CN104297454A - 一种主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台 - Google Patents
一种主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台 Download PDFInfo
- Publication number
- CN104297454A CN104297454A CN201410539650.3A CN201410539650A CN104297454A CN 104297454 A CN104297454 A CN 104297454A CN 201410539650 A CN201410539650 A CN 201410539650A CN 104297454 A CN104297454 A CN 104297454A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- lever
- piezoelectric ceramics
- friction
- hinge
- rotating shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Testing Of Devices, Machine Parts, Or Other Structures Thereof (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
Abstract
本发明涉及一种主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台,属于机械摩擦技术领域。本试验台中,玻璃盘通过固定螺钉固定在转轴的上端部,玻璃盘与转轴联动。铰链置于润滑试验台上,杠杆穿过铰链,油杯置于杠杆的一端,砝码挂在杠杆的另一端。钢球置于油杯上表面和润滑试验台的下表面之间,压电陶瓷杆的下部通过紧定螺钉固定在压电陶瓷支架上,压电陶瓷支架的下部设有微调螺旋杆;压电陶瓷杆的下端部通过信号线与压电陶瓷控制器相连。本发明摩擦实验台,能够粗调钢球与玻璃盘点接触副的间隙,通过杠杆原理,将压电陶瓷产生的位移在杠杆近端进一步缩小,实现对球-盘点接触副间隙更加精准的控制。
Description
技术领域
本发明涉及一种主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台,属于机械摩擦技术领域。
背景技术
传统的点接触摩擦副润滑膜试验测试手段主要利用摩擦副的相对运动将润滑剂带入摩擦副的接触区形成不同厚度的润滑膜。结合光干涉方法等,实现对润滑接触区的润滑膜行为的观测。在这种技术中,通常采用线性电机进给对球-盘点接触副外加负载,但是电机的位移精度较差,难以保证点接触的稳定性。采用带有砝码的杠杆装置可以实现点接触副的柔性接触,保证接触载荷稳定,但是无法主动、精确调节点接触副间隙,润滑膜厚度主要进行间接控制,属于被动性的调控范畴。此外,在摩擦副相对滚动条件下,球-盘点接触区的润滑剂行为受到摩擦副的滚动效应、润滑剂流动效应以及系统振动等因素影响,因而难以对不同厚度润滑剂本征特性进行准确测定。此外,在润滑膜测试试验中,润滑膜厚度很小,一般在几纳米至几百纳米之间,因此有必要构建纳米级润滑膜厚度的主动调控装置。
目前已有一些测试仪器用于分析润滑油润滑特性。如高压微间隙润滑试验机(专利号:200810123328.7)能够评价材料在高压微间隙润条件下的承载能力、流变特性等;一种润滑剂膜厚测量仪(专利号:CN200910219284),可以用来分析平衡加载条件下的润滑膜厚度。一种润滑剂膜厚测量仪(专利号:CN200910219284),能够测试工作轴承内部的润滑情况,还能够评价轴承工作中润滑材料的运动情况及润滑剂成分的变化。以上公开的专利中的测试设备虽然能对润滑剂的某些润滑特性和摩擦磨损性能进行分析。但大部分只能考察摩擦副接触间隙变化或不确定条件下的润滑特性研究,目前尚缺乏对固定摩擦副间隙内润滑膜的成膜和流动特性等观测。
发明内容
本发明提出一种主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台,对已有的润滑膜厚度测试仪器的结构进行改进,以有利于对润滑油的润滑特性进行分析。
本发明提出的主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台,包括润滑试验台、玻璃盘、电机、转轴、钢球、油杯、铰链、杠杆和压电陶瓷杆,所述的电机与电源相连;所述的转轴与电机的输出轴联动,输出轴穿过润滑试验台,所述的玻璃盘通过固定螺钉固定在转轴的上端部,玻璃盘与转轴联动;所述的铰链置于润滑试验台上,所述的杠杆穿过铰链,所述的油杯置于杠杆的一端,所述的砝码挂在杠杆的另一端;所述的钢球置于油杯上表面和润滑试验台的下表面之间;所述的压电陶瓷杆的上端部与铰链和砝码之间的杠杆下部相对固定,压电陶瓷杆的下部通过紧定螺钉固定在压电陶瓷支架上,压电陶瓷支架与铰链底部的连接板相对固定;压电陶瓷支架的下部设有微调螺旋杆;压电陶瓷杆的下端部通过信号线与压电陶瓷控制器相连。
本发明提出的主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台,其优点是:
本发明提出的主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台,其中的压电陶瓷支架可以在较大范围内改变相对于微调螺旋杆的位置,适于实验前调节仪器使用,能够粗调钢球与玻璃盘点接触副的间隙;微调螺旋杆精度为0.001mm,用于实验前精调球-盘点接触副的间隙;压电陶瓷的精度是纳米级精度,通过闭环控制可以在实验过程中动态地调整球-盘点接触副的间隙,从而保证润滑膜厚度的恒定;另外,杠杆在铰链两侧的力臂长度不一样,因此可以通过杠杆原理,将压电陶瓷产生的位移在杠杆近端进一步缩小,实现对球-盘点接触副间隙更加精准的控制。
附图说明
图1是本发明提出的主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台的结构示意图。
图1中,1是玻璃盘,2是固定螺母,3是转轴,4是钢球,5是油杯,6是铰链,7是杠杆,8是压电陶瓷杆,9是紧定螺钉,10是压电陶瓷支架,11是砝码,12是微调螺旋杆支架,13是微调螺旋杆,14是调节装置支架,15是连接板,16是固定板,17是压电陶瓷控制器,18是电机,19是润滑试验台。
具体实施方式
本发明提出的主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台,其结构如图1所示,包括润滑试验台19、玻璃盘1、电机18、转轴3、钢球4、油杯5、铰链6、杠杆7和压电陶瓷杆8,电机与电源(图中未示出)相连,转轴3与电机18的输出轴联动,输出轴18穿过润滑试验台19,玻璃盘1通过固定螺钉2固定在转轴3的上端部,玻璃盘1与转轴3联动。铰链6置于润滑试验台19上,杠杆7穿过铰链6,油杯5置于杠杆7的一端,砝码11挂在杠杆7的另一端。钢球4置于油杯5的上表面和润滑试验台19的下表面之间。压电陶瓷杆8的上端部与铰链和砝码之间的杠杆下部相对固定,压电陶瓷杆8的下部通过紧定螺钉9固定在压电陶瓷支架10上,压电陶瓷支架10与铰链6底部的连接板15相对固定。压电陶瓷支架10的下部设有微调螺旋杆12。压电陶瓷杆8的下端部通过信号线与压电陶瓷控制器17相连。
本发明提出的主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台,其中玻璃盘与钢球之间有很小的间隙,存有纳米级厚度的润滑膜。钢球通过油杯与杠杆刚性连接在一起,随着杠杆的摆动而上下移动。杠杆通过铰链与润滑试验台相连,远端部分与压电陶瓷伸缩端接触。为保证有效接触以及摩擦实验台的的稳定性,在杠杆远端端部挂有砝码,砝码的大小可由试验确定。压电陶瓷杆与压电陶瓷支架通过紧定螺钉相互固定,可以根据试验的需要改变它们之间的相对位置。压电陶瓷支架与微调螺旋杆相连,用紧定螺钉固定,同样可以根据试验的需要改变相对位置。微调螺旋杆固定在微调螺旋杆支架上,这样就可以使整个装置保持相对位置的恒定。
以下结合附图,详细说明本发明的具体结构及工作过程:
如图1所示,试验之前,在杠杆7的远端端部悬挂砝码11,调节压电陶瓷支架10,粗调钢球4-玻璃盘1之间点接触副的间隙,然后调节微调螺旋杆13实现精调上述间隙。在间隙中滴入润滑油,形成一定厚度的油膜。通过电源控制器驱动电机带动转轴3微小范围内摆动,通过固定螺母2所产生的摩擦力带动玻璃盘1摆动。润滑油有一定粘度,因此玻璃盘带动钢球4绕球心摆动,继而可以将油杯中的润滑油卷起,带入间隙内,保证润滑油充足,润滑膜稳定存在。利用压电陶瓷控制器,根据实验需要控制压电陶瓷杆8发生纳米级长度变化,结合加载杠杆,运用杠杆原理将压电陶瓷的位移变化进一步缩小,从而调节钢球的位置,最终实现玻璃盘1和钢球4之间纳米级润滑膜厚度的主动控制。
此外,本发明的摩擦实验台,也可应用到玻璃盘进行圆周旋转的润滑性能测试中。首先,调整压电陶瓷支架、微调螺旋杆使玻璃盘与钢球发生接触;电机控制器控制电机慢速旋转,玻璃盘旋转,带动钢球旋转,从而卷起油杯中的润滑油;压电陶瓷控制器控制压电陶瓷长度,通过杠杆传递使球-盘接触进行微小的卸载,主动使球-盘点接触区出现一定的间隙,这样球-盘间隙内的润滑膜的厚度在不同电机转速下保持恒定。进而可以结合其它研究手段,包括光干涉显微镜、红外热像仪和高精度万用表等仪器,研究润滑剂的本征性能。
本发明的摩擦实验台,其中的压电陶瓷支架10可以运用4个紧定螺钉,固定压电陶瓷杆8,微调螺旋杆用2个紧定螺钉固定压电陶瓷支架上。其中,压电陶瓷支架10靠近压电陶瓷杆的一端要加工出四个凹槽,用于压电陶瓷接线的安装。
本发明的摩擦实验台,其中的固定板上要有两对凹槽,用于调节试验台的位置,从而调节玻璃板与钢球的点接触位置。其中的杠杆在铰链左右两侧的分布长度是近端部分短、远端部分长。
Claims (1)
1.一种主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台,其特征在于该摩擦实验装置包括润滑试验台、玻璃盘、电机、转轴、钢球、油杯、铰链、杠杆和压电陶瓷杆,所述的电机与电源相连;所述的转轴与电机的输出轴联动,输出轴穿过润滑试验台,所述的玻璃盘通过固定螺钉固定在转轴的上端部,玻璃盘与转轴联动;所述的铰链置于润滑试验台上,所述的杠杆穿过铰链,所述的油杯置于杠杆的一端,所述的砝码挂在杠杆的另一端;所述的钢球置于油杯上表面和润滑试验台的下表面之间;所述的压电陶瓷杆的上端部与铰链和砝码之间的杠杆下部相对固定,压电陶瓷杆的下部通过紧定螺钉固定在压电陶瓷支架上,压电陶瓷支架与铰链底部的连接板相对固定;压电陶瓷支架的下部设有微调螺旋杆;压电陶瓷杆的下端部通过信号线与压电陶瓷控制器相连。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410539650.3A CN104297454B (zh) | 2014-10-13 | 2014-10-13 | 一种主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201410539650.3A CN104297454B (zh) | 2014-10-13 | 2014-10-13 | 一种主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN104297454A true CN104297454A (zh) | 2015-01-21 |
