专利名称：用于紧固件松脱力矩测量试验的垫块的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量试验工具，涉及一种用于紧固件松脱力矩测量试验的垫块。
背景技术：
诸如螺母、铆钉的紧固件的松脱力矩性能是其机械性能测试项目之一。以螺母为例，一般地，测量螺母的松脱力矩的方法为(a)将螺母、垫块、螺栓装配在一起；(b)对螺母施加拧紧力矩或拧断力矩；(c)在螺母相对于螺栓无转动的情况下去除轴向载荷；(d)测量螺母的松脱力矩。如图1所示，传统地，上述方法中所使用的垫块包括三个分离的扁平状垫块部件 1A、1B和1C。当在步骤a进行装配时，将三个垫块部件1A、1B和IC依次叠置在螺母和螺栓之间。当在步骤c去除轴向载荷时，将三个叠置的垫块部件中的位于中间的垫块部件(如图所示的垫块部件1B)撤掉，从而去除作用在螺母上的轴向载荷，以便进行步骤d的松脱力
矩测量。但是，由于在步骤b中对螺母施加了拧紧力矩或拧断力矩，三个垫块部件1A、1B和 IC被轴向夹紧在螺母与螺栓头之间，在此情况下，想要撤掉中间的垫块部件1B，不仅操作非常困难的，而且费时费力。
发明内容本实用新型的目的是提供一种操作简便、而且省时省力的用于紧固件松脱力矩测量试验的垫块。本实用新型的技术解决方案是，垫块包括上垫块、下垫块和一个定位销，上垫块和下垫块均为长方形楔形板，上垫块上设置上定位孔和上安装孔，上定位孔和上安装孔贯穿上垫块的上、下表面，上安装孔为长圆形孔，上安装孔的长轴方向与上垫块的厚度变化方向相同，上安装孔长轴方向的两侧各设置一个上定位孔，位于上垫块厚度厚的一侧的上定位孔与上安装孔的距离与上安装孔的长轴的长度相同，位于上垫块厚度薄的一侧的上定位孔与上安装孔的距离与上安装孔的短轴长度相同；下垫块上设置下定位孔和下安装孔，下定位孔和下安装孔贯穿下垫块的上、下表面，下安装孔为长圆形孔，下安装孔的长轴方向与下垫块的厚度变化方向相同，并且与上安装孔的位置相对应，下安装孔长轴方向的两侧各设置一个下定位孔，位于下垫块厚度厚的一侧的下定位孔与下安装孔的距离与下安装孔的长轴的长度相同，位于下垫块厚度薄的一侧的下定位孔与下安装孔的距离与下安装孔的短轴长度相同；定位销的直径与下定位孔和上定位孔的直径相匹配。所述上垫块上的上安装孔的长轴长度与下垫块上的下安装孔的长轴长度相同，上垫块上的上安装孔的短轴长度与下垫块上的下安装孔的短轴长度相同。所述上垫块的上安装孔的长轴方向薄端圆弧与下垫块的下安装孔的长轴方向薄端圆弧形成一个完整的圆弧。所述上垫块的上安装孔的长轴方向厚端圆弧与下垫块的下安装孔的长轴方向厚端圆弧形成一个完整的圆弧。所述定位销的尺寸设置为与所述上定位孔和下定位孔的尺寸成过度配合。本实用新型具有的优点和有益效果，由于垫块包括上述构造的上垫块、下垫块和定位销，当要去除轴向载荷时，仅需将插置于上垫块和下垫块的定位孔中的定位销顶出，即可借由上垫块和下垫块之间的倾斜接合面和长圆形安装孔而容易地在安装孔的长轴方向上将上垫块和下垫块分别向两侧抽出，从而使得垫块的整体厚度减小而形成间隙，从而在相配合的紧固件的两部分之间无转动的情况下方便地去除轴向载荷，进而可进行紧固件松脱力矩的测量。

图1是传统的螺母松脱力矩测量中的螺栓、垫块和螺母的装配图。图2是根据本实用新型的垫块的立体分解图。图3是示出根据本实用新型的垫块与螺母和螺栓的装配的立体分解图。图4是示出轴向力加载状态下根据本实用新型的垫块的使用状态的立体图。图5是示出轴向力释放状态下根据本实用新型的垫块的使用状态的立体图。
