CN112697452B - 材料摩擦试验台气柱式压头 - Google Patents

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Abstract

本发明属于摩擦异响实验设备技术领域，具体涉及一种材料摩擦试验台气柱式压头，包括固定块、位于固定块下方的压头和至少一组开在固定块下部的凹腔，一组凹腔包括2个位于同一平面的凹腔；凹腔内滑动且密封连接有压柱；一组凹腔中的一个压柱球铰接在压头上，另一个压柱下部球铰接有滑块，滑块滑动连接在压头上。在本方案中，凹腔、压柱等结构，可较好的缓冲试验台与压头之间的受力，使进行摩擦测试时能够更加平稳的进行；同时，在摩擦测试时，压头可在一定范围内进行摆动，保证摩擦材料对为平整的面接触形式，提高材料摩擦异响测试的准确性。

Description

材料摩擦试验台气柱式压头
技术领域
本发明属于摩擦异响实验设备技术领域，具体涉及一种材料摩擦试验台气柱式压头。
背景技术
汽车异响是两种材料互相碰撞或者摩擦而产生的声音，这种声音几乎是所有消费者最闹心和不能忍受的问题。车辆发生异响几乎不能完全避免，其中摩擦异响是汽车常见且难以解决的异响问题，通过异响摩擦试验台可以测试样件之间的摩擦系数，从而对汽车异响产生位置进行前期预测，从根源上消除或者降低这种声音。试验台在水平方向通过作动装置实现两种材料按设定规律进行往复摩擦运动，而在垂向通过电机、丝杆、压头等结构对材料施加垂向力矩，实现摩擦系数的测量。
目前，常用异响摩擦测试设备中，对材料施加垂向力矩的结构如图1所示，一号连接头(9)用于与外界装置连接，使用一号压板(8)和一号压紧螺钉组(7)将弹性元件(6)的一端固定在一号连接头(9)上，弹性元件(6)的另外一端通过二号压板(5)和二号压紧螺钉组(4)固定在接物头(3)上，接物头(3)与材料二(2)粘接，材料一(1)与材料二(2)接触，上方整体向下运动，实现材料对压紧，材料一(1)水平运动，实现材料对的摩擦，同时测试材料对粘滑、异响等特征的测试。
然而实际的结构中，由于加工精度，装配精度等因素的影响，很难保证材料二(2)和材料一(1)平行，如图2所示，由于材料二(2)左右存在一定的高度差时，采用此结构会使得两材料在压紧和摩擦的过程中，是点接触或者比较小的面接触，而不是需要的整个面接触的形式，这会对摩擦时的粘滑测试和异响测试造成较大的影响，使得材料摩擦异响测试结果存在较大的偏差。
发明内容
本发明意在提供一种材料摩擦试验台气柱式压头，以解决材料接触不佳而导致粘滑测试、异响测试测量结果偏差大的问题。
为了达到上述目的，本发明的方案为：材料摩擦试验台气柱式压头，包括固定块、位于固定块下方的压头和至少一组开在固定块下部的凹腔，一组凹腔包括2个位于同一平面的凹腔；凹腔内滑动且密封连接有压柱；一组凹腔中的一个压柱球铰接在压头上，另一个压柱下部球铰接有滑块，滑块滑动连接在压头上。
本方案的工作原理及有益效果在于：
压头通过压柱与固定块连接，压柱滑动且密封连接在凹腔内，凹腔内的空气可以被压缩，当压头下行压在试验台上时，凹腔内的空气可以缓冲压头与试验台之间的冲击，有效避免试验台由于受力过大而发生损坏。当压头或固定在压头下表面的材料由于加工精度、装配等原因而向一侧倾斜，与试验台上的摩擦材料不能保持平行，需要测试压头上摩擦材料与试验台上摩擦材料之间摩擦时，使固定块带动压头下行，压头上摩擦材料的倾斜下端先与试验台接触(其余位置尚未接触)，此时试验台对该倾斜下端施加向上的作用下，固定块同时对压头的倾斜下端、倾斜上端施加作用力，压头倾斜下端的受力被抵消，而压头倾斜上端在固定块施加的作用力下逐渐向下摆动，最后压头上的摩擦材料完全贴合在试验台的摩擦材料上，有效避免了由于加工精度，装配精度等因素的影响，导致摩擦材料对配合时为局部接触的问题，保证了摩擦材料对为平整的面接触形式，有效提高材料摩擦异响测试的准确性。
在本方案中，凹腔、压柱等结构，可较好的缓冲试验台与压头之间的受力，使进行摩擦测试时能够更加平稳的进行；同时，在摩擦测试时，压头可在一定范围内进行摆动，保证摩擦材料对为平整的面接触形式，提高测试的准确性。
可选地，压头的上表面开有滑槽，滑块滑动连接在滑槽中；滑槽位于一组凹腔中的两个压柱构成的平面上。设置滑槽，滑槽对滑块有导向、限位的作用，使滑块能够更好的滑动在压头上；使滑槽位于一组凹腔中的两个压柱构成的平面上，当压头需要往两个压柱构成的平面一侧倾斜时，确保滑块能沿滑槽正常滑动，保证压头能往需要的一侧正常倾斜。
可选地，压头呈长方体形。将压头设置为长方体，更便于固定摩擦材料。
可选地，凹腔设有一组，一组凹腔中的两个压柱位于压头的中部并分别位于压头的两侧。控制压柱的位置，使其位于中间位置而非一侧，能使压头更平稳的运动，并使压头上摩擦材料能够更均匀的受力，避免某些部位的摩擦材料受力过大而某些部位的摩擦材料受力过小。
