1.一种螺栓连接组件防松与抗疲劳综合性能测试装置,其特征在于:包括测试单元、支架单元和驱动单元,
所述支架单元包括设在两侧的立板(8)、上固定板(7)、下固定板(9)和支座(10),上固定板(7)固定在立板(8)的顶部,下固定板(9)通过支座(10)固定在两立板(8)内侧,支座固定在立板上;
所述测试单元包括振动模(100)、定模(300)、滚珠(200)、加热炉(400)、压力传感器(500)和止转板(700),其中:定模(300)固定在上固定板(7)的中央,振动模(100)设在定模上方,滚珠(200)设在定模与振动模之间;加热炉(400)设在上固定板(7)与下固定板(9)之间,止转板(700)设在下固定板(9)的下方,压力传感器(500)设在下固定板(9)与止转板(700)之间,振动模、定模、加热炉、压力传感器、止转板同轴心线设置,沿轴心线均设有供被测试螺栓(600)的螺杆穿过的中心孔,振动模(100)的中心孔与螺杆之间设有活动间隙,止转板(700)的中心孔具有与螺杆的头部相对应的周向转动限定结构;振动模(100)外周径向设有两个垂直方向上的支耳(101);
所述驱动单元采用两组曲柄连杆机构,每组包括连杆(11)、可变曲拐(12)、从动齿轮(13),连杆(11)的一端铰接在对应的支耳(101)上、另一端垂直方向上通过轴承连接可变曲拐(12),可变轴拐连接从动齿轮(13),从动齿轮上分别啮合有主动齿轮(15),主动齿轮设置在驱动轴(14)上,驱动轴上设有电机连接端、通过连接电机带动驱动轴往复运动;
测试时,将被测试螺栓(600)的螺杆端从止转板(700)的中心孔穿入、从振动模(100)的上表面穿出,通过螺母拧紧螺栓;启动电机,驱动轴(14)带动主动齿轮(15)旋转,主动齿轮再带动从动齿轮(13)旋转、从动齿轮带动可变曲拐(12)绕着输入端轴心旋转;可变曲拐与连杆(11)构成曲柄连杆机构,若采用单个连杆驱动振动模(100),振动模仅沿着一个方向作往复振动;当两个连杆同时驱动时,两个垂直方向的往复振动形成合运动,使振动模绕螺杆作回旋振动;振动模(100)振动时一方面使螺母产生振动松动,另一方面使螺杆处于反复剪切、弯曲应力状态;加热炉(400)对螺栓加热,模拟在耦合振动时螺栓受热膨胀和蠕变工况时产生的预紧力松弛;通过压力传感器(500)读取螺栓在振动、蠕变的复合工况下预紧力变化数据,用于分析被测试螺栓连接件组件在振动、蠕变复合工况下的防松和抗疲劳性能。
2.根据权利要求1所述一种螺栓连接组件防松与抗疲劳综合性能测试装置,其特征在于:所述可变曲拐(12)由主偏心轴(121)和副偏心轴(122)组成,主偏心轴一端(1211)安装从动齿轮,另一端设置有轴孔(1212),孔内轴向设置有一个键槽(1213),用于安装副偏心轴(122);副偏心轴的一端(1221)与轴孔(1212)相配合,该端外壁上轴向设置有多个键槽(1222),另一端(1223)与连杆配合;主偏心轴(121)上的键槽(1213)与副偏心轴(122)上不同的键槽(1222)配合并通过键固定,主偏心轴一端(1211)和副偏心轴一端(1223)的轴中心线距离发生变化,由此改变振动模(100)的振幅。
3.根据权利要求1或2所述一种螺栓连接组件防松与抗疲劳综合性能测试装置,其特征在于:所述振动模(100)的中心孔与螺杆之间的活动间隙大于主偏心轴一端(1211)和副偏心轴一端(1223)的轴中心线之间距离。
4.根据权利要求3所述一种螺栓连接组件防松与抗疲劳综合性能测试装置,其特征在于:所述定模(300)上设有环形槽,滚珠(200)放置在环形槽中。
5.根据权利要求1或2或4所述一种螺栓连接组件防松与抗疲劳综合性能测试装置,其特征在于:所述立板(8)的竖直方向上设有导向槽,支座(10)通过螺栓固定在导向槽中。
6.根据权利要求5所述一种螺栓连接组件防松与抗疲劳综合性能测试装置,其特征在于:当被检测螺栓为外六角螺栓时,所述止转板(700)的周向转动限定结构为正六角孔,与被检测螺栓的外六角相适应;当被检测螺栓为内六角螺栓时,增设有六角销(800),六角销的一端套在止转板六角孔内,另一端插入螺栓的内六角孔。