CN114324040A - 一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，包括固定机构，固定机构上设置有静球盒，静球盒上端开设有伸入口，静球盒用于放置三个相切的静球体和磁流体，固定机构一侧设置有试验机，试验机上设置有升降件，升降件通过连接架连接有旋转件，旋转件连接有动球体，升降件用于控制动球体与三个相切的静球体接触，然后旋转件用于控制动球体与三个相切的静球体旋转摩擦接触；静球盒下方设置有上下调节组件，上下调节组件上设置有永磁环，上下调节组件用于控制永磁环上下移动。本发明提高了实验精度，便于满足多种磁场强度大小工况下的实验要求。

Description

一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置

技术领域

本说明书一个或多个实施例涉及磁流体磨损摩擦试验技术领域，尤其涉及一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置。

背景技术

磁流体是将直径为纳米级的铁磁性颗粒均匀分散在基载液中，同时加入少量表面活性剂，表面活性剂之间的范德华力可以抑制颗粒的团聚凝集，形成具有超顺磁性的固液二相胶体溶液，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，磁性颗粒由于磁力矩作用将排成链状，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，承载能力增强。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。

而现有的磁流体磨损摩擦试验装置精度不够高，还不便于满足多种磁场强度大小工况下的实验要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，以致力于解决背景技术中的全部问题或者之一。

基于上述目的，本发明提供了一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，包括固定机构，所述固定机构上设置有静球盒，所述静球盒上端开设有伸入口，所述静球盒用于放置三个相切的静球体和磁流体，所述固定机构一侧设置有试验机，所述试验机上设置有升降件，所述升降件通过连接架连接有旋转件，所述旋转件连接有动球体，所述升降件用于控制所述动球体与三个相切的所述静球体接触，然后所述旋转件用于控制所述动球体与三个相切的所述静球体旋转摩擦接触；

所述静球盒下方设置有上下调节组件，所述上下调节组件上设置有永磁环，所述上下调节组件用于控制所述永磁环上下移动，改变所述静球体与所述动球体的接触摩擦点与所述永磁环之间的距离，以调节接触摩擦点表面的磁场强度。

可选的，所述静球盒上部内侧壁倾斜设置，所述静球盒下端开设有下螺纹口，所述下螺纹口配合设置有静螺纹件。

可选的，所述旋转件通过动球盒连接所述动球体，所述动球体放置在所述动球盒内，所述动球盒下端开设有开口，所述动球体下端伸出所述开口设置。

可选的，所述动球体上端开设有上螺纹口，所述上螺纹口处配合设置有动螺纹件。

可选的，所述上下调节组件包括固定底座，所述固定底座上滑动设置有底盘，所述底盘上设置所述永磁环，所述固定底座上设置有旋钮盘，所述固定底座内设置有通过调节转轴连接的调节偏心齿轮，所述调节转轴连接的调节偏心齿轮，所述调节转轴与所述调节偏心齿轮的轴线不共轴设置，所述调节偏心齿轮上端啮合传动有副偏心齿轮，所述副偏心齿轮通过副转轴与所述底盘连接，所述副偏心齿轮轴线与所述副转轴轴线不共轴设置，旋转所述旋钮盘，通过转动调节偏心齿轮带动副偏心齿轮转动，进而控制底盘上下移动。

可选的，所述固定底座上设置有滑轨凹槽，所述底盘上设置有与所述滑轨凹槽配合设置的滑轨凸起。

可选的，所述固定底座侧壁通过基准环设置所述旋钮盘，所述基准环侧壁上设置有第二定位槽，所述第二定位槽内滑动连接有定位卡板，所述旋钮盘侧壁上设置有刻度线，所述刻度线上设置有多个与所述定位卡板配合设置的刻度槽。

可选的，所述副转轴与所述底盘之间通过副齿轮轴连接，所述调节转轴与所述调节偏心齿轮之间通过调节齿轮轴连接，所述调节转轴上设置有开设有定位孔，所述旋钮盘上开设有旋钮定位孔，所述定位孔与所述旋钮定位孔通过定位销配合设置，所述固定底座侧壁上设置有基准环，所述基准环上设置有定位脚，所述固定底座侧壁上开设有与所述定位脚配合设置的第一定位槽。

