[發明專利]一種點接觸區域潤滑油膜流場觀測儀

有效

• 申請號: 201310295839.8
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103364172A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（設計）人: 宋寶玉;隋天一;張鋒;陳媛媛;郝明輝
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01M10/00
• 分類號: G01M10/00
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 高媛

技術領域

本發明涉及一種流場觀測儀器，具體涉及一種點接觸區域潤滑油膜流場觀測儀。?

背景技術

球軸承內部鋼球與軸承內外圈之間點接觸潤滑情況一直以來是摩擦學中重要的研究方向,由于球軸承具有運行工況復雜,介入測量困難的特點,所以對其軸承鋼球點接觸運行工況的模擬及實驗成為了研究的重點。目前對于點接觸區域潤滑狀況的實驗測試多運用電阻法、電容法以及光柵法等技術手段對其油膜厚度進行實驗測量，對于模擬球軸承潤滑油膜流動情況，特別是對于角接觸球軸承潤滑油流動情況的模擬實驗研究較少，由于點接觸區域尺度介于毫米與微米尺度之間，屬于介觀尺度（介于宏觀和微觀之間的尺度）觀測試驗，相對于宏觀及微觀尺度研究難度大，因而對潤滑油在點接觸區域及其附近區域的流動狀況尚沒有完善的實驗觀測裝置。?

發明內容

本發明的目的是為解決無法對角接觸球軸承潤滑油在點接觸區域及其附近區域的流動狀況進行實驗觀測的問題，而提供一種點接觸區域潤滑油膜流場觀測儀。?

本發明的點接觸區域潤滑油膜流場觀測儀包括試驗臺框架、底板、精密微調平臺、相機架、高速相機、工作平臺、伺服電機、圓盤電機箱、套杯、加載步進電機、圓盤軸、玻璃圓盤、絲杠、加載桿、關節軸承、電機箱上板、主軸電機、主軸電機箱、支撐板、調節板、主軸、軸承鋼球、主軸位置調節裝置和兩個軸承座，試驗臺框架為兩個橫框和兩個豎框構成的四框體，工作平臺設置在試驗臺框架的上橫框上，圓盤電機箱設置在工作平臺的下端面上，伺服電機安裝在圓盤電機箱中，圓盤軸的上端與伺服電機的輸出軸連接，圓盤軸的上端與玻璃圓盤連接，套杯套裝在圓盤軸上且固裝在工作平臺的上端面上，軸承鋼球通過主軸與主軸電機連接，軸承鋼球的球面與玻璃圓盤的上端面相接觸，主軸電機安裝在主軸電機箱內，主軸電機箱兩端的伸出軸分別支撐在相應的軸承座中，軸承座固裝在主軸位置調節裝置上，主軸位置調節裝置設置在工作平臺上，主軸電機與電機箱上板固定連接，電機箱上板的一端與關節軸承鉸接，電機箱上板的另一端與支撐板固定連接，支撐板與調節板滑動連接，調節板與加載桿的中部連接，加載桿的一端與關節軸承連接，加載桿的另一端與絲杠的上端連接，絲杠的下端與加載步進電機的輸出端連接，加載步進電機安裝在?工作平臺上，高速相機設置在玻璃圓盤的下面，且高速相機上的放大鏡頭與軸承鋼球正對設置，高速相機固裝在相機架上，相機架設置在精密微調平臺上，精密微調平臺設置在底板上，底板設置在試驗臺框架的下橫框上。?

本發明具有以下有益效果：?

一、本發明可以通過不同的接觸角度模擬角接觸球軸承潤滑狀況，通過加載載荷、調節各電機轉速及不同潤滑油以實現對多種軸承運行工況的模擬分析，并通過高速相機對其流場進行觀測拍攝，為后期分析提供可靠數據。本發明使得角接觸球軸承潤滑油在點接觸區域及其附近區域的流動狀況的實驗觀測得以實現。?

二、本發明在玻璃圓盤下端安裝伺服電機，實現對玻璃圓盤轉動的精確控制，在圓盤上放置實驗用潤滑油并在四周安裝防護擋板以實現軸承鋼球的油浴，在圓盤上方放置軸承鋼球并將軸承鋼球通過主軸連接至主軸伺服電機以實現對鋼球轉動的精確控制，因主軸電機被架起而實現軸承鋼球與圓盤的角接觸，在電機箱下部安裝主軸位置調節裝置以實現電機箱的垂直方向以及左右方向的位移，從而實現接觸軸承鋼球與圓盤接觸角度的精確變化。本發明運用杠桿原理，通過加載步進電機及絲杠對軸承鋼球進行精確加載。在軸承鋼球與玻璃圓盤接觸點下方放置放大、高速相機以及照明設備以實現對接觸點流場的觀測。?

附圖說明

圖1是本發明的整體結構主視圖，圖2是圖1的左視圖，圖3是主軸位置調節裝置28的結構主視圖，圖4是圖3的左視圖。?

具體實施方式