CN203929765U - 油膜可靠性试验装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种油膜可靠性试验装置，其是由底座、油箱、固定轴滚轮支座、固定滚轮、固定滚轮轴、移动轴滚轮、移动滚轮轴、移动滚轮支架、插销、弹簧、丝杠螺母、丝杠螺母支座、丝杠、弹簧导向杆、滚轮支架底座、支架插销、链轮、第一电机和第二电机构成，本实用新型速度调控部分采用交流电机带动固定滚轮和移动轴滚轮进行转动，模拟旋转副的转动与相对滑动，同时利用变频器控制电机转速，对滚轮面的旋转速度和相对滑动速度进行控制，通过调节两电机转速对两个滚轮的旋转速度进行调控，从而控制了两个滚轮的滚动速度、相对滑动速度与滑滚比，进而得到了不同参数下的油膜，并通过传感器测量，得到了各种情况下的油膜参数，为润滑油性能的评价与设备润滑油选型提供了实用的基础数据。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种应用于润滑油检测的试验装置，具体的讲，本实用新型涉及一种能够对摩擦转动副实现可控变载荷、变转速与变滑滚比并可以进行油膜可靠性检测的实验装置。
背景技术
齿轮传动具有平稳，传动比精确，工作可靠，效率高，使用的功率、速度和尺寸范围大等优点，因此被广泛应用到机械相关的各个领域。而在传动过程中，齿轮啮合表面存在相对滚动与滑动，所以润滑对齿轮的使用寿命以及传递效率起到了至关重要的作用。由于齿轮表面结构相对复杂，无法直接通过试验的方法评估润滑油作用的大小以及油膜的可靠性。另外，由于齿轮的标准化设计，无法通过常规的改变齿轮参数来对齿轮油膜进行试验检测。目前对油膜厚度、压力温度的获取，大多通过理论方面的计算或者间接的测量，在实时性以及精度方面多具有局限性。
发明内容
本实用新型的目的是要解决目前齿轮润滑油检测装置中不能改变滑滚比的技术问题，而提供一种可调控绝对转速、相对滑动速度以及载荷的润滑油油膜可靠性试验装置。
是由底座、油箱、固定轴滚轮支座、固定滚轮、固定滚轮轴、移动轴滚轮、移动滚轮轴、移动滚轮支架、插销、弹簧、丝杠螺母、丝杠螺母支座、丝杠、弹簧导向杆、滚轮支架底座、支架插销、下链轮、第一电机、链条、 上链轮、联轴器和第二电机构成，第一电机和第二电机安置在底座上，第二电机的输出轴通过联轴器与固定滚轮轴连接，固定滚轮穿套固定在固定滚轮轴上，固定滚轮通过固定滚轮轴和轴承固定在固定轴滚轮支座上，固定滚轮上安装有热敏电阻温度传感器、电容式压力传感器和电涡流油膜厚度传感器，用于测量两滚轮之间油膜温度、油膜压力以及油膜厚度；第一电机的输出轴通过下链轮、上链轮上和链条与移动滚轮轴联接，移动轴滚轮穿套固定在移动滚轮轴上；移动轴滚轮通过移动滚轮轴与轴承固定在移动轴滚轮支架上，移动轴滚轮支架通过支架插销与滚轮支架底座连接，移动轴滚轮支架另一端通过插销与弹簧导向杆连接，移动轴滚轮支架与弹簧导向杆之间安置压力传感器，用于测量弹簧导向杆与滚轮支架的压力。弹簧导向杆穿过弹簧与中空的丝杠，丝杠通过螺纹与丝杠螺母连接，丝杠螺母通过销轴安装在丝杠螺母底座上，通过丝杠挤压弹簧，推动弹簧导向杆向移动轴滚轮支架施加载荷，通过力的传递作用，将力传递到移动轴滚轮和固定滚轮上。油膜形成于移动轴滚轮和固定滚轮之间，通过安装在固定滚轮上的传感器进行测量；固定滚轮上每隔90°布置两个传感器孔，一个传感器孔布置在固定滚轮中心面的位置，另一个传感器孔布置在靠近固定滚轮断面位置，整个固定滚轮一共设置八个传感器孔，传感器孔内安置热敏电阻温度传感器、电容式压力传感器和电涡流油膜厚度传感器，各传感器通过信号线分别与相应电荷放大器和数字显示器连接。为防止信号线妨碍轴的旋转，在固定滚轮轴上开了信号线槽，用于放置信号线，固定滚轮轴的外端设置滑环，引出信号线。
本实用新型的热敏电阻温度传感器、电容式压力传感器和电涡流油膜厚度传感器用于提供测量滚轮间油膜的状态，为研究油膜特性提供支持，对于传感器数量不做严格限制，可根据实际的滚轮尺寸和测量需要进行增减，理 论上越多越好。在本实施例中，滚轮上每种传感器安置四个。
所述热敏电阻温度传感器的工作原理是：利用半导体材料阻值随温度增加而降低的原理。由于热敏电阻体积非常小，所以对温度变化的响应比较快。传感器通过放大电路，将阻值的变化转化为标准信号输出，即可得到温度的变化。
所述电容式压力传感器的工作原理是：电容极板的相对位置会随着压力的变化而改变，从而引起电容的改变，通过检测电路对电容的测量，实现压力的测量。
