[發(fā)明專利]一種球盤式潤滑劑彈流摩擦力測試儀

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110372454.8
• 申請日: 2011-11-22
• 公開（公告）號: CN102410902A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王燕霜;楊伯原;蘇冰;李航;祝海峰;張貝
• 申請（專利權(quán)）人: 河南科技大學(xué)
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 洛陽市凱旋專利事務(wù)所 41112
• 代理人: 陸君

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明涉及一種測試儀，尤其是涉及一種用于測試潤滑劑彈流摩擦力的球盤式測試儀。

【背景技術(shù)】

公知的，彈性流體動力潤滑簡稱彈流潤滑，它是研究點(diǎn)線接觸中彈性表面間的流體動力潤滑問題，具體是指在兩個具有相對運(yùn)動的固體表面發(fā)生相互接觸的過程中，考慮到固體的彈性變形和潤滑油粘度變化作用的液體動壓潤滑；滾動軸承、齒輪等傳動件絕大多數(shù)情況下是處于彈流潤滑狀態(tài)，兩接觸件之間會形成一層彈流潤滑油膜，油膜的彈流摩擦特性對滾動軸承、齒輪等傳動件的動力學(xué)行為影響極大，如軸承滾動體與滾道之間存在的油膜摩擦力能導(dǎo)致滾動體的過度滑動；滾動體的過度滑動所產(chǎn)生的慣性載荷決定了滾動體和保持架碰撞的嚴(yán)重程度，這極大影響了保持架的運(yùn)動穩(wěn)定性和使用壽命，若不加以控制，將會導(dǎo)致保持架的破壞，從而嚴(yán)重影響到滾動軸承的使用壽命；由于不同的潤滑劑具有不同的摩擦特性，因此，根據(jù)潤滑劑的摩擦性能進(jìn)行軸承設(shè)計(jì)不僅能控制滾動體的滑動和滾動，而且很大程度上能夠控制保持架的穩(wěn)定性，同時(shí)相應(yīng)提高軸承的使用壽命；由上述可知，潤滑劑彈流摩擦力是進(jìn)行滾動軸承、齒輪等傳動件設(shè)計(jì)必不可少的重要數(shù)據(jù)之一，因此，潤滑劑彈流摩擦力測試裝置的精準(zhǔn)性就顯得尤為重要；

目前，對潤滑劑摩擦力的研究，在四球摩擦試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行測試的較多，但是四球摩擦試驗(yàn)機(jī)只能模擬兩接觸件之間的滑動運(yùn)動，且其僅能測試潤滑劑邊界潤滑時(shí)的摩擦力，不能模擬實(shí)際中兩接觸件之間的滑動伴滾動狀態(tài)，也不能模擬彈流潤滑狀態(tài)；其次，還能夠通過球盤式潤滑油摩擦力試驗(yàn)臺對潤滑劑摩擦力進(jìn)行測試，但現(xiàn)有球盤式潤滑油摩擦力試驗(yàn)臺的加載結(jié)構(gòu)分為液壓加載結(jié)構(gòu)和鉸鏈加載結(jié)構(gòu)兩種，其液壓加載結(jié)構(gòu)在實(shí)際操作中存在有加載不穩(wěn)定的缺陷，而鉸鏈加載結(jié)構(gòu)在操作中產(chǎn)生的擺動會對潤滑油摩擦力的測試造成影響，從而無法準(zhǔn)確測得潤滑油的摩擦力。

【發(fā)明內(nèi)容】

為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開一種球盤式潤滑劑彈流摩擦力測試儀，所述的測試儀能夠模擬兩接觸件之間的滾動伴有滑動狀態(tài)和彈流潤滑狀態(tài)，從而能夠準(zhǔn)確測得潤滑油的摩擦力。

為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種球盤式潤滑劑彈流摩擦力測試儀，所述的測試儀包含底架、電主軸A、電主軸B、盤試件、球試件、靜壓立軸、托架、摩擦力傳感器和杠桿機(jī)構(gòu)；所述的底架上部面固定設(shè)置有兩個豎直的套筒；套筒A的內(nèi)部套裝豎直的電主軸A，套筒A的上部面固定設(shè)有油池盒；所述的電主軸A上端頭突出套筒A的上部面且密封伸入至油池盒內(nèi)；所述的盤試件固定安裝在位于油池盒內(nèi)部的電主軸A的端頭部；

所述套筒B的內(nèi)壁上下兩端分別固定安裝一個靜壓軸承，且兩個靜壓軸承等徑；所述的靜壓立軸通過兩個靜壓軸承的中孔套接在套筒B內(nèi)部，靜壓立軸的上部面高于套筒B的上部面，且靜壓立軸的上部面與托架的下部面中心連接；所述的套筒B上部面安裝有與數(shù)據(jù)采集裝置連接的摩擦力傳感器，且摩擦力傳感器的上部面與托架的下部面接觸；所述的電主軸B呈傾斜狀固定安裝在托架上，且電主軸B位于下方的端頭密封伸入至油池盒內(nèi)；所述的球試件固定安裝在位于油池盒內(nèi)部的電主軸B的端頭部，且安裝在電主軸B上的球試件下部面不低于安裝在電主軸A上的盤試件上部面；

所述的杠桿機(jī)構(gòu)包含杠桿、壓塊和電磁鐵；所述的杠桿安裝在底架上部面的下方，杠桿的一端設(shè)有向上貫穿底架上部面且與靜壓立軸下部面中心抵觸的推桿，杠桿的另一端連接壓塊；所述的壓塊由能夠被電磁鐵吸附的物質(zhì)制成，且壓塊的重量大于靜壓立軸、托架和電主軸B的總重量；所述的電磁鐵固定安裝在底架上垂直對應(yīng)壓塊上部面的位置。

所述的球盤式潤滑劑彈流摩擦力測試儀，所述的油池盒包含盒體和密封盒蓋；所述的盒體上部面設(shè)為對應(yīng)密封盒蓋的敞口，盒體的底面中心設(shè)有延伸至盒體內(nèi)中部的通孔，且通孔的孔內(nèi)壁上端固定設(shè)置有與電主軸A上端頭部直徑配套的密封圈A；盒體的一側(cè)體壁上端設(shè)有貫穿至盒體內(nèi)部的穿孔，穿孔內(nèi)壁固定設(shè)置有與電主軸B下方端頭直徑配套的密封圈B。

所述的球盤式潤滑劑彈流摩擦力測試儀，所述球試件的直徑為20mm，所述盤試件的直徑為80mm，且球試件和盤試件的表面粗糙度均為0.02mm，加載范圍為10～150N，滾動速度范圍為10～50m/s，彈流油膜的膜厚比?λ>3；其中，λ=hmin/σ,?hmin為最小油膜厚度，σ為球試件與盤試件的綜合粗糙度。

所述的球盤式潤滑劑彈流摩擦力測試儀，所述的托架為一中部設(shè)有傾斜通孔的柱體結(jié)構(gòu)，傾斜通孔的直徑與電主軸B的外徑配套，且在托架表面至少設(shè)有兩個分別貫通至傾斜通孔的緊固螺孔。