[发明专利]一种凸轮-挺杆接触副润滑油膜测量仪及其使用方法

权利要求书

1.一种凸轮-挺杆接触副润滑油膜测量仪，其特征在于凸轮-挺杆接触副润滑油膜测量仪的主体结构如下，结构实验台支架作为支撑结构用以支撑各个部件，包括水平的底部支撑板和上部支撑板，底部支撑板和上部支撑板之间通过支撑柱连接；玻璃盘回转单元，设置于实验台支架上部支撑板上，包括有玻璃盘，能够固定和调节透明玻璃盘，同时使其转动，其中在玻璃盘上下表面均用包括橡胶垫片在内的弹性元件作为缓冲装置；传动单元，包括有与玻璃盘构成摩擦副的凸轮，凸轮设置于玻璃盘回转单元的斜下方，驱动电机带动凸轮轴转动，与玻璃盘进行相对运动；摩擦力测量单元位于玻璃盘回转单元的下部，包括有测量摩擦力用的传感器，用以测量玻璃盘静态时并且凸轮动态时接触产生的摩擦力；加载单元用于对凸轮-挺杆接触副加载，使加载过程更加柔和；显微干涉单元，位于玻璃盘回转单元的上方，用于测量和显示玻璃盘上的润滑油膜的厚度与形状；

玻璃盘回转单元包括有弹性元件、玻璃盘、外套筒、轴承、主轴、十字杆、端盖、钢垫、玻璃盘压套、螺钉；玻璃盘套在主轴上，玻璃盘的上下侧均套有钢垫，在玻璃盘与钢垫之间还设置有起缓冲作用的弹性元件，玻璃盘上侧的钢垫上部套有用以调平的玻璃盘压套，玻璃盘压套上均布有六个用以调平的螺钉，在下部的钢垫的下侧依次有端盖、轴承和十字杆套在主轴上，在十字杆的下侧依次设置有轴承和端盖；在两端盖之间还设置有外套筒，十字杆的两个横杆外套筒与横杆外套筒对应位置处均开有横向延伸的通孔，十字杆的两个横杆穿过该通孔并能够左右摆动；主轴旋转同时带动玻璃盘旋转；玻璃盘静态、凸轮旋转时，通过十字杆进行凸轮-玻璃盘运动过程中摩擦力的测量；

摩擦力测量单元包括有传感器、位移台、传感器支架；两组传感器分别位于十字杆两横杆的两侧，凸轮-玻璃盘之间的摩擦力通过十字杆传递给传感器，经过放大器、主机采集摩擦力；传感器固定于传感器支架上，传感器支架的下侧设置有位移台；

传动单元还包括有端盖、凸轮轴、轴承支座、传动板、摆动板；两轴承支座上分别设置有轴承，摆动板与轴承连接，能够随轴承转动，在两轴承之间连接有水平板，在水平板上螺栓连接有传动板，传动板与水平板交叉设置，并且传动板的端部螺栓连接有方形连接块，在方形连接块内嵌有轴承，所述轴承里套有轴承轴，并且该轴承轴的两端分别连接有凸轮和带轮，带轮和水平板上还设置的驱动电机通过皮带传动连接，并带动凸轮运动，凸轮靠在玻璃盘的下侧面，与玻璃盘接触运动过程中，凸轮将上下的运动通过摆动板转换为摆动板和水平板的摆动；

加载单元包括有顶端轴承、力传感器、筒芯、弹簧、限制螺钉、加载盘、加载杆、手轮、螺钉、端盖、轴承二、加载外套筒、固定环、顶针、轴承轴；加载单元中，作为调节加载力的手轮位于最下端，手轮上侧连接有加载杆，加载杆带动手轮转动，加载杆上设置有螺纹结构，并且通过该螺纹结构与加载盘螺纹连接，加载杆的旋转及螺钉限制加载盘进行旋转，使加载盘只能够上下移动，加载盘上方设置有传递载荷的弹簧，加载盘上下移动将通过弹簧传递载荷给筒芯上，筒芯位于弹簧上部，并且其上端连接有力传感器，弹簧的外侧设置有加载外套筒，弹簧下端通过端盖与加载杆的下端连接，力传感器的上部设置有顶针，顶针上连接有顶端轴承，顶端轴承和顶针与传动板上连接方形连接块的一端的底部接触连接，并进行加载；顶端在加载外套筒上开有竖直线槽，力传感器的连接线通过该线槽接到数显仪上，能够实时看到加载的力的大小，以便于进行加载力控制。

2.根据权利要求1所述的一种凸轮-挺杆接触副润滑油膜测量仪，其特征在于顶端轴承和顶针与传动板连接结构如下，顶针顶端中间处开有十字形缺口槽，顶端轴承设置于十字形缺口槽中，顶端轴承通过轴承轴连接，轴承轴水平设置于十字形缺口槽中，并通过螺钉固定在顶针上。

3.根据权利要求1所述的一种凸轮-挺杆接触副润滑油膜测量仪，其特征在于力传感器的侧壁与筒芯之间设置有起固定作用的固定环，固定环套在力传感器的外侧，用以防止力传感器随弹簧的自旋。

4.根据权利要求1所述的一种凸轮-挺杆接触副润滑油膜测量仪及其使用方法，其特征在于螺钉的设置方式如下，螺钉水平设置并与加载盘连接，螺钉卡在加载外套筒上设置的竖直槽上，竖直槽对螺钉限位，使螺钉只能够在竖直槽内上下移动。