CN104297454B CN104297454B (zh) | 2017-02-01 |
Family
ID=52317275
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201410539650.3A Active CN104297454B (zh) | 2014-10-13 | 2014-10-13 | 一种主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN104297454B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104990873A (zh) * | 2015-06-22 | 2015-10-21 | 清华大学 | 在线测量润滑界面摩擦化学性能的方法 |
CN107144228A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-09-08 | 青岛理工大学 | 微型滑块轴承润滑油膜测量倾角调节装置及其调节方法 |
CN113899882A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-01-07 | 合肥工业大学 | 可控润滑状态滑滚摩擦磨损试验机 |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB732447A (en) * | 1952-05-16 | 1955-06-22 | Nat Res Dev | Improvements in and relating to methods and apparatus for testing lubricants |
US4253326A (en) * | 1978-07-15 | 1981-03-03 | Skf Kugellagerfabriken Gmbh | Apparatus for determining the properties of a lubricant |
DE3139459A1 (de) * | 1981-10-03 | 1983-04-21 | Maschinenfabrik Müller-Weingarten AG, 7987 Weingarten | Verfahren und vorrichtung zum pruefen der schmierfaehigkeit von schmierfetten und schmieroelen im mischreibungsgebiet |
JPS5913944A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-24 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 潤滑剤の評価方法および評価装置 |
JPS5934139A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-24 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 潤滑剤の評価装置 |
CN101270974A (zh) * | 2007-11-30 | 2008-09-24 | 青岛理工大学 | 带有自旋的弹流润滑油膜形状实验模拟方法与测量装置 |
CN101290209A (zh) * | 2008-05-23 | 2008-10-22 | 中国矿业大学 | 高压微间隙润滑试验机 |
CN101709953A (zh) * | 2009-12-03 | 2010-05-19 | 清华大学 | 一种润滑剂膜厚测量仪 |
-
2014
- 2014-10-13 CN CN201410539650.3A patent/CN104297454B/zh active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB732447A (en) * | 1952-05-16 | 1955-06-22 | Nat Res Dev | Improvements in and relating to methods and apparatus for testing lubricants |
US4253326A (en) * | 1978-07-15 | 1981-03-03 | Skf Kugellagerfabriken Gmbh | Apparatus for determining the properties of a lubricant |
