[發(fā)明專利]一種適用于滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)的萬向自適應(yīng)夾具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210462355.3
• 申請日: 2012-11-16
• 公開（公告）號(hào): CN102980802A
• 公開（公告）日: 2013-03-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚振強(qiáng);李康妹;徐正松;胡永祥
• 申請（專利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/04
• 分類號(hào): G01N3/04
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國中

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種萬向自適應(yīng)夾具，具體地，涉及一種用于機(jī)械工程領(lǐng)域滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)的萬向自適應(yīng)夾具。

背景技術(shù)

摩擦磨損試驗(yàn)是評價(jià)金屬材料耐磨性能的重要試驗(yàn)手段，摩擦磨損試驗(yàn)通常在專業(yè)的多功能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行。摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)不僅可以模擬多種工況，如不同溫度、濕度、載荷、運(yùn)動(dòng)速度及潤滑條件下的摩擦磨損，而且能夠提供滑動(dòng)、滾動(dòng)、滾滑、直線往復(fù)等多種運(yùn)動(dòng)形式及點(diǎn)、線、面等多種摩擦副接觸方式。其中，面-面接觸是一種常用的摩擦副接觸方式，可以用來模擬滑動(dòng)軸承與軸、導(dǎo)軌與滑塊、氣缸與活塞等多種摩擦副。然而，在面-面接觸形式的摩擦磨損試驗(yàn)中，往往存在兩個(gè)摩擦面不能始終緊密接觸的問題，該問題在兩個(gè)摩擦面接觸面積較大的情況下尤為突出，這將導(dǎo)致測量結(jié)果無法真實(shí)反映兩摩擦面的實(shí)際摩擦磨損狀態(tài)，直接影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。為了解決這個(gè)問題，通常采用的方法是，試驗(yàn)前人工安裝調(diào)整試樣，使兩摩擦面盡量平行，之后進(jìn)行一段時(shí)間的跑合，確保兩摩擦面的平行度。這種方法一方面需要較長的安裝和跑合時(shí)間，受人為因素影響大，另一方面在跑合時(shí)會(huì)破壞摩擦表面的初始狀態(tài)，增大其粗糙度，同時(shí)，跑合時(shí)產(chǎn)生的磨粒還將在摩擦磨損試驗(yàn)中造成磨粒磨損。針對以上現(xiàn)狀，有必要發(fā)明一種解決面-面接觸問題的萬向自適應(yīng)夾具，保證兩摩擦表面在摩擦磨損過程中始終具有良好的平行度。

經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索，中國專利號(hào)為200920298882.9，名稱為一種滑動(dòng)摩擦試驗(yàn)自適應(yīng)夾頭的實(shí)用新型專利提供了一種自適應(yīng)夾頭。該夾頭主要由傳動(dòng)軸、球缺和夾持套組成。傳動(dòng)軸與夾持套通過螺紋固定連接，夾持套下端向內(nèi)傾斜從而對球缺起到夾持作用，球缺的上端與傳動(dòng)軸弧面接觸，下端通過螺紋孔與試樣相固定，由于球缺可以在夾持套內(nèi)實(shí)現(xiàn)任意方向的微動(dòng)，從而保證了面-面接觸摩擦副的全面接觸。該實(shí)用新型專利的夾頭雖然能實(shí)現(xiàn)摩擦面的萬向調(diào)節(jié)，但在摩擦磨損過程中，球缺連同上試樣一起很可能在水平方向發(fā)生自轉(zhuǎn)，這將給摩擦磨損試驗(yàn)帶來不確定的附加磨損，直接影響試驗(yàn)測試結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的是提供一種適用于滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)的萬向自適應(yīng)夾具，在滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)中既能始終保證良好的面-面接觸，又能防止上試樣繞傳力軸發(fā)生水平自轉(zhuǎn)。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下：

一種適用于滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)的萬向自適應(yīng)夾具，包括：傳力軸、定位銷、鋼球、上試樣，其中，傳力軸的上端與摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)固定連接，用于將摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)施加的載荷通過鋼球傳遞給上試樣，并將試驗(yàn)中的摩擦力傳遞給安裝在傳力軸上方的力傳感器；定位銷與傳力軸過盈配合，并與上試樣間隙配合，一方面可以防止上試樣在滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)中繞傳力軸發(fā)生水平自轉(zhuǎn)，另一方面又能保證上試樣有足夠的空間進(jìn)行微量萬向調(diào)節(jié)；鋼球置于傳力軸與上試樣之間，與傳力軸和上試樣間均通過弧面接觸，用于實(shí)現(xiàn)上試樣在滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)中的萬向調(diào)節(jié)，從而保證上試樣與下試樣之間的面-面接觸。

所述上試樣的下表面具有很高的平面度，且下表面可根據(jù)需要加工成不同的尺寸。

所述上試樣上開有儲(chǔ)油孔，用于儲(chǔ)存潤滑油，保證鋼球的靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。

本發(fā)明的萬向自適應(yīng)夾具，為滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)提供了一種能始終保持面-面接觸的自適應(yīng)夾具。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有能夠防止上試樣發(fā)生水平自轉(zhuǎn)、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單和造價(jià)低廉的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明適用于滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)的萬向自適應(yīng)夾具二維結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明適用于滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)的萬向自適應(yīng)夾具三維結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。