[实用新型]添加剂耐磨抗疲劳性能评价试验机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种添加剂性能评价试验机，该试验机是通过轴承滚子磨损和疲劳寿命的对比测试来评价添加剂的耐磨和抗疲劳性能的试验机。

背景技术

润滑油中的添加剂对接触疲劳寿命有着重要的影响，有些添加剂能够减小摩擦系数，提高耐磨性，延长滚动轴承接触疲劳寿命；有些会缩短滚动轴承接触疲劳寿命，各种添加剂对滚动轴承接触疲劳寿命的影响机理各不相同。目前，国内外在进行滚动接触疲劳试验的装置主要有四球试验机，五球试验机，球与V环试验机和推力盘试验机。它们大多都是模拟轴承的试验工况，测试一般不采用标准的轴承部件，其试件的一致性一般达不到轴承标准试件的精度的良好一致性，而试件的一致性对于评价润滑油添加剂性能非常重要。

哈尔滨工业大学的宋宝玉研制的球柱式高速接触疲劳试验机^[1]测试的是试棒与钢球接触的疲劳寿命，上海大学的曹珍在球柱式高速接触疲劳试验机的基础上改进设计成加速寿命接触疲劳试验机^[2]，该试验机不能采用标准轴承滚子进行磨损和疲劳寿命试验，试验采用的试棒没有滚子的一致性好，试棒下面没有固定的支撑结构，夹持试棒需要很大的夹紧力，否则试棒容易掉下来，采用油浴润滑，不利于散热。

为了能够采用比较统一和精度一致性好的轴承滚子对润滑油添加剂进行抗磨和抗疲劳寿命性能的对比测试，设计和开发了本实用新型试验机。本实用新型通过在轴承滚子上开两个相互垂直的一字槽和设计的弹簧支撑结构，实现对轴承滚子的磨损和疲劳寿命的测试，采用循环滴油润滑来测试评价添加剂的耐磨和抗疲劳性能。

实用新型内容

本实用新型的目的在与针对已有技术存在的不足，提供一种添加剂耐磨抗疲劳性能评价试验机，通过轴承滚子磨损和疲劳寿命的对比测试来评价添加剂的耐磨和抗疲劳性能。

为达到上述目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种添加剂耐磨抗疲劳性能评价试验机包括钻床，缸体，加载装置，滚子—钢球磨损试验部分，支撑装置。其特征在于所述钻床主轴夹紧滚子—钢球磨损试验部分的传动杆；所述滚子—钢球磨损试验部分放在所述缸体内，而下部由所述支撑装置旋转支撑；缸体固定安装在钻床的底座上；所述加载装置的加载杠杆一端通过固定在缸体上部的顶杆支承，中部承压着所述滚子—钢球磨损试验部分的上部，而另一端吊挂着砝码。

所述支撑装置的结构是：一根垂直安装的支撑杆由上下两个滚动轴承支承，该上下两个滚动轴承内圈与所述支撑杆形成过渡配合，外圈与一个支撑套筒的内壁形成间隙配合，上滚动轴承的外圈定位在所述支撑套筒上的内凸环上，内圈由所述支撑杆的上轴肩定位，下滚动轴承的内圈由所述支撑杆的下轴肩定位，外圈由一个定位套筒定位，一个弹簧上端顶在所述定位套筒上，下端压在一个缸体底座上，支撑套筒与缸体底座通过4个螺钉固定在一起，缸体底座固定安装在钻床底座上。

所述滚子—钢球磨损试验部分的结构是：一个下锥环放在一个垫圈的圆柱孔内，该下锥环的正中间是一个滚子，该滚子和下锥环之间是三个120°均布着的钢球，该三个钢球之间通过保持架隔开；一个上锥环竖直放在所述三个钢球上；所述滚子的两个端面分别各有一个一字槽，上面的一字槽与所述传动杆相连，下面的一字槽与弹簧支撑的支撑杆相连，两个相互垂直的一字槽，保证滚子与传动杆的对中。

所述缸体的结构是：一个缸筒体和一个缸体底座通过圆孔配合连接，由四个螺钉紧固，缸筒体和一个缸体上盖通过圆孔配合连接，由四个螺钉紧固。

所述加载装置的结构是：一个杠杆支架和所述顶杆之间通过顶杆上的螺纹连接，所述杠杆支架通过一个螺钉与所述缸体上盖相连，一个加载套和所述杠杆之间通过过盈的轴孔配合连接在一起，所述加载套和一个加载球之间通过过盈的轴孔配合连接在一起，一个砝码放在一个挂钩盘上，该挂钩盘挂在所述杠杆一端，杠杆的另一端被所述顶杆顶紧；一个加载盖压在所述上锥环上，所述上锥环和下锥环的斜面压在所述三个钢球，使钢球压紧所述滚子。

钻床通过传动杆带动滚子旋转，三个钢球在两个锥环形成的滚道内绕滚子做行星运动，下面的支撑杆依靠弹簧力顶紧滚子并随滚子一起旋转，加载盖压在上锥环，由于上、下锥环的斜面作用，通过钢球传递到滚子的力被明显放大了，接触表面产生循环接触应力。当应力循环到一定次数时，滚子表面产生疲劳点蚀。本实验机的滚子最高转速可达4100r/min,滚子和钢球处的最大应力是5.3GPa，在润滑油中加入不同的添加剂，采用油瓶循环滴油润滑方式将油滴到滚子与钢球的接触位置上，通过振动信号的最大振动幅值自动控制试验机的停机。