疲劳试验机说明书模板.docx

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疲劳试验机说明书模板

第一部分:

总体方案设计

1加载方案

1.1多轴加载疲劳试验机的机械结构原理图:

图1多轴加载疲劳试验机结构原理图

试件由左、右夹头夹持,电机带动带轮经过曲柄滑块机构作用于施力装置,实现疲劳试验机的弯曲疲劳。

旋紧螺母经过丝杠结构给试件轴向加载预拉力。

经过齿轮齿条结构和导轨上的扭簧给试件实现扭矩的疲劳加载。

试验机又平台作为支撑结构,平台经过地脚螺栓固定,支撑起整个试验机的重量。

1.2机械部分载荷传递

电动机选择能够调速的变频式电动机,以适应不同频率下的疲劳测试,电动机带动带轮将动力传递给曲柄滑块机构,结合齿轮齿条和扭转弹簧的共同作用,实现试件的弯曲、扭转疲劳试验,在此之前给定试件一个轴向的预拉力,实现了多轴加载情况下的疲劳测试。

图3载荷传递流程图

1.3疲劳试验机的测控系统

对试件施加的扭矩和弯矩经过在试件上的贴的应变片连接动态应变仪经过PC机输出显示,而试件的寿命经过电机计数器测得试件的疲劳寿命。

图4测控系统原理图

2试件材料的机械性能和尺寸

试验中一般见的材料是Cr12、40Cr、45钢等,由于45钢应用的普遍性以及其很高的机械性能,考虑试验机要有一定的裕度,因此选择45钢为材料的试件。

屈服强度（σs）

抗拉强度（σb）

弯曲疲劳极限

扭转疲劳极限

伸长率（%）

断面收缩率（%）

硬度（HB）

353

598

257

150

16

40

197

对于试件的尺寸采用标准的光滑圆柱试件进行疲劳试验。

试件上加载扭矩和弯曲部分的尺寸和形状必须完全相同,而端部采用圆柱形便于夹头的装夹,过渡区域倒圆角,防止应力集中而影响试验的准确性,试件的尺寸如下图:

图5标准试件结构尺寸

3疲劳应力循环

在疲劳试验中,试件的应力将随时间作周期性变化,这种随时间做周期性变化的力称为循环应力,在中国又经常称为交变应力。