[發(fā)明專利]一種基于柔性鉸鏈的復合式摩擦磨損試驗機

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• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110160904A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發(fā)明（設計）人: 李成;何濤;王傳禮;陳國瑜;張文標;王亮;蔣浩;李金苗
• 申請（專利權）人: 安徽理工大學
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種基于柔性鉸鏈的復合式摩擦磨損試驗機，包括第一電機、第二電機、第三電機、圓柱凸輪、第一齒輪、第二齒輪、下試件軸、雙頭螺柱、砝碼、加載絲杠、銷軸、柔性鉸鏈、上試件、第一滑移齒輪、中間軸和第二滑移齒輪，第一電機帶動圓柱凸輪傳動使下試件軸做直線運動，上試件通過雙頭螺柱和砝碼進行加載，采用柔性鉸鏈和應變片將形變轉化為電信號測量摩擦力，滑移齒輪組實現(xiàn)旋轉摩擦方式的切換，通過銷軸固定下試件軸與端面軸摩擦，采用絲杠傳動作端面摩擦的加載正壓力，并設置有壓力傳感器測量端面的加載力和摩擦力。本發(fā)明的有益效果是可實現(xiàn)旋轉、往復以及端面三種摩擦方式的切換，結構簡單，成本低廉、實用性強。

技術領域

本發(fā)明涉及一種摩擦試驗機，具體涉及一種基于柔性鉸鏈的復合式摩擦磨損試驗機。

背景技術

摩擦磨損存在于絕大多數的機械設備中，由于潤滑方式的不當或對摩擦學機理的研究不透徹，導致了大量資源的浪費，同時也極大的降低了生產效率，為了研究摩擦材質的性能、環(huán)境對摩擦磨損的影響和不同摩擦副的摩擦機理等，試驗機是必不可少的設備，并且市面上的試驗機價格昂貴、體型龐大且功能單一，故現(xiàn)有技術有待進一步改善。

發(fā)明內容

鑒于上述試驗機存在的問題，有必要提供一種基于柔性鉸鏈的復合式摩擦磨損試驗機，該試驗機工作原理是：減速電機帶動圓柱凸輪傳動，使下試件軸與上試件做半圓柱副的往復摩擦運動，采用雙頭螺柱連接上試件和柔性鉸鏈，上試件通過加載砝碼進行加載，通過應變片將柔性鉸鏈形變轉化為電信號測量往復摩擦力。借助可拆卸的圓柱凸輪傳動和滑移齒輪組實現(xiàn)旋轉摩擦方式的切換，加載方式與往復式相同。同時設置有端面摩擦軸與下試件軸作端面摩擦，端面摩擦方式采用絲杠傳動進行加載，并設置有兩個壓力傳感器用于測量端面摩擦的加載力和摩擦力矩。

為了達到上述目的，本發(fā)明采取的的技術方案是：

一種基于柔性鉸鏈的復合式摩擦磨損試驗機，其特征在于：包括往復摩擦組件、旋轉摩擦組件和端面摩擦組件；

所述往復摩擦組件包括第一電機、圓柱凸輪、隨動滾子、滑桿、圓盤、下試件軸、支架、柔性鉸鏈、第一心軸、上試件、工作臺、第二心軸和加載砝碼，所述第一電機的電機主軸平鍵連接有圓柱凸輪，所述圓柱凸輪通過凹槽型幾何輪廓與隨動滾子傳動連接，所述圓盤的中心開有通孔，并與下試件軸過盈配合連接，所述上試件支撐在下試件軸的上方，且上試件通過半圓柱面與下試件軸相互貼合，所述上試件的上端與雙頭螺柱的一端螺旋連接，所述雙頭螺柱另一端與柔性鉸鏈的內螺紋孔螺旋連接，且在柔性鉸鏈的上方設置有加載砝碼，所述加載砝碼壓在柔性鉸鏈的上表面，所述柔性鉸鏈兩端通過第一心軸和第二心軸支撐在兩側滑移塊的通孔內，所述支架豎直方向開有導軌軌道，所述滑移塊與導軌軌道移動副連接，所述支架下部開有彈簧孔，所述彈簧一端安裝在彈簧孔內，一端套在滑移塊下部的限位短軸上；

所述旋轉摩擦組件包括第一齒輪、第二齒輪、第一滑移齒輪、中間軸和第二滑移齒輪，所述第一齒輪平鍵連接在圓柱凸輪外伸軸端上，所述第二齒輪平鍵連接在下試件軸的右軸端，所述中間軸上開有一定長度的滑移鍵槽，所述第一滑移齒輪與滑鍵Ⅱ過盈配合，所述第二滑移齒輪與滑鍵Ⅰ過盈配合，且滑鍵Ⅰ和滑鍵Ⅱ與滑移鍵槽移動副連接，在所述滑鍵Ⅰ和滑鍵Ⅱ之間有定位平鍵，定位平鍵兩端分別能與滑鍵Ⅰ和滑鍵Ⅱ的一端面貼合，所述第一滑移齒輪滑到鍵槽最右端剛好能與第一齒輪嚙合傳動，所述第二滑移齒輪滑到鍵槽最左端剛好能與第二齒輪嚙合傳動。

所述端面摩擦組件包括銷軸、第二電機、第三電機、推桿，所述第二電機的電機軸平鍵連接有旋轉軸，所述旋轉軸上過盈連接有第四齒輪，所述第四齒輪與安裝在端面摩擦軸上的第三齒輪嚙合傳動，所述第三電機通過聯(lián)軸器連接加載絲杠，所述推桿中間開有內螺紋孔Ⅱ，兩側底部開有滑移槽Ⅱ，所述推桿通過內螺紋孔Ⅱ與加載絲杠44形成螺旋傳動，所述推桿通過兩側滑移槽Ⅱ與限位導軌移動副連接，所述限位導軌移動副連接有滑移座，所述滑移座開有通孔，所述銷軸分別穿過下試件軸上的通孔和兩側滑移座的通孔。