CN110426302B - 摩擦磨损试验工装 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种摩擦磨损试验工装，该试验工装包括转动单元和负载单元，转动单元包括摩擦盘，负载单元包括支撑座、销套、连杆、摩擦销、紧固件和弹簧，支撑座中设置有安装孔，连杆插装在安装孔内，紧固件可滑动地套装在连杆的一端，且紧固件固定安装在安装孔内，弹簧套装在连杆上，弹簧的一端与连杆固定连接，弹簧的另一端与紧固件固定连接，销套的一端固定安装在连杆的另一端，摩擦销固定在销套的另一端，且摩擦销朝向摩擦盘布置。本实施例中通过摩擦盘在摩擦销表面进行摩擦，并通过弹簧的不同初始压缩量给予摩擦销不同的压力，同时通过控制摩擦盘不同的转速，最终可测试不同速度与不同负载下的摩擦副的摩擦磨损结果。

Description

摩擦磨损试验工装

技术领域

本发明属于摩擦磨损试验领域，特别涉及一种摩擦磨损试验工装。

背景技术

摩擦副是相互接触的两个物体产生摩擦而组成的一个摩擦体系，摩擦副是两个既直接接触又产生相对摩擦运动的物体所构成的体系。根据摩擦副的运动形式可以分为滑动摩擦副及滚动摩擦副，滑动摩擦副的两个物体表面有相对滑动或相对滑动趋势。两个物体在发生相对摩擦时势必会造成摩擦磨损，摩擦磨损是造成各类机械设备失效的主要因素，尤其是关键零部件的磨损则会直接影响整个设备的可靠性，而影响摩擦磨损最直接的因素是速度、负载等。因此很有必要在摩擦副选择前进行相关的试验，尤其是能够在可变速度、负载的情形下进行摩擦磨损试验。

现有的摩擦磨损试验都是利用市场上相关的摩擦试验设备进行检测。

然而，现有的摩擦试验设备价格昂贵，且对环境条件要求极高，对小企业来说投入巨大，不具有操作性，性价比较差。

发明内容

本发明实施例提供了一种摩擦磨损试验工装，可以实现对摩擦副进行初期筛选，为零部件材料选型提供初步参考。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种摩擦磨损试验工装，所述摩擦磨损试验工装包括转动单元和负载单元，所述转动单元包括摩擦盘。

所述负载单元包括支撑座、销套、连杆、摩擦销、紧固件和弹簧，所述支撑座中设置有安装孔，所述连杆插装在所述安装孔内，所述紧固件可滑动地套装在所述连杆的一端，且所述紧固件固定安装在所述安装孔内，所述弹簧套装在所述连杆上，所述弹簧的一端与所述连杆固定连接，所述弹簧的另一端与所述紧固件固定连接，所述销套的一端固定安装在所述连杆的另一端，所述摩擦销固定在所述销套的另一端，且所述摩擦销朝向所述摩擦盘布置。

