一种小型圆柱螺旋弹簧疲劳试验装置的制作方法

测量装置的制造及其应用技术1.本发明涉及一种小型弹簧疲劳试验装置，特别涉及一种小型圆柱螺旋弹簧疲劳试验装置。背景技术：2.参照图1。弹簧疲劳试验装置作为弹簧批量生产性能检验的一种重要工具。现有一种弹簧疲劳试验装置包括试验架1、导杆2、托盘3、推杆4、第一凸轮5。导杆2 固定在试验架1内。托盘3安装在两个导杆2上，可以上下滑动。推杆4穿过试验架 1的底部，布置在托盘3的正下方。工作时，将弹簧放置在试验架1顶部与的托盘3 之间，通过外部电机带动第一凸轮5，第一凸轮5推动推杆4进行上下往复运动，同时推杆4带动托盘3，完成弹簧的往复运动。该弹簧疲劳试验装置结构简单，易操作，适用于产品单一且大批量生产的抽检。但针对不同行程的弹簧，调节时需要调整推杆长度，或者调整第一凸轮位置，可调节性不强，拆装不便捷，每次只能安装1件弹簧，效率不高，不适用于产品多元化的试验需求。技术实现要素：3.本发明要解决的技术问题：为解决现有弹簧疲劳试验装置可调节性不强、拆装不便捷、试验效率不高的问题，本发明提供一种小型圆柱螺旋弹簧疲劳试验装置，该试验装置采用模块化安装，包括试验仓8、底座9、驱动装置、凸轮机构、滑动机构；驱动装置包括电机、电机架；凸轮机构包括大滚轮、滚轮轴、卡圈、连接套、凸轮；滑动机构包括挡块、滑动块、芯杆、第一调节螺杆、辅助弹簧、螺母、第二调节螺杆、小滚轮、台阶长销、圆柱长销；试验仓与底座、挡块与滑动块之间均通过卡槽安装，拆装便捷；芯杆通过间隙配合装配，根据弹簧参数可进行更换，满足不同需求试验要求；芯杆数量为多个，可同时进行多个弹簧的压缩试验；滑动块上安装芯杆、第一调节螺杆，在试验仓内可往复滑动；第一调节螺杆、第二调节螺杆通过细牙螺纹连接，螺杆面上设有刻度，操作灵活；通过转动第一调节螺杆上的螺母，即可完成弹簧预压力的调整；通过转动第二调节螺杆，改变凸轮机构与试验仓之间的距离，即可完成弹簧的工作行程的调节；使用时，按照弹簧要求工作频率设定电机转速，通过电机转动时长控制弹簧疲劳试验频次，操作简单、实用性好。4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种小型圆柱螺旋弹簧疲劳试验装置，其特征在于：包括底座、试验仓、驱动装置、凸轮机构、滑动机构；所述试验仓连接在底座上，试验仓能够沿底座表面往复滑动；所述驱动装置固连于底座上且靠近试验仓开口端；所述凸轮机构位于试验仓开口端；试验仓内安装有滑动机构，在驱动装置驱动下，凸轮机构转动带动所述滑动机构作往复运动；5.所述滑动机构包括挡块、滑动块、芯杆、第一调节螺杆、辅助弹簧、第二调节螺杆和第一滚轮；所述滑动块四周安装多个第一滚轮，使得滑动块能够沿试验仓内壁往复滑动；6.所述第一调节螺杆与多个芯杆一端安装在滑动块上的台阶孔中，另一端位于试验仓仓壁上，间隙配合；所述第一调节螺杆另一端与试验仓仓壁固连，用于调节辅助弹簧的预压力；7.所述挡块连接在滑动块上且靠近凸轮机构一侧，防止第一调节螺杆及芯杆沿轴线方向窜动；8.所述辅助弹簧安装在所述第一调节螺杆上，多个待试验弹簧分别安装在芯杆上；9.所述第二调节螺杆连接在底座一端，其端头抵在试验仓仓壁上，用于调节辅助弹簧工作行程。10.进一步地，所述驱动装置包括电机、电机架；所述电机固连在电机架顶部；电机架为凸字型的框架结构，凸轮机构位于电机架框架内；电机架顶壁开设通孔，电机输出轴通过连接套与所述凸轮机构连接。11.进一步地，所述凸轮机构包括凸轮、第二滚轮、滚轮轴和卡圈；两个第二滚轮通过滚轮轴对称安装在凸轮底部两端安装槽内；卡圈位于滚轮轴顶部，防止滚轮轴从安装槽内窜出；启动电机，凸轮旋转，通过第二滚轮重复推动滑动机构上的挡块，进而带动滑动块、芯杆做往复运动。12.进一步地，所述底座一端平行开设两条卡槽，试验仓底部两侧设有与所述卡槽配合的凸块，使得试验仓能够沿底座往复互动。13.进一步地，所述底座一端且位于两条卡槽之间设有拱形凸台，所述拱形凸台内开设螺纹孔，第二调节螺杆安装在螺纹孔中。14.进一步地，所述试验仓整体为方体结构，内部开设空腔体；试验仓靠近电机支架的侧壁开口，滑动块位于开口端；与开口端对称的另一侧壁中部开设螺纹孔，第一调节螺杆螺纹端安装在所述螺纹孔中；螺纹孔附近还设有多个通孔，所述芯杆小端位于通孔中，作为芯杆往复运动时的辅助支撑；试验仓另外两侧壁及顶部开有窗口，便于观察弹簧试验情况。15.进一步地，所述滑动块四周设有多个u型槽，槽壁上开设有销孔，多个第一滚轮通过柱销安装在滑动块四周。16.进一步地，所述柱销包括台阶长销和圆柱长销；圆柱长销安装在所述滑动块上下两侧，台阶长销在左右两侧，台阶长销两端分别抵在圆柱长销两端上，防止圆柱长销左右窜动；台阶长销大端朝上，防止台阶长销向下窜动，试验仓内壁能够防止台阶长销向上窜动。17.进一步地，所述滑动块一侧上对称开设u型卡槽，挡块两端设有凸台，所述第一凸台能够卡在u型卡槽中；滑动块一侧上且与所述u型卡槽垂直的一端上设有凸台，所述挡块端面抵在滑动块上的凸台上；18.进一步地，第一调节螺杆、第二调节螺杆的螺杆面上设有刻线，通过刻线能够直观确定、调节弹簧预压力和工作行程。19.发明效果20.本发明的有益效果是：21.1、本发明中安装有多个芯杆，待试验弹簧安装在芯杆上，芯杆根据弹簧参数可进行更换，并且满足多个弹簧同时试验的要求；22.2、本发明中第一调节螺杆、第二调节螺杆的螺杆面上设有刻度，通过调节第一调节螺杆、第二调节螺杆，即可调节弹簧预压力和工作行程，可通过刻线直观确定，操作简单；23.3、本发明中滑动块采用双排小滚轮与试验仓仓壁接触，运动平稳，滑动阻力小；24.4、试验仓、挡块为卡槽安装结构，芯杆通过间隙配合装配，试验仓、挡块、芯杆、台阶长销、圆柱长销之间相互约束，拆装便捷。25.5、采用本发明装置试验时，按照弹簧要求工作频率设定电机转速，通过电机转动时长即可控制弹簧疲劳试验频次，实用性好。26.下面结合附图和具体实施方式对本发明作详细说明。附图说明27.图1是背景技术弹簧疲劳试验装置的结构示意图；28.图2是本发明弹簧疲劳试验装置的主视图；29.图3是图2的左视图；30.图4是图3的a-a剖视图；31.图5是滑动机构的结构示意图；32.图6是图5的左视图；33.图7是图5的b-b剖视图；34.图8是图5的c-c剖视图；35.图9是挡块的结构示意图。36.图10是图9的左视图；37.图11是滑动块的结构示意图；38.图12是图11的左视图；39.图13是图11的后视图；40.图14是弹簧安装芯杆的结构示意图；41.图15是凸轮机构的结构示意图；42.图16是图15的d-d剖视图。43.图17是第一调节螺杆的结构示意图；44.图18是第二调节螺杆的结构示意图。45.图中，1-试验架，2-导杆，3-托盘，4-推杆，5-第一凸轮，6-电机，7-电机架，8‑ꢀ试验仓，9-底座，10-大滚轮，11-滚轮轴，12-卡圈，13-连接套，14-凸轮，15-挡块， 16-滑动块，17-芯杆，18-第一调节螺杆，19-辅助弹簧，20-螺母，21-第二调节螺杆， 22-小滚轮，23-台阶长销，24-圆柱长销。具体实施方式46.以下实施例参照图2-18；47.本发明一种小型圆柱螺旋弹簧疲劳试验装置，包括试验仓8、底座9、驱动装置、凸轮机构、滑动机构：底座9通过螺栓固定在试验台上，试验仓8通过卡槽结构横向安装在底座9上；驱动装置、凸轮机构位于试验舱一侧，驱动装置包括电机和电机架，电机架7通过螺栓固定在底座9上，电机6通过螺栓固定在电机架7上；凸轮机构通过连接套与驱动装置输出端连接，凸轮机构包括大滚轮10，滚轮轴11，卡圈12，连接套13，凸轮14，大滚轮10通过滚轮轴11安装在凸轮14的两侧孔内，滚轮轴11顶端用卡圈12固定防松，凸轮机构旋转时重复推动滑动机构往复运动；48.滑动机构安装在试验仓8内，所述滑动机构包括挡块15、滑动块16、芯杆17、第一调节螺杆18、辅助弹簧19、螺母20、第二调节螺杆21、小滚轮22、台阶长销23、圆柱长销24，小滚轮22通过台阶长销23和圆柱长销24安装在滑动块16的四周，台阶长销23分布在两侧，圆柱长销24分布在上下侧，第一调节螺杆18和多个芯杆17 通过间隙配合，从左往右插入到滑动块16中，挡块15通过卡槽竖向安装在滑动块16 的左侧，挡住第一调节螺杆18和芯杆17的左，第一调节螺杆18上安装辅助弹簧19，并与试验仓8的右侧通过螺纹连接，第一调节螺杆18和第二调节螺杆21上均有刻度，方便调节读数；49.使用时，先将试验若干弹簧安装在芯杆17上，通过转动第一调节螺杆18上的螺母，调整弹簧预压力位置；通过转动第二调节螺杆21，改变凸轮机构与试验仓8之间的距离，完成弹簧工作行程的调节；按照弹簧要求工作频率设定电机转速，通过电机转动时长控制弹簧疲劳试验频次。50.参照图2、图3；所述底座9两侧各有6个螺栓过孔，底座9通过8个螺栓与试验台连接；所述底座上表面一端安装电机架7，上表面另一端平行开设两条u型卡槽，试验仓8可卡入所述u型卡槽中；上表面另一端且位于两条u型卡槽之间设有拱形凸台，拱形凸台内开设螺纹孔，所述第二调节螺杆21安装在所述螺纹孔中。51.所述电机架7整体为凸字型的框架结构，所述凸轮机构位于电机架7框架中；所述电机架7两侧开口，顶壁中部开设通孔，通孔四周开设螺栓过孔，所述电机架7通过螺栓与电机6连接，所述凸轮机构通过连接套13与电机6输出轴连接；底面开设螺栓过孔，通过螺栓与底座9固连；所述电机架7顶壁及其与两侧壁上还开设有减重孔。52.参照图5-图8；所述滑动机构包括挡块15、滑动块16、芯杆17、第一调节螺杆 18、辅助弹簧19、螺母20、第二调节螺杆21、小滚轮22、台阶长销23和圆柱长销 24；所述滑动机构位于试验仓8内；滑动块16通过其四周安装的小滚轮22与试验仓 8配合，小滚轮22通过台阶长销23和圆柱长销24与滑动块16连接；挡块15通过其两侧的凸台与滑动块16侧面开设的u型槽配合，挡块15端面与芯杆17及第一调节螺杆18大端端面贴合，防止其横向窜动；第一调节螺杆18一端位于滑动块16中部开设的台阶孔中，间隙配合，第一调节螺杆18上套装有辅助弹簧19，第一调节螺杆18 另一端上开设有螺纹及刻线，通过螺母20与试验仓8侧壁连接；所述第二调节螺杆21安装在底座9的拱形凸台内，所述第二调节螺杆21端头抵在试验仓8侧壁上，旋转手柄转动第二调节螺杆21，可调节凸轮机构与挡块15之间的距离，以此调节弹簧行程。53.所述试验仓8整体为方体结构，内部开设空腔体；靠近电机支架的侧壁开口，滑动块16位于开口端；其底端两侧设有凸台，所述凸台可卡入底座9上的u型卡槽中，使得所述试验仓8可沿所述卡槽滑动；与开口端侧壁对称的另一侧壁中部开设螺纹孔，第一调节螺杆18螺纹端安装在所述螺纹孔中；所述螺纹孔附近还设有多个通孔，芯杆 17小端位于所述通孔中，作为芯杆17往复运动时的辅助支撑；所述试验仓8另外两侧壁及及顶部开有窗口，便于观察弹簧试验情况。54.参照图11-图13；所述滑动块16整体为方体块状结构，中部开设台阶通孔，第一调节螺杆18穿过所述台阶通孔；位于中部台阶孔周围，还开设有多个小台阶孔，其轴线与实验仓8侧壁上多个通孔轴线分别重合，芯杆17穿过所述小台阶通孔；55.