[发明专利]一种关节曲面结合面摩擦磨损特性测试装置及测试方法

说明书

一种关节曲面结合面摩擦磨损特性测试装置及测试方法，该测试装置包括摩擦测试装置与信号采集分析处理系统；摩擦测试装置由加载系统、试验结合面系统、导向支撑系统、信号检测系统、支撑动力系统组成。关节曲面结合面摩擦磨损特性测试，采用可变加载载荷的结构设计，通过传感器检测其在转动过程中的扭矩信号，得到曲面结合面的摩擦磨损特性，适用于对比研究不同种材料的关节曲面结合面的摩擦磨损特性。其采用可以互换的待测试件，同一个试验台可以测量不同种材料的关节曲面结合面的摩擦磨损特性，提高了试验台的利用率，并且可以直观的得到加载力的大小，对于工程实践中关节曲面结合面的摩擦磨损特性具有很好的指导意义。

技术领域

本发明设计关节曲面结合面摩擦磨损特性测试，采用可变加载载荷的结构设计，通过传感器检测其在转动过程中的扭矩信号，得到曲面结合面的摩擦磨损特性，适用于对比研究不同种材料的关节曲面结合面的摩擦磨损特性，属于曲面结合面摩擦磨损测量技术领域。

背景技术

随着工业技术向着更高层次的发展，对机械设备的精度以及可靠性的要求越来越高。同时，对各种新型材料的探索也在不断地进行，结合面广泛存在于各类机械机构中，是机械设备中最为重要的组成部分之一，得到某种新型材料关节曲面结合面的摩擦磨损特性对于探求整个装置的可靠性具有一定的指导意义。

目前，曲面结合面广泛存在于各种机械结构中，比如机构中的球面铰支副、轴承滚子等等，对于不同种材料制成的曲面结合面，需要得到其摩擦磨损特性，并且通过对比不同材料曲面结合面的摩擦磨损性能优劣，对实际应用中的关节曲面结合面材料选型给出指导意义，但是目前工程应用中并没有针对这类问题的解决方案。传统的曲面结合面一般采用特定的几种已知材料，其摩擦磨损特性的评估往往是根据经验值，没有一个具体的试验设备对其进行量化的测试，导致结合面实际摩擦磨损以及可靠性与预估值不准确，造成设备损失；另外，有些试验台虽然能够简易的测量曲面的摩擦性能，但是设备过于简单，数据不可靠，并且不具有良好的互换性，即同一个试验台不能测试不同材料的关节曲面结合面摩擦磨损特性，导致试验台的成本高，重复利用率低等问题。

因此，找到一种能够准确的、具有良好互换性的、并且能够实现同一个试验台测试不同种材料的曲面结合面摩擦磨损特性的试验装置是非常有意义的。

发明内容

本装置采用可以互换的待测试件，同一个试验台可以测量不同种材料的关节曲面结合面的摩擦磨损特性，提高了试验台的利用率，试验台可以施加不同大小的载荷，并且可以直观的得到加载力的大小，装置结构简单，便于操作，可靠性强，对于工程实践中关节曲面结合面的摩擦磨损特性具有很好的指导意义。

一种关节曲面结合面摩擦磨损特性测试装置，该测试装置包括摩擦测试装置与信号采集分析处理系统；所述的摩擦测试装置由加载系统、试验结合面系统、导向支撑系统、信号检测系统、支撑动力系统组成。

加载系统由加载螺栓A(4)、加载螺栓B(28)、加载螺母A(3)、加载螺母B(6)、加载导轨A(2)、加载导轨B(5)、加载支座(7)、弹簧座B(8)、弹簧座A(12)、加载弹簧(27)、芯轴螺母(34)和加载芯轴(35)组成；加载螺母A(3)与加载螺母B(6)关于加载芯轴(35)中心呈对角线对称布置于加载支座(7)上；加载支座(7)的另一对角线上设有螺纹孔，加载螺栓A(4)和加载螺栓B(28)旋进螺纹孔并对摩擦测试装置进行加载；加载导轨A(2)与加载导轨B(5)关于加载芯轴(35)中心呈对角线对称布置于加载支座(7)上，并在加载支座(7)的对应位置上设有光孔，通过加载螺母A(3)与加载螺母B(6)将其固定于加载支座(7)上；弹簧座A(12)与弹簧座B(8)通过轴孔配合分别将其放置于加载导轨A(2)、加载导轨B(5)上，并能沿加载导轨A(2)、加载导轨B(5)进行滑动；加载芯轴(35)通过芯轴螺母(34)固定于弹簧座A(12)的中心位置处，加载弹簧(27)套在加载芯轴(35)上，并置于弹簧座A(12)与弹簧座B(8)之间；通过旋进加载螺栓A(4)和加载螺栓B(28)压缩加载弹簧(27)，将加载弹簧(27)的加载力传递到弹簧座B(8)，从而实现加载的目的。