专利名称：一种拉扭试件夹具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种拉扭试验机，尤其涉及一种拉扭试验机中的试件和夹具，属于材料力学试验机技术领域。
背景技术：
在金属材料力学实验领域里，拉扭试验是个新生事物，现有的拉扭实验扭矩都在50N · m以下，可以用普通的拉伸试验夹头来实现，但扭矩如果超过200N · m，甚至扭矩到1000N · m以上时，用现有试验机夹头夹持试件就很容易打滑。夹持金属材料的钳口都采用硬材料并淬火，钳口与试件的接触面上加工有各种纹路(如直纹、斜纹、十字纹等防滑牙·形)，用人力夹紧时，钳口对试件的施加压力很小，试验扭矩达到200N · m左右时，钳口与试件之间就会打滑。为了防止打滑，目前也有采用液压机械夹头，液压机械夹头能产生较大的夹紧力，可以实现大扭矩试件的实验，但液压机械夹头设备复杂，噪音大，而且难以保证设备的清洁。在大扭矩的扭转实验中如果不用液压机械夹头，通常采用的办法是在试件的两夹持段铣成六方(见图2)或铣扁(见图3)，但这种试件在机加工时，车外圆和铣六方(或铣扁)是分两道工序分别完成，因此试件自身在加工过程中便产生了不同轴误差。实验人员都知道，试件的试验段和夹持段都采用圆柱体，所做的实验误差最小。而拉扭双向应力试验与拉伸单向应力试验试件的受力状态不同，在拉扭试验中有扭转和拉伸两个力同时作用在试件上，因此，目前在做拉扭试验中，很难将试件的外形与有效夹持得到统一。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种夹持效果好，试件夹持段外形不受限制的拉扭试件夹具本发明的技术解决方案是一种拉扭试件夹具，包括上夹头、下夹头和拉扭试件，所述上夹头和下夹头分别设有上钳口和下钳口，拉扭试件的上下端分别设有上夹持段和下夹持段，所述上夹持段通过所述上钳口进行固定，所述下夹持段通过所述下钳口进行固定，所述上夹持段设有上试件键槽，所述下夹持段设有下试件键槽，所述上钳口设有与所述上试件键槽对应的上钳口键槽，所述下钳口设有与所述下试件键槽对应的下钳口键槽，上试件键槽和对应的所述上钳口键槽之间装有键，下试件键槽和对应的下钳口键槽之间装有键。所述上试件键槽为I个上试件键槽，所述上钳口设有I个对应的上钳口键槽；所述下试件键槽为I个下试件键槽，所述下钳口设有I个对应的下钳口键槽。所述上试件键槽为2个上试件键槽，所述2个上试件键槽对称设置在所述上夹持段的两侧，所述上钳口设有2个对应的上钳口键槽；所述下试件键槽为2个下试件键槽，所述2个下试件键槽对称设置在所述下夹持段的两侧，所述下钳口设有2个对应的下钳口键槽。位于所述上钳口的外侧和下钳口的外侧都固定有盖板。
所述键为平键，或半圆键，或楔键，或切向键。本发明有益的技术效果是本发明在拉扭试件的上夹持段和下夹持段分别设有上试件键槽和下试件键槽，在上钳口和下钳口分别设有对应的上钳口键槽和下钳口键槽，在上试件键槽和对应的上钳口键槽之间，以及下试件键槽与对应的下钳口键槽之间都装有键，拉扭试件与钳口(上钳口、下钳口)之间通过键传递扭矩，钳口对拉扭试件夹持效果好，防止试验机夹头夹持试件打滑现象的出现，试件夹持段外形不受任何形状的限制，而且解决了拉扭试件的同轴问题。本发明结构简单新颖，夹持时无需机械动力，无机械运行噪音和对环境的影响。购置成本和使用成本都低。
