一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台的制作方法

本发明涉及疲劳试验，具体涉及一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台。

背景技术：

1、在高强韧车身结构件中，大量采用高强度螺栓、螺母或铆钉作为关键连接紧固件，其疲劳性能直接关乎整车骨架的可靠性与安全性；为准确评估这一性能，疲劳试验台通过加载机构对测试部件施加循环交变载荷，从而测定其疲劳强度及耐久寿命，是结构件验证中不可或缺的核心试验设备。

2、传统疲劳试验台在对螺栓进行疲劳试验时，其加载模式相对单一，通常仅能模拟一次拧紧后在恒定预紧力下的稳定循环载荷；然而在实际工程中，螺栓的服役工况远比试验条件复杂，在设备漫长的服役期内，螺栓连接可能经历多次拆卸与重新装配，例如定期检修时的重复拧紧，也可能遭遇意外的冲击或过载，或突发工况波动导致的瞬时载荷超标，此后又继续投入正常使用；这种多阶段载荷历史使得螺栓内部的残余应力场发生反复重分布，微观损伤呈现非线性累积特征；传统试验台无法复现这一包含多次夹紧力突变和过载记忆的真实历程，导致其试验数据与工程实际严重脱节，难以准确预测螺栓在复杂载荷历史下的剩余寿命；这造成了试验评估的局限性，显著降低了疲劳试验台的使用效能，同时也无法为结构件的抗疲劳设计和维修周期优化提供可靠的试验支撑。

技术实现思路

1、针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台，能够有效地解决现有技术中疲劳试验台无法复现螺栓连接在多次拆装及复杂载荷历程下残余应力重分布与损伤累积过程的问题。

2、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

3、本发明提供一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台，包括疲劳试验本体和自适应夹持装置，所述疲劳试验本体与自适应夹持装置适配安装，还包括用于拧紧松开循环的循环试验机构，所述循环试验机构包括驱动源，所述驱动源的输出端固定连接有传动柱，所述传动柱的顶部开设有滑动槽，所述滑动槽的内部滑动连接有连接杆，所述连接杆的顶部设置有连接件，所述连接杆的底部设置有滑动啮合件，所述滑动啮合件顶部的一侧设置有连接齿轮，所述连接齿轮的一侧啮合有齿环，所述齿环外侧螺纹连接有推动环，所述推动环的内侧转动连接有伸缩活动杆，且伸缩活动杆与齿环的内部滑动连接，所述伸缩活动杆的顶部与连接杆插接连接。

4、进一步地，所述驱动源与疲劳试验本体内部的底面固定连接，所述齿环的底部与疲劳试验本体的内部转动连接，所述推动环与疲劳试验本体滑动连接。

5、进一步地，所述连接件包括连接环、连接块、推动块、分离杆和安装座，所述连接环与安装座滑动连接，且连接环的表面与连接块固定连接，并且连接环与安装座之间通过弹性件弹性连接，所述连接环与疲劳试验本体转动连接，所述连接块设置有若干组，且连接块的底部与推动块抵紧连接，所述推动块与安装座滑动连接，且推动块的底部与分离杆滑动连接，并且推动块通过弹性复位件与安装座弹性连接，所述分离杆与安装座滑动连接，且分离杆的底部推动端呈环形，并且分离杆的底部位于伸缩活动杆的顶部。

6、进一步地，所述连接环的底部固定连接有固定柱，所述固定柱的底部滑动连接有滑动杆，且滑动杆与连接杆固定连接，所述固定柱的内部弹性连接有弹性压缩件，且弹性压缩件的另一端与滑动杆弹性连接。

7、进一步地，所述齿环的底部固定连接有恒力发条弹簧盒，且恒力发条弹簧盒与疲劳试验本体固定连接。

8、进一步地，所述滑动啮合件包括转动环、推出环、滑动齿轮和导向块，所述转动环的顶部与连接杆的底部转动连接，且转动环的表面与推出环固定连接，并且转动环的外侧与滑动齿轮固定连接，所述推出环的顶部与连接杆的底部滑动连接，所述滑动齿轮与传动柱滑动连接，并且滑动齿轮与连接齿轮相啮合，所述滑动齿轮的顶部与导向块的底部固定连接，所述导向块的顶部呈倾斜设置。

9、进一步地，所述滑动槽的内部固定连接有弹性支撑板，且弹性支撑板与连接杆弹性连接。

10、进一步地，所述伸缩活动杆的伸出端固定连接有卡块，且卡块的外侧磁性连接有电磁块，且电磁块与伸缩活动杆的固定端固定连接，所述电磁块通过导线电性连接有微动开关，且微动开关与伸缩活动杆固定连接。

11、进一步地，所述滑动齿轮的顶部磁性连接有强磁块，且强磁块与传动柱固定连接。

12、进一步地，所述滑动齿轮的底部转动连接有活动块，且活动块与伸缩活动杆滑动连接。

13、有益效果：

14、本发明提供的技术方案，与已知的现有技术相比，具有如下有益效果：

15、一、本发明通过设置循环试验机构等部件，通过循环试验机构内部的驱动源与传动柱部件之间相互的配合关系，可使连接件完成螺栓拧紧动作，拧紧到位后滑动啮合件自动切换动力路径，将动力经连接齿轮传递至齿环，配合推动环的直线位移触发状态切换，可复现实际服役中多次拆装的复杂载荷历程，弥补传统试验台仅能测试恒定预紧力工况的缺陷，提升试验数据与工程实际的匹配度，进而达到了本装置通过齿环与推动环的螺旋传动，对高强韧车身结构件螺栓进行拧紧与松开循环试验的效果。

16、二、本发明通过设置连接件、固定柱和滑动杆等部件，通过连接件内部的连接块与推动块之间相互抵紧配合形成可释放的限位结构，使得安装座在螺栓拧紧过程中能够随螺纹进给自动向上浮动，同时连接环通过固定柱与滑动杆的相对滑动为轴向位移提供补偿空间，当伸缩活动杆上推分离杆时，分离杆同步推动多组推动块解除对连接块的限位，安装座得以在螺栓松开时继续上移解除预紧力，进而达到了本装置能够通过连接件的自适应浮动装夹功能在拧紧与松开循环中自动适应螺栓轴向位移、保障动力传递连续性与工况平稳过渡的效果。

17、三、本发明通过设置滑动啮合件、强磁块、弹性支撑板、电磁块和恒力发条弹簧盒等部件，通过滑动啮合件中的推出环在连接杆受阻时将旋转运动转化为轴向推力使连接杆脱离滑动槽，同时导向块与强磁块配合辅助滑动齿轮顺利上升与连接齿轮完成啮合对接，实现动力路径的自动切换，电磁块通过微动开关触发后带动卡块移动使滑动齿轮与连接齿轮脱离，恒力发条弹簧盒带动齿环复位旋转，弹性支撑板为连接杆末端提供缓冲位移余量，进而达到了本装置能够通过各部件的协同配合实现拧紧与松开循环中各阶段传动状态的自动切换与可靠复位、无需外部时序控制即可连续运行的效果。

1.一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台，包括疲劳试验本体（1）和自适应夹持装置（2），所述疲劳试验本体（1）与自适应夹持装置（2）适配安装，其特征在于：还包括用于拧紧松开循环的循环试验机构（3），所述循环试验机构（3）包括驱动源，所述驱动源的输出端固定连接有传动柱（31），所述传动柱（31）的顶部开设有滑动槽（32），所述滑动槽（32）的内部滑动连接有连接杆（33），所述连接杆（33）的顶部设置有连接件（34），所述连接杆（33）的底部设置有滑动啮合件（35），所述滑动啮合件（35）顶部的一侧设置有连接齿轮（36），所述连接齿轮（36）的一侧啮合有齿环（37），所述齿环（37）外侧螺纹连接有推动环（38），所述推动环（38）的内侧转动连接有伸缩活动杆（39），且伸缩活动杆（39）与齿环（37）的内部滑动连接，所述伸缩活动杆（39）的顶部与连接杆（33）插接连接。

2.根据权利要求1所述的一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台，其特征在于，所述驱动源与疲劳试验本体（1）内部的底面固定连接，所述齿环（37）的底部与疲劳试验本体（1）的内部转动连接，所述推动环（38）与疲劳试验本体（1）滑动连接。

3.根据权利要求1所述的一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台，其特征在于，所述齿环（37）的底部固定连接有恒力发条弹簧盒（7），且恒力发条弹簧盒（7）与疲劳试验本体（1）固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台，其特征在于，所述滑动槽（32）的内部固定连接有弹性支撑板（8），且弹性支撑板（8）与连接杆（33）弹性连接。

5.根据权利要求1所述的一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台，其特征在于，所述伸缩活动杆（39）的伸出端固定连接有卡块（9），且卡块（9）的外侧磁性连接有电磁块（10），且电磁块（10）与伸缩活动杆（39）的固定端固定连接，所述电磁块（10）通过导线电性连接有微动开关（11），且微动开关（11）与伸缩活动杆（39）固定连接。

6.根据权利要求3所述的一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台，其特征在于，所述连接件（34）包括连接环（341）、连接块（342）、推动块（343）、分离杆（344）和安装座（345），所述连接环（341）与安装座（345）滑动连接，且连接环（341）的表面与连接块（342）固定连接，并且连接环（341）与安装座（345）之间通过弹性件弹性连接，所述连接环（341）与疲劳试验本体（1）转动连接，所述连接块（342）设置有若干组，且连接块（342）的底部与推动块（343）抵紧连接，所述推动块（343）与安装座（345）滑动连接，且推动块（343）的底部与分离杆（344）滑动连接，并且推动块（343）通过弹性复位件与安装座（345）弹性连接，所述分离杆（344）与安装座（345）滑动连接，且分离杆（344）的底部推动端呈环形，并且分离杆（344）的底部位于伸缩活动杆（39）的顶部。

7.根据权利要求6所述的一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台，其特征在于，所述连接环（341）的底部固定连接有固定柱（4），所述固定柱（4）的底部滑动连接有滑动杆（5），且滑动杆（5）与连接杆（33）固定连接，所述固定柱（4）的内部弹性连接有弹性压缩件（6），且弹性压缩件（6）的另一端与滑动杆（5）弹性连接。

8.根据权利要求1所述的一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台，其特征在于，所述滑动啮合件（35）包括转动环（351）、推出环（352）、滑动齿轮（353）和导向块（354），所述转动环（351）的顶部与连接杆（33）的底部转动连接，且转动环（351）的表面与推出环（352）固定连接，并且转动环（351）的外侧与滑动齿轮（353）固定连接，所述推出环（352）的顶部与连接杆（33）的底部滑动连接，所述滑动齿轮（353）与传动柱（31）滑动连接，并且滑动齿轮（353）与连接齿轮（36）相啮合，所述滑动齿轮（353）的顶部与导向块（354）的底部固定连接，所述导向块（354）的顶部呈倾斜设置。

9.根据权利要求8所述的一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台，其特征在于，所述滑动齿轮（353）的顶部磁性连接有强磁块（12），且强磁块（12）与传动柱（31）固定连接。

10.根据权利要求8所述的一种自适应装夹的高强韧车身结构件疲劳试验台，其特征在于，所述滑动齿轮（353）的底部转动连接有活动块（13），且活动块（13）与伸缩活动杆（39）滑动连接。