在本发明的一种实现方式中，所述连杆的一端开设连接孔，所述连接孔上安装有拉力计。

在本发明的另一种实现方式中，所述销套外表面上设置刻度线，所述刻度线沿所述销套的长度方向沿伸。

在本发明的又一种实现方式中，所述连杆的外周壁上设置有外凸缘，所述弹簧夹装在所述外凸缘和所述紧固件之间。

在本发明的又一种实现方式中，所述销套与所述连杆螺纹配合，且所述销套与所述外凸缘相抵。

在本发明的又一种实现方式中，所述紧固件的外周壁与所述安装孔的内周壁螺纹配合。

在本发明的又一种实现方式中，所述销套上设置有压紧螺钉，所述压紧螺钉用于贯穿所述销套侧壁并与所述摩擦销相抵。

在本发明的又一种实现方式中，所述摩擦销的外壁上设置有限位凸起，所述限位凸起与所述销套的端部相抵。

在本发明的又一种实现方式中，所述支撑座包括套筒及底板，所述底板用于固定在机床刀盘上，所述套筒通过紧固螺钉安装在所述底板上，所述安装孔设置在所述套筒中。

在本发明的又一种实现方式中，所述转动单元还包括支撑盘，所述支撑盘用于安装在机床的转轴上，所述摩擦盘同轴安装在所述支撑盘上。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在通过本发明实施例所提供的摩擦磨损试验工装进行试验时，首先将销套固定在连杆的一端上，并将弹簧套在连杆上，接着将连杆插入支撑座的安装孔内，然后将紧固件固定安装在安装孔中，最后将摩擦销固定在销套上，从而完成试验前的装配工作。在试验之前，将摩擦盘安装在机床的转轴上，将支撑座安装在机床的刀盘上。在试验时，低速运转机床，缓慢移动刀盘使得摩擦销靠近摩擦盘并与摩擦盘相互接触，然后控制机床使摩擦盘进行转动，摩擦盘与摩擦销相互摩擦。待摩擦销表面全部磨白后，通过控制刀盘的进刀量，给予摩擦销不同负载，由于摩擦销和摩擦盘的材质与组成摩擦副的待试验工件的材质相同，因此通过观察摩擦销的磨损情况，便可了解不同负载下待试验工件的摩擦磨损情况。另外通过控制摩擦盘的转速，便可了解不同速度下待试验工件的摩擦磨损情况。本实施例中提供的摩擦磨损试验工装，通过简单的结构，即实现了对待试验工件在不同转速、不同负载下的摩擦磨损试验，降低了成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的摩擦磨损试验工装的剖视图；

图2是本发明实施例提供的摩擦磨损试验工装的俯视图；

图3是本发明实施例提供的摩擦磨损试验工装的负载单元的剖视图；

图4是本发明实施例提供的摩擦磨损试验工装的左视透视图。

图中各符号表示含义如下：

1、转动单元；11、摩擦盘；12、支撑盘；111、连接螺钉；13、卡盘；2、负载单元；21、支撑座；210、安装孔；211、套筒；212、底板；2121、沉孔；2122、固定孔；213、紧固螺钉；22、销套；220、刻度线；221、压紧螺钉；23、连杆；231、连接孔；232、拉力计；233、外凸缘；24、摩擦销；241、限位凸起；25、紧固件；26、弹簧。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种摩擦磨损试验工装，如图1所示，该摩擦磨损试验工装包括转动单元1和负载单元2，转动单元1包括摩擦盘11。负载单元2包括支撑座21、销套22、连杆23、摩擦销24、紧固件25和弹簧26，支撑座21中设置有安装孔210，连杆23插装在安装孔210内，紧固件25可滑动地套装在连杆23的一端，且紧固件25固定安装在安装孔210内，弹簧26套装在连杆23上，弹簧26的一端与连杆23固定连接，弹簧26的另一端与紧固件25固定连接，销套22的一端固定安装在连杆23的另一端，摩擦销24固定在销套22的另一端，且摩擦销24朝向摩擦盘11布置。

在通过本发明实施例所提供的摩擦磨损试验工装进行试验时，首先将销套固定在连杆23的一端上，并将弹簧26套在连杆23上，接着将连杆23插入支撑座21的安装孔210内，然后将紧固件25固定安装在安装孔210中，最后将摩擦销24固定在销套22上，从而完成试验前的装配工作。在试验之前，将摩擦盘11安装在机床的转轴上，将支撑座安装在机床的刀盘上。在试验时，低速运转机床，缓慢移动刀盘使得摩擦销24靠近摩擦盘11并与摩擦盘11相互接触，然后控制机床使摩擦盘11进行转动，摩擦盘11与摩擦销24相互摩擦。待摩擦销24表面全部磨白后，通过控制刀盘的进刀量，给予摩擦销24不同负载，由于摩擦销24和摩擦盘11的材质与组成摩擦副的待试验工件的材质相同，因此通过观察摩擦销24的磨损情况，便可了解不同负载下待试验工件的摩擦磨损情况。另外通过控制摩擦盘11的转速，便可了解不同速度下待试验工件的摩擦磨损情况。本实施例中提供的摩擦磨损试验工装，通过简单的结构，即实现了对待试验工件在不同转速、不同负载下的摩擦磨损试验，降低了成本。

