CN114062246B - 一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置及其使用方法,属于磁流体磨损摩擦试验技术领域,装置包括缸体,电机,用于安装试样的固定盖板,电机连接在缸体的下方,固定盖板可拆卸式安装在缸体的顶部;缸体内部设有水平设置的永磁环及用于承载永磁环的活动卡盘机构,且活动卡盘机构的底部安装有用于驱动活动卡盘机构上下移动的调节机构;方法为通过调节机构调整永磁环的具体高度,调节试样表面磁场强度大小。本发明能够方便且快捷的对不同大小永磁环进行定心和夹紧操作,能够高精度调整永磁环的具体高度,达到在试验中可以高效且高精度调节试样表面磁场强度大小的目的,从而满足多种磁场强度大小工况下的实验要求。
Description
技术领域
本发明涉及磁流体磨损摩擦试验技术领域,具体的涉及一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置及其使用方法。
背景技术
磁流体是由纳米级磁性颗粒均匀分散在基载液(油或水)中同时含有少量活性剂形成的具有超顺磁性的胶体溶液,是一种兼有固体磁性以及液体流动性的新型智能材料。常用的磁性颗粒主要有Fe3O4、Fe3N、Fe、Co、Ni等微粒及其合金。目前使用最多的磁性颗粒是Fe3O4颗粒。常用的基载液有硅油、矿物油、合成油、水和乙二醇等,根据实际工况中特殊要求往往需要选择特殊要求的基载液。主要的活性剂为油酸,其作用主要为将磁性颗粒表面改性,使磁性颗粒能够均匀分散在基载液中。
磁流体在无外加磁场作用时基载液中磁性颗粒磁矩相互抵消,显示不出宏观磁性,处于布朗运动状态;而在外加磁场作用时,磁性颗粒将排成链状,其磁矩与外磁场方向相同,磁流体可以以毫秒级时间内从液态转变为类固态。磁场强度不同,磁流变液链化程度也不同,所表现出的状态和性能也不一样,且此转变为可逆的,在整个过程中磁流体变化过程极快且可控,能耗极小。磁流体作为一种新型智能材料,在航空航天、汽车工程和精密仪器等领域广泛应用,主要包括精密抛光、阻尼器、减震器和密封技术等方面。
因磁流体具有广泛的应用前景,且与传统的润滑液、润滑脂相比具有显著的优势。为便于开展摩擦磨损实验,本发明提供一种磁流体润滑摩擦磨损旋转试验装置。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于提供一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置及其使用方法,能够方便且快捷的对不同大小永磁环进行定心和夹紧操作,能够高精度调整永磁环的具体高度,达到在试验中可以高效且高精度调节试样表面磁场强度大小的目的,从而满足多种磁场强度大小工况下的实验要求。
为解决上述问题,本发明采取如下技术方案:
一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置,包括缸体,用于驱动缸体转动的电机,用于安装试样的固定盖板,所述电机连接在缸体的下方,所述固定盖板可拆卸式安装在缸体的顶部;所述缸体内部设有水平设置的永磁环及用于承载永磁环的活动卡盘机构,且活动卡盘机构的底部安装有用于驱动活动卡盘机构上下移动的调节机构;
所述活动卡盘机构包括水平设置的卡盘,固定在卡盘中心处的磁环垫片,呈环形等间距设置的至少三个用于夹持永磁环的卡块,所述卡块的底面通过卡块导柱与卡盘滑动连接,所述卡盘上开设有位于其径向上且与卡块导柱滑动适配的卡块滑轨,所述卡块背向永磁环的一侧设有用于驱动卡块沿卡块滑轨移动的驱动组件;
所述调节机构包括与卡盘螺纹连接的丝杠,固定套装在丝杠上的蜗轮,啮合式设于蜗轮一侧的蜗杆,同轴式连接在蜗杆一端的转轴,以及固定连接在转轴一端的旋钮,所述丝杠纵向设置在缸体内侧的中轴线上,且所述丝杠的下端通过推力滑动轴承与缸体内底部转动连接,所述丝杠上设有丝杠螺纹,所述卡盘的下端开设有与丝杠螺纹螺纹连接的卡盘内螺纹;所述旋钮位于缸体外侧。
