跨距可调的四点弯曲原位力学性能测试平台

摘要

本实用新型涉及一种跨距可调的四点弯曲原位力学性能测试平台，属于光机电一体化的精密科学仪器。集驱动、加载、检测于一体，可对特征尺寸厘米级以上的小型试样进行标准的四点弯曲试验。驱动/传动部分主要由直流伺服电机提供动力，经行星齿轮及两级齿轮减速后，通过滚珠丝杠组件将旋转运动转化为加载部分的直线运动。特别的该测试平台的加载部分设计了一种基于齿轮齿条啮合原理能够自动调整弯曲支撑头的结构，可以准确快速地按照试验预期调整四点弯曲试验中的原始跨距。本实用新型结合金相显微镜等显微成像设备可以为材料在四点弯曲下的力学性能参数与微观组织结构的综合研究提供有效的测试手段。

主权项

一种跨距可调的四点弯曲原位力学性能测试平台，其特征在于：包括驱动/传动模块、加载模块及信号检测部件，所述驱动/传动模块由伺服电机Ⅱ（5）输出动力，通过行星减速器（7）将动力传递到两级减速齿轮上；伺服电机Ⅱ（5）配合高线数编码器（4）输出可控的精密位移；所述伺服电机Ⅱ（5）及行星减速器（7）整体通过电机法兰座Ⅱ（8）固定到底板（33）上；一级减速由齿轮Ⅰ（9）和齿轮Ⅱ（30）组成，二级减速由齿轮Ⅲ（13）和齿轮Ⅳ（14）组成；齿轮Ⅰ（9）直接安装到行星减速器（7）的输出轴上，齿轮Ⅱ（30）和齿轮Ⅲ（13）分别安装于轴Ⅱ（31）的两端，齿轮Ⅳ（14）安装于滚珠丝杠组件（16）中丝杠的轴端，轴Ⅱ（31）通过轴承座Ⅰ、Ⅱ（10、12）安装于底板（33）上；上述的齿轮与轴之间的连接都采用顶丝方式进行紧固；经两级齿轮减速后的转矩通过滚珠丝杠组件（16）将旋转运动转化为螺母座（17）的直线运动；滚珠丝杠组件（16）通过EK支撑座（11）单端悬臂式布置，与螺母座（17）通过滚珠丝杠组件（16）中的法兰进行固定，锁紧螺母（15）可限制轴向位移；所述加载模块由一个主动齿轮Ⅴ（28）驱动两个齿条Ⅰ、Ⅱ（32、35）做反向运动，分别带动两个反向支撑头Ⅰ、Ⅱ（24、25）相对运动，快速地调整四点弯曲的原始跨距；所述信号检测部件包含高线数编码器（4）、力传感器（19）和电子尺（20），高线数编码器（4）与伺服电机Ⅱ（5）同轴连接；力传感器（19）安装于螺母座（17）和压头安装架（21）之间，用于检测弯曲过程中四点弯曲中心的载荷信号；电子尺（20）的主体安装于压头安装架的侧面，弹性拉杆则直接作用于底板（33）上对应的侧面台阶上，用于检测弯曲过程中的位移信号。