一种端面扭动摩擦磨损试验机及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102175598A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102175598A(43)申请公布日2011.09.07(21)申请号201110039814.2(22)申请日2011.02.18(71)申请人中国矿业大学地址221116江苏省徐州市南三环路中国矿业大学科技处(72)发明人王世博张德坤毛勇葛世荣(74)专利代理机构江苏圣典律师事务所32237代理人程化铭(51)Int.Cl.G01N19/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种端面扭动摩擦磨损试验机及方法(57)摘要一种端面扭动摩擦磨损试验机及方法，试验机包括传动装置和压力加载装置，传动装置包括伺服电机、减速器、偏心轮、连杆，压力加载装置包括力传感器、推力球轴承、固定件、主轴、转盘、转盘连接杆、托盘、扭矩传感器、提升轴、滑动套件、液压缸。通过液压缸对试件进行轴向加压，由连杆传动机构驱动使试件产生摩擦扭动，经扭矩传感器测出摩擦扭矩值，力传感器测出正压力值，得出摩擦系数值。可以通过设置不同正压力、扭动频率等模拟不同工况条件下的端面接触的扭动摩擦磨损试验，摩擦扭矩测量精确；加载平稳精度，冲击小，并且可实现动态加载。其结构简单，操作方便，试验效果好。CN1027598ACCNN110217559802175602A权利要求书1/1页1.一种端面扭动摩擦磨损试验机，其特征在于：包括传动装置和压力加载装置，所述的传动装置包括竖直布设在底座（1）上的伺服电机（2）、与伺服电机（2）相连并固定在电机机架（3）上的减速器（4），减速器（4）上设有偏心轮（5），偏心轮（5）上设有连杆（6）；所述的压力加载装置包括对称设在底箱（22）上的立柱（7）和设在立柱（7）上的顶梁（8）构成的固定架，固定架的顶梁（8）上依次连接有力传感器（9）、推力球轴承（10）、套装在立柱（7）内的固定件（11）、主轴（12）和转盘（13），转盘（13）上设有与连杆（6）相连接的转盘连接板（21）；底箱（22）内设有竖直布设的液压缸（20），液压缸（20）的柱塞穿过底箱（22）连接有提升轴（18），提升轴（18）上连接有扭矩传感器（17），扭矩传感器（17）上连接有与转盘（13）相扣合的托盘（16）；提升轴（18）的外壁上设有套装在立柱（7）上的滑动套（19）。2.根据权利要求1所述的端面扭动摩擦磨损试验机，其特征在于：所述相扣合的转盘（13）和托盘（16）内端面对称开有放置上、下试件（14、15）的凹槽。3.根据权利要求1所述的端面扭动摩擦磨损试验机，其特征在于：所述的转盘连接板（21）呈扇形。4.一种如上述权利要求所述试验机的端面扭动摩擦磨损试验方法，其特征在于包括以下步骤：a．将半径R均相同的上、下试件（14、15）分别固定在转盘（13）和托盘（16）内；b．通过数据采集控制系统控制液压缸（20）动作，液压缸（20）的柱塞推动提升轴（18）向上运动，使固定在转盘（13）和托盘（16）内的上、下试件（14、15）相对端面紧密接触；c．根据实验要求对相对端面紧密接触的上、下试件（14、15）施加压力达设定值载荷P，设在上试件（14）上方的力传感器（9）实时将不同压力的信号输出，经数据采集控制系统显示压力值G；d．当压力值达到实验要求设定的压力值G时，停止加压，并保压，根据实验要求设定伺服电机（2）的转速r和上试件（14）的扭动次数n、扭动角度θ；e．启动伺服电机（2）驱动偏心轮（5）转动，偏心轮（5）带动连杆（6）传动转盘连接板（21），与转盘连接板（21）相连的转盘（13）扭动带动上试件（14）随之扭动，使上、下试件（14、15）的接触面形成扭动摩擦；f．设在下试件（15）下方的扭矩传感器（17）实时测出摩擦扭矩Mf，并送至数据采集控制系统，通过数据采集控制系统得出摩擦系数值f以及在设定载荷和转速下的摩擦系数-角位移曲线，从而考察正压力、扭动角度和频率对端面扭动摩擦磨损行为的影响，揭示聚合物扭动摩擦系数变化规律和扭动磨损机理。5.根据权利要求4所述的端面扭动摩擦磨损试验方法，其特征在于：设定伺服电机（2）的转速r=1000~1500r/min，上试件（14）的扭动次数n=800~1200，其扭动角度θ=1~30°。2CCNN110217559802175602A说明书1/3页一种端面扭动摩擦磨损试验机及方法技术领域[0001]本发明涉及摩擦磨损试验机及方法，尤其是一种适用于扭动摩擦工况下的摩擦副性能测试的端面扭动摩擦磨损试验机及方法。背景技术[0002]两相互接触物体在外力P作用下发生相对运动或有相对运动的趋势时，接触面上产生的切向阻力F称为摩擦力，这种阻抗现象称为摩擦。按运动副的运动形式可以分为滑动摩擦和滚动摩擦。在实验室