具体实施方式
以下将参照附图以测量螺母松脱力矩的情况为例详细说明根据本实用新型的测量紧固件松脱力矩时使用的垫块。垫块包括上垫块10、下垫块20和一个定位销30，上垫块10和下垫块20均为长方形楔形板，上垫块10上设置上定位孔14和上安装孔14，上定位孔13和上安装孔14贯穿上垫块10的上、下表面，上安装孔14为长圆形孔，上安装孔14的长轴方向与上垫块10 的厚度变化方向相同，上安装孔14长轴方向的两侧各设置一个上定位孔13，位于上垫块10 厚度厚的一侧的上定位孔13与上安装孔14的距离与上安装孔14的长轴的长度相同，位于上垫块10厚度薄的一侧的上定位孔13与上安装孔14的距离与上安装孔14的短轴长度相同；下垫块20上设置下定位孔23和下安装孔对，下定位孔23和下安装孔M贯穿下垫块20的上、下表面，下安装孔M为长圆形孔，下安装孔M的长轴方向与下垫块20的厚度变化方向相同，并且与上安装孔14的位置相对应，下安装孔M长轴方向的两侧各设置一个下定位孔23，位于下垫块20厚度厚的一侧的下定位孔23与下安装孔M的距离与下安装孔M的长轴的长度相同，位于下垫块20厚度薄的一侧的下定位孔23与下安装孔M的距离与下安装孔M的短轴长度相同；定位销30的直径与下定位孔23和上定位孔13的直径相匹配。所述上垫块10上的上安装孔14的长轴长度与下垫块20上的下安装孔M的长轴长度相同，上垫块10上的上安装孔14的短轴长度与下垫块20上的下安装孔M的短轴长度相同。所述上垫块10的上安装孔14的长轴方向薄端圆弧与下垫块10的下安装孔M的长轴方向薄端圆弧形成一个完整的圆弧。所述上垫块10的上安装孔14的长轴方向厚端圆弧与下垫块20的下安装孔M的长轴方向厚端圆弧形成一个完整的圆弧。所述定位销30的尺寸设置为与所述上定位孔13和下定位孔23的尺寸成过度配合。如图2所示，根据本实用新型的测量紧固件松脱力矩时使用的垫块总体上以附图标记1表示，其包括第一板(本实施方式中例如为上垫块10)、第二板(本实施方式中例如为下垫块20)以及定位销30。上垫块10的厚度以第一变化率线性变化从而形成上板上表面11和相对于上板上表面11倾斜设置的下板下表面12，贯穿上垫块10设置有上定位孔13和上安装孔14。下垫块20的厚度以第二变化率线性变化从而形成下板下表面21和相对于下板下表面21倾斜设置的下板上表面22，贯穿下垫块20设置有下定位孔23和下安装孔M。上垫块10厚度变化的第一变化率与下垫块20厚度变化的第二变化率相同，从而，当上板下表面12置于下板上表面22时，上板上表面11与下板下表面21彼此平行，从而上垫块10与下垫块20形成一个上、下表面平行的平板机构。上安装孔14与下安装孔M均为长圆形，长圆形的上安装孔14的长轴方向与上垫块10的厚度变化方向相同，长圆形的下安装孔M的长轴方向与下垫块20的厚度变化方向相同。上安装孔14在其长轴方向上与上定位孔13相距第一长轴方向距离且在其短轴方向上与上定位孔13相距第一短轴方向距离。下安装孔M在其长轴方向上与对应于上述上定位孔13的下定位孔23相距第二长轴方向距离且在其短轴方向上与对应于上述上定位孔13的下定位孔23相距第二短轴方向距离。