[發明專利]一種基于雙自由度柔性鉸鏈的變工況往復摩擦磨損試驗機

在審

• 申請號: 201910547117.4
• 申請日: 2019-06-24
• 公開（公告）號: CN110160905A
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 何濤;李金苗;李成;陳國瑜;朱路生;張宇;張文標;駱元慶
• 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

1.一種基于雙自由度柔性鉸鏈的變工況往復摩擦磨損試驗機，包括工作臺(1)、安裝于工作臺(1)四周的支腳(2)、固定于工作臺(1)上平面的支架(7)和往復運動組件(3)、上試件(4)、下試件(5)、雙自由度柔性鉸鏈(6)、加載缸(9)、應變片Ⅰ(19)、應變片Ⅱ(20)、力傳感器(21)、液壓加載及控制系統(22)、控制器(25)、以及固定于工作臺(1)上平面的定滑輪(15)和速度傳感器(24)；往復運動組件(3)通過兩個直線軸承(8)安裝于工作臺(1)的上平面，雙自由度柔性鉸鏈(6)通過支架(7)安裝在工作臺(1)上，其特征在于：

加載缸(9)通過支撐架(17)懸置于雙自由度柔性鉸鏈(6)的正上方，加載缸(9)的輸出桿頂在雙自由度柔性鉸鏈(6)上表面的中心位置，且柔性鉸鏈(6)兩側面粘貼應變片Ⅰ(19)、應變片Ⅱ(20)；力傳感器(21)設置于雙自由度柔性鉸鏈(6)和連接塊(10)之間，連接塊(10)與雙自由度柔性鉸鏈(6)通過圓柱副連接，且連接塊(10)位于雙自由度柔性鉸鏈(6)正下方，上試件(4)與連接塊(10)之間通過螺紋連接，并由緊固螺母(11)鎖緊；下試件(5)與上試件(4)間通過移動副連接，且下試件(5)支撐在上試件(4)下方，下試件(5)兩端安裝于往復運動組件(3)上，上試件(4)與液壓加載及控制系統(22)之間通過液壓管路連接。

2.根據權利要求1所述的一種基于雙自由度柔性鉸鏈的變工況往復摩擦磨損試驗機，其特征在于：所述的往復運動組件(3)由直線電機(301)、過渡塊(302)、左連接軸(303)、右連接軸(304)和銷釘(305)組成；其中直線電機(301)安裝于工作臺(1)上平面，過渡塊(302)安裝于直線電機(301)的運動平臺上；右連接軸(304)一端安裝在過度塊(302)上，另一端與下試件(5)的一端通過莫氏錐度連接，并由銷釘(305)固定，且右連接軸(304)的軸線與運動平臺運動方向平行；左連接軸(303)與下試件(5)的另一端通過莫氏錐度連接，并由銷釘(305)固定，且右連接軸(304)、下試件(5)和左連接軸(303)三者同軸布置；右連接軸(304)和左連接軸(303)還分別通過軸線軸承(8)支撐在工作臺(1)上表面。

3.根據權利要求1所述的一種基于雙自由度柔性鉸鏈的變工況往復摩擦磨損試驗機，其特征在于：所述的雙自由度柔性鉸鏈(6)為中心對稱結構，由兩端至鉸鏈中心依次為厚度較厚的剛性板Ⅰ(601)、厚度較薄的柔性板Ⅰ(602)、厚度較厚的剛性板Ⅱ(603)、厚度較薄的柔性板Ⅱ(604)及位于中間的厚度較厚的剛性板Ⅲ(605)組成，其中剛性板Ⅰ(601)、柔性板Ⅰ(602)、剛性板Ⅱ(603)及剛性板Ⅲ(605)均與工作臺(1)平行布置，柔性板Ⅱ(604)與工作臺(1)垂直布置，且柔性板Ⅱ(604)布置方向還與下試件(5)的運動方向垂直；剛性板Ⅰ(601)的側面設有軸線與下試件(5)運動方向平行的圓柱孔(606)，該圓柱孔(606)與心軸(18)外圓面通過轉動副連接，心軸(18)兩端分別支撐在支架(7)的兩側通孔上，且心軸(18)的兩軸端設置有與支架(7)螺釘連接的限位端蓋(23)；剛性板Ⅲ(605)的下表面的中心設有一定深度的盲孔(607)。

4.根據權利要求3所述的一種基于雙自由度柔性鉸鏈的變工況往復摩擦磨損試驗機，其特征在于：所述的柔性板Ⅰ(602)的上下兩側分別粘貼一個應變片Ⅰ(19)，所述的柔性板Ⅱ(604)左右兩側分別粘貼一個應變片Ⅱ(20)，應變片Ⅰ(19)和應變片Ⅱ(20)均通過信號線將應變信號傳遞至采集卡(2213)，采集卡(2213)通過信號線將采集信號傳遞至控制器(25)。