进一步地,所述卡盘周侧设有向上凸出的环形侧板,所述驱动组件包括丝杠螺杆,开设在所述环形侧板上的螺杆安装孔,以及开设在卡块上的卡块螺纹孔,所述卡块通过卡块螺纹孔螺纹适配性套装在丝杠螺杆上,所述丝杠螺杆的一端通过轴承转动连接于相应的螺杆安装孔内。
更进一步地,所述环形侧板的外环侧沿其周侧等间距固定有竖直设置的卡盘脊,所述驱动缸体的内侧壁上开设有与卡盘脊一一对应并竖直延伸至缸体顶部的缸体槽,所述卡盘脊滑动连接在缸体槽内;所述固定盖板的底部设有直径小于其主体直径的环形体,所述环形体沿其外环面上等间距固定有与缸体槽一一对应的盖板脊,所述盖板脊卡装在缸体槽内。
进一步地,每个卡块上位于其垂直于相应卡块滑轨的方向上均开设有贯通相应两侧的连接臂孔,每个连接臂孔内均穿设有一个连接臂,所述连接臂的两端向卡盘中心处所在侧弯折,每相邻两个卡块之间的中部设有与卡盘滑动连接的连接块,所述卡盘上开设有位于其径向上且供连接块滑动的连接块滑轨,所述连接块上也开设有连接臂孔,每相邻两个连接臂的相近端均错位式延伸至相应连接块的连接臂孔内;所述连接臂的底部固定有连接臂导柱,所述卡盘上开设有位于其径向上且与连接臂导柱滑动适配的连接臂槽。
进一步地,所述缸体内底部设有供推力滑动轴承安装的轴承定位孔,所述轴承定位孔内贯穿式设有轴承螺栓,所述轴承螺栓的下端延伸至缸体下方并螺纹套接有轴承螺母;所述缸体内底部固定有凸块,且所述凸块上开设有蜗杆定位孔,所述蜗杆背向转轴的一端转动连接在蜗杆定位孔内,所述蜗杆朝向转轴的一端固定有蜗杆定位脚,所述转轴的一端开设有刚好供蜗杆定位脚插入的蜗杆定位槽,所述蜗杆定位脚和蜗杆定位槽的纵截面均呈矩形;所述转轴背向蜗杆的一端开设有位于其径向上的转轴定位孔,所述旋钮的一侧面固定有轴套环体,且轴套环体的一侧开设有贯通其内外侧面的旋钮定位孔,所述旋钮与转轴通过定位销共同穿过转轴定位孔和旋钮定位孔实现固定连接。
进一步地,所述转轴连接旋钮的一端贯穿缸体的侧壁,所述缸体的壳体上开设有刚好供转轴穿过的转轴定位孔,所述缸体的外壁上安装有间隙式套装在转轴外侧的基准环,所述旋钮贴附式位于基准环背向缸体的一侧,所述基准环上设有一条基准线,所述旋钮的环周侧设有刻度环,所述缸体上安装基准环的位置处开设有基准环定位孔,所述基准环背向旋钮的一侧面上固定有与基准环定位孔卡接的基准环定位脚。
进一步地,所述缸体内部背向蜗杆的一侧固定有用于动平衡的配重块;所述卡盘上固定有一根延伸至缸体外侧的标尺针,所述缸体的一侧开设有供标尺针上下移动的标尺槽,所述标尺槽的上端延伸至缸体的顶部,所述缸体的外侧面上设有位于标尺槽一侧的标尺。
进一步地,所述电机的顶部设有主轴,所述缸体的底部固定有套装在主轴上的轴套,且轴套上沿其周侧开设有至少两个缸体定位孔,所述缸体通过螺纹穿过缸体定位孔的紧定螺钉与主轴固定连接。
进一步地,所述活动卡盘机构、固定盖板6均为非导磁性材料。
本发明还提供了上述用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置的使用方法,包括如下步骤:
S1、预先通过驱动组件使卡块向外侧移动,将永磁环置于卡盘上的磁环垫片处;
S2、反向操控驱动组件,使各个卡块同步向内侧移动,至夹紧永磁环,并且实现永磁环与卡盘同轴心;
S3、将活动卡盘机构放入缸体中;
S4、旋转旋钮,带动转轴转动,蜗杆随之转动,带动蜗轮转动,丝杠随之转动,驱动卡盘进行升降式移动,将永磁环的高度调节至初始设定高度;
S5、盖上固定盖板,在固定盖板上安装试样放上磁流体,打开电机并调整转速,即可开始进行一次磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验;
S6、通过调节机构改变永磁环的高度,并重新进行步骤S5;
S7、重复进行步骤S6,就能实现多种磁场强度大小工况下的实验要求,至实验结束。