I、图I为本发明拉扭试验机结构示意图。2、图2为现有拉扭试件第I种结构图。3、图3为现有拉扭试件第2种结构图。 4、图4本发明拉扭试件结构图。5、图5本发明上钳口(下钳口)主视图。6、图6为图5的A-A向剖视图。7、图7本发明左半钳口(右半钳口)结构示意图。8、图8为本发明实施例I拉扭试件主视图。9、图9为本发明实施例I拉扭试件俯视图。10、图10为本发明实施例2拉扭试件主视图。 11、图11为本发明实施例2拉扭试件俯视图。12、图12为本发明实施例I上夹头(下夹头)纵剖视图。13、图13为图12的B-B向剖视图。14、图14为本发明实施例2上夹头(下夹头)纵剖视图。15、图15为图14的C-C向音剖视图。图中1、扭转电机，2、上横梁，3、上夹头，4、丝杠，5、下夹头，6、夹头销子，7、中横梁，8、立柱，9、升降电机，10、锁紧螺母，11、压盘，12、手柄，13、夹头座，14、弹簧，15、夹头体，16、左半钳口，17、拉扭试件，18、键，19、上试件键槽，20、上钳口键槽(下钳口键槽)，21、下试件键槽，22、上夹持段，23、下夹持段，24、盖板，25、螺栓，26、限位块，27、顶杆，28、右半钳□。
具体实施例方式下面结合实施例和附图详细说明。实施例I实施例I如图1，图4至图9，图12和图13所示，一种拉扭试件夹具，包括上夹头
3、下夹头5和拉扭试件17，所述上夹头3和下夹头5分别设有上钳口和下钳口，拉扭试件17的上夹持段22通过上夹头3的上钳口进行固定，拉扭试件17的下夹持段23通过下夹头5的下钳口进行固定，所述拉扭试件17的上夹持段22设有上试件键槽19，下夹持段23设有下试件键槽21，上夹头3的上钳口设有与所述上试件键槽19对应的上钳口键槽，下夹头的下钳口设有与所述下试件键槽21对应的下钳口键槽，上试件键槽19和对应的所述上钳口键槽之间装有键18，下试件键槽21和对应的所述下钳口键槽之间装有键18。实施例I上试件键槽19为2个上试件键槽，所述2个上试件键槽对称设置在拉扭试件17的上夹持段22的两侧，上夹头的上钳口设有2个与所述2个上试件键槽对应的上钳口键槽，在实施例I中，上钳口和下钳口都分为左半钳口和右半钳口，上钳口设有的2个上钳口键槽分别位于左钳口和右钳口上。所述下试件键槽21为2个下试件键槽，所述2个下试件键槽21对称设置在拉扭试件17的下夹持段23的两侧，下夹头的下钳口设有2个与所述2个下试件键槽21对应的下钳口键槽，下钳口设有的2个下钳口键槽分别位于下钳口的左钳口和右钳口上。位于所述上钳口的外侧和下钳口的外侧都固定有盖板24，盖板24通过螺栓25固定在夹头体15上，当上钳口(下钳口)对拉扭试件17施加扭矩时，上钳口(下钳口)的左半钳口和右半钳口在扭矩作用下，其中的一个半钳口(左半钳口或右半钳口)必然往外旋转突出，为了避免该旋转突出，采用盖板24进行固定。所述键18为平键，或半圆键，或楔键，或切向键。本实施例I优选平键。
本发明实施例I的上夹头和下夹头的结构都一样，拉扭试件17为中间细两端粗同心的圆柱体，拉扭试件17的上夹持段22和下夹持段23的结构也都一样。本发明键的长度和宽度，在具体实验中可根据扭矩的大小适当调整，当试件受扭时由键传递扭矩，本发明拉扭试件夹具即便试验1000N · m以上的大扭矩试件也不会打滑。实施例2实施例2如图10、图11、图14和图15所示，实施例2所述上试件键槽19为I个上试件键槽，所述上钳口设有I个对应的上钳口键槽，上试件键槽与上钳口键槽之间装有键18 ;所述下试件键槽21也为I个下试件键槽，所述下钳口也设有I个对应的下钳口键槽，下试件键槽与对应的下钳口键槽也装有键18。