可选地，两个凹腔之间连接有通道。当压头向某一侧摆动时，其中一个压柱挤压一个凹腔内的空气，压强变大，而另一个压柱向远离凹腔一侧偏移，该凹腔内的压强减小，两个凹腔内的压强不同，对应的，凹腔对压柱施加的作用力也会有所不同，从而使压头两侧的受力也有所差异。设置通道将两个凹腔联通，能使两个凹腔内的压强保持一致，保证两个压柱受力的一致性，从而使压头的两侧尽可能的受力均匀，有利于改善测试的准确性。
可选地，凹腔设有两组，两组凹腔分别形成的平面相互垂直；同一组凹腔中的两个压柱位于压头的中部并分别位于压头的两侧。压头上摩擦材料的倾斜可能是左右方向的倾斜也可能是前后方向的倾斜，设置两组凹腔、压柱，使两组凹腔分别形成的平面相互垂直，摩擦材料的倾斜无论是左右方向的倾斜还是前后方向的倾斜，在压柱的作用下，使摩擦材料对能保持平整的面接触形式。
可选地，凹腔之间连接有彼此连通的流道。设置流道，能使凹腔之间的压强保持一致，保证压柱受力的一致性，从而使压头的两侧尽可能的受力均匀，有利于改善测试的准确性。
可选地，压柱的下部设有球头，压头和滑块上均开有能与球头配合的球形转动槽。通过这种形式将压柱与压头连接，压柱与压头之间连接可靠，而且压柱与压头之间能可以任意角度摆动，有利于压头往需要的一侧摆动。
可选地，压柱的下部开有球形凹槽，压头和滑块上均设有转动连接在球形凹槽内的连接球。通过这种形式将压柱与压头连接，压柱与压头之间连接可靠，而且压柱与压头之间能可以任意角度摆动，有利于压头往需要的一侧摆动。
可选地，滑槽为燕尾槽。将滑槽设置为燕尾槽，滑块能够很好的卡合在滑槽中，不会从滑槽中脱离，可靠性好。
附图说明
图1为现有技术的材料摩擦异响试验台压头结构；
图2为现有技术的材料摩擦异响试验台压头结构；
图3为本发明实施例一中材料摩擦试验台气柱式压头主视方向的剖视图；
图4为本发明实施例二中材料摩擦试验台气柱式压头主视方向的剖视图；
图5为图4中A-A的剖视图；
图6为图5中B-B的剖视图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式进一步详细说明：
说明书附图中的附图标记包括：固定块10、凹腔11、通道12、流道13、压头20、滑槽21、压柱30、球头31、连接球32、滑块40、摩擦材料50。
实施例一
本实施例基本如图3所示：材料摩擦试验台气柱式压头，包括固定块10、位于固定块10下方的压头20和一组开在固定块10下部的凹腔11，在本实施例中，压头20呈长方体形；一组凹腔11包括2个位于同一平面的凹腔11。两个凹腔11的上部之间连接有通道12，设置通道12将两个凹腔11联通，能使两个凹腔11内的压强保持一致，保证两个压柱30受力的一致性。凹腔11内滑动且密封连接有压柱30，对压柱30施加向上的作用力时，压柱30能够在一定程度上压缩凹腔11内的空气。一组凹腔11中的两个压柱30位于压头20的中部并分别位于压头20的左右两侧。一组凹腔11中的一个压柱30球铰接在压头20上，另一个压柱30下部球铰接有滑块40，滑块40滑动连接在压头20上，具体的，压头20的上表面开有滑槽21，滑块40滑动连接在滑槽21中，滑槽21为燕尾槽，滑槽21位于一组凹腔11中的两个压柱30构成的平面上。压柱30的下部开有球形凹槽，压头20和滑块40上均焊接有连接球32，连接球32卡合且转动连接在球形凹槽内，压柱30与压头20、压柱30与滑块40通过这种方式进行球铰接。
实施例二
本实施例基本如图4、5、6所示：材料摩擦试验台气柱式压头，包括固定块10、位于固定块10下方的压头20和两组开在固定块10下部的凹腔11，在本实施例中，压头20呈长方体形。一组凹腔11包括2个位于同一平面的凹腔11，两组凹腔11分别形成的平面相互垂直；同一组凹腔11中的两个压柱30位于压头20的中部并分别位于压头20的两侧。凹腔11之间连接有彼此连通的流道13。设置流道13，能使凹腔11之间的压强保持一致，保证压柱30受力的一致性，从而使压头20的两侧尽可能的受力均匀。凹腔11内滑动且密封连接有压柱30，对压柱30施加向上的作用力时，压柱30能够在一定程度上压缩凹腔11内的空气。一组凹腔11中的两个压柱30位于压头20的中部并分别位于压头20的左右两侧。一组凹腔11中的一个压柱30球铰接在压头20上，另一个压柱30下部球铰接有滑块40，滑块40滑动连接在压头20上，具体的，压头20的上表面开有滑槽21，滑块40滑动连接在滑槽21中，滑槽21为燕尾槽，滑槽21位于一组凹腔11中的两个压柱30构成的平面上。压柱30的下部焊接有球头31，压头20和滑块40上均开有能与球头31配合的球形转动槽，压柱30与压头20、压柱30与滑块40通过这种方式进行球铰接。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (5)