本发明设有位于缸体顶部的固定盖板,用来安装试样,缸体内设有用于承载永磁环的活动卡盘机构,且活动卡盘机构的底部安装有用于驱动活动卡盘机构上下移动的调节机构,调节机构包括与卡盘螺纹连接的丝杠,固定套装在丝杠上的蜗轮,啮合式设于蜗轮一侧的蜗杆,同轴式连接在蜗杆一端的转轴,以及固定连接在转轴一端的旋钮,通过旋钮、转轴、蜗杆、蜗轮、丝杠的依次传动,可驱动活动卡盘机构沿着靠近或远离固定盖板的方向移动,且采用了螺纹的连接方式,使得调节精度较高,从而能够高精度调整永磁环的具体高度,达到在试验中可以高效且高精度调节试样表面磁场强度大小的目的,从而满足多种磁场强度大小工况下的实验要求。
本发明设有标尺槽、标尺及标尺针,通过观察标尺针对应的标尺的刻度可实现对永磁环高度的定位,并能精准得到永磁环移动的高度;本发明设有刻度环和基准线,过基准线所对齐的刻度环的刻度可精确掌控旋钮旋转的角度。通过精确掌握旋钮旋转的角度和永磁环移动的高度,能够可视化实现对永磁环的高度的高精度调整,以高效且高精度调节试样表面磁场强度大小。
本发明的活动卡盘机构包括卡盘,固定在卡盘中心处的磁环垫片,呈环形等间距设置的至少三个用于夹持永磁环的卡块,卡块背向永磁环的一侧设有用于驱动卡块沿卡块滑轨移动的驱动组件,应用时,将永磁环放置在磁环垫片上,再通过驱动组件驱动卡块靠近永磁环,就能实现对永磁环的夹持作用。
本发明通过卡块之间连接臂的设置,使得所有的卡块能够同步移动,应用时,对于不同直径的永磁环,通过所有的卡块同步移动,都能够将永磁环加紧,并能使得永磁环位于卡盘的中心处,及实现永磁环的对中定心作用。
综上,本发明能够方便且快捷的对不同大小永磁环进行定心和夹紧操作,能够高精度调整永磁环的具体高度,达到在试验中可以高效且高精度调节试样表面磁场强度大小的目的,从而满足多种磁场强度大小工况下的实验要求。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的整体示意图;
图2为本发明实施例的卡盘机构的结构示意图;
图3为本发明实施例的卡盘的结构示意图;
图4为本发明实施例的调节机构在缸体内的整体示意图;
图5为本发明实施例的缸体的结构示意图;
图6为本发明实施例的丝杠-卡盘传动示意图;
图7为本发明实施例的旋钮-蜗杆的装配示意图;
图8为本发明实施例的缸体-固定盖板的装配示意图;
图9为本发明实施例的卡块-连接臂的装配示意图。
其中,1、轴承螺栓;2、轴承螺母;3、标尺槽;4、标尺;5、标尺针;6、固定盖板;7、缸体;8、基准环;9、旋钮;10、紧定螺钉;11、主轴;12、电机;13、卡盘;14、磁环垫片;15、永磁环;16、连接臂;17、连接臂孔;18、卡块;19、丝杠螺杆;20、螺杆安装孔;21、连接臂槽;22、卡块滑轨;23、卡盘脊;24、推力滑动轴承;25、丝杠;26、蜗杆;27、转轴;28、配重块;29、缸体槽;30、轴承定位孔;31、蜗杆定位孔;32、转轴定位孔;33、基准环定位孔;34、卡盘内螺纹;35、丝杠螺纹;36、蜗轮;37、刻度环;38、定位销;39、旋钮定位孔;40、基准线;41、基准环定位脚;42、转轴定位孔;43、蜗杆定位槽;44、蜗杆定位脚;45、盖板脊;46、缸体定位孔;47、连接臂导柱;48、卡块螺纹孔;49、卡块导柱。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,进口特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括进口和第二特征直接接触,也可以包括进口和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,进口特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括进口特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示进口特征水平高度高于第二特征。进口特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括进口特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示进口特征水平高度小于第二特征。
