一种用于旋转弯曲疲劳机的滑动摩擦疲劳试验装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109612864A(43)申请公布日2019.04.12(21)申请号201811527584.2(22)申请日2018.12.13(71)申请人同济大学地址200092上海市杨浦区四平路1239号(72)发明人高玉魁王婧辰(74)专利代理机构上海科盛知识产权代理有限公司31225代理人赵继明(51)Int.Cl.G01N3/56(2006.01)G01N3/32(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种用于旋转弯曲疲劳机的滑动摩擦疲劳试验装置(57)摘要本发明涉及一种用于旋转弯曲疲劳机的滑动摩擦疲劳试验装置，该装置固定设置在旋转弯曲疲劳机内，且疲劳试样(8)夹持在旋转弯曲疲劳机的主轴夹具(13)和加载夹具(14)之间，所述装置包括支撑架(7)、固定设置在支撑架(7)上的用于给疲劳试样(8)施加法相接触载荷的滑动摩擦施力单元以及数据采集单元，所述疲劳试样(8)穿过支撑架(7)，所述滑动摩擦施力单元包括两组，对称设置在疲劳试样(8)的两侧，两组滑动摩擦施力单元所呈直线与疲劳试样(8)的轴线方向垂直。与现有技术相比，本发明构造简单、操作简便、适应性强，且试验效果良好，为研究疲劳载荷和摩损行为的耦合作用提供了有效手段。CN109612864ACN109612864A权利要求书1/1页1.一种用于旋转弯曲疲劳机的滑动摩擦疲劳试验装置，该装置固定设置在旋转弯曲疲劳机内，且疲劳试样(8)夹持在旋转弯曲疲劳机的主轴夹具(13)和加载夹具(14)之间，其特征在于，所述装置包括支撑架(7)、固定设置在支撑架(7)上的用于给疲劳试样(8)施加法相接触载荷的滑动摩擦施力单元以及数据采集单元，所述疲劳试样(8)穿过支撑架(7)，所述滑动摩擦施力单元包括两组，对称设置在疲劳试样(8)的两侧，两组滑动摩擦施力单元所呈直线与疲劳试样(8)的轴线方向垂直。2.根据权利要求1所述的一种用于旋转弯曲疲劳机的滑动摩擦疲劳试验装置，其特征在于，所述支撑架(7)的两侧设有通孔，且所述通孔靠外侧设有内螺纹，所述的滑动摩擦施力单元包括从外向内依次设置的加载螺栓(1)、弹簧(3)、垫片(4)、微型称重传感器(5)和接触试块(6)，所述加载螺栓(1)螺接在通孔中，并通过加载固定螺母(2)保持固定，所述接触试块(6)与疲劳试样(8)抵接并对疲劳试样(8)施加法相接触载荷。3.根据权利要求2所述的一种用于旋转弯曲疲劳机的滑动摩擦疲劳试验装置，其特征在于，所述接触试块(6)的顶端呈半球形，并与疲劳试样(8)表面形成点接触。4.根据权利要求2所述的一种用于旋转弯曲疲劳机的滑动摩擦疲劳试验装置，其特征在于，所述数据采集单元为称重仪表(12)，所述称重仪表(12)与微型称重传感器(5)连接。5.根据权利要求4所述的一种用于旋转弯曲疲劳机的滑动摩擦疲劳试验装置，其特征在于，测试开始前，对称位于疲劳试样(8)两侧的滑动摩擦施力单元中，两个所述微型称重传感器(5)读数相同。6.根据权利要求1所述的一种用于旋转弯曲疲劳机的滑动摩擦疲劳试验装置，其特征在于，所述支撑架(7)的底部通过螺柱(9)连接磁性底座(11)，并通过固定螺母(10)固定，所述磁性底座(11)磁性连接在旋转弯曲疲劳机内。2CN109612864A说明书1/4页一种用于旋转弯曲疲劳机的滑动摩擦疲劳试验装置技术领域[0001]本发明涉及材料测试技术领域，具体涉及一种用于旋转弯曲疲劳机的滑动摩擦疲劳试验装置。背景技术[0002]摩擦疲劳学在制造工业中有重要意义，在机械系统的运行过程中，不可避免的会在滑动、滚动、冲击等摩擦条件下同时传递着交变循环载荷，摩损会降低结构零件和材料的疲劳极限，从而造成机械构件的严重损伤带来巨大危害。例如，具有固定或活动配合的联轴节、带有滑动轴承的曲柄销、螺桨轴、齿轮、轴承、凸轮、轮轨及机匣叶片等系统中，都会因为摩擦副作用大大降低配合系统的疲劳寿命。这种摩擦疲劳作用会造成材料剥落，形成凹坑，使其在工作中产生噪声、摩损、振动及温升，从而导致失效，因此摩擦疲劳性能是这些关键零部件用材料的重要技术指标。多数理论研究会对研究对象进行简化，比如齿轮、轴承等零部件接触的特征都属于滚动或滑动的运行模式，因此通常是对现有疲劳试验装置改造并进行理论分析。目前，较多的摩擦疲劳理论研究多集中在滚动接触疲劳和微动疲劳，而对滑动摩擦接触疲劳模式的试验装置少有研究。[0003]目前对于摩擦疲劳学的研究大多是建立在复合试验的基础之上，通过试验直观地获得材料在摩损和疲劳复合作用下的性能参数变化规律，根据裂纹的萌生和扩展也能进行力学角度作用机制的耦合分析，这些都为摩擦疲劳耦合过程中的运行机制提供定性和定量的依据。滑动摩擦摩损和疲劳失效广泛