Solidworks冲击疲劳试验装置闭锁片专用夹具设计(3)

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夹具设计的基本要求如下：

1）设计应便于试件安装，尽可能接近产品实际受力情况，且能方便地与冲击台台面连接。

2）为控制冲击试验系统的质量，保证所能达到的最大加速度量值，夹具质量应尽可能小。

3）设计方案要考虑夹具加工方便、工艺性好，同时价格尽可能低，加工周期要短。

4）夹具设计应对传递特性、允许的正交运动以及与试件连接各固定点之间的振动偏差进行限制。要考虑试件冲击试验量值以及试件大小、质量的不同，设计合理的夹具。对于尺寸、质量越小的试件，一般要求越高，试验中也容易达到理想的标准要求

[5]针对不同类型的试件，设计夹具的振动特性不同。

1.3.2 夹具设计的原则

1）夹具设计首先要选择材料，冲击试验夹具的高频特性对其材料的强度和疲劳特性提出了较高的要求。

夹具设计时应优先选用比刚度大、阻尼大的材料，一般最常用的是铝、镁及其合金，尽可能不要选用钢做夹具的材料。材料的比刚度大即夹具的质量小而刚度大，可使振动试验影响变小且控制效果更好。

2）设计时使夹具的质量尽可能小。

根据强度理论可以看出，材料的固有频率f与刚度k成正比，与质量m成反比。对同一尺寸的金属，铝比镁质量大1/3，钢比镁质量大4倍。应防止因强度不足，导致夹具自身被振坏，最终损坏试验产品的现象发生。

3）夹具的总体结构设计应优先采用对称形式，一般选择立方体、盒形、半球形和锥形。

在冲击试验过程中，尽可能使试件和夹具的合成质心落在冲击台的中心线上，即“对中”。对于质心较高的试件或夹具，夹具的平稳性能就更加重要，可以避免振动台台面摇晃振动带来的控制振动波形失真；同时，还应特别关注夹具是否会产生横向运动，甚至于旋转和滑移。

4）在选择夹具的制造工艺时，应尽量采用简体、整体夹具，一般优先采用整体铸造工艺，其次可以选用焊接和螺接工艺。

5）在选择夹具的连接方式时，夹具与振动台台面连接孔必须做成埋头带台肩的孔。安装试件时必须采用螺纹衬套或钢丝螺套。

2 夹具设计总体方案

由于被测的枪械闭锁片形状不规则（图2-1）,不能使用通用夹具进行夹持,根据被测件的形状特点,设计了试件专用夹具。对试件进行试验时,对试件的夹持状态尽可能的与实际零件约束方式相同,冲击试验时冲击载荷的作用位置也与实际情况相符。如下图，闭锁片在实际工作中主要受力面为上部右侧小平面，方向垂直向闭锁片，和中部左侧圆弧处，限制了闭锁片两个方向的移动，还有限制下部摆动的受力情况。所以，闭锁片专用夹具必须对这几个地方进行完全定位，需要夹具真实接触，以便更真实模拟闭锁片在试验中所受外界因素与实际工作中更大程度的吻合