1.材料摩擦试验台气柱式压头，其特征在于：包括固定块、位于固定块下方的压头和至少一组开在固定块下部的凹腔，一组凹腔包括2个位于同一平面的凹腔；凹腔内滑动且密封连接有压柱；一组凹腔中的一个压柱球铰接在压头上，另一个压柱下部球铰接有滑块，滑块滑动连接在压头上；凹腔设有两组，两组凹腔分别形成的平面相互垂直；压头呈长方体形，同一组凹腔中的两个压柱位于压头的中部并分别位于压头的两侧，凹腔之间连接有彼此连通的流道。
2.根据权利要求1所述的材料摩擦试验台气柱式压头，其特征在于：压头的上表面开有滑槽，滑块滑动连接在滑槽中；滑槽位于一组凹腔中的两个压柱构成的平面上。
3.根据权利要求1-2任一项所述的材料摩擦试验台气柱式压头，其特征在于：压柱的下部设有球头，压头和滑块上均开有能与球头配合的球形转动槽。
4.根据权利要求1-2任一项所述的材料摩擦试验台气柱式压头，其特征在于：压柱的下部开有球形凹槽，压头和滑块上均设有转动连接在球形凹槽内的连接球。
5.根据权利要求2所述的材料摩擦试验台气柱式压头，其特征在于：滑槽为燕尾槽。
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