所述第二长轴方向距离与所述第一长轴方向距离之间的差值大于0且小于上安装孔13的长轴长度与下安装孔 23的长轴长度中的较小者，而第二短轴方向距离与所述第一短轴方向距离相同。即，上定位孔13与下定位孔23、以及上安装孔14与下安装孔M的位置设置成当上定位孔13与下定位孔23对正时，上安装孔14与下安装孔M在二者的长轴方向上部分地对正且在短轴方向上完全对正。优选地，上安装孔14的在其长轴方向上的较厚端的圆弧与下安装孔M在其长轴方向上的较厚端的圆弧形成一个完整的圆形，该圆形的直径可与将要插入的螺栓的尺寸相配合。优选地，上安装孔14的在其长轴方向上的较薄端的圆弧与下安装孔M的在其长轴方向上的较薄端的圆弧形成一个完整的圆形，该圆形的直径可与将要插入的螺栓的尺寸相配合。定位销30对应于上定位孔13和下定位孔23设置，其尺寸设置为与上定位孔13 和下定位孔23的尺寸相匹配，使得定位销30能够插入上定位孔13和下定位孔23中并且在装配状态下能够保持于上定位孔13和下定位孔23中，优选地，可设置成使二者实现过度配合。本实施方式中，上垫块10和下垫块20上各设有两个定位孔，且两个定位孔分别设置在对应的安装孔的长轴方向的两侧，并且对应地设置有两个定位销。并且，优选地，上安装孔14在其长轴方向上与上定位孔13相距的第一短轴方向距离Y与下安装孔M在其长轴方向上与对应于上述上定位孔13的下定位孔13相距的第二短轴方向距离Y’与均为0， 即，定位孔和安装孔在相应的安装孔的长轴方向上位于同一直线上。本领域技术人员可以理解，定位销和定位孔的设置是为了实现上板相对于下板的定位，因此，上板和下板上的定位孔的数量和位置以及定位销的数量也可以改变，只要其能实现上板相对于下板的定位即可。如图3所示，在测量螺母松脱力矩的试验中，先将螺栓40例如自下而上依次穿过下垫块20的下安装孔M和上垫块10的上安装孔14 (反之亦然)，且使上垫块10的下表面 12与下垫块20的上表面22相接合，然后使上垫块10的上定位孔13与下垫块20的下定位孔23对正，使得上垫块10的上安装孔14与下垫块20的上安装孔M在长轴方向上部分地对正而形成至少在上安装孔14、和下安装孔M的长轴方向上对置于其间的螺栓40进行限位的螺栓容置部(未图示)，将定位销30插入相对正的上定位孔13与下定位孔23中，拧上螺母50，从而将螺母50、下垫块20和上垫块10、螺栓40装配在一起。而后，根据试验要求，对螺母50施加拧紧力矩或拧断力矩，从而将螺母50、上垫块10和下垫块20和螺栓40 置于如图4所示轴向力加载状态下。如图5所示，当要去除轴向载荷时，将插置于上定位孔13、下定位孔23中的定位销 30顶出，从而上垫块10和下垫块20之间的在上安装孔14、下安装孔M的长轴方向上的约束解除，并且由于上垫块10和下垫块20之间的接合面为倾斜面且上安装孔14、下安装孔 24为长圆形，由此，上垫块10和下垫块20可容易地在安装孔14J4的长轴方向上分别向两侧抽出，使得处于螺母50和螺栓40的螺栓头之间的上垫块10和下垫块20的整体厚度减小而形成间隙，从而在螺母50相对于螺栓40无转动的情况下去除轴向载荷，进而可进行螺母的松脱力矩的测量。上述实施方式中详细描述了测量螺母相对于螺栓的松脱力矩的情况，本领域技术人员可以理解，本实用新型的垫块也可用于测量铆钉等类似紧固件的松脱力矩的场合。尽管如此说明本发明，但很明显，本发明可以多种方式变化。这种变化不应当被视为背离本发明的精神和范围，并且对于本领域技术人员而言显而易见的所有这种修改都倾向于被包括在所要求保护的范围内。
