一、夾具的特點(diǎn)

我們做試驗(yàn)是通過(guò)夾具夾持試樣,來(lái)對(duì)試樣施力。夾具所能承受的試驗(yàn)力值大小，是夾具的重要指標(biāo)。它決定了夾具的結(jié)構(gòu)及操作夾具的勞動(dòng)強(qiáng)度，試樣材質(zhì)分有有金屬和非金屬兩大類，形狀也大小不一。組成材料的成分也各種各樣，試樣所能承受的試驗(yàn)力小到幾十厘牛（如紡織用氨綸絲），大到幾十噸（如普通鋼材）；試樣尺寸小到直徑0.006mm的金絲，大到直徑1m的PVC管材等。因此，根據(jù)不同的試驗(yàn)力、試樣的形狀來(lái)進(jìn)行夾具的設(shè)計(jì)和選購(gòu)。

二、夾具材料的要求

1、對(duì)普通金屬及非金屬試樣,由于夾具的鉗口直接與試樣接觸，一般都會(huì)選用優(yōu)質(zhì)合金結(jié)構(gòu)鋼，合金高碳鋼、冷作模具鋼等，通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囋黾悠鋸?qiáng)度、耐磨性。有時(shí)也在鉗口處鑲裝特種鋼材,或在鉗口表面噴涂金鋼砂等。

2、對(duì)試驗(yàn)力較小的夾具，在與試樣接觸的表面會(huì)采用粘軟質(zhì)膠皮等。如：塑料薄膜、纖維絲等試樣的夾具夾持面。

3、夾具體一般采用優(yōu)質(zhì)中碳鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼，通過(guò)適當(dāng)?shù)臒崽幚砉に囋黾悠淞�學(xué)性能。有時(shí)為了減輕重量也采用鋁合金等有色金屬及特種金屬。有時(shí)也采用鑄造結(jié)構(gòu)的鑄鋼、鑄鋁等。

三、夾具結(jié)構(gòu)的要求

1、夾具的設(shè)計(jì)主要依據(jù)材料的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)及試樣的形狀及材質(zhì)。以上所說(shuō)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是指ISO、ASTM、DIN、GB、BS、JIS等，還有企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等，這些標(biāo)準(zhǔn)對(duì)試樣制樣及試驗(yàn)方法都有嚴(yán)格的規(guī)定，我們可以根據(jù)試樣及試驗(yàn)方法設(shè)計(jì)不同的夾具。對(duì)于特殊試樣使用的夾具，主要根據(jù)試樣的形狀及材質(zhì)來(lái)設(shè)計(jì)夾具。

2、夾具本身沒(méi)有固定的結(jié)構(gòu)，如金屬絲可采用纏繞方式夾緊,也可采用兩個(gè)平板夾緊，金屬薄板試樣可采用楔形夾緊方式，也可采用對(duì)夾夾緊方式，這和儀器主機(jī)有明顯的區(qū)別。儀器主機(jī)國(guó)內(nèi)、國(guó)外的大同小異，而夾具國(guó)外的、國(guó)內(nèi)的區(qū)別很大，乃至不同公司間也區(qū)別較大。這主要取決于公司的整體水平，設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)積累。國(guó)外的夾具，一般做工細(xì)致，可用性較高，但價(jià)格較高，處在高端市場(chǎng)；而我國(guó)的夾具，由于涉足行業(yè)廣，在國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)份額大，在一定程度上可以取代國(guó)外的部分夾具，處在中高端市場(chǎng)。但在一些新材料、特種材料用夾具上，國(guó)內(nèi)與國(guó)外水平還有一定差距。

