[发明专利]一种球盘式润滑剂弹流摩擦力测试仪

说明书

【技术领域】

本发明涉及一种测试仪，尤其是涉及一种用于测试润滑剂弹流摩擦力的球盘式测试仪。

【背景技术】

公知的，弹性流体动力润滑简称弹流润滑，它是研究点线接触中弹性表面间的流体动力润滑问题，具体是指在两个具有相对运动的固体表面发生相互接触的过程中，考虑到固体的弹性变形和润滑油粘度变化作用的液体动压润滑；滚动轴承、齿轮等传动件绝大多数情况下是处于弹流润滑状态，两接触件之间会形成一层弹流润滑油膜，油膜的弹流摩擦特性对滚动轴承、齿轮等传动件的动力学行为影响极大，如轴承滚动体与滚道之间存在的油膜摩擦力能导致滚动体的过度滑动；滚动体的过度滑动所产生的惯性载荷决定了滚动体和保持架碰撞的严重程度，这极大影响了保持架的运动稳定性和使用寿命，若不加以控制，将会导致保持架的破坏，从而严重影响到滚动轴承的使用寿命；由于不同的润滑剂具有不同的摩擦特性，因此，根据润滑剂的摩擦性能进行轴承设计不仅能控制滚动体的滑动和滚动，而且很大程度上能够控制保持架的稳定性，同时相应提高轴承的使用寿命；由上述可知，润滑剂弹流摩擦力是进行滚动轴承、齿轮等传动件设计必不可少的重要数据之一，因此，润滑剂弹流摩擦力测试装置的精准性就显得尤为重要；

目前，对润滑剂摩擦力的研究，在四球摩擦试验机上进行测试的较多，但是四球摩擦试验机只能模拟两接触件之间的滑动运动，且其仅能测试润滑剂边界润滑时的摩擦力，不能模拟实际中两接触件之间的滑动伴滚动状态，也不能模拟弹流润滑状态；其次，还能够通过球盘式润滑油摩擦力试验台对润滑剂摩擦力进行测试，但现有球盘式润滑油摩擦力试验台的加载结构分为液压加载结构和铰链加载结构两种，其液压加载结构在实际操作中存在有加载不稳定的缺陷，而铰链加载结构在操作中产生的摆动会对润滑油摩擦力的测试造成影响，从而无法准确测得润滑油的摩擦力。

【发明内容】

为了克服背景技术中的不足，本发明公开一种球盘式润滑剂弹流摩擦力测试仪，所述的测试仪能够模拟两接触件之间的滚动伴有滑动状态和弹流润滑状态，从而能够准确测得润滑油的摩擦力。

为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案：

一种球盘式润滑剂弹流摩擦力测试仪，所述的测试仪包含底架、电主轴A、电主轴B、盘试件、球试件、静压立轴、托架、摩擦力传感器和杠杆机构；所述的底架上部面固定设置有两个竖直的套筒；套筒A的内部套装竖直的电主轴A，套筒A的上部面固定设有油池盒；所述的电主轴A上端头突出套筒A的上部面且密封伸入至油池盒内；所述的盘试件固定安装在位于油池盒内部的电主轴A的端头部；

所述套筒B的内壁上下两端分别固定安装一个静压轴承，且两个静压轴承等径；所述的静压立轴通过两个静压轴承的中孔套接在套筒B内部，静压立轴的上部面高于套筒B的上部面，且静压立轴的上部面与托架的下部面中心连接；所述的套筒B上部面安装有与数据采集装置连接的摩擦力传感器，且摩擦力传感器的上部面与托架的下部面接触；所述的电主轴B呈倾斜状固定安装在托架上，且电主轴B位于下方的端头密封伸入至油池盒内；所述的球试件固定安装在位于油池盒内部的电主轴B的端头部，且安装在电主轴B上的球试件下部面不低于安装在电主轴A上的盘试件上部面；

所述的杠杆机构包含杠杆、压块和电磁铁；所述的杠杆安装在底架上部面的下方，杠杆的一端设有向上贯穿底架上部面且与静压立轴下部面中心抵触的推杆，杠杆的另一端连接压块；所述的压块由能够被电磁铁吸附的物质制成，且压块的重量大于静压立轴、托架和电主轴B的总重量；所述的电磁铁固定安装在底架上垂直对应压块上部面的位置。

所述的球盘式润滑剂弹流摩擦力测试仪，所述的油池盒包含盒体和密封盒盖；所述的盒体上部面设为对应密封盒盖的敞口，盒体的底面中心设有延伸至盒体内中部的通孔，且通孔的孔内壁上端固定设置有与电主轴A上端头部直径配套的密封圈A；盒体的一侧体壁上端设有贯穿至盒体内部的穿孔，穿孔内壁固定设置有与电主轴B下方端头直径配套的密封圈B。

所述的球盘式润滑剂弹流摩擦力测试仪，所述球试件的直径为20mm，所述盘试件的直径为80mm，且球试件和盘试件的表面粗糙度均为0.02mm，加载范围为10～150N，滚动速度范围为10～50m/s，弹流油膜的膜厚比 λ>3；其中，λ=hmin/σ, hmin为最小油膜厚度，σ为球试件与盘试件的综合粗糙度。

所述的球盘式润滑剂弹流摩擦力测试仪，所述的托架为一中部设有倾斜通孔的柱体结构，倾斜通孔的直径与电主轴B的外径配套，且在托架表面至少设有两个分别贯通至倾斜通孔的紧固螺孔。