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例
如图1所示的一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置,包括缸体7,用于驱动缸体7转动的电机12,用于安装试样的固定盖板6:
如图1、图8所示,电机12,通过主轴11与缸体7的底部相连,满足缸体7的旋转运动需要,所述缸体7的底部固定有套装在主轴11上的轴套,且轴套上沿其周侧开设有至少两个缸体定位孔46,所述缸体7通过螺纹穿过缸体定位孔46的紧定螺钉10与主轴11固定连接;
如图1、图8所示,固定盖板6,可拆卸式固定在所述缸体7的顶部;
如图2-6所示,缸体7内部设有水平设置的永磁环15,用于承载永磁环15的活动卡盘机构,及用于驱动活动卡盘机构上下移动的调节机构:
活动卡盘机构与所述缸体7活动连接,且所述活动卡盘机构能够沿靠近或远离所述固定盖板6的方向移动,所述活动卡盘机构设置有夹持工位;
如图2所示,永磁环15,设置于所述夹持工位,所述活动卡盘机构能够根据所述永磁环15的大小实现对中与夹紧功能;
调节机构,安装于所述缸体7内下部,所述调节机构连接于所述活动卡盘机构的底部;
其中,通过所述调节机构调节所述活动卡盘机构的高度位置,改变所述永磁环15与试样的间距,以调节试样表面的磁场强度。
如此,通过在缸体7与活动卡盘机构之间设置调节机构,能够高精度调整永磁环15的具体高度,达到在试验中可以高效且高精度调节试样表面磁场强度大小的目的,从而满足多种磁场强度大小工况下的实验要求。
可选的,活动卡盘机构、固定盖板6均为非导磁性材料。
作为一种可选的实施方式,如图4-7所示,所述调节机构包括:
转轴27,与所述缸体7转动连接;
旋钮机构,安装于所述转轴27的端部,并与转轴27固定连接;
蜗杆26,一端固定安装于所述转轴27上,另一端与所述缸体7转动连接;所述缸体7内底部固定有凸块,且所述凸块上开设有蜗杆定位孔31,所述蜗杆26背向转轴27的一端转动连接在蜗杆定位孔31内;
丝杠25,与所述缸体7通过推力滑动轴承24转动连接,所述丝杠25纵向设置在缸体7内侧的中轴线上,所述缸体7内底部设有供推力滑动轴承24安装的轴承定位孔30,所述轴承定位孔30内贯穿式设有轴承螺栓1,所述轴承螺栓1的下端延伸至缸体7下方并螺纹套接有轴承螺母2;
蜗轮36,固定套装于所述丝杠25上,且与所述蜗杆26啮合;
其中,所述活动卡盘机构与所述丝杠25转动连接,通过蜗轮36、蜗杆26的转动使丝杠25转动,调整所述活动卡盘机构的位置。
可选的,所述旋钮机构包括:
旋钮9,固定安装于转轴27一端,转轴27连接旋钮9的一端贯穿缸体7的侧壁,所述缸体7的壳体上开设有刚好供转轴27穿过的转轴定位孔32,旋钮9位于缸体7外侧;
基准环8,通过基准环定位脚41与所述缸体7上的基准环定位孔33固定安装于所述缸体7外表面上;
其中,所述旋钮9上设置有刻度环37,所述基准环8上设置有一条与所述刻度环37对应的基准线40。
如此,旋转旋钮9,即可调节活动卡盘机构的位置,简单且便捷;且通过基准线40所对齐的刻度环37的刻度可精确掌控旋转的角度。
可选的,如图2、图3、图6及图9所示,所述活动卡盘机构包括:
卡盘13,通过下端的卡盘内螺纹34与所述丝杠25转动连接,所述丝杠25上设有与卡盘内螺纹34螺纹适配的丝杠螺纹35,并且所述卡盘13周侧设有向上凸出的环形侧板,通过环形侧板外环面上的卡盘脊23与所述缸体7上的缸体槽29滑动连接;
卡块18,通过卡块导柱49与所述卡盘13上的卡块滑轨22滑动连接;呈环形等间距设置的至少三个,用于夹持永磁环15,
