[發(fā)明專利]高頻微動磨損測試裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110279960.2
• 申請日: 2011-09-21
• 公開（公告）號: CN102435518A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 任萬濱;馬松君;王鵬;馬曉明
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標(biāo)事務(wù)所 23109
• 代理人: 張宏威

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測試技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及到磨損測試技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

電連接器易受外界環(huán)境和工作條件的影響，機械振動通過電連接器中的結(jié)構(gòu)部件作用于其內(nèi)的插針插孔位置，造成接觸部位摩擦和發(fā)生相對位移，所引發(fā)的觸點微動磨損、微動腐蝕、微動疲勞現(xiàn)象將導(dǎo)致電接觸性能逐漸退化甚至功能失效。因此汽車用、航天用、電子設(shè)備用電連接器等產(chǎn)品均需滿足在力學(xué)環(huán)境下可靠工作的要求。

微動磨損是指兩固體接觸界面由結(jié)構(gòu)振動或交變應(yīng)力作用下發(fā)生周期性微小振幅相對運動所引起的磨損現(xiàn)象。

微動磨損是一種典型的復(fù)合式磨損，可引發(fā)接觸材料彈塑性變形以致機械磨損。磨損直接發(fā)生在觸點材料表面上，可能導(dǎo)致零件松動、功率損耗和噪聲增大；間接的可使材料表面或亞表面層中產(chǎn)生微裂紋，在反復(fù)應(yīng)力下發(fā)展成為疲勞斷裂。其所留下的裂紋及其擴展趨勢將帶來更大的危害性。

因此，對于電連接器的電連接部件的微動磨損性能的檢測、以及對磨損狀態(tài)對電氣性能的影響的研究是十分必要的。而且在航空航天等一些極端環(huán)境中，電連接器需要承受長時間的高頻振動，這種高頻振動所引起磨損是航空航天用電連接器失效的主要原因之一，所以需要有這樣的一個測試裝置，能夠分析在高頻微動情況下電連接器電連接部件磨損的各項力學(xué)特性和諸如接觸電阻的電氣特性，有助于分析電連接器微動磨損失效機理，并為電連接器的優(yōu)化設(shè)計提供理論依據(jù)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對電連接器的電連接部件，設(shè)計了一種高頻微動磨損測試裝置。

本發(fā)明所述的高頻微動磨損測試裝置，其特征在于該測試裝置包括電動振動臺、微動夾持機械結(jié)構(gòu)、磨損機械結(jié)構(gòu)、激光位移傳感器10和信號調(diào)理與采集電路，

電動振動臺用于提供測試微動磨損所需的微幅振動，所述微幅振動是指幅值為微米級、頻率小于2000Hz且大于10Hz的正弦振動；

電動振動臺的振動臺面12上固定連接有微動夾持機械結(jié)構(gòu)，所述微動夾持機械結(jié)構(gòu)用于夾持第一被測試樣8實現(xiàn)微幅振動，該微動夾持機械結(jié)構(gòu)中包括預(yù)壓力結(jié)構(gòu)和壓力傳感器5，所述預(yù)壓力結(jié)構(gòu)用于給第一被測試樣8提供預(yù)壓緊力，所述壓力傳感器5用于測量該預(yù)壓緊力；

磨損機械結(jié)構(gòu)與電動振動臺的臺體固定連接，用于提供與被測試樣產(chǎn)生摩擦的磨損結(jié)構(gòu)，所述磨損機構(gòu)的第二被測試樣9的上端面與第一被測試樣8的下端面緊密接觸，所述磨損機構(gòu)內(nèi)部還設(shè)置有摩擦力傳感器3，所述摩擦力傳感器3用于測量第二被測試樣9承受的摩擦力；

激光位移傳感器10與磨損機械結(jié)構(gòu)固定連接，用于測量第一被測試樣8的位移；

壓力傳感器5輸出壓力信號給信號調(diào)理與采集電路，摩擦力傳感器3輸出摩擦力信號給信號調(diào)理與采集電路；

第一被測試樣8引出兩個電極，第二被測試樣9引出兩個電極，所述四個電極與信號調(diào)理與采集電路四個信號采集端連接，所述四個電極是用于測量兩個被測試樣之間的接觸電阻的四線制方法中的四個電極。

本實施方式中，第一被測試樣8與第二被測試樣9的接觸面可以為平面與平面接觸、球平面接觸或者球面與球面接觸。

本發(fā)明所述的高頻微動磨損測試分析系統(tǒng)及方法能夠?qū)﹄娺B接部件的微動磨損狀況進行檢測，包括檢測磨損過程中接觸摩擦力、壓力的變化情況，接觸電阻變化情況，兩觸點間相對位移情況等。該裝置能夠?qū)崟r檢測傳感器信號及接觸處的電信號，并且適合于高頻振動條件下微動磨損的分析，可用于電連接器電連接部件微動磨損性能的檢測，亦可用于電連接器觸頭材料微動磨損特性的分析。

附圖說明

圖1是本發(fā)明所述的高頻微動磨損測試裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的左視圖，圖3是圖1的俯視圖。

具體實施方式

實施方式一：本實施方式所述的高頻微動磨損測試裝置包括電動振動臺、微動夾持機械結(jié)構(gòu)、磨損機械結(jié)構(gòu)、激光位移傳感器10和信號調(diào)理與采集電路，

電動振動臺用于提供測試微動磨損所需的微幅振動，所述微幅振動是指幅值為微米級、頻率小于2000Hz的正弦振動；

電動振動臺的振動臺面12上固定連接有微動夾持機械結(jié)構(gòu)，所述微動夾持機械結(jié)構(gòu)用于夾持第一被測試樣8實現(xiàn)微幅振動，該微動夾持機械結(jié)構(gòu)中包括預(yù)壓力結(jié)構(gòu)和壓力傳感器5，所述預(yù)壓力結(jié)構(gòu)用于給第一被測試樣8提供預(yù)壓緊力，所述壓力傳感器5用于測量該預(yù)壓緊力；