CN103592192A - 一种端面摩擦磨损试验机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种端面摩擦磨损试验机，主要包括传动装置和压力加载装置。传动装置包括竖直布设在上箱体上方的伺服电机，伺服电机输出轴竖直穿入固定在光轴上的上下箱体内部，在上下箱体内的联轴器连电机轴和主轴，主轴伸出下箱体的一端装有上试件；压力加载装置包括底座和设置在底座上的第一、第二支座和光轴，两支座内安装有传动轴，并由传动轴、锥齿轮、丝杠、丝杠螺母和弹簧构成压力加载系统。通过设置压力载荷，调节电机转速，选择试件种类，来测量摩擦力和温度，提供一种结构简单、直观易操作、维修方便、价格低廉的端面摩擦磨损试验机。

Description

一种端面摩擦磨损试验机

技术领域

本发明涉及摩擦磨损试验装置，尤其涉及一种端面摩擦磨损试验机。 

技术背景

两相互接触物体在外力P作用下发生相对运动或有相对运动的趋势时，接触面上产生的切向阻力F称为摩擦力，这种阻抗现象称为摩擦。按运动副的运动形式可以将摩擦分为滑动摩擦和滚动摩擦。在实验室中，用于研究滑动摩擦的试验机非常多，其主要形式有环-块式、销-盘式、微动磨损形式等。端面对摩形式是指在一定载荷下接触副接触界面发生旋转的相对运动，在规定的试验条件下用来评定工程塑料、粉末冶金、合金轴承等的使用性能。 

目前，针对端面摩擦磨损形式，实验室已经有多种试验机，如一些试验机采用自动加载、半自动加载和手动加载三种载荷控制方式，其结构复杂性，维修不便；而有些试验机可以在很宽的范围内通过对负荷、转速、时间、温度以及摩擦副配偶材料、光洁度、硬度等参数进行调整选择，体现了摩擦试验机的性能的多样性，但对于分析磨损机理和影响因素、评定摩擦副材料、工艺和润滑剂性能等各类简单试验，增加了试验成本，同时也会对故障检测、维修造成不便。 

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、易于操作、维修方便、价格低廉的端面摩擦磨损试验机，从而提高端面摩擦磨损试验机的经济性和实用性。 

为解决上述问题，本发明提供了一种端面摩擦磨损试验机，该试验机包括传动装置和压力加载装置。 

所述传动装置包括竖直布设在上箱体上方的伺服电机，伺服电机输出轴竖直穿入固定在光轴上的上、下箱体内部，在上、下箱体内部的联轴器连接伺服电机输出轴和主轴，主轴伸出下箱体的一端装有上试件。 

所述压力加载装置包括底座和设置在底座上的第一、第二支座和光轴，两支座内安装有传动轴，传动轴一端安装有带手柄的手轮，传动轴的另一端伸入弹簧支撑板下方安装有第一锥齿轮，底座上位于弹簧支撑板下方多个光轴之间位置设置有中心轴竖直的推力轴承，推力轴承中安装有竖直的丝杠，丝杠上装配有与所述第一锥齿轮传动啮合的第二锥齿轮，弹簧支撑板中间通过通孔安装有丝杠螺母，弹簧支撑板与试验台支撑座之间连接有套在光轴外的弹簧，弹簧上端安装有试验台支撑座且光轴穿过试验台支撑座，试验台支撑座中间上试件正下方设置有试验台，试验台与试验台支撑座之间设置有推力球轴承。 

所述试验台侧边开有用于摩擦力测量的螺纹孔，螺纹孔中旋入螺栓，螺栓与摩擦力矩传感器的一端连接，当上试件与下试件压紧旋转时，摩擦力矩可测得，并通过计算机计算出摩擦力。试验台中间底部有一小孔，热电偶温度传感器安装于小孔内且其触头直接与下试样片接触，用于实时测量试件温度；试验台台面上有两销钉，用于定位试样或试样夹具。 

所述主轴与箱体之间设置有第一推力球轴承，并由端盖压紧。此处设置推力球轴承有益于提高主轴旋转精度、增加工作的稳定性。 

所述试验台支撑座、弹簧支撑板与光轴结合处分别设置有套在光轴上的直线滚动轴承。直线滚动轴承减小了弹簧支撑板、试验台支撑座和光轴之间的摩擦力，提高了加载的精度。 

所述弹簧支撑板上竖直方向固定有一标尺，根据弹簧的伸缩可直接读取加载载荷，使用更加方便、快捷。 

本发明的有益效果有：本试验机采用手动加载方式，方便、简单、易操作；本试验机加载部分采用丝杠螺母传动，这种传动方式使得试验机结构紧凑，加载方便；本试验机在满足一定的试验要求的情况下，提供了一种结构更加简单、操作更加简易、维修更加方便、价格 更加低廉的端面摩擦磨损试验机。 

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中： 

图1是本发明端面摩擦磨损试验机的结构主视图。 

图2是本发明端面摩擦磨损试验机的结构左视图。 

图3是本发明端面摩擦磨损试验机的试验台透视图。 

图中：1-伺服电机，2-上箱体，3-下箱体，4-光轴，5-试验台支撑座，6-弹簧，7-弹簧支撑板，8-底座，9-标尺，10-试验台，11-直线滚动轴承，12-第二推力轴承，13-上试件，14-主轴，15-第三推力轴承，16-端盖，17-联轴器，18-丝杠，19-丝杠螺母，20-第一轴承支座，21-第二轴承支座，22-手柄，23-传动轴，24-手轮，25-第二圆锥滚子轴承，26-第一圆锥滚子轴承，27-第一锥齿轮，28-第一推力轴承，29-第二锥齿轮，30-螺纹孔，31-通孔，32-销钉 