连接臂16,通过连接臂导柱47与所述卡盘13上连接臂槽21滑动连接,每个卡块18上位于其垂直于相应卡块滑轨22的方向上均开设有贯通相应两侧的连接臂孔17,每个连接臂孔17内均穿设有一个连接臂16,所述连接臂16的两端向卡盘13中心处所在侧弯折,每相邻两个卡块18之间的中部设有与卡盘13滑动连接的连接块,所述卡盘13上开设有位于其径向上且供连接块滑动的连接块滑轨,所述连接块上也开设有连接臂孔17,每相邻两个连接臂16的相近端均错位式延伸至相应连接块的连接臂孔17内;
磁环垫片14,固定安装在所述卡盘13的中心处;
丝杠螺杆19,卡盘13周侧设有向上凸出的环形侧板,所述环形侧板上开设有螺杆安装孔20,所述卡块18上开设有卡块螺纹孔48,所述卡块18通过卡块螺纹孔48螺纹适配性套装在丝杠螺杆19上,所述丝杠螺杆19的一端通过轴承转动连接于相应的螺杆安装孔20内,丝杠螺杆19的长度方向平行于卡块滑轨22的长度方向;
其中,通过拧动所述丝杠螺杆19,所有的卡块18与连接臂16同步向中心移动,实现对永磁环15的对中定心与夹紧作用。
作为一种可选的实施方式,如图1、图5及图8所示,所述卡盘13上固定有一根延伸至缸体7外侧的标尺针5,所述缸体7的一侧开设有供标尺针5上下移动的标尺槽3,所述标尺槽3的上端延伸至缸体7的顶部,所述缸体7的外侧面上设有位于标尺槽3一侧的标尺4,通过观察标尺针5对应的标尺4的刻度实现对永磁环15高度的定位;
优选的,如图5所示,所述缸体7内部背向蜗杆26的一侧固定有配重块28,实现缸体7在转动过程中的动平衡作用。
作为一种可选的实施方式,如图8所示,固定盖板6的底部设有直径小于其主体直径的环形体,所述环形体沿其外环面上等间距固定有与缸体槽29一一对应的盖板脊45,所述盖板脊45卡装在缸体槽29内。
作为一种可选的实施方式,如图7所示,所述旋钮9的一侧面固定有轴套环体,且轴套环体的一侧开设有贯通其内外侧面的旋钮定位孔39,所述转轴27上设置有转轴定位孔42,通过定位销38对旋钮9与转轴27固定连接。
作为一种可选的实施方式,如图7所示,所述转轴27上设置有蜗杆定位槽43,所述蜗杆26上设置有蜗杆定位脚44,所述蜗杆26通过所述蜗杆定位脚44伸入所述蜗杆定位槽43实现蜗杆26与转轴27的固定连接;所述蜗杆定位脚44和蜗杆定位槽43的纵截面均呈矩形。
上述用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置的使用方法,包括如下步骤:
S1、预先通过驱动组件使卡块18向外侧移动,将永磁环15置于卡盘13上的磁环垫片14处;
S2、反向操控驱动组件,使各个卡块18同步向内侧移动,至夹紧永磁环15,并且实现永磁环15与卡盘13同轴心;
S3、将活动卡盘机构放入缸体7中;
S4、旋转旋钮9,带动转轴27转动,蜗杆26随之转动,带动蜗轮36转动,丝杠25随之转动,驱动卡盘13进行升降式移动,将永磁环15的高度调节至初始设定高度;
S5、盖上固定盖板6,在固定盖板6上安装试样放上磁流体,打开电机12并调整转速,即可开始进行一次磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验;
S6、通过调节机构改变永磁环15的高度,并重新进行步骤S5;
S7、重复进行步骤S6,就能实现多种磁场强度大小工况下的实验要求,至实验结束。
如此,通过在缸体7与活动卡盘机构之间设置调节机构,能够高精度调整永磁环15的具体高度,达到在试验中可以高效且高精度调节试样表面磁场强度大小的目的,从而满足多种磁场强度大小工况下的实验要求。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其的限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置,其特征在于,包括缸体(7),用于驱动缸体(7)转动的电机(12),用于安装试样的固定盖板(6),所述电机(12)连接在缸体(7)的下方,所述固定盖板(6)可拆卸式安装在缸体(7)的顶部;所述缸体(7)内部设有水平设置的永磁环(15)及用于承载永磁环(15)的活动卡盘机构,且活动卡盘机构的底部安装有用于驱动活动卡盘机构上下移动的调节机构;