实施例2其它结构同实施例I。使用本发明拉扭试件夹具时，松开手柄12，弹簧14弹开限位块26，使上钳口(下钳口)开口，即左半钳口和右半钳口左右分离，放入拉扭试件17，手握手柄12旋转压盘11，压盘11压迫顶杆27推动限位块26，使上钳口(下钳口)夹紧拉扭试件17。上夹头3、下夹头5以相同动作夹紧拉扭试件17。上夹头3随扭转电机I进行旋转运动，升降电机9带动丝杠4促使中横梁7向下移动。中横梁7以夹头销子6连接下夹头5进行同步向下垂直运动，开始拉扭实验动作。拉扭试件17与上夹头3、下夹头5运用键连接，保证相对静止运动。本发明实施例的拉扭试验机可以采用名称为具有拉扭和压扭功能的多功能材料力学试验机，专利号为ZL200910017478. 4，授权公告号为CN101625296B所公开的试验机。
权利要求
1.一种拉扭试件夹具，包括上夹头(3)、下夹头(5)和拉扭试件(17)，所述上夹头(3)和下夹头(5)分别设有上钳口和下钳ロ，拉扭试件(17)的上下端分别设有上夹持段(22)和下夹持段(23)，所述上夹持段(22)通过所述上钳ロ进行固定，所述下夹持段(23)通过所述下钳ロ进行固定，其特征在于所述上夹持段(22)设有上试件键槽(19)，所述下夹持段(23)设有下试件键槽(21)，所述上钳ロ设有与所述上试件键槽(19)对应的上钳ロ键槽，所述下钳ロ设有与所述下试件键槽对应的下钳ロ键槽，上试件键槽(19)和对应的所述上钳ロ键槽之间装有键(18)，下试件键槽(21)和对应的下钳ロ键槽之间装有键(18)。
2.根据权利要求I所述ー种拉扭试件夹具，其特征在于所述上试件键槽(19)为I个上试件键槽，所述上钳ロ设有I个对应的上钳ロ键槽；所述下试件键槽(21)为I个下试件键槽，所述下钳ロ设有I个对应的下钳ロ键槽。
3.根据权利要求I所述ー种拉扭试件夹具，其特征在于所述上试件键槽(19)为2个上试件键槽，所述2个上试件键槽对称设置在所述上夹持段(22)的两侧，所述上钳ロ设有2个对应的上钳ロ键槽；所述下试件键槽(21)为2个下试件键槽，所述2个下试件键槽对称设置在所述下夹持段(23)的两侧，所述下钳ロ设有2个对应的下钳ロ键槽。
4.根据权利要求1、2或3所述ー种拉扭试件夹具，其特征在于位于所述上钳ロ的外侧和下钳ロ的外侧都固定有盖板(24)。
5.根据权利要求4所述ー种拉扭试件夹具，其特征在干所述键(18)为平键，或半圆键，或楔键，或切向键。
全文摘要
本发明公开了一种拉扭试件夹具，包括上夹头、下夹头和拉扭试件，所述上夹头和下夹头分别设有上钳口和下钳口，拉扭试件的上夹持段通过上夹头的上钳口进行固定，拉扭试件的下夹持段通过下夹头的下钳口进行固定，所述拉扭试件的上夹持段设有上试件键槽，下夹持段设有下试件键槽，上夹头的上钳口设有与所述上试件键槽对应的上钳口键槽，下夹头的下钳口设有与所述下试件键槽对应的下钳口键槽，上试件键槽和所述上钳口键槽之间装有键，下试件键槽和对应的下钳口键槽之间装有键。本发明钳口对拉扭试件夹持效果好，试件夹持段外形不受任何形状的限制，结构简单，夹持时无需机械动力，无机械运行噪音和对环境的影响，购置成本和使用成本都低。
文档编号G01N3/04GK102841012SQ20121034756
公开日2012年12月26日 申请日期2012年9月7日 优先权日2012年9月7日
发明者孙芳山 申请人:烟台力尔自动化设备有限公司