DE3139459A1 (de) * | 1981-10-03 | 1983-04-21 | Maschinenfabrik Müller-Weingarten AG, 7987 Weingarten | Verfahren und vorrichtung zum pruefen der schmierfaehigkeit von schmierfetten und schmieroelen im mischreibungsgebiet |
JPS5913944A (ja) * | 1982-07-15 | 1984-01-24 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 潤滑剤の評価方法および評価装置 |
JPS5934139A (ja) * | 1982-08-20 | 1984-02-24 | Idemitsu Kosan Co Ltd | 潤滑剤の評価装置 |
CN101270974A (zh) * | 2007-11-30 | 2008-09-24 | 青岛理工大学 | 带有自旋的弹流润滑油膜形状实验模拟方法与测量装置 |
CN101290209A (zh) * | 2008-05-23 | 2008-10-22 | 中国矿业大学 | 高压微间隙润滑试验机 |
CN101709953A (zh) * | 2009-12-03 | 2010-05-19 | 清华大学 | 一种润滑剂膜厚测量仪 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
黄平等: "NGY-2型纳米级润滑膜厚度测量仪", 《摩擦学学报》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104990873A (zh) * | 2015-06-22 | 2015-10-21 | 清华大学 | 在线测量润滑界面摩擦化学性能的方法 |
CN104990873B (zh) * | 2015-06-22 | 2017-11-28 | 清华大学 | 在线测量润滑界面摩擦化学性能的方法 |
CN107144228A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-09-08 | 青岛理工大学 | 微型滑块轴承润滑油膜测量倾角调节装置及其调节方法 |
CN113899882A (zh) * | 2021-10-11 | 2022-01-07 | 合肥工业大学 | 可控润滑状态滑滚摩擦磨损试验机 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN104297454B (zh) | 2017-02-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN206146769U (zh) | 一种往复式摩擦磨损试验机 | |
CN101413861B (zh) | 一种气动加载式摩擦磨损试验机 | |
CN108287072B (zh) | 一种机器人用精密减速器疲劳寿命测试方法 | |
CN100585325C (zh) | 高压微间隙润滑试验机 | |
CN204346854U (zh) | 一种基于振动台的微动摩擦磨损试验机 | |
Chowdhury et al. | The effect of frequency of vibration and humidity on the wear rate | |
CN103528945B (zh) | 摩擦测量装置 | |
CN109682704B (zh) | 低温扭动微动摩擦磨损试验装置 | |
CN108507480B (zh) | 一种滑块轴承润滑油膜与摩擦力实时测量装置 | |
CN107202739A (zh) | 用于摩擦磨损试验机的滑滚测试装置和摩擦磨损试验机 | |
CN104568575A (zh) | 一种施力推杆装置和多轴高精度载荷加载机 | |
CN104297454A (zh) | 一种主动调控摩擦副之间润滑膜厚度的摩擦实验台 | |
CN101339113A (zh) | 机床主轴轴颈轴瓦摩擦学性能试验机 | |
CN102879197A (zh) | 一种转动传动副机构在线检测实验机 | |
CN103344553A (zh) | 高速滚动接触疲劳试验机 | |
CN102607869A (zh) | 一种高速轮轨模拟实验装置 | |
CN104198369A (zh) | 滑滚摩擦学性能实验台 | |
CN104019989A (zh) | 一种杠杆电动加载式滚动接触疲劳试验机 | |
CN106017959A (zh) | 基于电液伺服加载的丝杠导轨可靠性试验台 | |
CN103353368A (zh) | 一种扭矩测试平台 | |
CN103308447A (zh) | 一种纳米粒子气膜静压止推轴承接触碰磨装置 | |
KR20050029292A (ko) | 정밀 마찰시험기 | |
CN102798527A (zh) | 一种用于检测含油轴承性能的试验机及其径向加载机构 | |
CN111215648B (zh) | 电主轴可靠性快速实验加载方法及加载系统 | |
CN103144204A (zh) | 一种用于石材干挂板的斜钻机 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant |