[发明专利]改变点接触接触副速度方向的油膜测量装置与实验方法

权利要求书

1.改变点接触接触副速度方向的油膜测量装置，其特征在于：包括机架、设置于机架上的平移台、钢球回转单元、显微干涉测量单元、主轴回转单元和加载单元，机架用于支撑和固定各部件；玻璃盘回转调整单元，用于固定和调节透明光学玻璃盘的跳动，同时使其转动，其中在玻璃盘上下表面均用弹性元件作为缓冲装置；钢球回转单元，用于固定和调节电机位置，其中钢球和电机通过弹性联轴器连接；显微干涉测量单元，设置于透明圆盘上方用于观察和采集接触区内油膜；加载单元，用于钢球对玻璃盘施加载荷，所述钢球回转单元包括圆弧导轨、膜片联轴器、伺服电机、刹车柄、刹车座、球托主体、四维体和钢球，圆弧导轨固定在平移台上，电机座固定在刹车座上，刹车座可在圆弧导轨上滑动；所述主轴回转单元包括玻璃盘、玻璃盘压套和减速器，减速器固定在连接环上，连接环与机架固定，减速器的输出轴与主轴通过膜片联轴器连接，玻璃盘压套固定玻璃盘。

2.根据权利要求1所述的改变点接触接触副速度方向的油膜测量装置，其特征在于：平移台包括加载支架螺纹孔和直线导轨，直线导轨和螺纹驱动座固定在机架上。

3.根据权利要求1所述的改变点接触接触副速度方向的油膜测量装置，其特征在于：显微干涉测量单元包括调焦支架、广源入射口、显微镜、连接块、X向位移台和Y向位移台，X、Y向平移台固定在U型连接板上，平移台上方固定连接块和连接柱，调焦支架固定在连接柱上，显微镜固定在调焦支架的镜孔处。

4.根据权利要求1所述的改变点接触接触副速度方向的油膜测量装置，其特征在于：加载单元包括销轴、球托连接套、加载转动轴承和加载板，销轴与加载转动轴承配合，加载板固定在销轴的平面上，球托连接套与球托主体固定。

5.基于如权利要求1-4任一项所述的改变点接触接触副速度方向的油膜测量装置的改变点接触接触副速度方向的实验方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)调节电机座

空载情况下，伺服电机依靠指针在圆弧导轨上旋转预定角度，拉下刹车柄固定电机位置；

(2)调节球托

球托旋转与伺服电机相同的角度使四维体与钢球形成四点接触，拧紧球托下的紧定螺钉压住加载支座，固定球托位置；

(3)设定角度

若需要大于90度的速度方向夹角，依靠PLC编程控制钢球或玻璃盘的正反转；

(4)加载装置，获得钢球对玻璃盘的压力值；

(5)根据实时显示的图像调节调焦架、X向位移台和Y向位移台以及光源获得最佳图像；

(6)利用PLC和伺服电机及控制程序实现预定工作条件；

(7)当计算机中实时显示的油膜达到稳定则采集图像，计算机后续处理得到油膜厚度和形状。