專利名稱：平推式電動夾頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于卡具技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到材料試驗機拉伸試驗時使用的一種平推式電動夾頭。
背景技術(shù)：
通過試驗測定材料的力學性能在科學研究和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中非常重要，且應(yīng)用廣泛。在材料拉伸試驗中，試樣的夾持牢靠程度對準確測定材料的力學性能、獲取可信和可靠試驗數(shù)據(jù)十分重要。在常用的楔形夾緊方式中，通常會產(chǎn)生滑移現(xiàn)象，不利于試驗的進行，因此無滑移的平推式夾緊方式被業(yè)界認可和采納。所謂平推式夾緊，是對夾塊施加垂直于拉伸受力線方向的作用力，通過夾塊與試 樣的相互作用，使二者結(jié)合為一體。當試樣承受拉伸作用力時，夾塊與試樣的結(jié)合體將作用力通過垂直于力線方向的面?zhèn)鬟f至夾頭體上，試樣被夾持部分與夾頭體之間沒有相對滑移。現(xiàn)有的平推式夾頭為平推式液壓夾頭，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜而且液壓元件制造精度要求高；由于元件的技術(shù)要求高和裝配比較困難，使用維護比較嚴格，價格也較高；以液壓油為工作介質(zhì)，在相對運動表面間不可避免的要有泄露；故障時不易找出原因，不易檢查和排除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提出一種平推式電動夾頭，解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的夾頭包括減速電動馬達、動力傳動機構(gòu)及夾緊機構(gòu)；所述減速電動馬達、動力傳動機構(gòu)及夾緊機構(gòu)均安裝在夾頭體上；所述減速電動馬達通過鏈輪傳動A與所述動力傳動機構(gòu)連接，所述動力傳動機構(gòu)分別通過兩組絲杠螺母同步帶動所述夾緊機構(gòu)中的夾塊A和夾塊B相向運動，實現(xiàn)對試樣的夾緊及松開。所述夾緊機構(gòu)包括夾塊A、夾塊B、柱塞A、柱塞B、絲杠A、絲杠B、螺母A、螺母B ;所述夾緊塊A與所述柱塞A的一端固連在一起，所述柱塞A的另一端固接所述螺母A，所述螺母A與所述絲杠A配合形成絲杠螺母副；所述夾緊塊B與所述柱塞B的一端固連在一起，所述柱塞B的另一端固接所述螺母B，所述螺母B與所述絲杠B配合形成絲杠螺母副；所述絲杠A及所述絲杠B同軸，并且通過所述動力傳動機構(gòu)帶動同步旋轉(zhuǎn)。所述絲杠A、螺母A及所述絲杠B、螺母B構(gòu)成的傳動副的導程及頭數(shù)相同；所述絲杠A和所述絲杠B的旋向相反。所述螺母A與柱塞A之間采用偏心安裝方式；所述螺母B與柱塞B之間采用偏心安裝方式。所述柱塞A及柱塞B與夾頭體之間采用平鍵連接。 所述動力傳動機構(gòu)包括鏈輪傳動B及鏈輪傳動C,所述鏈輪傳動B及鏈輪傳動C上端的鏈輪與鏈輪傳動A中的一個鏈輪通過傳動軸連接，鏈輪傳動A同步帶動鏈輪傳動B及鏈輪傳動C，所述鏈輪傳動B下端的鏈輪與絲杠A連接，所述鏈輪傳動C下端的鏈輪與絲杠B連接。所述鏈輪傳動B及鏈輪傳動C的傳動比相同。所述動力傳動機構(gòu)包括齒輪傳動A及齒輪傳動B,所述齒輪傳動A及齒輪傳動B上端的齒輪與鏈輪傳動A中的一個鏈輪通過傳動軸連接，鏈輪傳動A同步帶動齒輪傳動A及齒輪傳動B，所述齒輪傳動A下端的齒輪與絲杠A連接，所述齒輪傳動B下端的齒輪與絲杠B連接。所述齒輪傳動A及齒輪傳動B的傳動比相同。 本發(fā)明的有益效果為本發(fā)明的平推式電動夾頭以減速電動馬達通過兩組動力傳動機構(gòu)同步帶動夾塊A及夾塊B相向運動，實現(xiàn)對試樣的同步夾緊及松開；采用電動控制，性能平穩(wěn)，避免了液壓夾頭故障時不易找出原因，不易檢查和排除等缺陷。


