重载光弹流油膜测量装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN101852592A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CNCN101852592101852592A(43)申请公布日2010.10.06(21)申请号201010198089.9(22)申请日2010.06.10(71)申请人常州大学地址213164江苏省常州市武进区滆湖路1号(72)发明人华同曙丁建宁苗乃明苏少航(74)专利代理机构南京知识律师事务所32207代理人汪旭东(51)Int.Cl.G01B11/06(2006.01)G01B11/24(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称重载光弹流油膜测量装置(57)摘要本发明公开了重载光弹流油膜测量装置，由三个部分组成：运动机构，伺服电机通过带轮带动丝杠，丝杠被固定在装有透明材料的滑块上，滑块由丝杠带动在导轨作直线滑动，与被测试件接触的透明材料其宽度略大于滚子长度，因此基本消除了弯矩的作用；支承机构，被测试件由双浮动滚子支承，同时双浮动滚子又由双固定滚轮和加载滚轮支承，固定支承滚轮和加载滚轮上都装有各自的滚动轴承；加载机构，载荷通过杠杆机构放大后由加载滚轮作用在被测试件上，被测试件压在镀有铬膜透明材料的下表面，加载滚轮上装有滚动轴承。本发明的结构简单、实用性强、易实现重载。CN108529ACN101852592ACCNN110185259201852593A权利要求书1/1页1.重载光弹流油膜测量装置，其特征由三个部分组成：一、运动机构，包括伺服电机(2)、带轮(3)、丝杠(4)、滑块(5)和透明材料(6)，其中伺服电机(2)为动力源，通过带轮(3)带动丝杠(4)，丝杠(4)被固定在滑块(5)上，滑块(5)由丝杠(4)带动在导轨上作直线滑动，滑块(5)中装有透明材料(6)，其下表面压在被测试件上，与被测试件构成一对接触体，透明材料(6)暴露在外的宽度略大于滚子长度；二、支承机构，包括一对固定滚轮(10)、(14)和一对浮动滚子(11)、(13)；被测试件由一对浮动滚子(11)、(13)支承，同时这对浮动滚子(11)、(13)又由上述一对固定滚轮(10)、(14)和加载滚轮(12)支承，固定滚轮(10)、(14)和加载滚轮(12)上都各自装有滚动轴承，可实现纯滚动；三、加载机构，包括载荷砝码(1)和另一端的加载滚轮(12)，载荷砝码(1)通过杠杆机构放大后由加载滚轮(12)作用在被测试件上，加载滚轮(12)上装有滚动轴承；入射冷光源通过窄带滤光片(8)，经显微镜(7)照射到试件上，干涉图像也通过显微镜(7)放大后，由CCD传输到计算机处理。2CCNN110185259201852593A说明书1/3页重载光弹流油膜测量装置技术领域[0001]本发明涉及光弹流润滑油膜厚度和油膜形状测量装置，尤其涉及重载工况下点、线接触弹流润滑油膜厚度和油膜形状测量装置。背景技术[0002]现代机械工业中齿轮、轴承等机械零件的失效大多数是由弹流润滑失效所引起的。特别是随着先进动力机械不断向高速和重载方向发展，工业技术的进步对机械零件的性能提出了越来越高的要求，弹流润滑失效现象越来越多。对重载工况下弹性流体动力润滑进行理论和实验研究，揭示影响弹性流体动力润滑的因素，对于减小有害摩擦、降低磨损、有效节约能源、提高机械零件的使用寿命和生产效率具有重要意义。特别是重载工况下的理论研究迫切需要相应的实验加以验证，因此，必须提供相应的实验装置。[0003]确定弹流润滑接触区中的油膜厚度及其几何形态是最为重要的研究问题之一，因为它决定着两相对运动材料表面的接近程度以及它们之间的接触应力，从而对系统的摩擦、磨损和疲劳失效起着支配性的作用。目前，采用光干涉法测量接触区的油膜厚度及其形状，仍然是弹流润滑基础研究的重要手段。由于试验台轨道长度的限制，主要是对球、圆锥滚子或是椭圆比很小的短滚子以回转运动进行，通过一个旋转的圆盘与旋转的球或圆锥滚子加载后产生弹流润滑，利用圆锥滚子的锥度，使滚子能在保持架中，受到旋转的有锥度的轨道盘带动下始终保持单向旋转，透过镀膜的玻璃盘可以观测到点、线接触的润滑状态。在上述实验台的设计中，支承点与试件的压力点之间总是有一段距离的，不可避免地造成透明材料承受一定的弯矩，使得透明材料很容易被折断，而难以承受大的载荷。[0004]从方法上来讲，除了光干涉法外，对于测量微小区域内膜厚的方法还包括电阻法、放电电压法、位移法、电容法、X射线透射法等。[0005]电阻法只适用于判断油膜是否存在的定性测量。因为润滑油的性质和纯洁程度以及金属的表面形貌对于放电电压都有影响，所以放电电压法也不能满意地用作油膜厚度的定量测量。位移法是通过测量机械位移来间接地确定油膜厚度的方法，而用机械方法准确地控制这种微量间隙(常常小于0.1μm)是