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明试验机包括传动装置和压力加载装置。 

传动装置包括竖直布设在上箱体2上方的伺服电机1，伺服电机1输出轴竖直穿入固定在光轴4上的上箱体2、下箱体3内部，在上箱体2、下箱体3内的联轴器17连接伺服电机1输出轴和主轴14，主轴14伸出下箱体3的一端装有上试件13。为了便于装配，箱体分为上下两部分，上箱体2与下箱体3用螺栓联接，主轴14与下箱体3之间设置有第三推力球轴承15，并由端盖16压紧，此处设置第三推力球轴承15有益于提高主轴14工作的稳定性和旋转精度。 

压力加载装置包括在底座8上设置有第一、第二轴承座20、21和光轴4，两轴承座20、21内分别安装有圆锥滚子轴承26、25，圆锥滚子轴承26、25内安装有传动轴23，传动轴23一端安装有带手柄22的手轮24，传动轴23的另一端伸入弹簧支撑板7下方安装有第一锥齿轮27，底座8上位于弹簧支撑板7下方两个光轴4之间位置设置有中心轴竖直的第一推力轴承28，第一推力轴承28中安装有竖直的丝杠18，丝杠18上装配有与所述第一锥齿轮27传动啮合的第二锥齿轮29，弹簧支撑板7中间通过通孔安装有丝杠螺母19，丝杠18和丝杠螺母19配合，弹簧支撑板7与试验台支撑座5之间连接有套在光轴4外的弹簧6，弹簧6上端安装有试验台支撑座5且光轴4穿过试验台支撑座5，试验台支撑座5、弹簧支撑板7与光轴4结合处分别设置有套在光轴4上的直线滚动轴承11，直线滚动轴承11减小了弹簧支撑板7、试验台支撑座5和光轴4之间的摩擦力，提高了加载的精度。试验台支撑座5中间上试件13正下方设置有试验台10，试验台10与试验台支撑座7之间设置有第二推力球轴承12。弹簧支撑板7上竖直方向固定有一标尺9，以便根据弹簧6的伸缩直接读取加载载荷，使用更加方便、快捷。 

如图3所示，试验台10侧边开有用于摩擦力测量的螺纹孔30，中间底部有一小孔31。试验时，试验台10侧边的螺纹孔30中旋入螺栓，螺栓与摩擦力矩传感器的一端连接，当上试件13与下试件压紧旋转时，摩擦力矩可测得，并通过计算机计算出摩擦力；温度传感器的一端触头插入试验台中间底部的小孔31并与下试件接触，可实时测量试件温度；试验台10台面上有两销钉32，用于定位试样或试样夹具。 

在实际试验中，安装在主轴14上的上试件13可以做成环状结构，在做润滑油或固体粉末等润滑试验时，有利于润滑剂的持续添加，提高试验效率；在做润滑剂试验时，下试件要放置在专用夹具上，专用夹具固定在试验台上，以免润滑剂飞溅，提高试验精度。 

Claims (5)

1.一种端面摩擦磨损试验机，其特征在于：包括传动装置和压力加载装置，所述传动装置包括竖直布设在上箱体(2)上方的伺服电机(1)，伺服电机(1)输出轴竖直穿入固定在光轴(4)上的上、下箱体(2，3)内部，在上、下箱体(2，3)内部的联轴器(17)连接伺服电机(1)输出轴和主轴(14)，主轴(14)伸出下箱体(3)的一端装有上试件(13)；所述压力加载装置包括设置在底座(8)上的第一、第二支座(20，21)和光轴(4)，第一、第二支座(20，21)内安装有传动轴(23)，传动轴(23)一端安装有带手柄(22)的手轮(24)，传动轴(23)的另一端伸入弹簧支撑板(7)下方安装有第一锥齿轮(27)，底座(8)上位于弹簧支撑板(7)下方多个光轴(4)之间位置设置有中心轴竖直的第一推力轴承(28)，第一推力轴承(28)中安装有竖直的丝杠(18)，丝杠(18)上装配有与所述第一锥齿轮(27)传动啮合的第二锥齿轮(29)，弹簧支撑板(7)中间通过通孔安装有丝杠螺母(19)，丝杠(18)与丝杠螺母(19)配合，弹簧支撑板(7)与试验台支撑座(5)之间连接有套在光轴(4)外的弹簧(6)，弹簧(6)上端安装有试验台支撑座(5)，并且光轴(4)穿过试验台支撑座(5)，试验台支撑座(5)中间上试件正下方设置有试验台(10)，试验台(10)与试验台支撑座(5)之间设置有第二推力球轴承(12)。

2.根据权利要求1所述的一种端面摩擦磨损试验机，其特征在于：所述试验台(10)侧边开有用于摩擦力测量的螺纹孔(30)，用于摩擦力的测量；所述试验台中间底部有一小孔(31)，用于温度测量；所述试验台(10)台面上有两销钉(32)，用于定位试样或试样夹具。

3.根据权利要求1所述的一种端面摩擦磨损试验机，其特征在于：所述主轴(4)与下箱体(3)之间设置有第三推力球轴承(15)，并由端盖(16)压紧。

4.根据权利要求1所述的一种端面摩擦磨损试验机，其特征在于：所述试验台支撑座(5)、弹簧支撑板(7)与光轴(4)结合处分别设置有套在光轴(4)上的直线滚动轴承(11)。

5.根据权利要求1所述的一种端面摩擦磨损试验机，其特征在于：所述弹簧支撑板(7)上竖直方向固定有一标尺(9)，以便根据弹簧(6)的伸缩读取加载载荷。

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