圖I為本發(fā)明的平推式電動夾頭鏈輪傳動方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的平推式電動夾頭齒輪傳動方式結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的夾頭中絲杠螺母與柱塞偏心安裝結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的夾頭中柱塞與夾頭體配合結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖4的A向視圖；圖6為本發(fā)明的夾頭在試驗機上的安裝使用示意圖；其中I、夾頭體，2、減速電動馬達，3、鏈輪傳動A，4、鏈輪傳動B，5、絲杠A，6、螺母A，7、柱塞A，8、夾塊A，9、試樣，10、夾塊B, 11、柱塞B, 12、螺母B, 13、絲杠B, 14、鏈輪傳動C，15、齒輪傳動A，16、齒輪傳動B，17、平鍵，18、傳動軸。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步描述。實施例一參見附圖1，本發(fā)明的夾頭包括減速電動馬達2、動力傳動機構(gòu)及夾緊機構(gòu)；所述減速電動馬達2、動力傳動機構(gòu)及夾緊機構(gòu)均位于夾頭體I內(nèi)；所述減速電動馬達2通過一組鏈輪傳動A3與所述動力傳動機構(gòu)連接，所述動力傳動機構(gòu)分別通過兩組絲杠螺母同步帶動所述夾緊機構(gòu)中的夾塊AS及夾塊BlO相向運動，實現(xiàn)對試樣9的夾緊及松開。所述夾緊機構(gòu)包括夾塊A8、夾塊B10、柱塞A7、柱塞B11、絲杠A5、絲杠B13、螺母A6、螺母B12 ;所述夾緊塊A與所述柱塞A7的一端固連在一起，所述柱塞A7的另一端固接所述螺母A6，所述螺母A6與所述絲杠A5配合形成絲杠螺母副；所述夾緊塊B與所述柱塞Bll的一端固連在一起，所述柱塞Bll的另一端固接所述螺母B12，所述螺母B12與所述絲杠B13配合形成絲杠螺母副；所述絲杠A5及所述絲杠B13通過所述動力傳動機構(gòu)同步帶動旋轉(zhuǎn)。所述動力傳動機構(gòu)包括鏈輪傳動B4及鏈輪傳動C14，所述鏈輪傳動B4及鏈輪傳動C14上端的鏈輪與鏈輪傳動A3中的一個鏈輪通過傳動軸18連接，鏈輪傳動A3同步帶動鏈輪傳動B4及鏈輪傳動C14，所述鏈輪傳動B4下端的鏈輪與絲杠A5連接，所述鏈輪傳動C14下端的鏈輪與絲杠B13連接。
所述絲杠A5、螺母A6及所述絲杠B13、螺母B構(gòu)成的絲杠螺母副的導程及頭數(shù)相同；所述絲杠A5和所述絲杠B13的旋向相反。所述鏈輪傳動B4及鏈輪傳動C14的傳動比相同。參見附圖3，所述螺母A6與柱塞A7之間采用偏心安裝方式；所述螺母B12與柱塞Bll之間采用偏心安裝方式，使柱塞A7和柱塞Bll無旋轉(zhuǎn)而只有水平方向運動。實施例二 參見附圖4、附圖5，本實施例與實施例一的區(qū)別在于，所述柱塞A7夾頭體I之間采用平鍵17連接；所述柱塞Bll與夾頭體I之間采用平鍵17連接；所述螺母A6與柱塞A7之間同軸安裝；所述螺母B12與柱塞Bll之間同軸安裝，使柱塞A7和柱塞Bll無旋轉(zhuǎn)而只有水平方向運動。實施例三 參見附圖2，本實施例與實施例一的區(qū)別在于所述動力傳動機構(gòu)包括齒輪傳動A15及齒輪傳動B16，所述齒輪傳動A15及齒輪傳動B16上端的齒輪與鏈輪傳動A3中的一個鏈輪通過傳動軸18連接，鏈輪傳動A3同步帶動齒輪傳動A15及齒輪傳動B16，所述齒輪傳動A15下端的齒輪與絲杠A5連接，所述齒輪傳動B16下端的齒輪與絲杠B13連接。所述齒輪傳動A15及齒輪傳動B16的傳動比相同。實施例四參加附圖6，本發(fā)明在試驗機上的安裝示意圖，兩個平推式電動夾頭同時使用，對試樣9的兩端進行夾緊，對試樣9的夾緊力計算如下夾塊A8的夾緊力P的大小為P = π .卜.丨Μ ' Π ；
S其中i為減速馬達至絲杠的鏈傳動傳動比，Tm為減速馬達的輸出轉(zhuǎn)矩，η為減速馬達輸出端至螺母的效率，S為絲杠導程。夾塊Α8及夾塊BlO對試樣9的夾緊時同步帶動的，因此，夾塊Α8的夾緊力P及夾塊BlO夾緊力P’的關(guān)系為Ρ=Ρ’。夾緊速度的估算，夾緊速度即為柱塞的移動速度，設(shè)為V，υ = "χι 'S-；
i其中nM為減速馬達的輸出轉(zhuǎn)速，i為減速馬達至絲杠的鏈傳動傳動比，S為絲杠導程。
權(quán)利要求
