[发明专利]一种有限长接触润滑磨损一体实验机

说明书

本发明提供了一种有限长接触润滑磨损一体实验机，具体为一种可以使滚子与玻璃块或钢块在一定载荷下形成长/短有限长接触，通过电机间接驱动玻璃块或钢块以一定规律作往复直线运动并使用速度传感器实时反馈玻璃块或钢块运动速度，可以实时观测、储存滚子与玻璃块所形成的弹性流体动力润滑油膜的形状和厚度，或可以研究滚子与钢块间磨损的长/短有限长接触润滑磨损一体机。本发明结构简单、实用性强且工作可靠，为研究一定载荷下长/短有限长接触的润滑或磨损问题提供了可靠的试验装置。

技术领域

本发明涉及一种有限长接触润滑磨损一体实验机，尤其是一种研究长/短有限长接触问题的光学弹性流体动力润滑磨损一体实验机。

背景技术

工业实际中，许多做相对运动的机械零件间会形成不同接触长度的有限长接触弹性流体动力润滑工况。现有的光学弹性流体动力润滑试验台中，只能够研究点接触或面接触等形式的弹性流体动力润滑问题，无法模拟工业实际中长/短有限长接触的工况，以及测量该工况下弹性流体动力润滑油膜的形状和厚度。在现有的点接触或面接触试验台中，一般是驱动玻璃圆盘旋转；若使用这种方式进行长/短有限长接触的试验，会导致滚子轴线方向上不同位置的线速度不同，不能有效、准确地模拟长/短有限长接触问题。换言之，目前尚无研究长/短有限长接触相关的光学润滑问题的试验机。

因此，寻求设计一种研究长/短有限长接触润滑磨损一体化的试验机，以便能够更好地模拟实际工况，研究长/短有限长接触弹性流体动力润滑问题或磨损问题，测量该工况下油膜的形状与厚度，或测量该工况下试件的磨损状况。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：现有技术不能有效准确地模拟光学弹性流体动力领域长/短有限长接触的实际工况，不能进行润滑磨损实验的问题。

为了解决上述问题，本发明的技术方案是提供了一种有限长接触润滑磨损一体实验机，其特征在于：包括框架、用于装夹滚子的夹具一、用于装夹玻璃块或金属块的夹具二，所述夹具一和夹具二设在框架上，框架下方设有用于对夹具一施加载荷的加载装置，框架上设有用于驱动夹具二做往复直线运动的驱动装置，滚子和运动的玻璃块或金属块之间形成长/短有限长接触区，接触区上方设有用于获取接触区润滑油膜图像的光学采集系统，所述光学采集系统连接计算机。

优选地，所述驱动装置包括电机和齿轮传动结构，电机通过齿轮传动结构驱动夹具二从而驱动玻璃块或金属块往复直线运动。

优选地，所述齿轮传动机构包括减速器、联轴器、齿轮连杆和齿轮，电机转轴连接减速器的输入轴，减速器的输出轴通过联轴器和齿轮连杆连接齿轮。

优选地，所述夹具一包括凹形结构的夹具外壳、夹具外壳内并排设有两组轴承，轴承通过贯穿于夹具外壳的轴承轴与夹具外壳连接，滚子设于两组轴承形成的间隙上，夹具一设于加载装置上。

优选地，所述夹具二通过滑轨装置设在框架上，夹具二的两端设在滑轨装置上并由驱动装置带动沿滑轨装置进行往复运动，夹具二的中间设有用于装夹玻璃块或金属块的框形结构，夹具二上设有用于和齿轮相配合的齿条以及用于检测夹具二运动速度的速度传感器。

优选地，所述滑轨装置包括设在上台面上的前滑轨支架和后滑轨支架，所述前滑轨支架包括与上台面连接的支架一和设在支架一上的凹槽，凹槽内设有滚轮一，后滑轨支架包括设在上台面上的支架二和设在支架二上的通孔，通孔内设有滚轮二，所述夹具二的一端设在凹槽上，另一端穿过通孔设于后滑轨支架上。

优选地，所述加载装置包括设在上台面上的加载托板、与上台面下表面连接的加载套筒、用于向加载托板施加载荷的顶针、用于向顶针施加载荷的加载杆、用于驱动加载杆的加载手轮，所述夹具一设在加载托板上，所述顶针通过筒芯与加载杆连接，筒芯设于加载套筒内，筒芯一端连接顶针，另一端设有用于连接加载杆一端的管，管上套有弹簧，加载杆的另一端连接加载手轮，加载杆上设有用于使得弹簧处于压缩状态的加载盘，加载杆和套筒之间设有用于防止加载杆从加载套筒内滑落的限位结构。