《科学与技术》杂志范文-吊耳X方向（35°）抗拉试验夹具的设计

我公司在承制GJB 637-88第Ⅲ重量级机载悬挂物用吊耳（下文简称吊耳，见图1）过程中的首件鉴定阶段需进行X方向（35°）的抗拉试验。常规拉力试验机的夹具只能实现上下垂直方向的抗拉（见图2），无法直接进行吊耳的X方向（35°）抗拉试验。采购专用拉力试验机周期长且费用较高，因此，需设计专用试验夹具以满足吊耳的抗拉试验要求。

图1 吊耳图 图2 常规拉力试验机

图3吊耳X方向抗拉试验夹具设计图

要实现抗拉方向的35°倾斜，需将吊耳偏转35°，再结合吊耳的特殊形状，试验夹具的设计图详见图3所示。 U形钩穿过吊耳的吊环与螺纹转接1的内螺纹孔旋合，吊耳下端的螺纹拧入螺纹转接2中的内螺纹孔，螺纹转接1及螺纹转接2的外螺纹分别与拉力试验机的上、下夹具旋合连接。当拉力试验机的横梁向上移动时，吊耳即开始承受X方向（35°）的载荷，可以满足标准GJB 637-88中X方向抗拉试验的要求。

螺纹转接1、螺纹转接2及U形钩的具体尺寸需充分考虑吊耳的形状及尺寸、抗拉载荷值、夹具的结构强度及拉力试验机的试验空间等因素，试验加载时，试验夹具只允许有弹性变形，不可出现裂纹、螺纹脱扣等永久变形，否则试验无效。经理论计算及试制验证，确定的最佳尺寸及性能要求如下：（1）螺纹转接1：外螺纹尺寸M30×1.5-6h、内螺纹尺寸M64×2-6h，材质：30CrMnSiA，硬度范围40～45HRC；（2）螺纹转接2：外螺纹尺寸M30×1.5-6h、内螺纹尺寸M64×2-6h，斜面夹角35°，材质：30CrMnSiA，硬度范围40～45HRC；（3）U形钩：外螺纹尺寸M64×2-6h，宽度28mm，长度87mm，材质：60Si2MnA，硬度范围：48～52HRC。加工完成的试验夹具按图3的要求组装后与拉力试验机的上下两端通过螺纹连接，加载至223 kN并保持一分钟后未产生永久变形，再继续加载至334kN并保持一分钟后未断裂，试验过程符合产品标准GJB 637-88中的验收要求，试验合格。卸载后，试验夹具可顺畅拆卸，目视表面，无明显变形及裂纹，说明此夹具设计合理，可满足吊耳的X方向（35°）抗拉试验。

参考文献：

（1）GJB 637-88《第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ重量级机载悬挂物用吊耳》，国防科学技术工业委员会，1989.6.1；

（2）GJB 715.23A-2008《紧固件试验方法 拉伸强度》，国防科学技术工业委员会，2008.10.1；

（3）GB/ T3098.1-2010《紧固件机械性能 螺栓、螺钉和螺柱》，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局/中国国家标准化管理委员会，2011.10.1；

（4）GB/T 1172-1999《黑色金属硬度及强度换算值》，国家质量技术监督局，1999.10.1；

（5）GB/T 196-2003《普通螺纹 基本尺寸》，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，2004.1.1；

（6）GB/T 197-2003《普通螺纹 公差》，中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局，2004.1.1；

（7）GB/T 16823.1-1997《螺纹紧固件应力截面积和承载面积》，国家技术监督局，1997.12.1。