权利要求1.一种用于紧固件松脱力矩测量试验的垫块，其特征在于，垫块包括上垫块(10)、下垫块00)和一个定位销(30)，上垫块(10)和下垫块00)均为长方形楔形板，上垫块(10) 上设置上定位孔(14)和上安装孔(14)，上定位孔(13)和上安装孔(14)贯穿上垫块(10) 的上、下表面，上安装孔(14)为长圆形孔，上安装孔(14)的长轴方向与上垫块(10)的厚度变化方向相同，上安装孔(14)长轴方向的两侧各设置一个上定位孔(13)，位于上垫块(10) 厚度厚的一侧的上定位孔(13)与上安装孔(14)的距离与上安装孔(14)的长轴的长度相同，位于上垫块(10)厚度薄的一侧的上定位孔(13)与上安装孔(14)的距离与上安装孔 (14)的短轴长度相同；下垫块(20)上设置下定位孔(23)和下安装孔(M)，下定位孔(23) 和下安装孔04)贯穿下垫块00)的上、下表面，下安装孔04)为长圆形孔，下安装孔04) 的长轴方向与下垫块OO)的厚度变化方向相同，并且与上安装孔(14)的位置相对应，下安装孔04)长轴方向的两侧各设置一个下定位孔(23)，位于下垫块OO)厚度厚的一侧的下定位孔03)与下安装孔04)的距离与下安装孔04)的长轴的长度相同，位于下垫块OO) 厚度薄的一侧的下定位孔03)与下安装孔04)的距离与下安装孔04)的短轴长度相同； 定位销(30)的直径与下定位孔和上定位孔(1 的直径相匹配。
2.如权利要求1所述的用于紧固件松脱力矩测量试验的垫块，其特征在于，所述上垫块(10)上的上安装孔(14)的长轴长度与下垫块OO)上的下安装孔04)的长轴长度相同， 上垫块(10)上的上安装孔(14)的短轴长度与下垫块OO)上的下安装孔04)的短轴长度相同。
3.如权利要求1所述的用于紧固件松脱力矩测量试验的垫块，其特征在于，所述定位销(30)的尺寸设置为与所述上定位孔(13)和下定位孔03)的尺寸成过度配合。
4.如权利要求1或2所述的用于紧固件松脱力矩测量试验的垫块，其特征在于，所述上垫块(10)的上安装孔(14)的长轴方向薄端圆弧与下垫块(10)的下安装孔04)的长轴方向薄端圆弧形成一个完整的圆弧。
5.如权利要求1或2中任一项所述的用于紧固件松脱力矩测量试验的垫块，其特征在于，所述上垫块(10)的上安装孔(14)的长轴方向厚端圆弧与下垫块OO)的下安装孔04) 的长轴方向厚端圆弧形成一个完整的圆弧。
专利摘要本实用新型属于测量试验工具，涉及一种用于紧固件松脱力矩测量试验的垫块。本实用新型垫块包括上垫块、下垫块和一个定位销，上垫块和下垫块均为长方形楔形板，并且上面设置有安装孔和定位孔。由于垫块包括上述构造的上垫块、下垫块和定位销，当要去除轴向载荷时，仅需将插置于上垫块和下垫块的定位孔中的定位销顶出，即可借由上垫块和下垫块之间的倾斜接合面和长圆形安装孔而容易地在安装孔的长轴方向上将上垫块和下垫块分别向两侧抽出，从而使得垫块的整体厚度减小而形成间隙，从而在相配合的紧固件的两部分之间无转动的情况下方便地去除轴向载荷，进而可进行紧固件松脱力矩的测量。
文档编号G01L5/24GK201935772SQ20102063791
公开日2011年8月17日 申请日期2010年12月2日 优先权日2010年12月2日
发明者庄镇瑞, 张辉, 申鹏 申请人:中国航空综合技术研究所