[發明專利]高副接觸變滑滾比油膜厚度和摩擦力同時測量模擬裝置

有效

• 申請號: 201710581170.7
• 申請日: 2017-07-17
• 公開（公告）號: CN107228629B
• 公開（公告）日: 2023-06-30
• 發明（設計）人: 栗心明;李憲鵬;楊萍;郭峰
• 申請（專利權）人: 青島理工大學
• 主分類號: G01B11/06
• 分類號: G01B11/06;G01L5/00;G01N19/02
• 代理公司: 青島高曉專利事務所(普通合伙) 37104
• 代理人: 張世功

本發明屬于高副點/線接觸彈流油膜厚度和摩擦力測量領域，涉及一種高應力接觸變滑滾比油膜厚度和摩擦力及同時測量模擬裝置，其主體結構包括支撐平臺、圓盤驅動裝置、球驅加載回轉裝置、傳感器固定調節裝置、圖像采集裝置、平移裝置和測速裝置，圓盤驅動裝置置于支撐平臺上側靠近左邊沿處，用以盤驅電機帶動玻璃圓盤轉動，球驅加載回轉裝置位于圓盤驅動裝置的后側，傳感器固定調節裝置分別固定置于平移板上右邊沿的前后兩端處，圖像采集裝置固定置于平移板的左邊沿靠后處，用以采集玻璃圓盤和鋼球的運動信息，其主體結構簡單，設計構思巧妙，測量結果準確，操作簡單方便，原理科學，使用方便靈活，實用性強，應用環境好，市場前景廣闊。

技術領域:

本發明屬于高副點/線接觸彈流油膜厚度和摩擦力測量領域，涉及一種膜厚和摩擦力同時測量實驗模擬裝置，特別是一種高應力接觸變滑滾比油膜厚度和摩擦力及同時測量模擬裝置，將滾動體與軸承滾道的接觸等效為滾動體與平面的接觸，通過測量不同滑滾比下滾動體與玻璃圓盤之間的油膜厚度和摩擦力來獲得滾動體與軸承滾道之間的摩擦學數據。

背景技術：

工程中的大量機械零部件為高副接觸，該接觸形式下零部件在接觸點出產生彈性變形，進而使的潤滑狀態以彈性流體動力潤滑(彈流潤滑)為主。對彈流潤滑機理進行研究可以指導零部件的摩擦學設計和潤滑油的改進和選取。一直以來，國內外對彈流潤滑的研究一方面對潤滑油膜進行測量；另一方面對摩擦力進行測量。但是，受到測量技術的局限性，對油膜厚度和摩擦力同時測量的研究僅限于純滑動工況，而對于不同滑滾比下油膜厚度和摩擦力的測量多為獨立測量，缺少了同時測量的技術和實驗數據。高高副接觸潤滑油油膜摩擦力測量主要通過引力試驗機來進行，現有技術中，申請號為CN2736771Y的中國專利公開了一種潤滑油綜合性能評價試驗機，其包括動力裝置，摩擦副，盛油裝置，加載裝置，固定軸，所述摩擦副包括轉子和定子，該專利采用砝碼負重，利用杠桿原理，使摩擦點的定子與轉子發生滑動摩擦，通過溫控裝置測試記錄最終油溫變化以及摩擦副磨痕來評價潤滑油的抗磨性能，該實用新型設計簡單、操作方便、并且易于攜帶，但是，該專利仍然存在以下缺陷：一是通過磨痕來評價潤滑油的減摩抗磨性能準確性不高，沒有一個準確的標準來評判磨痕的大小，而且磨痕本身也是毫無規律的，不同的人對磨痕的判斷也不相同，會導致人員誤差，二是每測試一次之后就需要更換和修復摩擦副，增加了人力物力財力，三是溫度易受外界環境影響，使得測量結果的準確度不高，四是該實用新型不能第一時間得出測試結果，需要計算；?更重要的是該測量裝置無法對潤滑油膜厚度進行測量。因此，為克服以往測量裝置中的技術缺陷，開發一種切實可行的實驗裝置對高副接觸潤滑油膜厚度和摩擦力同時進行準確測量，以對其研究提供數據支持，在對高副接觸潤滑油膜摩擦力研究過程中，為了簡化分析將滾動體與軸承滾道的接觸等效為滾子與平面的接觸，設計制備一種高副接觸變滑滾比油膜和摩擦力同時測量模擬裝置。

發明內容：

本發明的目的在于克服現有技術存在的問題，尋求設計提供一種高副接觸變滑滾比油膜厚度和摩擦力同時測量模擬裝置，利用鋼球/滾子與平面圓鋼盤的接觸來模擬滾動體與軸承滾道的接觸，再通過CCD圖像傳感器和顯微鏡的配合使用來記錄鋼球/滾子的膜厚數據，同時依靠拉壓傳感器來獲得準確性高、重復性好的摩擦力數據，以對高副接觸潤滑油膜摩擦力研究提供實驗數據支持。

為了實現上述目的，本發明涉及的高副接觸變滑滾比油膜膜厚和摩擦力同時測量模擬裝置的主體結構包括：支撐平臺、圓盤驅動裝置、球驅加載回轉裝置、傳感器固定調節裝置、圖像采集裝置、平移裝置和測速裝置，所述支撐平臺的主體結構包括上平臺、下平臺、支撐柱、支撐腳和貫穿孔，所述上平臺和下平臺均為方形結構金屬結構，并且上平臺和下平臺的長度與寬度相等，所述上平臺和下平臺之間通過四角處的圓柱形金屬支撐柱連接，所述下平臺的下側面固定置有用以支撐底座的支撐腳，以防止下平臺與地面接觸，所述上平臺靠近左邊沿中間處開有圓形貫穿孔。