[實用新型]一種機床導軌摩擦磨損性能試驗裝置

無效

• 申請號: 200820041317.X
• 申請日: 2008-08-19
• 公開（公告）號: CN201259483Y
• 公開（公告）日: 2009-06-17
• 發明（設計）人: 蔣書運
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01M13/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 葉連生

技術領域

本實用新型涉及一種導軌副摩擦磨損試驗裝置，具體涉及V型、Λ型滾動鋼導軌和直線導軌摩擦磨損試驗裝置，屬于摩擦學技術領域。

背景技術

滾動導軌具有運動靈敏度高，摩擦力小，低速運動平穩等優點，是機床中常用的運動部件，近年來生產的直線滾動導軌副因其對安裝基準面要求不高且安裝調整方便，在機床行業中也逐漸得到推廣和應用。導軌的使用壽命對機床加工精度、壽命都有著直接影響。機床使用一定時間后，導軌面出現不均勻磨損，并伴隨滾動體疲勞點蝕，引起主軸安裝滑板在水平面和垂直面內發生偏移，導致工件加工精度下降。因而希望改善導軌副結構、材料、表面處理工藝、潤滑方式等參數，降低導軌副磨損，盡量延長導軌使用時間，提高機床壽命：同時開發一種快速評價直線導軌壽命的試驗手段，為產品選擇提供依據。

目前尚未見應用于導軌副的專用摩擦磨損裝置。標準摩擦磨損機如美國CETR公司UMT-2型摩擦磨損機，最大載荷1000N，能模擬線性往復運動，但經驗表明，在標準摩擦機上進行的試樣試驗往往與實際使用試驗無良好對應關系。且采用試樣試驗研究材料摩擦學特性的傳統往復式摩擦磨損試驗機中，下試樣平臺多利用普通滑動導軌作支承導向部件或利用滾動支承，前者局限在于摩擦力大，后者在大載荷時點接觸或線接觸下導軌副疲勞問題明顯。同時，試驗載荷常使用杠桿加載或或者重物直接加載，載荷范圍有限。往復運動機構多采用曲柄滑塊，滑塊行程調節范圍不大。當被試件為額定載荷大，摩擦系數小的直線或滾動導軌時，傳統往復式摩擦磨損裝置的壽命、載荷范圍和測量精度不能滿足試驗要求。

發明內容

本實用新型目的是提供一種能夠模擬實際工況的新型(直線)滾動導軌摩擦磨損試驗機，直接采用導軌作試樣，可用于導軌副材質、潤滑介質的快速評定，也可用于直線導軌副與滾動導軌副的加速壽命試驗的機床導軌摩擦磨損性能試驗裝置。

本實用新型為實現上述目的，采用如下技術方案：

本實用新型包括試驗系統和測量系統，試驗系統包括直線電機、鉸鏈、底座、下試樣平臺、擋油板、上試樣夾具、第一傳感器安裝支架、第二傳感器安裝支架、上安裝板、活塞、液壓缸蓋板、液壓缸、支撐桿、液壓油站；檔油板上設置下試樣平臺，下試樣平臺的一側通過絞鏈與直線電機連接，下試樣平臺的另一側分別設置第一傳感器安裝支架、第二傳感器安裝支架，檔油板、下試樣平臺、第一傳感器安裝支架、第二傳感器安裝支架分別設置底座上，下試樣平臺與底座之間設置平-V導軌，平-V導軌表面貼塑處理，平-V導軌設置在底座的導軌槽內；第一傳感器安裝支架、第二傳感器安裝支架之間設置上試樣夾具，上試樣夾具的上設置上安裝板，上安裝板上設置活塞，活塞上設置蓋板，第一傳感器安裝支架、第二傳感器安裝支架分別通過支撐桿與蓋板連接；蓋板上設置液壓油缸，液壓油缸與液壓油站連接；測量系統包括三軸向力傳感器、紅外測溫探頭、光電傳感器、數據采集電路及計算機；三軸向力傳感器設置在試樣夾具與活塞之間；紅外測溫探頭安裝于底座上并垂直于導軌面布置；光電傳感器垂直于導軌副運動方向安裝，并對準下試樣平臺側面。

比較好的是，本實用新型的導軌為表面貼塑處理的直線型平-V導軌，直線型平-V導軌設置在底座的導軌槽內；

比較好的是，本實用新型的導軌為V型滾動鋼導軌，V型滾動鋼導軌設置在底座的導軌槽內。

比較好的是，本實用新型的液壓油缸與液壓油站之間的連接管道上分別設置節流器、溢流閥。

本實用新型的一對下導軌試樣安裝于下試樣平臺上，一對上導軌試樣安裝于上試樣夾具內，并利用上試樣夾具一側的螺釘微調上導軌試樣位置，保證上下導軌間運動平滑。通過節流閥調整液壓缸油壓，調整施加于一對導軌副上的載荷。直線電機拖動下試樣平臺往復運動，由三軸向力傳感器測得導軌副間摩擦力及導軌副上的載荷；由紅外測溫探頭測量導軌副溫度，并在軟件中采用取均值的方法降低試驗誤差；由光電傳感器測得導軌副往復運動次數；測量信號接入數據處理電路，經A/D轉換后送入單片機預處理，再送入計算機由上位機軟件處理，計算導軌副間摩擦系數、導軌面溫升、往復運動速度及試驗時間。

上述的機床導軌摩擦磨損試驗機，試驗對象為直線導軌或滾動導軌，可更換的滑軌夾具安裝于下試樣平臺中間，直線導軌或滾動導軌安裝于上試驗夾具上。

本實用新型采用上述技術方案，與現有技術相比具有如下優點：

1、用貼塑導軌取代滾動導軌和常用滑動導軌，其摩擦系數低，承載能力高，且結構簡單加工方便，突破了傳統往復式摩擦磨損機壽命短的缺點。