CN103278412A - 低载荷摩擦磨损试验装置 - Google Patents

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Abstract

一种低载荷摩擦磨损试验装置包括机壳、由电机、传动机构带动与主轴相连的载物台、夹具、支架、平衡杆、底座以及传感器，摩擦磨损试验机壳覆盖电动机及传动机构，传动机构由主动齿轮与从动齿轮组成，主动齿轮与从动动齿轮啮合，电机与载物台通过传动机构连接，支架下端与底座相连，支架上端与平衡杆中点处相连，平衡杆一端连压力传感器，另一端连接砝码及连杆，连杆上端连接平衡杆与摩擦力传感器，下端连接夹具，第一轴承与第二轴承固定在支架上端，销与第一轴承和第二轴承内圈固定，销与平衡杆连接，支架下端固定在底座上，电机固定在所述底座上。本发明结构简单、实用、能够进行低载荷摩擦磨损试验。

Description

低载荷摩擦磨损试验装置
技术领域
本发明属于摩擦磨损试验装置领域，尤其涉及低载荷的摩擦磨损试验装置。
背景技术
摩擦与磨损是材料失效的三种主要形式（磨损、腐蚀和断裂）之一，摩擦磨损是在相互接触和相对运动的表面进行的，因此相互接触的材料表面及其性能对摩擦磨损性能十分重要。在检测基体材料和表面涂层的摩擦磨损性能领域，摩擦磨损试验机是一种常见且实用的测试手段。
随着新材料日星月异的发展，材料的微观性能研究至关重要，耐磨性是衡量材料质量的一个重要标准，目前摩擦磨损试验机的载荷范围不低于50g，而对于一些薄而脆的材料，特别是对于纳米厚度的涂层和微观材料的摩擦特性基础研究，很容易由于载荷过大而导致涂层或材料开裂甚至脆断，导致测量数据的准确性不高。
为了克服摩擦磨损试验机的载荷较高，不利于检测微纳米涂层的耐磨性能，以及不适合研究分析微观材料的摩擦特性，同时进口摩擦磨损设备复杂、价格昂贵。本发明提供一种结构简单、实用、载荷低的摩擦磨损试验装置。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种低载荷摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述低载荷摩擦磨损装置包括机壳、电机、传动机构带动与主轴相连的载物台、夹具、支架、平衡杆、底座以及压力传感器和摩擦力传感器，所述机壳覆盖电机及传动机构，所述传动机构由主动齿轮与从动齿轮组成，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述电机与载物台通过所述从动机构连接，所述支架下端与底座相连，所述支架上端与平衡杆中点处相连，所述平衡杆一端连压力传感器，另一端连接砝码及连杆，所述连杆上端连接所述平衡杆及摩擦力传感器，所属连杆下端连接所属夹具，所述第一轴承与第二轴承固定在所述支架上端，所述销与第一轴承和第二轴承的内圈固定，所述销与所述平衡杆连接，所述支架下端固定在所述底座上，所述电机固定在所述底座上。
作为优选的一种方案：所述平衡杆与支架为天平机构连接，所述主动齿轮与从动齿轮均为圆锥齿轮，所述第一轴承与第二轴承均为深沟球轴承。
本发明的技术构思为：与传统的摩擦磨损试验装置相比，我们设计平衡杆与支架为天平结构连接，压力传感器与支架的距离和砝码与支架的距离相等，从而使得砝码所具有的重力与压力载荷相等，采用砝码加载试验压力，在未加砝码时，通过调节平衡杆上的游码来使加载力归零，试验加载力随着砝码的重量变化而变化，砝码可以通过分析天平等称重设备称量，砝码重量可精确至0.0001g，从而可以进行低载荷摩擦磨损测试。
本发明的有益效果主要表现在：结构简单、可进行低载荷摩擦磨损测试。
附图说明
图1是本发明的低载荷摩擦磨损试验装置结构示意图。
图2是平衡杆与支架的天平机构主视图。
图3是平衡杆与支架的天平机构左剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步描述
参照图1～图2，一种低载荷摩擦磨损试验装置，包括机壳1、电机2、齿轮传动机构、载物台6、夹具7、平衡杆13、支架14、底座15、摩擦力传感器9和压力传感器12，所述齿轮传动机构包括主动齿轮3与从动齿轮4，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，由所述电机2带动所述主动齿轮3、所述从动齿轮4带动传动轴5、所述载物台6安装在所述传动轴上，所述连杆8一端与所述夹具相连，所述连杆另一端与所述平衡杆相连，所述摩擦力传感器9安装在所述连杆上，所述平衡杆另一端与所述压力传感器相连接，游码11与所述平衡杆相连，所述支架上端与所述平衡杆中点处连接，所述第一轴承16与所述第二轴承17安装在所述支架14上端，所述销18与所述第一轴承和第二轴承内圈固定，所述平衡杆13与所述销18连接，所述支架下端端固定在所述底座上，所述电机2固定在所述底座15上。
所述第一轴承和第二轴承为深沟球轴承。
本实施例的传动机构中的主动齿轮与从动齿轮均为锥齿轮，起到转换传动方向的作用。
本实施例中，调整游码11使得加载力归零，通过加载砝码10增加压力载荷，载荷大小利用压力传感器12测量，电机2通过传动机构带动载物台6中的试样以一定速度旋转，安装在夹具中的夹头与试样表面接触摩擦，摩擦力通过摩擦力传感器9测量。本发明中支架与平衡杆采用天平结构连接方式，使得砝码所具有的重力与压力载荷相等，并且砝码可通过分析天平称量，精度较高，从而实现低载荷的摩擦磨损测试。

Claims (2)

1.一种低载荷摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述低载荷摩擦磨损装置包括机壳、电机、传动机构带动与主轴相连的载物台、夹具、支架、平衡杆、底座以及压力传感器和摩擦力传感器，所述机壳覆盖电机及传动机构，所述传动机构由主动齿轮与从动齿轮组成，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述电机与载物台通过所述从动机构连接，所述支架下端与底座相连，所述支架上端与平衡杆中点处相连，所述平衡杆一端连压力传感器，另一端连接砝码及连杆，所述连杆上端连接所述平衡杆及摩擦力传感器，所属连杆下端连接所属夹具，所述第一轴承与第二轴承固定在所述支架上端，所述销与第一轴承和第二轴承的内圈固定，所述销与所述平衡杆连接，所述支架下端固定在所述底座上，所述电机固定在所述底座上。
2.如权利要求1所述的低载荷摩擦磨损试验装置：所述平衡杆与支架为天平机构连接，所述主动齿轮与从动齿轮均为圆锥齿轮，所述第一轴承与第二轴承均为深沟球轴承。
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