3、夾具本身就是一個(gè)鎖緊機(jī)構(gòu)，我們知道機(jī)械上的鎖緊結(jié)構(gòu)有：縲紋、斜面、偏心輪、杠桿等，夾具就是這些結(jié)構(gòu)的組合體。拉力儀用夾具在結(jié)構(gòu)上沒(méi)有固定的模式，根據(jù)不同的試樣及試驗(yàn)力大小，在結(jié)構(gòu)上差別很大。試驗(yàn)力值大的試樣一般采用斜面夾緊結(jié)構(gòu)，隨試驗(yàn)力的增加，夾緊力隨之增加。如果夾具按結(jié)構(gòu)劃分，可分為楔形類夾具（指采用斜面鎖緊原理結(jié)構(gòu)的夾具）、對(duì)夾類夾具（指采用單面或雙面螺紋頂緊原理結(jié)構(gòu)的夾具）、纏繞類夾具（指試樣通過(guò)纏繞方式鎖緊的夾具）、偏心類夾具指采用（偏心鎖緊原理結(jié)構(gòu)的夾具）、杠桿類夾具（指采用杠桿力放大原理結(jié)構(gòu)的夾具）、臺(tái)肩類夾具（指適用于臺(tái)肩試樣的夾具）、螺栓類夾具（指適用于螺栓、螺釘、螺柱等測(cè)試螺紋強(qiáng)度的夾具）、90°剝離類夾具（指適用于兩試樣進(jìn)行垂具，直剝離的夾具）等。這些夾具結(jié)構(gòu)各有優(yōu)缺點(diǎn)，例如：楔形夾具，初始夾緊力小，隨試驗(yàn)力的增加，夾緊力隨之增加。對(duì)夾夾具，初始夾緊力大，隨試驗(yàn)力的增加，夾緊力隨之減小。

四、夾具現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1、拉力儀的發(fā)展方向是由制樣檢測(cè)向制品（即成品、半成品）檢測(cè)方向發(fā)展,這就要求與之相適應(yīng)的夾具。由原來(lái)用于標(biāo)準(zhǔn)試樣試驗(yàn)的夾具，向用于成品檢測(cè)的夾具過(guò)渡。

2、夾具使用向高效率，低勞動(dòng)強(qiáng)度的方向發(fā)展。過(guò)去的夾具一般采用機(jī)械鎖緊，不僅費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大，使得工作效率大為將低。隨著工作環(huán)境的改善，及大批量試驗(yàn)的需要，比如生產(chǎn)流水線隨機(jī)抽檢，夾具的夾持方式也由原來(lái)的機(jī)械夾持向氣壓夾持、液壓夾持等方向發(fā)展。

3、全自動(dòng)夾具，即從試樣尺寸測(cè)量、裝夾，開始試驗(yàn)，出測(cè)試報(bào)告一次性自動(dòng)完成。此類夾具成本很高，僅適用于大批量的相同試樣的測(cè)試。

4、隨著環(huán)境試驗(yàn)的增多，用于高低溫試驗(yàn)的夾具也不斷增多。用于高低溫試驗(yàn)的試驗(yàn)箱，給夾具的設(shè)計(jì)增加了難度。拉伸試驗(yàn)，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)都有規(guī)定：圓試樣用螺紋，板試樣上有孔。連接方式的固定，使得夾具的設(shè)計(jì)較為簡(jiǎn)單。而高低溫試驗(yàn)卻不同，在高低溫箱中做試驗(yàn)，要求試樣標(biāo)距較短，夾具就必須裝入高低溫試驗(yàn)箱，而試驗(yàn)箱對(duì)試驗(yàn)行程又有限制，這就要求夾具不僅體積小，而且要滿足試驗(yàn)力，又要耐高溫、低溫，所以設(shè)計(jì)起來(lái)較難。

5、連續(xù)試驗(yàn)夾具增多。過(guò)去一般是對(duì)制樣測(cè)試，試樣的拉伸試驗(yàn)、壓縮試驗(yàn)是分開進(jìn)行的。而現(xiàn)在成品檢測(cè)越來(lái)越多，試樣在同一次試驗(yàn)中既要求拉伸，又要求壓縮，而且要求高效率，所以只能用一種夾具，既做拉伸試驗(yàn)又做壓縮試驗(yàn)。

6、特殊行業(yè)試驗(yàn)夾具增多。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，一些新興的行業(yè)對(duì)試驗(yàn)夾具提出了新的要求，例如：要求夾具結(jié)構(gòu)小、無(wú)磁性、耐腐蝕等。