[发明专利]往复式双工位摩擦磨损试验机

摘要

本发明涉及一种往复式双工位摩擦磨损试验机，包括试验机底座、驱动系统、加载系统、摩擦力测量系统和磨损量测量系统，所述驱动系统固定在底座，由调速电机驱动主动齿轮运转，主动齿轮带动从动齿轮工作，从而由曲柄滑块机构实现运动板的直线往复运动来进行工作；试验机采用对称机构的思想，由两个转向相反的从动齿轮带动运动板做相反方向的直线往复运动，每块运动板运动时所产生的惯性力恰好可以相互抵消。本发明可模拟测试自润滑关节轴承衬垫在不同工作环境中的磨损情况以及磨损性能，具有很好的工作连贯性且可以提供很宽泛的工况条件选择。

主权项

1.一种往复式双工位摩擦磨损试验机，其特征在于，包括机座(1)、驱动系统、加载系统和测控系统，所述驱动系统固定在机座(1)上，带动整个试验台运转；所述加载系统采用一端加载，一端调节平衡，中间是由轴和轴承支撑固定并能够摇摆的结构，并安装在机座(1)上，在保证其浮动端未加载的时候，通过调节另一端的配重(6)，实现摆臂在任意位置的平衡；所述测控系统包括力传感器(9)和电涡流位移传感器(37)，力传感器(9)组成在摆臂结构中，用来测量衬垫材料的摩擦系数，电涡流位移传感器(37)放置在摆臂的上方，用来测量衬垫材料的磨损量；所述加载系统包括摆动支撑下部分(2)，底座轴承(3)，摆动支撑转轴(4)，摆动支撑上部分(5)，配重(6)，配重杆(7)，传感器与平衡装置连接块(8)，传感器与加载杆连接块(10)，加载砝码(11)，夹紧环(12)，加载杆(13)，加载头(14)，钢球(15)；摆动支撑设计成剖分式结构，由上下两部分组成，摆动支撑两边由上下两部分压紧底座轴承(3)外圈，摆动支撑转轴(4)为阶梯轴，轴两端分别与底座轴承(3)内圈配合，传感器与平衡装置连接块(8)固定在摆动支撑转轴(4)上，并且能够绕轴转动；力传感器(9)两端分别连接着传感器与平衡装置连接块(8)和传感器与加载杆连接块(10)，加载杆(13)通过螺栓固定在传感器与加载杆连接块(10)上，加载杆(13)上安装有加载砝码(11)和夹紧环(12)，通过加载砝码(11)来控制加载重量，所述加载头(14)旋在加载杆(13)下端，内有钢球(15)，与衬垫进行往复式摩擦；配重杆(7)一端装在传感器与平衡装置连接块(8)上，另一端装有配重(6)，用来调节机构未加载情况下的平衡；所述驱动系统包括定位板(18)，导轨支撑板(19)，运动板(20)，滑块(21)，导轨(22)，从动齿轮(23)，主动齿轮(24)，调速电机(25)，从动齿轮传动轴(26)，平键(27)，轴承座(28)，轴承座端盖(29)，轴承座轴承(30)，齿轮连接轴(31)，连杆内端轴承(32)，连杆外端轴承(33)，连杆(34)，连杆连接轴(35)，运动板连接块(36)；所述调速电机(25)通过螺纹连接固定在机座(1)上，所述主动齿轮(24)安装在调速电机(25)的电机轴上，通过平键(27)连接对其轴向进行定位；所述从动齿轮传动轴(26)为一阶梯轴，两端分别安装有两个深沟球轴承，并一起安装在轴承座(28)内，轴承座(28)一端连接轴承座端盖(29)，限制其中一个轴承的自由度，另一端以螺纹连接的方式连接机座(1)，并限制另一个轴承的自由度，两个从动齿轮(23)分别安装在两个从动齿轮传动轴(26)上，通过平键(27)连接对其轴向进行定位，两个从动齿轮(23)同时与主动齿轮(24)啮合，并将两个打有螺纹孔的从动齿轮(23)以电机主轴线为中心，呈中心对称方式安装；将齿轮连接轴(31)有螺纹线的一端旋进从动齿轮(23)的螺纹孔内，另一端配合连杆内端轴承(32)内圈，连杆(34)两端分别配合安装内外两个轴承的外圈，连杆外端轴承(33)的内圈与连杆连接轴(35)配合，运动板连接块(36)配合连杆连接轴(35)并固定在运动板(20)的外侧；这些零件整体组成类似曲柄滑块机构，将调速电机(25)的转动转化为运动板(20)的直线往复运动；导轨支撑板(19)与定位板(18)组成的支撑架安装在机座(1)上，两条导轨(22)安装在导轨支撑板(19)上，滑块(21)配合安装在导轨(22)上，运动板(20)固定在滑块(21)上；试验所用衬垫材料固定在衬垫板(16)上，与加载杆(13)上所装的钢球(15)进行对摩，并通过夹具(17)固定住衬垫板(16)；机构在不加载时，通过调节配重(6)的位置，使整个摆臂可在任意位置达到平衡状态，以此来保证机构在不加载时沿加载杆方向向下对衬垫材料不施加作用力；将衬垫板(16)用夹具(17)夹紧安放在运动板(20)的上表面，衬垫材料均匀贴在衬垫板上，并将衬垫材料与加载头内钢球接触，然后在加载杆上装上砝码对衬垫材料加压；打开调速电机开关，将电机调至设定转速值，电机轴带动主动齿轮旋转，主动齿轮从而带动两侧从动齿轮反向旋转，两侧从动齿轮通过连杆将自身的转动转变为运动板的往复直线运动，从而使运动板上的衬垫材料与钢球进行对摩，摩擦过程中使得力传感器受到水平方向的力，从而测得衬垫材料的摩擦系数，电涡流位移传感器通过测量摆臂的下降距离，换算测得衬垫材料的磨损量。