可选的，所述底盘上通过夹持件连接有永磁环，所述夹持件包括与所述底盘固定连接的卡盘盖，所述卡盘盖上开设有至少两个卡盘槽，所述卡盘槽关于所述卡盘盖的圆心等角度设置，每个所述卡盘槽上设置有卡块，至少两个所述卡块之间设置所述永磁环，至少两个所述卡块相向设置用于对永磁环夹持设置，所述卡块下部设置有与所述卡盘槽滑动连接的卡盘脚，所述卡盘脚下端设置有旋转脚，所述底盘上开设有位于所述卡盘盖下方的放置槽，所述放置槽一侧连通有移动口，所述放置槽设置有旋转盘，所述旋转盘一侧连接有设置在所述移动口内的调节杆，所述旋转盘上开设有与所述旋转脚配合滑动设置的旋转槽，所述旋转槽关于所述旋转盘的圆心等角度设置，推动所述调节杆围绕所述旋转盘中心转动便于带动旋转盘转动，进而带动至少两个所述卡块相向设置用于对永磁环夹持设置。

可选的，所述固定机构包括箱体，所述箱体上端设置有所述静球盒连接的箱盖，所述上下调节组件设置在所述箱体内，所述上下调节组件位于所述箱盖下方。

从上面所述可以看出，本发明提供的一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，当需要进行磁流体磨损摩擦试验时，升降件控制所述动球体与三个相切的所述静球体接触，然后所述旋转件控制所述动球体与三个相切的所述静球体旋转摩擦接触，同时上下调节组件用于控制所述永磁环上下移动，改变所述静球体与所述动球体的接触摩擦点与所述永磁环之间的距离，以调节接触摩擦点表面的磁场强度，便于对调节磁流体磨损摩擦试验精度，提高了实验精度，便于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说明书一个或多个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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本说明书一个或多个实施例，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为本说明书一个或多个实施例的固定机构的结构示意图；

图2为本说明书一个或多个实施例的试验机的结构示意图；

图3为本说明书一个或多个实施例的静球盒的结构示意图；

图4为本说明书一个或多个实施例的固定机构的细节结构示意图；

图5为本说明书一个或多个实施例的夹持件的结构示意图；

图6为本说明书一个或多个实施例的上下调节组件的结构示意图；

图7为本说明书一个或多个实施例的上下调节组件的内部结构示意图；

图8为本说明书一个或多个实施例的旋钮盘的细节结构示意图。

图中：1、箱体；2、固定底座；2a、第一定位槽；2b、滑轨凹槽；3、旋钮盘；3a、刻度线；3b、刻度槽；3c、旋钮定位孔；4、底盘；4a、滑轨凸起；5、卡盘盖；5a、卡盘槽；6、卡块；6a、卡盘脚；6b、旋转脚；7、永磁环；8、箱盖；9、静球盒；10、动球盒；11、动螺纹杆；12、静螺纹件；13、静球体；14、动球体；15、旋转盘；15a、旋转槽；16、调节杆；17、基准环；17a、第二定位槽；17b、定位脚；18、副偏心齿轮；19、调节偏心齿轮；20、调节转轴；20a、定位孔；21、定位销；22、副转轴；23、副齿轮轴；24、调节齿轮轴；25、定位卡板；26、试验机。

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明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

需要说明的是，除非另外定义，本发明实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。

如图1和图2所示，一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，包括固定机构，所述固定机构上设置有静球盒9，所述静球盒9上端开设有伸入口，所述静球盒9用于放置三个相切的静球体13和磁流体，三个相切的静球体浸泡在静球盒9内放置的磁流体内，所述固定机构一侧设置有试验机26，所述试验机26上设置有升降件，所述升降件通过连接架连接有旋转件，所述旋转件连接有动球体14，所述升降件用于控制所述动球体14与三个相切的所述静球体13接触，然后所述旋转件用于控制所述动球体14与三个相切的所述静球体13旋转摩擦接触；

所述静球盒9下方设置有上下调节组件，所述上下调节组件上设置有永磁环7，所述上下调节组件用于控制所述永磁环7上下移动，改变所述静球体13与所述动球体14的接触摩擦点与所述永磁环7之间的距离，以调节接触摩擦点表面的磁场强度；

当需要进行磁流体磨损摩擦试验时，升降件控制所述动球体14与三个相切的所述静球体13接触，然后所述旋转件控制所述动球体14与三个相切的所述静球体13旋转摩擦接触，同时上下调节组件用于控制所述永磁环7上下移动，改变所述静球体13与所述动球体14的接触摩擦点与所述永磁环7之间的距离，以调节接触摩擦点表面的磁场强度，便于对调节磁流体磨损摩擦试验精度，提高了实验精度，便于满足多种磁场强度大小工况下的实验要求。

三个相切的所述静球体13为磁流体制备而成的用于进行摩擦磨损试验的试样。

如图3所示，为了便于将不同大小的静球体13放置在所述静球盒9内，所述静球盒9上部内侧壁倾斜设置，所述静球盒9下端开设有下螺纹口，所述下螺纹口配合设置有静螺纹件12。

为了便于动球体14的安装，所述旋转件通过动球盒10连接所述动球体14，所述动球体14放置在所述动球盒10内，所述动球盒10下端开设有开口，所述动球体14下端伸出所述开口设置。

为了便于将动球体14可以从动球盒10中取换及便于不同大小的动球体14放置在所述动球盒10中，所述动球体14上端开设有上螺纹口，所述上螺纹口处配合设置有动螺纹件11，便于通过大小的动球体14及静球体13满足多种磁场强度大小工况下的实验要求。

如图6和图7所示，为了便于控制所述永磁环7上下移动，改变所述静球体13与所述动球体14的接触摩擦点与所述永磁环7之间的距离，以调节接触摩擦点表面的磁场强度，所述上下调节组件包括固定底座2，所述固定底座2上滑动设置有底盘4，所述底盘4上设置所述永磁环7，所述固定底座2上设置有旋钮盘3，所述固定底座2内设置有通过调节转轴20连接的调节偏心齿轮19，所述调节转轴20连接的调节偏心齿轮19，所述调节转轴20与所述调节偏心齿轮19的轴线不共轴设置，所述调节偏心齿轮19上端啮合传动有副偏心齿轮18，所述副偏心齿轮18通过副转轴22与所述底盘4连接，所述副偏心齿轮18轴线与所述副转轴22轴线不共轴设置，旋转所述旋钮盘3，通过转动调节偏心齿轮带动副偏心齿轮转动，进而控制底盘4上下移动。

如图6所示，为了便于底盘4能够顺利的上下移动，防止底盘4移动偏移，所述固定底座2上设置有滑轨凹槽2b，所述底盘4上设置有与所述滑轨凹槽2b配合设置的滑轨凸起4a。

可选的，如图8所示，所述固定底座2侧壁通过基准环17设置所述旋钮盘3，所述基准环17侧壁上设置有第二定位槽17a，所述第二定位槽17a内滑动连接有定位卡板25，所述旋钮盘3侧壁上设置有刻度线3a，所述刻度线3a上设置有多个与所述定位卡板25配合设置的刻度槽3b，当转动旋钮盘3到一定角度，便于对底盘4进行一定升降的移动，然后将定位卡板25向前滑动，便于定位卡板25与所述刻度槽3b卡接，便于对旋钮盘3的锁定，便于在底盘4一定高度后防止旋钮盘3转动。

如图7和图8所示，所述副转轴22与所述底盘4之间通过副齿轮轴23连接，所述调节转轴20与所述调节偏心齿轮19之间通过调节齿轮轴24连接，所述调节转轴20上设置有开设有定位孔21，所述旋钮盘3上开设有旋钮定位孔3c，所述定位孔21与所述旋钮定位孔3c通过定位销配合设置，所述固定底座2侧壁上设置有基准环17，所述基准环17上设置有定位脚17b，所述固定底座2侧壁上开设有与所述定位脚17b配合设置的第一定位槽2a，便于基准环17与所述固定底座2连接。

