一种螺栓摩擦系数测试装置

技术领域

本发明涉及一种螺栓摩擦系数测试装置，属于航空发动机紧固件测试技术领域。

背景技术

航空发动机用螺栓的摩擦系数是判断螺栓是否达标的重要标准，在螺栓出厂或应用到产品上之前，为保证连接安全，需要判断螺栓是否达标。在螺栓拧配过程中，绝大部分拧配力矩用于克服螺纹、支撑面的摩擦，摩擦系数的测量原理是测量拧配总扭矩、螺纹扭矩以及拧配的轴力，计算总摩擦系数、螺纹摩擦系数和支承面摩擦系数。

螺栓过拧可能导致螺栓拉伸，产生断裂分险，拧紧不足，则可能发生不可预期的松动，同样会产生安全隐患，因此对于螺栓而言，摩擦系数是保证其有效拧配和安全使用的重要保障。因此需要对螺栓的摩擦系数进行检测。

由于螺栓的规格不同，其适配的螺母的尺寸也不同。现有技术对螺栓摩擦系数进行测试中，在拧动螺栓时，通过更换不同规格的内六角套筒头即可实现，螺母通常通过夹持部进行夹持，但现有公开的夹持部仅能保证螺母不发生转动，但无法适配不同尺寸的螺母使用。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提供一种螺栓摩擦系数测试装置，能够满足一定范围内，不同规格螺栓的摩擦系数测试需求。

本发明所采用的技术方案为：

一种螺栓摩擦系数测试装置，包括用于对螺母进行固定的夹持组件，所述夹持组件包括立板，在所述立板上开设有供螺栓末端穿插过的通孔；

在立板的一侧面上，环绕所述通孔并沿同一时针方向均匀且转动安装有三个夹持件，三个所述夹持件的末端均形成有朝向通孔延伸的凸起部；

在位于通孔上方的夹持件的转动端上设置有朝向与夹持件反向的连接件一，在位于通孔一侧以及通孔下方的夹持件的转动端上分别设置有竖直向下的连接件二、连接件三；

在所述连接件一的末端铰接有传动件一；在位于通孔一侧的夹持件的转动端上设置有朝向远离夹持件侧延伸的传动件二；在所述连接件二的末端与连接件三的末端之间铰接有传动件三；

在立板一侧壁上安装有一L型板，所述L型板位于通孔下方并靠近位于立板侧方的夹持件设置，在L型板的竖直段上转动安装有一伸缩装置；传动件一的末端以及传动件二的末端均与所述伸缩装置的执行端相转动连接；

通过伸缩装置的执行轴伸出或收缩带动传动件以及连接件同步动作，驱动三个夹持件的凸起部端相互靠近或远离，以实现对螺母的固定或松开。

优选地，所述测试装置还包括一底板，所述底板上安装有伺服电机，所述伺服电机的输出端上安装有动态扭矩传感器；在所述动态扭矩传感器的端部安装有扳手，所述扳手端部安装有内六角套筒头；

在位于所述动态扭矩传感器两侧的底板上还对称设置有朝向远离伺服电机端延伸的两滑轨，两个所述滑轨上滑动连接有滑座；在所述滑座上安装有静态扭矩传感器；

在两个滑轨之间的底板上安装有伺服模组，伺服模组的丝座位于静态扭矩传感器远离伺服电机的一侧，伺服模组的丝座上安装有与两侧滑轨顶面滑动连接的固定板，夹持组件竖直设置在固定板上，且立板上设置有夹持件的一侧朝向静态扭矩传感器设置；

在所述静态扭矩传感器靠近动态扭矩传感器的一侧安装有固定盘；所述固定盘上开设有供螺栓杆体穿过的开孔；

内六角套筒头、开孔、静态扭矩传感器的中心孔以及立板上的通孔同轴设置。

优选地，所述测试装置还包括垫片，沿长度方向，在所述垫片上开设有多个螺孔；并在固定盘靠近伺服电机的侧面上开设有供垫片嵌入的十字槽。

优选地，在底板上还设置有用于支撑扳手的支撑组件。

优选地，所述的支撑组件包括凹型座，所述凹型座的开口向下设置，并在凹型座两侧板底部设置有安装座；

在凹型座的顶板上开设有贯穿孔，在所述贯穿孔内设有一螺杆，所述螺杆的顶部设置有用于承载扳手的U型座；

在位于凹型座顶板上下方的螺杆上旋设有锁紧螺母。

优选地，伺服模组的丝杆远离伺服电机的一端延伸至底座外侧，并在丝杆端部设有转盘。

优选地，在所述转盘外侧还设置有把手。

优选地，在所述滑座两侧还设置有锁紧螺杆。

本发明的有益效果在于：

夹持件、连接件、传动件与伸缩装置之间形成连杆传动结构，通过伸缩装置动作带动传动件以及连接件同步动作，驱动三个夹持件的凸起部端相互靠近或远离，以实现对螺母的固定或松开，满足了不同规格螺母的测试需求，提高了适用性。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为夹持组件打开时结构示意图；