所述活动卡盘机构包括水平设置的卡盘(13),固定在卡盘(13)中心处的磁环垫片(14),呈环形等间距设置的至少三个用于夹持永磁环(15)的卡块(18),所述卡块(18)的底面通过卡块导柱(49)与卡盘(13)滑动连接,所述卡盘(13)上开设有位于其径向上且与卡块导柱(49)滑动适配的卡块滑轨(22),所述卡块(18)背向永磁环(15)的一侧设有用于驱动卡块(18)沿卡块滑轨(22)移动的驱动组件;所述卡盘(13)周侧设有向上凸出的环形侧板,所述环形侧板的外环侧沿其周侧等间距固定有竖直设置的卡盘脊(23),所述驱动缸体(7)的内侧壁上开设有与卡盘脊(23)一一对应并竖直延伸至缸体(7)顶部的缸体槽(29),所述卡盘脊(23)滑动连接在缸体槽(29)内;
所述调节机构包括与卡盘(13)螺纹连接的丝杠(25),固定套装在丝杠(25)上的蜗轮(36),啮合式设于蜗轮(36)一侧的蜗杆(26),同轴式连接在蜗杆(26)一端的转轴(27),以及固定连接在转轴(27)一端的旋钮(9),所述丝杠(25)纵向设置在缸体(7)内侧的中轴线上,且所述丝杠(25)的下端通过推力滑动轴承(24)与缸体(7)内底部转动连接,所述丝杠(25)上设有丝杠螺纹(35),所述卡盘(13)的下端开设有与丝杠螺纹(35)螺纹连接的卡盘内螺纹(34);所述旋钮(9)位于缸体(7)外侧。
2.根据权利要求1所述的一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置,其特征在于,所述驱动组件包括丝杠螺杆(19),开设在所述环形侧板上的螺杆安装孔(20),以及开设在卡块(18)上的卡块螺纹孔(48),所述卡块(18)通过卡块螺纹孔(48)螺纹适配性套装在丝杠螺杆(19)上,所述丝杠螺杆(19)的一端通过轴承转动连接于相应的螺杆安装孔(20)内。
3.根据权利要求2所述的一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置,其特征在于,所述固定盖板(6)的底部设有直径小于其主体直径的环形体,所述环形体沿其外环面上等间距固定有与缸体槽(29)一一对应的盖板脊(45),所述盖板脊(45)卡装在缸体槽(29)内。
4.根据权利要求1所述的一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置,其特征在于,每个卡块(18)上位于其垂直于相应卡块滑轨(22)的方向上均开设有贯通相应两侧的连接臂孔(17),每个连接臂孔(17)内均穿设有一个连接臂(16),所述连接臂(16)的两端向卡盘(13)中心处所在侧弯折,每相邻两个卡块(18)之间的中部设有与卡盘(13)滑动连接的连接块,所述卡盘(13)上开设有位于其径向上且供连接块滑动的连接块滑轨,所述连接块上也开设有连接臂孔(17),每相邻两个连接臂(16)的相近端均错位式延伸至相应连接块的连接臂孔(17)内;所述连接臂(16)的底部固定有连接臂导柱(47),所述卡盘(13)上开设有位于其径向上且与连接臂导柱(47)滑动适配的连接臂槽(21)。