可选地，转动单元1还包括支撑盘12，支撑盘12安装在机床的转轴上，摩擦盘11同轴安装在支撑盘12上，且支撑盘12通过连接螺钉111安装在支撑盘12的一侧上，支撑盘12通过机床卡盘夹紧至机床上。

在上述实现方式中，支撑盘12的设置便于装设摩擦盘11，本实施例中，支撑盘12通过机床卡盘夹紧至机床上，机床用于控制支撑盘12实现不同速度的转动，进而实现摩擦盘11的不同速度的转动。

可选地，支撑座21包括套筒211及底板212，底板212用于固定在机床刀盘上，底板212上设置沉孔2121，紧固螺钉213穿过沉孔2121将套筒211安装在底板212上，安装孔210设置在套筒211中。

图2是本发明中摩擦磨损试验工装的俯视图，请同时参见图2，具体地，本实施例中，底板212上设置有与机床刀盘对应的固定孔2122，该固定孔2122便于将底板212固定在机床刀盘上。

在上述实现方式中，由于将支撑座21设置为底板212与套筒211两个独立的部分，所以在安装连杆23、销套22、紧固件25时，不会对机床的刀盘造成干涉。并且，底板212可以与不同的工作平台进行配合，使其适用范围更广。而沉孔2121的设置便于底板212平稳地装设在刀盘上。

图3是本发明中摩擦磨损试验工装的负载单元的剖视图，请同时参见图3，本实施例中，安装孔210为阶梯孔，销套22插装在安装孔210的小端，安装孔210的小端内孔与销套22间隙配合，从而可以实现对销套22的导向，安装孔210的大端用于容置连杆23。

可选地，连杆23远离摩擦销24的一端开设连接孔231，连接孔231上安装有拉力计232。

在上述实现方式中，在拉动拉力计232时，连杆23具有克服弹簧26的弹力移动的趋势，在连杆23移动的一瞬间，此时拉力计232受到的拉力，与摩擦销24施加在摩擦盘11上的压力大小相同方向相反。也就是说，可以通过拉力计232测得摩擦销24施加在摩擦盘11上的压力大小。

请再次参见图2，可选地，销套22外表面上设置刻度线220，刻度线220沿销套22的长度方向沿伸。

在上述实现方式中，通过观察销套22上的刻度线220，便可知道销套22在套筒211伸出的长度，进而知道摩擦销24相对套筒211的水平位移，结合拉力计232的使用，便可了解摩擦销24在套筒211不同位置时所对应的不同压力。另外，在进行试验时，由于摩擦销24会磨损，所以可通过观察刻度线220的数值变化，来了解到试验过程中摩擦销24施加到摩擦盘11上的压力有无发生变化，如果压力发生变化，则可通过调整刀盘的进给量来调节摩擦销24所需要的压力。

请再次参见图3，可选地，连杆23的外周壁上设置有外凸缘233，弹簧26夹装在外凸缘233和紧固件25之间。

在上述实现方式中，外凸缘233的设置便于抵持弹簧26，最终实现通过控制弹簧26的形变量来实现摩擦销24在摩擦盘11上的不同负载。

可选地，销套22与连杆23螺纹配合，且销套22与外凸缘233相抵。

在上述实现方式中，销套22与连杆23螺纹配合可以更紧固地将两者装配在一起，保证两者同时移动。

可选地，紧固件25的外周壁与安装孔210的内周壁螺纹配合。

在上述实现方式中，紧固件25在安装孔210内的不同位置，便对应弹簧26发生不同程度的挤压变形，而通过紧固件25与安装孔210之间螺纹配合便可实现弹簧26的挤压固定，从而调节弹簧26的初始压缩量。

图4是本发明中摩擦磨损试验工装的左视透视图，请同时参见图4，可选地，销套22上设置有压紧螺钉221，压紧螺钉221用于贯穿销套22侧壁并与摩擦销24相抵。

在上述实现方式中，压紧螺钉221为两个，两个压紧螺钉221沿销套22长度方向纵向排布设置在销套22的侧壁上，压紧螺钉221的设置便于将摩擦销24固定在销套22上，以致于销套22在移动时带动摩擦销24进行移动。

请再次参见图3，可选地，摩擦销24的外壁上设置有限位凸起241，限位凸起241与销套22的端部相抵。具体地，限位凸起241沿摩擦销24周壁环形设置，限位凸起241为扇形结构件。