1.平推式電動夾頭,其特征在于,包括減速電動馬達(2)、動力傳動機構(gòu)及夾緊機構(gòu)；所述減速電動馬達(2)、動力傳動機構(gòu)及夾緊機構(gòu)均安裝于夾頭體(I)上；所述減速電動馬達(2)通過鏈輪傳動A (3)與所述動力傳動機構(gòu)連接,所述動力傳動機構(gòu)分別通過兩組絲杠螺母同步帶動所述夾緊機構(gòu)中的夾塊A (8)和夾塊B (10)相向運動，實現(xiàn)對試樣(9)的夾緊及松開。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平推式電動夾頭，其特征在于，所述夾緊機構(gòu)包括夾塊A(8)、夾塊B (10)、柱塞A (7)、柱塞B (11)、絲杠A (5)、絲杠B (13)、螺母A (6)、螺母B (12)；所述夾緊塊A與所述柱塞A (7)的一端固連在一起，所述柱塞A (7)的另一端固接所述螺母A (6)，所述螺母A (6)與所述絲杠A (5)配合形成絲杠螺母副；所述夾緊塊B與所述柱塞B (11)的一端固連在一起，所述柱塞B (11)的另一端固接所述螺母B (12)，所述螺母B(12)與所述絲杠B (13)配合形成絲杠螺母副；所述絲杠A (5)及所述絲杠B (13)同軸，并且通過所述動力傳動機構(gòu)帶動同步旋轉(zhuǎn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平推式電動夾頭，其特征在于，所述絲杠A(5)、螺母A (6)及所述絲杠B (13)、螺母B (12)構(gòu)成的絲杠螺母副的導程及頭數(shù)相同；所述絲杠A (5)和所述絲杠B (13)的旋向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平推式電動夾頭，其特征在于，所述螺母A(6)與柱塞A (7)之間采用偏心安裝方式；所述螺母B (12)與柱塞B (11)之間采用偏心安裝方式。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平推式電動夾頭，其特征在于，所述柱塞A(7)及柱塞B(Il)與夾頭體(I)之間采用平鍵(17)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的平推式電動夾頭，其特征在于，所述動力傳動機構(gòu)包括鏈輪傳動B (4)及鏈輪傳動C (14)，所述鏈輪傳動B (4)及鏈輪傳動C (14)上端的鏈輪與鏈輪傳動A (3)中的一個鏈輪通過傳動軸(18)連接，鏈輪傳動A (3)同步帶動鏈輪傳動B (4)及鏈輪傳動C (14)，所述鏈輪傳動B (4)下端的鏈輪與絲杠A (5)連接，所述鏈輪傳動C(14)下端的鏈輪與絲杠B(13)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的平推式電動夾頭，其特征在于，所述鏈輪傳動B(4)及鏈輪傳動C (14)的傳動比相同。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的平推式電動夾頭，其特征在于，所述動力傳動機構(gòu)包括齒輪傳動A (15)及齒輪傳動B (16)，所述齒輪傳動A (15)及齒輪傳動B (16)上端的齒輪與鏈輪傳動A (3)中的一個鏈輪通過傳動軸(18)連接，鏈輪傳動A (3)同步帶動齒輪傳動A(15)及齒輪傳動B(16)，所述齒輪傳動A (15)下端的齒輪與絲杠A (5)連接，所述齒輪傳動B (16)下端的齒輪與絲杠B (13)連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的平推式電動夾頭，其特征在于，所述齒輪傳動A(15)及齒輪傳動B (16)的傳動比相同。
全文摘要
本發(fā)明平推式電動夾頭屬于卡具技術(shù)領(lǐng)域，目的在于解決現(xiàn)有液壓平推夾頭采用液壓系統(tǒng)分別控制夾頭而導致夾緊不同步的問題及工作過程中油液泄露故障不易排查的問題。本發(fā)明的夾頭包括減速電動馬達、動力傳動機構(gòu)及夾緊機構(gòu)；減速電動馬達、動力傳動機構(gòu)及夾緊機構(gòu)均安裝于夾頭體上；所述減速電動馬達通過鏈輪傳動A與動力傳動機構(gòu)連接，動力傳動機構(gòu)分別通過兩組絲杠絲母同步帶動所述夾緊機構(gòu)中的夾塊A及夾塊B相向運動，實現(xiàn)對試樣的夾緊及松開。本發(fā)明以減速電機馬達通過兩組動力傳動機構(gòu)同步帶動夾塊Ａ及夾塊B相向運動，實現(xiàn)對試樣的同步夾緊；采用電動控制，性能平穩(wěn)，避免了液壓夾頭故障時不易找出原因，不易檢查和排除等缺陷。
文檔編號G01N3/04GK102879262SQ20121033474
公開日2013年1月16日 申請日期2012年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月11日
發(fā)明者張學成, 孫慧 申請人:吉林大學