[发明专利]一种变重力取向典型摩擦副滑动磨损实验机及试验方法

权利要求书

1.一种变重力取向典型摩擦副滑动磨损实验机，其特征在于：包括支架、真空箱、分度盘、加载机构、试样夹具、试样装夹机构以及用于检测固定试样和活动试样摩擦时的摩擦力大小的摩擦力传感器，真空箱通过分度盘安装于支架上，试样夹具和试样装夹机构安装于真空箱中；

试样夹具包括装夹支架、夹套、加载轴以及用于装夹固定试样的上夹头，夹套固定于装夹支架上，加载轴连接于夹套中，上夹头连接于加载轴下部，加载机构与加载轴连接；

试样装夹机构包括用于固定活动试样的试样安装板以及驱动试样安装板相对固定试样往复移动使固定试样和活动试样产生摩擦的试样驱动装置；

所述试样驱动装置包括导轨、滑块以及驱动机构，试样安装板与滑块固定连接，滑块与导轨相配合，驱动机构与试样安装板连接；

所述加载机构包括电动缸、推力轴承、推力轴承安装座、弹簧、弹簧安装座、压力传感器以及受力块，电动缸与推力轴承安装座连接，推力轴承安装于推力轴承安装座中，弹簧两端分别与推力轴承安装座和弹簧安装座连接，压力传感器安装于弹簧安装座上，受力块与压力传感器相接触，受力块与加载轴连接。

2.根据权利要求1所述的变重力取向典型摩擦副滑动磨损实验机，其特征在于：所述驱动机构包括电机、齿轮以及齿条，齿条安装于试样安装板上，齿轮固定于电机的输出轴上，齿轮与齿条相啮合。

3.根据权利要求1所述的变重力取向典型摩擦副滑动磨损实验机，其特征在于：所述装夹支架包括活动安装板、连接滑块以及滑轨，活动安装板与连接滑块固定连接，连接滑块与滑轨相连接,摩擦力传感器的感应端与活动安装板相接触。

4.根据权利要求1所述的变重力取向典型摩擦副滑动磨损实验机，其特征在于：所述受力块与压力传感器接触的面为球面。

5.根据权利要求1所述的变重力取向典型摩擦副滑动磨损实验机，其特征在于：所述加载机构还包括加载支撑架，加载支撑架包括支撑柱以及支撑板，支撑柱上设置有螺纹连接柱，支撑柱固定于真空箱中，支撑板通过螺纹连接柱连接到支撑柱上部，加载机构设置于支撑板上。

6.根据权利要求3所述的变重力取向典型摩擦副滑动磨损实验机，其特征在于：所述摩擦力传感器为两个，两个摩擦力传感器沿分度盘轴向设置在活动安装板两侧。

7.一种使用权利要求1-6任一所述的变重力取向典型摩擦副滑动磨损实验机进行变重力取向典型摩擦副滑动磨损试验方法，其特征在于包括以下步骤：

真空箱抽真空，调整分度盘使真空箱处于水平或所需的倾斜角度，加载机构向试样夹具施加压力；

开始进行摩擦：试样驱动装置驱动试样安装板，使活动试样相对固定试样往复移动，从而使固定试样和活动试样间产生摩擦，固定试样和活动试样摩擦过程中，摩擦力传感器检测固定试样和活动试样摩擦时的摩擦力大小；

当在设定时间后，停止固定试样和活动试样的摩擦，将固定试样和活动试样拆卸取下；

装入新的待测固定试样和待测活动试样，真空箱抽真空，调整分度盘使真空箱处于另一所需的倾斜角度，加载机构向试样夹具施加相同的加载力；

按上述过程进行摩擦；

当在设定时间后，停止待测固定试样和待测活动试样的摩擦，将固定试样和活动试样拆卸取下；

当再需要真空箱处于更多倾斜角度下进行试验时，将入新的固定试样和待测活动试样并调整分度盘使真空箱处于所需的倾斜角度，然后再按上述过程分别按所需的真空箱倾斜角度进行测试；

将上述不同真空箱倾斜角度测试所得的固定试样和活动试样的磨损情况进行对比，从而得到不同角度下重力对磨损情况的影响；摩擦力传感器在不同真空箱倾斜角度测试下检测到的摩擦力进行对比，从而得到不同重力对摩擦力的影响。

8.一种使用权利要求1-6任一所述的变重力取向典型摩擦副滑动磨损实验机进行变重力取向典型摩擦副滑动磨损试验方法，其特征在于包括以下步骤：

真空箱抽真空，加载机构向试样夹具施加交变压力；

开始进行磨擦：试样驱动装置驱动试样安装板，使活动试样相对固定试样往复移动，从而使固定试样和活动试样间产生磨擦，固定试样和活动试样磨擦过程中；

当在设定时间后，停止固定试样和活动试样的磨擦，将固定试样和活动试样拆卸取下；

当需要进行多个不同倾斜角度下进行试验时，分别装入新的待测固定试样和待测活动试样并调整分度盘使真空箱处于所需的倾斜角度，然后，按上述过程进行磨擦；

装入新的固定试样和待测活动试样，不改变真空箱的角度，真空箱抽真空，加载机构向试样夹具施加一个恒定的压力；

开始进行磨擦：试样驱动装置驱动试样安装板，使活动试样相对固定试样往复移动，从而使固定试样和活动试样间产生磨擦，固定试样和活动试样磨擦过程中；

当在设定时间后，停止固定试样和活动试样的磨擦，将固定试样和活动试样拆卸取下；

将上述两次测试所得的固定试样和活动试样进行对比，从而得到施加交变压力对磨损的影响。