[发明专利]一种线接触滚滑摩擦振动噪声试验台及试验分析方法

说明书

本发明提供了一种线接触滚滑摩擦振动噪声试验台及试验分析方法。可以真实的模拟线接触齿轮、车轨等机械部件中的摩擦形式，进行动态实时采集摩擦力矩、相对滑动速度、滚动速度以及噪声信号，方便的实现线接触摩擦振动噪声的研究，并能够变工况的进行试验；具有方便更换试验试件的安装结构，能够方便地进行拆装，使得试验台工作在不同工况下，实现对不同载荷、不同材料以及不同试件尺寸下滚滑摩擦噪声的研究；采用一个伺服电机驱动一个单输入双输出的分流齿轮箱，从而形成功率封闭的驱动形式，既减小试验台体积，也节省成本。

技术领域

本发明属机械工程技术领域，具体涉及一种线接触滚滑摩擦振动噪声试验台及试验分析方法。

背景技术

界面摩擦引起的振动与噪声是一种非常复杂的物理现象，涉及多种学科的相关知识，包括摩擦学、接触力学、动力学以及声学等。因此，摩擦振动噪声与表面粗糙度、材料特性、系统的刚度以及环境条件等多种因素有关。已有的研究多采用动力学建模的方法来建立摩擦噪声的模型，而且目前试验研究较多的是点面接触时的滑动摩擦噪声，以及面面接触时的滑动摩擦噪声，而对于线接触形式的滚滑摩擦噪声研究较少，且仅限于建立理论数学模型的研究。相关的摩擦学研究表明，一方面理论模型对于界面特性考虑的较为粗糙，另一方面缺乏相关的试验研究，这主要是由于摩擦噪声试验涉及因素较多、测试精度高、对环境要求高等。

现有技术中，针对滑动摩擦振动噪声研究的接触形式多为点接触和面接触，如专利号为201210189588.0的专利“一种摩擦噪声的试验分析方法及其试验装置”和文献“王安宇等，表面粗糙度对摩擦尖叫噪声特性的影响[J].摩擦学学报，2014，34(4)：400-407”及文献“H.Ben et al.An experimental study on roughness noise of dry flat surfaces[J].wear,2010,268:335-345”所公开的试验台，能够分别完成点接触及面接触形式滑动摩擦噪声的测量与研究，但对于线接触形式的滚动滑动摩擦噪声，上述试验台均不能实现。申请号为201620261624.3的专利“一种摩擦噪声研究装置”公开了的一种用于测试摩擦噪声的消声或者隔声装置，用途类似于消声室，但并未提供具体产生摩擦噪声的试验装置。从已有专利和文献中可知，有关摩擦噪声的研究还缺乏线接触形式滚滑摩擦噪声研究用相关试验台，且存在试验台需消除背景噪声干扰的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种可用于研究线接触滚滑摩擦振动噪声的试验台，该装置能够方便的实现线接触摩擦振动噪声的研究，并能够变工况的进行试验。