图3为夹持组件夹持时结构示意图；

图中主要附图标记含义如下：

1、底板，2、垫片，3、夹持组件，4、伺服电机，5、动态扭矩传感器，6、扳手，7、内六角套筒头，8、滑轨，9、滑座，10、锁紧螺杆，11、静态扭矩传感器，12、固定盘，13、伺服模组，14、固定板，15、立板，16、通孔，17、夹持件，18、凸起部，19、连接件一，20、连接件二，21、连接件三，22、传动件一，23、传动件二，24、传动件三，25、L型板，26、伸缩装置，27、凹型座，28、安装座，29、螺杆，30、锁紧螺母，31、转盘，32、把手，33、U型座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做具体的介绍。

如图1-3所示：本实施例是一种螺栓摩擦系数测试装置，包括底板1、垫片2和夹持组件3，底板1顶部一端安装有伺服电机4，伺服电机4的输出端上安装有动态扭矩传感器5；在动态扭矩传感器5的端部安装有扳手6，扳手6端部安装有内六角套筒头7。

在位于动态扭矩传感器5两侧的底板1上还对称设置有朝向远离伺服电机4端延伸的两滑轨8，两个滑轨8上滑动连接有滑座9，滑座9两侧设置有锁紧螺杆10；在滑座9上安装有静态扭矩传感器11。在静态扭矩传感器11靠近动态扭矩传感器5的一侧安装有固定盘12；固定盘12上开设有供螺栓杆体穿过的开孔。

沿长度方向，在垫片2上开设有多个螺孔，并在固定盘12靠近伺服电机4的侧面上开设有供垫片2嵌入的十字槽。

在两个滑轨8之间的底板1上安装有伺服模组13，伺服模组13的丝座位于静态扭矩传感器11远离伺服电机4的一侧，伺服模组13的丝座上安装有与两侧滑轨8顶面滑动连接的固定板14，夹持组件3竖直设置在固定板14上，且夹持组件3的执行面朝向静态扭矩传感器11设置。

夹持组件3包括立板15，在立板15上开设有供螺栓末端穿插过的通孔16，内六角套筒头7、开孔、静态扭矩传感器11的中心孔以及立板15上的通孔16同轴设置。在立板15的一侧面上，环绕通孔16并沿同一时针方向均匀且转动安装有三个夹持件17，三个夹持件17的末端均形成有朝向通孔16延伸的凸起部18。在位于通孔16上方的夹持件17的转动端上固定设置有朝向与夹持件17反向的连接件一19，在位于通孔16一侧以及通孔16下方的夹持件17的转动端上分别固定设置有竖直向下的连接件二20、连接件三21。在连接件一19的末端铰接有传动件一22；在位于通孔16一侧的夹持件17的转动端上设置有朝向远离夹持件17侧延伸的传动件二23；在连接件二20的末端与连接件三21的末端之间铰接有传动件三24。

在立板15一侧壁上安装有一L型板25，L型板25位于通孔16下方并靠近位于立板15侧方的夹持件17设置，在L型板25的竖直段上转动安装有一伸缩装置26；传动件一22的末端以及传动件二23的末端均与伸缩装置26的执行端相转动连接。

夹持件17、连接件、传动件与伸缩装置26之间形成连杆传动结构，通过伸缩装置26的执行轴伸出或收缩带动传动件以及连接件同步动作，以驱动三个夹持件17的凸起部18端相互靠近或远离，继而能够实现对不同尺寸的螺母的固定或松开。

为了提高稳定性，在底板1上还设置有用于支撑扳手6的支撑组件。支撑组件包括凹型座27，凹型座27的开口向下设置，并在凹型座27两侧板底部设置有安装座28；在凹型座27的顶板上开设有贯穿孔，在贯穿孔内设有一螺杆29，螺杆29的顶部设置有用于承载扳手6的U型座33；在位于凹型座27顶板上下方的螺杆上旋设有锁紧螺母30。

为了方便对夹持组件3进行移动，伺服模组13的丝杆远离伺服电机4的一端延伸至底座外侧，并在丝杆端部设有转盘31，在转盘31外侧还设置有把手32。

在实际应用时，夹持组件3的初始状态如图2所示；在进行测试时，将螺母用手扶住使其贴在立板15靠近静态扭矩传感器11的一侧面上并对准通孔16，启动伸缩装置26，伸缩装置26的执行轴伸出，带动由夹持件17、连接件、传动件与伸缩装置26之间形成连杆传动结构动作，夹持件17的端部将朝向通孔16靠拢，继而通过凸起部18能够对螺母进行夹持，最终状态如图3所示。

然后转动把手32，通过伺服模组13带动夹持组件3贴近静态扭矩传感器11；再将待测试螺栓穿插过垫片2，并将垫片2嵌入十字槽内，使螺栓杆体穿过固定盘12上开孔以及静态扭矩传感器11的中心孔，并插入螺母内，然后转动螺栓，使螺栓杆体旋入螺母内，且螺栓前端与垫片2贴合。

将内六角套筒头7套至螺栓前端，然后旋松锁紧螺杆10，再继续转动把手32，通过固定板14的前移推动滑座9前移，直至扳手6的前端嵌入内六角套筒头7的端口内，然后旋紧锁紧螺杆10，再启动伺服电机4，带动扳手6以及内六角套筒头7转动即可进行测试。

在实际应用时，动态扭矩传感器5以及静态扭矩传感器11均与控制器电性连接，动态扭矩传感器5以及静态扭矩传感器11将数据传输至控制器，通过控制器即可完成对摩擦系数的测定。该测试方式为现有技术，此处不再赘述。

以上所述仅是本发明专利的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明专利原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明专利的保护范围。