[實用新型]切向微動磨損試驗裝置

有效

• 申請號: 201720284226.8
• 申請日: 2017-03-22
• 公開（公告）號: CN206891887U
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 李玲;麻詩韻;蔡安江;阮曉光
• 申請（專利權）人: 西安建筑科技大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 陸萬壽

技術領域

本實用新型涉及微動磨損試驗領域，特別涉及一種滾動微動磨損試驗裝置。

背景技術

微動是發生在兩接觸表面之間極小幅度(通常為微米量級)的運動，這些接觸表面通常名義上是靜止的，即微動發生在“緊固”配合的機械部件中，微動磨損對局部的反復作用，可以造成接觸表面摩擦磨損，并能萌生疲勞裂紋，降低局部疲勞強度，使機械零部件的壽命大大降低。微動損傷普遍存在于機械行業、核反應堆、航空航天器、橋梁工程、汽車、鐵路、船舶、電力工業甚至人工植入器等領域的緊配合部件中，現已成為一些關鍵零部件失效的主要原因之一。

目前，為了便于研究，通常對于簡化的球-平面接觸方式，根據接觸體間相對運動的不同，微動可分為4種基本運行模式，即：切向、徑向、轉動和扭動微動。

切向微動是對磨副在法向載荷的作用下，在接觸面上做小位移直線運動，切向微動的法向載荷方向與其運動方向垂直；它是最普遍存在的微動，也是造成微動磨損的最主要形式，對切向微動進行實驗與分析，以搞清其磨損機理及與相關工況的關系，可為相關零部件設計、制造與維護提供準確、可靠的試驗依據，減少工程中出現的切向微動磨損問題，對提高裝備與部件的性能和壽命具有十分重要的意義。

實用新型內容

本實用新型的目的在于提供一種切向微動磨損試驗裝置，以解決現有技術無法進行相關切向微動磨損實驗的問題。

為了實現上述目的，本實用新型采取了如下技術方案：

切向微動磨損試驗裝置，包括：機架、試驗介質腔、下試件、上試件、回轉馬達、滾珠絲杠、位移傳感器、上夾具和滑塊；

回轉馬達與滾珠絲杠一端連接；滾珠絲杠兩端置于機架上；

滑塊安裝于滾珠絲杠上，并與滾珠絲杠構成絲杠螺母機構；

滑塊的底部安裝有上夾具，上夾具上固定有上試件；試驗介質腔的底板固定在機架上；下試件與試驗介質腔的底板螺紋連接；上試件的下表面與下試件頂部曲面接觸；

位移傳感器置于滑塊上，位移傳感器的輸出端連接信號采集系統；上試件中心線處內植應變片，應變片連接電橋，電橋通過動態應變儀連接信號采集系統；信號采集系統連接計算機。

進一步的，光杠穿過滑塊，光杠軸線與滾珠絲杠軸線位于同一水平面。

進一步的，上夾具包括底板，上夾具底板上豎直設置有兩個側板，其中一個側板上開有螺紋孔；上試件夾持于兩個側板之間，并通過螺栓與側板上的螺紋孔螺紋配合夾緊于兩個側板之間。

進一步的，下試件的底部設有螺紋端，螺紋端旋入試驗介質腔底板螺紋孔中。

進一步的，試驗介質腔底板攻有M12、M18、M24螺紋孔。

進一步的，試驗介質腔的底板上設有帶排液孔的圍擋，圍擋與試驗介質腔的底板之間形成一個用于存儲液體的內腔；上試件與下試件的接觸部位位于內腔內。

進一步的，內腔內裝有試驗液體，上試件與下試件的接觸部位位于試驗液體內。

進一步的，所述切向微動磨損試驗裝置包括兩個光杠，兩個光杠均穿過滑塊，兩個光杠的軸線與滾珠絲杠軸線位于同一水平面。

相對于現有技術，本實用新型的優點在于：

(1)從實驗裝置可看出，測量的物理量個數少且直接與上、下試件直接作用相關，所以能夠保證結構切向微動磨損特性從實驗裝置系統的動特性中較容易分離出來，而且采用的是直接測量法。

(2)為了便于對影響切向微動磨損特性的各基本影響因素進行研究，本實驗裝置結構簡單、易于定位，能夠進行重復試驗。

(3)本實驗裝置介質腔的設計，使得上、下試件可在不同的液體條件下進行切向微動試驗，從而全面了解環境對切向微動摩擦磨損機理的影響。

(4)本實驗裝置下試件的設計，可通過改變下試件端部曲面的曲率，來研究球-平面模型中球體曲率對切向微動磨損的影響。

(5)本實驗裝置介質腔底板通過設置不同孔徑的螺紋孔來匹配不同的下試件直徑，從而拓寬端部曲面曲率的可加工范圍。而且可以通過下試件的旋入深度改變法向載荷值，加載方便。

(6)本實驗裝置通過聯合使用高精度低速回轉馬達和滾珠絲杠，大大提高了實驗裝置運轉精度，也大大降低了實驗數據處理的難度，使得實驗數據的可靠性得到保證。

附圖說明

圖1是本實用新型一種切向微動磨損試驗裝置的正視圖；

圖2為圖1所示切向微動磨損試驗裝置的俯視圖；

圖3是本試驗裝置的上夾具的正視圖；

圖4為圖3所示上夾具的左視圖；

圖5是本試驗裝置的試驗介質腔的正視圖；