如图5所示，所述底盘4上通过夹持件连接有永磁环7，所述夹持件包括与所述底盘4固定连接的卡盘盖5，所述卡盘盖5上开设有至少两个卡盘槽5a，所述卡盘槽5a关于所述卡盘盖5的圆心等角度设置，每个所述卡盘槽5a上设置有卡块6，至少两个所述卡块6之间设置所述永磁环7，至少两个所述卡块6相向设置用于对永磁环7夹持设置，所述卡块6下部设置有与所述卡盘槽5a滑动连接的卡盘脚6a，所述卡盘脚6a下端设置有旋转脚6b，所述底盘4上开设有位于所述卡盘盖5下方的放置槽，所述放置槽一侧连通有移动口，所述放置槽设置有旋转盘15，所述旋转盘15一侧连接有设置在所述移动口内的调节杆16，所述旋转盘15上开设有与所述旋转脚6b配合滑动设置的旋转槽15a，所述旋转槽15a关于所述旋转盘15的圆心等角度设置，推动所述调节杆16围绕所述旋转盘15中心转动便于带动旋转盘15转动，进而带动至少两个所述卡块6相向设置用于对永磁环7夹持设置。

为了便于对静球盒9进行支撑，如图4所示，所述固定机构包括箱体1，所述箱体1上端设置有所述静球盒9连接的箱盖8，所述上下调节组件设置在所述箱体1内，所述上下调节组件位于所述箱盖8下方，为了便于对静球盒9进行支撑，上下调节组件设置在所述箱盖8下方，上下调节组件便于控制其上的永磁环7上下移动，便于靠近或者远离所述静球盒9设置。

可选的，所述升降件包括有所述试验机26连接的驱动伸缩气缸，所述驱动伸缩气缸的伸缩端与所述连接架连接，为了便于控制连接架连接的旋转件上下移动，进而控制动球体14上下移动。

所述旋转件包括与所述连接架连接的旋转电机，所述旋转电机的输出端连接有旋转转轴，所述旋转转轴连接所述动球盒10，所述连接架与所述旋转电机之间设置有驱动伸缩推杆，当升降件将动球体14伸入到静球体13内，且动球体14下端与三个所述静球体13接触，旋转电机启动带动旋转转轴转动，进而带动动球体14转动，便于动球体14与三个所述静球体13摩擦。

当需要进行磁流体磨损摩擦试验时，试验机26上升降件控制所述动球体14与三个相切的所述静球体13接触，然后所述旋转件控制所述动球体14与三个相切的所述静球体13这四个球旋转摩擦接触，同时上下调节组件用于控制所述永磁环7上下移动，能够高精度调整永磁环的具体高度，改变所述静球体13与所述动球体14的接触摩擦点与所述永磁环7之间的距离，以调节接触摩擦点表面的磁场强度，便于对调节磁流体磨损摩擦试验精度，提高了实验精度，便于满足多种磁场强度大小工况下的实验要求。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上任何实施例的讨论仅为示例性的，并非旨在暗示本公开的范围被限于这些例子；在本发明的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以以任意顺序实现，并存在如上所述的本发明的不同方面的许多其它变化，为了简明它们没有在细节中提供。

本发明的实施例旨在涵盖落入所附权利要求的宽泛范围之内的所有这样的替换、修改和变型。因此，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何省略、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 (10)

1.一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，其特征在于，包括：包括固定机构，所述固定机构上设置有静球盒(9)，所述静球盒(9)上端开设有伸入口，所述静球盒(9)用于放置三个相切的静球体(13)和磁流体，所述固定机构一侧设置有试验机(26)，所述试验机(26)上设置有升降件，所述升降件通过连接架连接有旋转件，所述旋转件连接有动球体(14)，所述升降件用于控制所述动球体(14)与三个相切的所述静球体(13)接触，然后所述旋转件用于控制所述动球体(14)与三个相切的所述静球体(13)旋转摩擦接触；

所述静球盒(9)下方设置有上下调节组件，所述上下调节组件上设置有永磁环(7)，所述上下调节组件用于控制所述永磁环(7)上下移动，改变所述静球体(13)与所述动球体(14)的接触摩擦点与所述永磁环(7)之间的距离，以调节接触摩擦点表面的磁场强度。

2.根据权利要求1所述的一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，其特征在于，所述静球盒(9)上部内侧壁倾斜设置，所述静球盒(9)下端开设有下螺纹口，所述下螺纹口配合设置有静螺纹件(12)。

3.根据权利要求1所述的一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，其特征在于，所述旋转件通过动球盒(10)连接所述动球体(14)，所述动球体(14)放置在所述动球盒(10)内，所述动球盒(10)下端开设有开口，所述动球体(14)下端伸出所述开口设置。