5.根据权利要求1所述的一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置,其特征在于,所述缸体(7)内底部设有供推力滑动轴承(24)安装的轴承定位孔(30),所述轴承定位孔(30)内贯穿式设有轴承螺栓(1),所述轴承螺栓(1)的下端延伸至缸体(7)下方并螺纹套接有轴承螺母(2);所述缸体(7)内底部固定有凸块,且所述凸块上开设有蜗杆定位孔(31),所述蜗杆(26)背向转轴(27)的一端转动连接在蜗杆定位孔(31)内,所述蜗杆(26)朝向转轴(27)的一端固定有蜗杆定位脚(44),所述转轴(27)的一端开设有刚好供蜗杆定位脚(44)插入的蜗杆定位槽(43),所述蜗杆定位脚(44)和蜗杆定位槽(43)的纵截面均呈矩形;所述转轴(27)背向蜗杆(26)的一端开设有位于其径向上的转轴定位孔(42),所述旋钮(9)的一侧面固定有轴套环体,且轴套环体的一侧开设有贯通其内外侧面的旋钮定位孔(39),所述旋钮(9)与转轴(27)通过定位销(38)共同穿过转轴定位孔(42)和旋钮定位孔(39)实现固定连接。
6.根据权利要求1所述的一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置,其特征在于,所述转轴(27)连接旋钮(9)的一端贯穿缸体(7)的侧壁,所述缸体(7)的壳体上开设有刚好供转轴(27)穿过的转轴定位孔(32),所述缸体(7)的外壁上安装有间隙式套装在转轴(27)外侧的基准环(8),所述旋钮(9)贴附式位于基准环(8)背向缸体(7)的一侧,所述基准环(8)上设有一条基准线(40),所述旋钮(9)的环周侧设有刻度环(37),所述缸体(7)上安装基准环(8)的位置处开设有基准环定位孔(33),所述基准环(8)背向旋钮(9)的一侧面上固定有与基准环定位孔(33)卡接的基准环定位脚(41)。
7.根据权利要求1所述的一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置,其特征在于,所述缸体(7)内部背向蜗杆(26)的一侧固定有用于动平衡的配重块(28);所述卡盘(13)上固定有一根延伸至缸体(7)外侧的标尺针(5),所述缸体(7)的一侧开设有供标尺针(5)上下移动的标尺槽(3),所述标尺槽(3)的上端延伸至缸体(7)的顶部,所述缸体(7)的外侧面上设有位于标尺槽(3)一侧的标尺(4)。
8.根据权利要求1所述的一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置,其特征在于,所述电机(12)的顶部设有主轴(11),所述缸体(7)的底部固定有套装在主轴(11)上的轴套,且轴套上沿其周侧开设有至少两个缸体定位孔(46),所述缸体(7)通过螺纹穿过缸体定位孔(46)的紧定螺钉(10)与主轴(11)固定连接。
9.根据权利要求1所述的一种用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置,其特征在于,所述活动卡盘机构、固定盖板(6)均为非导磁性材料。
10.根据权利要求1~9任一项所述的用于磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验装置的使用方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1、预先通过驱动组件使卡块(18)向外侧移动,将永磁环(15)置于卡盘(13)上的磁环垫片(14)处;
S2、反向操控驱动组件,使各个卡块(18)同步向内侧移动,至夹紧永磁环(15),并且实现永磁环(15)与卡盘(13)同轴心;
S3、将活动卡盘机构放入缸体(7)中;
S4、旋转旋钮(9),带动转轴(27)转动,蜗杆(26)随之转动,带动蜗轮(36)转动,丝杠(25)随之转动,驱动卡盘(13)进行升降式移动,将永磁环(15)的高度调节至初始设定高度;
S5、盖上固定盖板(6),在固定盖板(6)上安装试样放上磁流体,打开电机(12)并调整转速,即可开始进行一次磁流体润滑的摩擦磨损旋转实验;
S6、通过调节机构改变永磁环(15)的高度,并重新进行步骤S5;
S7、重复进行步骤S6,就能实现多种磁场强度大小工况下的实验要求,至实验结束。
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