在上述实现方式中，限位凸起241的设置便于摩擦销24在与摩擦盘11摩擦时将摩擦销24卡固在销套22上而不移动或变形。

本实施例中，摩擦销24和摩擦盘11的材料可为选型研究所用的同一材料。使用时，可根据需要，选择不同刚度的弹簧保证摩擦力，摩擦速度通过机床控制，能满足多种摩擦速度、摩擦力的需求。

本实施例中，具体使用该摩擦磨损试验工装时，首先低速运转机床，缓慢移动刀盘使得摩擦销24靠近摩擦盘11并与摩擦盘11相互接触，然后控制机床使摩擦盘11进行转动，摩擦盘11与摩擦销24相互摩擦，待摩擦销24表面全部磨白后，可开始正式的摩擦磨损试验。接着，通过销套22外表面对应的刻度线220，调节进刀量至摩擦销24所需的摩擦力。根据不同摩擦副实际摩擦的磨损情况，每间隔一固定时间，对机床进刀量进行重新调整，确保摩擦试验整个过程中压力能够基本一致，不出现大幅波动。对每次的进刀量进行统计即是摩擦试验中的磨损量。通过观察摩擦盘表面的情况即可观察摩擦副是否出现粘结等摩擦现象。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种摩擦磨损试验工装，其特征在于，所述试验工装包括转动单元(1)和负载单元(2)，所述转动单元(1)包括摩擦盘(11)；

所述负载单元(2)包括支撑座(21)、销套(22)、连杆(23)、摩擦销(24)、紧固件(25)和弹簧(26)，

所述支撑座(21)中设置有安装孔(210)，所述安装孔(210)为阶梯孔，所述销套(22)插装在所述安装孔(210)的小端，所述安装孔(210)的小端内孔与所述销套(22)间隙配合，所述连杆(23)插装在所述安装孔(210)的大端内，所述连杆(23)的一端开设连接孔(231)，所述连接孔(231)上安装有拉力计(232)，所述紧固件(25)可滑动地套装在所述连杆(23)的一端，且所述紧固件(25)固定安装在所述安装孔(210)内，所述紧固件(25)的外周壁与所述安装孔(210)的内周壁螺纹配合，所述弹簧(26)套装在所述连杆(23)上，所述弹簧(26)的一端与所述连杆(23)固定连接，所述弹簧(26)的另一端与所述紧固件(25)固定连接，所述销套(22)的一端固定安装在所述连杆(23)的另一端，所述摩擦销(24)固定在所述销套(22)的另一端，且所述摩擦销(24)朝向所述摩擦盘(11)布置，所述销套(22)外表面上设置刻度线(220)，所述刻度线(220)沿所述销套(22)的长度方向沿伸。

2.根据权利要求1所述的试验工装，其特征在于，所述连杆(23)的外周壁上设置有外凸缘(233)，所述弹簧(26)夹装在所述外凸缘(233)和所述紧固件(25)之间。

3.根据权利要求2所述的试验工装，其特征在于，所述销套(22)与所述连杆(23)螺纹配合，且所述销套(22)与所述外凸缘(233)相抵。

4.根据权利要求1所述的试验工装，其特征在于，所述销套(22)上设置有压紧螺钉(221)，所述压紧螺钉(221)用于贯穿所述销套(22)侧壁并与所述摩擦销(24)相抵。

5.根据权利要求1所述的试验工装，其特征在于，所述摩擦销(24)的外壁上设置有限位凸起(241)，所述限位凸起(241)与所述销套(22)的端部相抵。

6.根据权利要求1所述的试验工装，其特征在于，所述支撑座(21)包括套筒(211)及底板(212)，所述底板(212)用于固定在机床刀盘上，所述套筒(211)通过紧固螺钉(213)安装在所述底板(212)上，所述安装孔(210)设置在所述套筒(211)中。

7.根据权利要求1所述的试验工装，其特征在于，所述转动单元(1)还包括支撑盘(12)，所述支撑盘(12)用于安装在机床的转轴上，所述摩擦盘(11)同轴安装在所述支撑盘(12)上。

Images