一种小尺寸钢球压碎实验工装的制作方法

1.本技术涉及轴承检测的技术领域，尤其是涉及一种小尺寸钢球压碎实验工装。


背景技术：

2.在轴承钢球载荷实验中，通常需要将三个钢球竖直排布，通过载荷实验机加压至破碎，实验过程中需保持三个钢球的纵向轴线始终处于同一直线，现有的工装在面对直径小于6mm的钢球时，起不到较好的支撑作用，实验较为困难。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在的不足，本技术的目的是提供一种适用于小尺寸钢球压碎实验的实验工装。
4.本技术的上述申请目的是通过以下技术方案得以实现的：
5.一种小尺寸钢球压碎实验工装，包括：
6.底座，所述底座上端面圆周阵列有至少三个支撑杆，所述支撑杆垂直于所述底座上端面；
7.第一模块，所述第一模块可滑移地可连接于三个所述支撑杆，所述第一模块沿所述支撑杆轴向滑移，所述第一模块下端面平行于所述底座上端面；
8.第二模块，所述第二模块位于所述第一模块上方，所述第二模块安装方式与所述第一模块相同，所述第二模块下端面平行于所述第一模块上端面；
9.顶板，所述顶板固定连接于所述支撑杆远离所述底座的一端；
10.压杆，所述压杆可滑移地地连接于所述顶板，所述压杆轴线位于所述支撑杆阵列中心，所述压杆沿轴向滑移；
11.定位槽，所述底座上端面、所述第一模块及第二模块两端面与所述压杆下端面均开设有所述定位槽，所述定位槽底面为球面，所述定位槽球面球心角为α，50
°
《α《70
°
；
12.其中，所述第一模块及第二模块厚度为2倍的所述定位槽高度，所述第一模块及第二模块沿所述定位槽中心开设有通孔，所述定位槽底面的球面直径与所测钢球直径相同。
13.可选的，所述定位槽底面与所述通孔交接处的棱边设置为圆倒角。
14.可选的，所述支撑杆包括滑移段与螺纹段，所述螺纹段远离所述底座，所述螺纹段直径小于所述滑移段，所述顶板对应所述支撑杆开设有安装孔，所述安装孔直径小于所述滑移段直径，所述螺纹段螺纹连接有紧固螺栓。
15.可选的，所述紧固螺栓为蝶形螺母。
16.可选的，所述支撑杆还包括定位段，所述定位段位于所述滑移段与螺纹段之间，所述定位段直径与所述安装孔直径相同，所述定位段长度小于所述顶板厚度。
17.可选的，所述底座包括座体与座模，所述座模安装方式与所述第一模块相同，所述定位槽开设于所述座模上端面。
18.可选的，所述顶板厚度不小于所述压杆长度的一半。
19.可选的，所述压杆上端固定连接有压台，所述压台直径大于所述压杆。
20.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
21.1.通过设置定位槽对钢球进行定位，并通过可滑移的第一模块与第二模块对堆叠在上方的钢球进行定位，使三个钢球纵向轴线处于同一直线，便于进行实验；
22.2.通过可拆卸的顶板与座模，便于对第一模块及第二模块等进行更换，便于进行给多种尺寸钢球的压碎实验。
附图说明
23.图1是本技术实施例的整体结构示意图；
24.图2是图1中a部分的放大示意图；
25.图3是图1中b部分的放大示意图。
26.附图标记：1、底座；12、座体；13、座模；11、支撑杆；111、滑移段；112、定位段；113、螺纹段；114、紧固螺栓；
27.2、第一模块；
28.3、第二模块；
29.4、顶板；41、安装孔；
30.5、压杆；51、压台；
31.6、定位槽；61、通孔。
具体实施方式
32.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
33.为了更加清楚的理解本技术实施例中展示的技术方案，首先对现有的一种小尺寸钢球压碎实验的工作原理进行介绍。
34.在轴承钢球载荷实验中，通常需要将三个钢球竖直排布，通过载荷实验机加压至破碎，实验过程中需保持三个钢球的纵向轴线始终处于同一直线。
35.从使用者的角度看，当钢球尺寸较小时，不容易堆叠。
