[發明專利]可控潤滑狀態滑滾摩擦磨損試驗機

在審

• 申請號: 202111180825.2
• 申請日: 2021-10-11
• 公開（公告）號: CN113899882A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發明（設計）人: 胡獻國;章飛;鳳維民;陳雪豹;宋暉
• 申請（專利權）人: 合肥工業大學
• 主分類號: G01N33/30
• 分類號: G01N33/30;G01N19/02
• 代理公司: 合肥九道和專利代理事務所(特殊普通合伙) 34154
• 代理人: 鮑文娟

本發明涉及一種可控潤滑狀態滑滾摩擦磨損試驗機，包括試樣球及試樣盤，試樣盤盤面水平且設置在潤滑油液槽內，試樣球位于與杠桿旋轉機構上的旋轉軸豎直，杠桿旋轉機構設置在加載機構上，加載機構驅動試樣球與試樣盤抵靠或分離，球盤轉動時，鋼球在鋼盤上的轉動為滾動摩擦，在接觸點處既有滑動又有滾動，在固定負載下，高的滑滾比對應于邊界潤滑狀態；減小滑滾比會降低摩擦系數從而進入混合潤滑狀態；滑滾比繼續減小至可形成完整的流體膜時，此時便進入流體潤滑狀態。試樣球的轉速即可改變球和盤在接觸點處的線速度，改變滑滾比的大小，實現可調潤滑狀態的功能，并可連續測得油品在邊界潤滑、混合潤滑及流體潤滑狀態下的摩擦性能。

技術領域

本發明涉及摩擦磨損試驗設備技術領域，具體涉及一種可控潤滑狀態滑滾摩擦磨損試驗機。

背景技術

良好的潤滑對機械設備的正常運轉和長使用壽命而言是至關重要的，而潤滑性能的好壞很大程度取決于所用的潤滑油性能的優劣。因此，如何設計出性能優異的潤滑油，就成了潤滑油企業及摩擦學研究人員所關心的重點。要想實現這一點，勢必需要有專門的評定潤滑油的潤滑性能的摩擦磨損試驗機作為設計和開發潤滑油的硬件支持。

雖然用于油品潤滑性能評定的設備已有很多，但這些設備卻或多或少的有以下幾點問題：試驗機的運行速度較低導致實驗時間較長，需要通過更換結構部件才能實現往復運動和旋轉運動的改變；在低載荷下的測試精度不高，裝卸試件繁瑣；使用砝碼加載，無法實現載荷的無級調節。更為重要的一點，現有的摩擦學評定設備，通常只能在單一潤滑條件下進行試驗，且多數為邊界潤滑狀態。

雖然傳統意義上僅在邊界潤滑下才發生嚴重的摩擦磨損行為，但隨著技術的進步和使用場合的變化，越來越多的零部件是在多種潤滑狀態下運行的。例如CVT離合器，其內部填充的用于傳導力矩的潤滑劑在啟動時處于邊界潤滑狀態，當其正常運行時，潤滑劑因高速流動而處于流體潤滑狀態。其他還有諸如高速軸承、高速齒輪等摩擦副，都發生了潤滑狀態從邊界潤滑向流體潤滑的轉變。顯然，如何對這種多潤滑狀態下的油品的潤滑性能和摩擦副的摩擦學行為進行評定和考察，成了相關研究人員所亟須解決的問題。

發明內容

本發明的目的是：提供一種能實現多種潤滑狀態的滑滾摩擦磨損試驗機，連續測得油品在邊界潤滑、混合潤滑及流體潤滑狀態下的摩擦性能。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種可控潤滑狀態滑滾摩擦磨損試驗機，包括試樣球及試樣盤，所述試樣盤盤面水平且設置在潤滑油液槽內，所述試樣球設置在杠桿旋轉機構上，所述試樣球位于與杠桿旋轉機構上的旋轉軸豎直，所述杠桿旋轉機構設置在加載機構上，加載機構驅動試樣球與試樣盤抵靠或分離。

本發明還存在以下特征：

所述杠桿旋轉機構的旋轉軸旁側設置有摩擦力檢測單元，所述摩擦力檢測單元用于檢測杠桿旋轉機構的旋轉軸的旋轉力矩。

所述杠桿旋轉機構包括旋轉支架，所述旋轉支架通過旋轉軸轉動式設置在框架上，所述旋轉支架的旋轉軸豎直。

所述試樣球通過鎖緊螺釘固定在旋轉軸桿上，所述旋轉軸桿水平且一端與旋轉電機的輸出軸連接。

所述摩擦力檢測單元包括壓力傳感器，所述壓力傳感器上設置有調距法蘭，所述調距法蘭包括子體法蘭和母體法蘭，所述母體法蘭與旋轉軸桿結合。

所述子體法蘭一端為平面且與壓力傳感器連接，所述子體法蘭另一端設有臺階狀凸臺，所述母體法蘭一端為凹面，所述旋轉軸桿轉動式設置在套筒外，所述母體法蘭的凹面與套筒外壁配合，所述母體法蘭另一端設有凸臺，所述凸臺上一端設有盲孔，所述凸臺外壁開設有螺紋孔，所述盲孔與臺階狀凸臺配合，并通過置于母體法蘭上的螺紋孔鎖緊。

所述框架通過支撐軸轉動式設置在支架上，所述框架的支撐軸水平，所述加載機構包括與支架連接的負載杠桿，所述負載杠桿一端懸伸且與負載臂連接，驅動單元驅動負載臂繞框架的支撐軸轉動。