高频疲劳实验机的夹具压盘上的螺纹容易损坏,严重时会导致工件无法取下。通过20Mn Ti B棒材在PLG-100高频疲劳试验机上进行疲劳实验时,多次借助扳手拧下试样而损坏了夹具压盘的螺纹,导致夹具压盘无法将试样固定在疲劳机上继续试验。针对此问题提出3种修复压盘螺纹的方法,分别在压盘中心镶嵌圆柱套、同心圆柱台阶套和螺纹套。疲劳试验结果表明:只有镶嵌螺纹套修复法能完成实验的要求并得到了疲劳寿命曲线水平部且维修方便,快速经济。与前两种方法比较,镶嵌螺纹套法能提高螺纹连接强度、耐热性和耐磨性。
采用成组法对20Mn Ti B棒材进行疲劳试验,将所得的数据点标在单对数坐标轴上,通过计算相关系数r可知:该组数据不满足S-N曲线拟合的条件,即该组数据离散性较大。基于ABAQUS对失效的夹具螺纹进行有限元分析,并根据失效的螺纹牙部位及几何形状,对失效的螺纹牙进行受力分析,建立有限元模型。分析表明:夹具螺纹孔的偏心误差使得夹具螺纹的局部螺纹牙承受较大应力是导致塑性变形的主要原因,从而证实了试验所得数据离散性较大的原因,为今后的疲劳试验夹具设计及保护提供了一定的经验。