所述滑动块16上且靠近电机架一侧对称开设u型卡槽，挡块15其两端的凸台可卡在所述u型卡槽中；所述滑动块16上且与所述u型卡槽垂直的一端上设有凸台，所述挡块一端可抵在所述凸台上；所述挡块15用于抵住芯杆17、第一调节螺杆18一端，防止其沿轴线方向窜动；56.所述滑动块16四周设有多个u型槽，槽壁上开设有销孔，小滚轮22通过台阶长销23和圆柱长销24安装在所述u型槽中；57.圆柱长销24安装在所述滑动块16上下两侧u型槽销孔中，台阶长销23安装在左右两侧的u型槽销孔中，台阶长销23两端分别抵住圆柱长销24两端，防止其左右窜动；58.台阶长销23大端朝上，防止台阶长销23向下窜动；滑动机构安装在试验仓8内，防止安装在滑动块16上的台阶长销23向上窜出；所述滑动块16通过小滚轮22做往复运动时，可极大减小摩擦力，提高工作可靠性。59.参照图14；所述芯杆17由若干个，整体为三阶柱状；大端位于在滑动块16上的小台阶孔中，小端位于实验仓8侧壁上的小通孔中；所述芯杆17用于安装待压缩弹簧，芯杆17小端长度根据弹簧具体参数确定；芯杆17可根据不同参数的弹簧进行设计和更换使用，以满足多种小型弹簧压缩试验需求。60.参照图15、图16；凸轮机构结构包括凸轮14，大滚轮10，滚轮轴11，卡圈12；凸轮机构通过连接套13与电机6输出轴连接。凸轮14底部两端开设有大滚轮10、滚轮轴11、卡圈12的安装槽，大滚轮10通过滚轮轴11安装在凸轮14两侧，用卡圈12 挡在滚轮轴11的大端，防止从安装槽顶部窜出。工作时，凸轮机构旋转，通过大滚轮 10重复推动挡块15。61.参照图17；所述第一调节螺杆18台阶状，其大端安装在所述滑动块16中部大台阶孔中，小端一端为光轴，其上安装有辅助弹簧19，小端另一端设有细牙螺纹和刻线，小端通过螺母20与试验仓8侧壁连接；工作时，通过旋转螺母20，可改变所述滑动块16与试验仓8侧壁之间的距离，以此压缩弹簧，完成弹簧预压力的调节；第一调节螺杆18螺纹端通过两个螺母20靠在一起紧固防松；调节过程中，可通过螺纹端的刻线直观确定螺纹进给量。62.参照图18；所述第二调节螺杆21一端杆体上开设螺纹，另一端为旋转手柄；杆体上且靠近手柄处设有刻线；所述第二调节螺杆21安装有螺母20，组装后安装在底座9上的拱形凸台内。工作时，通过旋转手柄可转动第二调节螺杆21，以此调节凸轮机构与挡块15之间的距离，完成弹簧行程的调节；调节到位后通过螺母20紧固防松。调节过程中，可通过刻线直观确定螺纹进给量，操作简单。63.采用本发明装置进行小型圆柱螺旋弹簧疲劳试验时：64.旋转安装在第一调节螺杆18上的螺母20，使第一调节螺杆18及芯杆17小端试验仓8仓壁脱离，将辅助弹簧19安装在第一调节螺杆18上，将多个待试验弹簧安装在芯杆17上，将芯杆17、第一调节螺杆18小端插入试验仓壁上对应安装孔中，通过螺母20将第一调节螺杆18紧固；通过调整第一调节螺杆上的螺母位置，可实现弹簧预压力位置的调整；65.根据试验要求的弹簧工作行程，转动安装在第二调节螺杆21上的螺母，调整紧固位置，进而改变试验仓与凸轮机构之间的距离，即完成弹簧的工作行程的调节；66.按照要求弹簧工作频率设定电机转速，通过电机转动时长控制弹簧疲劳试验频次；起动电机，即可进行弹簧疲劳试验。67.本发明中芯杆可根据试验弹簧参数进行更换，实现多个不同弹簧同时试验的要求；第一调节螺杆、第二调节螺杆的螺杆面上设有刻度，通过刻线可直观确定第一调节螺杆、第二调节螺杆为位置，快速调节弹簧预压力和工作行程，操作简单。









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