36.请参阅图1与图2，为本技术实施例公开的一种小尺寸钢球压碎实验工装，包括底座1、第一模块2与第二模块3，底座1上端面圆周阵列有至少三个支撑杆11，支撑杆11垂直于底座1上端面，第一模块2可滑移地可连接于三个支撑杆11，第一模块2沿支撑杆11轴向滑移，第一模块2下端面平行于底座1上端面，第二模块3位于第一模块2上方，第二模块3安装方式与第一模块2相同，第二模块3下端面平行于第一模块2上端面，支撑杆11远离底座1的一端固定连接有顶板4，顶板4可滑移地地连接有压杆5，压杆5轴线位于支撑杆11阵列中心，压杆5沿轴向滑移，底座1上端面、第一模块2及第二模块3两端面与压杆5下端面均开设有定位槽6，定位槽6底面为球面，定位槽6球面球心角为α，50
°
《α《70
°
，第一模块2及第二模块3厚度为两倍的定位槽6高度，第一模块2及第二模块3沿定位槽6中心开设有通孔61，定位槽6底面的球面直径与所测钢球直径相同。
37.具体的说，第一模块2与第二模块3可沿支撑杆11在支撑杆11轴向滑移，底座1上端面、第一模块2及第二模块3两端面与压杆5下端面均开设有放置钢球的定位槽6，第一模块2及第二模块3沿定位槽6中心开设的通孔61使相邻钢球之间可以互相接触支撑，压杆5通过
顶板4轴向滑移对钢球施加载荷。
38.这样，通过设置定位槽6对钢球进行定位，并通过可滑移的第一模块2与第二模块3对堆叠在上方的钢球进行定位，使三个钢球纵向轴线处于同一直线，便于进行实验。
39.在一些可行的方式中，底座1与顶板4均为圆柱块，第一模块2与第二模块3均为圆板状。定位槽6底面为球面，定位槽6无侧壁，定位槽6球面球心角为α，底座1上的定位槽6的球心角为定位槽6底面球面在与底座1上端面垂直的平面上的投影的弧形的圆心角，多个定位槽6形状相同；圆心角α，50
°
《α《70
°
，当α过大时容易影响测量精度，α过小时不容易进行定位，通孔61的直径可选为定位槽6在底座1上端面的圆面直径的二分之一。
40.下面结合具体的使用场景进行进一步的介绍。
41.使用时，将待测的钢球依次放入底座1、第一模块2及第二模块3上端面的定位槽6中，第一模块2及第二模块3落下使相邻的钢球接触，落下压杆5接触最上端的钢球球面，通过载荷实验机对压杆5上端施加向下的压力，直至钢球碎裂。
42.作为申请提供的一种小尺寸钢球压碎实验工装的一种具体实施方式，定位槽6底面与通孔61交接处的棱边设置为圆倒角。
43.结合具体的使用场景，定位槽6底面与通孔61交接处的棱边设置为圆倒角，减少该棱边在实验过程中对钢球的支撑作用，使实验结果更精确。
44.请参阅图1与图3，作为申请提供的一种小尺寸钢球压碎实验工装的另一种具体实施方式，支撑杆11包括滑移段111与螺纹段113，螺纹段113远离底座1，螺纹段113直径小于滑移段111，顶板4对应支撑杆11开设有安装孔41，安装孔41直径小于滑移段111直径，螺纹段113螺纹连接有紧固螺栓114。
45.结合具体的使用场景，通过可拆卸的顶板4，便于对第一模块2及第二模块3进行更换，便于进行给多种尺寸钢球的压碎实验。
46.进一步地，紧固螺栓114为蝶形螺母。
47.应理解，蝶形螺母便于手动紧固。
48.进一步地，支撑杆11还包括定位段112，定位段112位于滑移段111与螺纹段113之间，定位段112直径与安装孔41直径相同，定位段112长度小于顶板4厚度。
49.应理解，通过定位段112与滑移段111之间的台阶面对顶板4进行支撑，通过定位段112与安装孔41直径相同对顶板4进行更为精确的定位，减少压杆5位置偏移对实验的影响。
50.进一步地，底座1包括座体12与座模13，座模13安装方式与第一模块2相同，定位槽6开设于座模13上端面。
51.应理解，通过可拆卸更换的座模13，使底座1亦可通过部分更换适配多种尺寸钢球的压碎实验，增加底座1对不同尺寸钢球的压碎实验的适应性。
52.作为申请提供的一种小尺寸钢球压碎实验工装的一种具体实施方式，顶板4厚度不小于压杆5长度的一半。
53.应理解，增加顶板4承受压杆5径向力的支撑面，压杆5受力不平衡产生偏转对实验的影响。
54.作为申请提供的一种小尺寸钢球压碎实验工装的一种具体实施方式，压杆5上端固定连接有压台51，压台51直径大于压杆5。
55.应理解，通过压台51增加压杆5上端的受力面积，便于载荷实验仪施加载荷。
56.本具体实施方式的实施例均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。