[发明专利]一种求取倾斜滚柱式摩擦盘摩擦系数的试验系统及方法

权利要求书

1.一种求取倾斜滚柱式摩擦盘摩擦系数的试验系统，是由伺服电机、扭矩传感器、试验腔、动卡具、静卡具、压力传感器、气压装置、倾斜滚柱试验件组成的，其特征在于：所述的伺服电机提供转速信号以驱动扭矩传感器，所述的扭矩传感器将转速参数传递至动卡具，所述的气压装置提供压力信号给压力传感器，所述的动卡具和所述的静卡具均安装在试验腔内，并且所述的动卡具和所述的静卡具将倾斜滚柱试验件夹在中间；

所述的倾斜滚柱试验件是由动摩擦盘、静摩擦盘、斜度固定柱、铜套、保持架和圆柱滚子组成，所述的扭矩传感器、所述的动卡具、所述的动摩擦盘、所述的斜度固定柱依次安装连接，所述的铜套套在斜度固定柱上，所述的保持架安装在斜度固定柱上，所述的保持架上均布安装着圆柱滚子，所述的压力传感器、所述的静卡具、所述的静摩擦盘依次安装连接，所述的保持架上的圆柱滚子的圆柱面与所述的动摩擦盘和所述的静摩擦盘接触，所述的圆柱滚子处的摩擦力矩的矢量和通过扭矩传感器测量，所述的圆柱滚子处的接触压力通过压力传感器测量；

所述的试验腔内装有15号航空液压油，所述的试验腔内安装着加热管和温度传感器，所述的温度传感器的数目为二个；

所述的保持架主要包含以下参数，

滚柱倾斜角度φ，即保持架上矩形槽的短边的中线与保持架径向的夹角；

等效摩擦半径R_f，即保持架上矩形槽的对角线交点到保持架的圆心的距离；

滚柱长度L，即保持架上矩形槽的短边的长度；除此之外，所述的压力传感器上的轴向载荷测量值为F_a，所述的扭矩传感器上的扭矩测量值为T_f，所述的扭矩测量值可以表示为

其中μ为待求的摩擦系数，为力臂系数。

2.如权利要求1所述的一种求取倾斜滚柱式摩擦盘摩擦系数的试验系统，其特征在于，所述的伺服电机、所述的气压装置、所述的扭矩传感器、所述的压力传感器、所述的温度传感器和所述的加热管通过信号线与上位机和温控仪相连接，并且所述的上位机能调节伺服电机的转速Rev和气压装置的轴向载荷F_a'，所述的温控仪能调节加热管的温度T_oil。

3.一种求取倾斜滚柱式摩擦盘摩擦系数的试验方法，其特征在于，该方法使用了权利要求1或2所述的一种求取倾斜滚柱式摩擦盘摩擦系数的试验系统，其中，倾斜滚柱试验件的安装和装配过程StepA包含以下步骤：

StepA1，将所述的扭矩传感器、所述的动卡具、所述的动摩擦盘、所述的斜度固定柱依次安装连接，将所述的压力传感器、所述的静卡具、所述的静摩擦盘依次安装连接，同时保证所述的试验腔将所述的动卡具和所述的静卡具安装在内；

StepA2，将所述的动摩擦盘通过花键连接安装在动卡具上，将所述的斜度固定柱安装在动摩擦盘上，将所述的铜套安装在动摩擦盘上，将所述的静摩擦盘通过花键连接安装在静卡具上；

StepA3，将所述的圆柱滚子依次安装在保持架上，将所述的保持架安装在铜套上；

StepA4，手动调节所述的气压装置的轴向位置，使得所述的动摩擦盘和所述的静摩擦盘将所述的圆柱滚子恰好轻微接触，不产生较大的接触力。