4.根据权利要求3所述的一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，其特征在于，所述动球体(14)上端开设有上螺纹口，所述上螺纹口处配合设置有动螺纹件(11)。

5.根据权利要求1所述的一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，其特征在于，所述上下调节组件包括固定底座(2)，所述固定底座(2)上滑动设置有底盘(4)，所述底盘(4)上设置所述永磁环(7)，所述固定底座(2)上设置有旋钮盘(3)，所述固定底座(2)内设置有通过调节转轴(20)连接的调节偏心齿轮(19)，所述调节转轴(20)连接的调节偏心齿轮(19)，所述调节转轴(20)与所述调节偏心齿轮(19)的轴线不共轴设置，所述调节偏心齿轮(19)上端啮合传动有副偏心齿轮(18)，所述副偏心齿轮(18)通过副转轴(22)与所述底盘(4)连接，所述副偏心齿轮(18)轴线与所述副转轴(22)轴线不共轴设置，旋转所述旋钮盘(3)，通过转动调节偏心齿轮带动副偏心齿轮转动，进而控制底盘(4)上下移动。

6.根据权利要求5所述的一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，其特征在于，所述固定底座(2)上设置有滑轨凹槽(2b)，所述底盘(4)上设置有与所述滑轨凹槽(2b)配合设置的滑轨凸起(4a)。

7.根据权利要求5所述的一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，其特征在于，所述固定底座(2)侧壁通过基准环(17)设置所述旋钮盘(3)，所述基准环(17)侧壁上设置有第二定位槽(17a)，所述第二定位槽(17a)内滑动连接有定位卡板(25)，所述旋钮盘(3)侧壁上设置有刻度线(3a)，所述刻度线(3a)上设置有多个与所述定位卡板(25)配合设置的刻度槽(3b)。

8.根据权利要求7所述的一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，其特征在于，所述副转轴(22)与所述底盘(4)之间通过副齿轮轴(23)连接，所述调节转轴(20)与所述调节偏心齿轮(19)之间通过调节齿轮轴(24)连接，所述调节转轴(20)上设置有开设有定位孔(21)，所述旋钮盘(3)上开设有旋钮定位孔(3c)，所述定位孔(21)与所述旋钮定位孔(3c)通过定位销配合设置，所述固定底座(2)侧壁上设置有基准环(17)，所述基准环(17)上设置有定位脚(17b)，所述固定底座(2)侧壁上开设有与所述定位脚(17b)配合设置的第一定位槽(2a)。

9.根据权利要求5所述的一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，其特征在于，所述底盘(4)上通过夹持件连接有永磁环(7)，所述夹持件包括与所述底盘(4)固定连接的卡盘盖(5)，所述卡盘盖(5)上开设有至少两个卡盘槽(5a)，所述卡盘槽(5a)关于所述卡盘盖(5)的圆心等角度设置，每个所述卡盘槽(5a)上设置有卡块(6)，至少两个所述卡块(6)之间设置所述永磁环(7)，至少两个所述卡块(6)相向设置用于对永磁环(7)夹持设置，所述卡块(6)下部设置有与所述卡盘槽(5a)滑动连接的卡盘脚(6a)，所述卡盘脚(6a)下端设置有旋转脚(6b)，所述底盘(4)上开设有位于所述卡盘盖(5)下方的放置槽，所述放置槽一侧连通有移动口，所述放置槽设置有旋转盘(15)，所述旋转盘(15)一侧连接有设置在所述移动口内的调节杆(16)，所述旋转盘(15)上开设有与所述旋转脚(6b)配合滑动设置的旋转槽(15a)，所述旋转槽(15a)关于所述旋转盘(15)的圆心等角度设置，推动所述调节杆(16)围绕所述旋转盘(15)中心转动便于带动旋转盘(15)转动，进而带动至少两个所述卡块(6)相向设置用于对永磁环(7)夹持设置。

10.根据权利要求5所述的一种磁流体润滑的四球摩擦磨损试验装置，其特征在于，所述固定机构包括箱体(1)，所述箱体(1)上端设置有所述静球盒(9)连接的箱盖(8)，所述上下调节组件设置在所述箱体(1)内，所述上下调节组件位于所述箱盖(8)下方。

Images