[發明專利]可自動調平的端面接觸式上試樣夾具

有效

• 申請號: 201410704296.5
• 申請日: 2014-11-29
• 公開（公告）號: CN104406844A
• 公開（公告）日: 2015-03-11
• 發明（設計）人: 姚舉祿
• 申請（專利權）人: 南京航匯力智能科技有限公司
• 主分類號: G01N3/04
• 分類號: G01N3/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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技術領域

本發明涉及一種用于摩擦磨損試驗機的試樣夾具，更具體的說，本發明主要涉及一種可自動調平的端面接觸式上試樣夾具。

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背景技術

由于發生相對運動，使得相互接觸的機械零件之間因為摩擦造成零件損傷。微動磨損是發生在有極小振幅運動的機械零件中的一種損傷方式，是工程中最為常見、最普遍的一種損傷形式。通過模擬實際工況環境來研究材料的摩擦磨損性能，是提升機械零部件壽命的有效手段。摩擦磨損試驗機是一種用于研究材料接觸表面之間摩擦磨損和潤滑性能的科學儀器，實驗用試樣的夾持固定是真實反映材料摩擦磨損性能的重要環節。為了能夠真實模擬實際工況環境，摩擦磨損實驗要求上下試樣的測試面必須完整均勻接觸。一個性能優異的試樣夾具除了保證上下試樣測試面的完整均勻接觸外，夾具的易裝夾性、高剛性、耐磨損、不損傷試樣、裝夾穩定牢固及小型輕便性能也是高性能摩擦磨損試驗機的基本要求。尤其對于微動摩擦磨損實驗，由于運動的幅度非常小（通常在微米級別），更對夾具的剛性及夾持穩定性提出了更高的要求。

目前，國內關于試驗機試樣夾具的專利多集中于材料拉伸試驗機，如公開號為CN103645092的中國發明專利，授權公告號為CN203629956的中國實用新型專利等，而針對于摩擦磨損試驗機的試樣夾具還未見有授權專利。摩擦磨損實驗中，常見的試樣接觸方式主要有點-面接觸、線-面接觸、面-面接觸三種形式。目前市面上線-面接觸、點-面接觸式上試樣夾具技術上比較成熟，而用于實現面-面接觸摩擦磨損實驗的上試樣夾具則很少。傳統的面-面接觸式上試樣一般都采用矩形塊狀試樣，由于夾具要同時夾持4個面，所以試樣很難夾緊，且夾緊易造成試樣傾斜。并且，由于加工精度、裝配精度等的影響，面-面接觸式摩擦磨損試驗中，上下試樣測試面之間都會有一個較小的角度，不能完整均勻接觸，從而造成實驗測試數據的偏差。因而有必要針對現有上試樣的夾具結構做進一步的研究和改進。

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發明內容

本發明的目的之一在于針對上述不足，提供一種可自動調平的端面接觸式上試樣夾具，以期望解決現有技術中端面接觸式夾具在摩擦磨損試驗中不能穩定夾持上試樣，以及上下試樣無法均勻接觸出現偏心載荷，造成摩擦磨損試驗數據偏差等技術問題。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案：

本發明所提供的一種可自動調平的端面接觸式上試樣夾具，包括基體，所述基體固定在底板上，且所述基體還與基體壓板活動連接，所述基體與基體壓板的內側共同構成為同心凹環球面，且底板上設有調平球窩與調平球，所述調平球與調平球窩大小相匹配并置于調平球窩的內部；所述的上試樣夾具還包括夾具本體與夾具壓板，所述夾具本體與夾具壓板的外側共同構成與所述同心凹環球面相吻合的同心環球面，且夾具本體與夾具壓板的內側均設有與試樣相吻合的同軸半圓柱凹面，用于由夾具本體與夾具壓板共同將待夾持試樣包絡在其中。

作為優選，進一步的技術方案是：所述基體與基體壓板的外側共同組成同軸柱面，且所述基體通過銷軸與基體壓板的一端活動連接，且基體壓板通過鎖緊螺釘或螺栓與基體固定連接。

更進一步的技術方案是：所述基體與基體壓板相連接的一端上分別設有相互對應的徑向螺孔。

更進一步的技術方案是：所述調平球窩置于基體與基體壓板內側同心凹環球面的中心處，用于使調平球窩到同心凹環球面與其在同一水平面上的任意位置的直線距離均相等。

更進一步的技術方案是：所述基體內側與外側的弧面角度大于基體壓板內側與外側的弧面角度。

更進一步的技術方案是：所述夾具本體內側與外側的弧面角度大于夾具壓板內側與外側的弧面角度。

更進一步的技術方案是：所述底板為矩形，且所述底板的四個角附近均設有螺孔，用于將上試樣夾具安裝在摩擦磨損試驗機上。

更進一步的技術方案是：所述調平球窩與調平球的最大半徑相等。

與現有技術相比，本發明的有益效果之一是：夾具本體與夾具壓板具有與試樣相吻合的同軸半圓柱凹面，保證了試樣夾持后軸向位置的精確性以及夾持的固定穩定性，且有利于試驗中上試樣對中的操作，并且夾具本體與夾具壓板將試樣夾緊后可通過調平球在同心凹環球面內轉動，直至上下試樣的測試面完整均勻接觸，使上下試樣之間的角度消失，有效提高了摩擦磨損試驗數據的準確性；同時本發明所提供的一種可自動調平的端面接觸式上試樣夾具結構簡單，通過調整弧面及半徑尺寸可用于各類圓柱形平頭、圓柱形方頭試樣的端面接觸以及圓柱形球頭試樣的點面接觸摩擦磨損試驗，應用范圍廣闊。

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