电涡流油膜厚度传感器根据法拉第电磁感应原理，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时(与金属是否块状无关，且切割不变化的磁场时无涡流)，导体内将产生呈涡旋状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。电涡流油膜厚度传感器是利用电涡流效用制作而成。
热敏电阻温度传感器、电容式压力传感器和电涡流油膜厚度传感器皆有电荷放大器，传感器采集到的信号经电荷放大器放大后，通过信号转换电路采集到电脑中，进一步对数据进行分析。
与现有技术相比本实用新型的有益效果是：
1、本实用新型所述的油膜可靠性试验装置中的速度调控部分采用交流电机带动滚轮进行转动，模拟旋转副的转动与相对滑动，同时利用变频器控制电机转速，对滚轮面的旋转速度和相对滑动速度进行控制。通过调节两电机转速对移动轴滚轮和固定滚轮的旋转速度进行调控，从而控制了移动轴滚轮和固定滚轮的滚动速度、相对滑动速度与滑滚比，进而得到了不同参数下的油膜，并通过传感器测量，得到了各种情况下的油膜参数，为润滑油性能的 评价与设备润滑油选型提供了实用的基础数据。
2、本实用新型的油膜可靠性试验装置的移动轴滚轮和固定滚轮之间的转速可以根据测量要求进行设定，实现了移动轴滚轮和固定滚轮转动速度与相对滑动速度的可操作性。
3、本实用新型的润滑试验装置中的载荷加载部分采用螺旋丝杠、弹簧结合的方式对移动轴滚轮和固定滚轮进行加载，通过旋转丝杠，调节弹簧压缩长度来改变载荷大小。
4、本实用新型所述的油膜可靠性试验装置中的载荷加载部分在弹簧导向杆与移动轴滚轮支架间设置有压力传感器，能实时检测载荷的大小；在固定滚轮表面安装有压传感器、厚度传感器和温度传感器，对转子表面的油膜特性进行实时监控。
附图说明
图1是本实用新型立体示意图。
图2是本实用新型载荷加载部分的立体分解示意图。
图3是本实用新型的固定滚轮上传感器安置示意图。
具体实施方式
请参阅图1、图2和图3所示，本实用新型是由底座1、油箱2、固定轴滚轮支座3、固定滚轮4、固定滚轮轴5、移动轴滚轮6、移动滚轮轴7、移动滚轮支架8、插销9、弹簧10、丝杠螺母11、丝杠螺母支座12、丝杠13、弹簧导向杆14、滚轮支架底座15、支架插销16、下链轮17、第一电机18、链条19、上链轮20、联轴器21和第二电机22构成，第一电机18和第二电机22安置在底座1上，第二电机22的输出轴通过联轴器21与固定滚轮轴5连接，固定滚轮4穿套固定在固定滚轮轴5上，固定滚轮4通过固定滚轮轴5 和轴承固定在固定轴滚轮支座3上，固定滚轮4上安装有热敏电阻温度传感器、电容式压力传感器和电涡流油膜厚度传感器，用于测量两滚轮之间油膜温度、油膜压力以及油膜厚度；第一电机18的输出轴通过下链轮17、上链轮上20和链条19与移动滚轮轴7联接，移动轴滚轮6穿套固定在移动滚轮轴7上；移动轴滚轮6通过移动滚轮轴7与轴承固定在移动轴滚轮支架8上，移动轴滚轮支架8通过支架插销16与滚轮支架底座15连接，移动轴滚轮支架8另一端通过插销9与弹簧导向杆14连接，移动滚轮支架8与弹簧导向杆14之间安置压力传感器，用于测量弹簧导向杆14与滚轮支架的压力。弹簧导向杆14穿过弹簧10与中空的丝杠13，丝杠13通过螺纹与丝杠螺母11连接，丝杠螺母11通过销轴安装在丝杠螺母底座12上，通过丝杠13挤压弹簧10，推动弹簧导向杆14向移动轴滚轮支架8施加载荷，通过力的传递作用，将力传递到移动轴滚轮6和固定滚轮4上。油膜形成于移动轴滚轮6和固定滚轮4之间，通过安装在固定滚轮4上的传感器进行测量；固定滚轮4上每隔90°布置两个传感器孔41，一个传感器孔布置在固定滚轮4中心面的位置，另一个传感器孔布置在靠近固定滚轮4断面位置，整个固定滚轮4一共设置八个传感器孔41，传感器孔41内安置热敏电阻温度传感器、电容式压力传感器和电涡流油膜厚度传感器，各传感器通过信号线分别与相应电荷放大器和数字显示器连接。为防止信号线妨碍轴的旋转，在固定滚轮轴5上开了信号线槽51，用于放置信号线，固定滚轮轴5的外端设置滑环，引出信号线。所述的滑环结构是现有技术，在此不再赘述。
本实用新型中，热敏电阻温度传感器、电容式压力传感器和电涡流油膜厚度传感器用于提供测量滚轮间油膜的状态，为研究油膜特性提供支持，对于传感器数量不做严格限制，可根据实际的滚轮尺寸和测量需要进行增减， 理论上越多越好。在本实施例中，滚轮上每种传感器安置四个。
所述热敏电阻温度传感器的工作原理是：利用半导体材料阻值随温度增加而降低的原理。由于热敏电阻体积非常小，所以对温度变化的响应比较快。传感器通过放大电路，将阻值的变化转化为标准信号输出，即可得到温度的变化。
所述电容式压力传感器的工作原理是：电容极板的相对位置会随着压力的变化而改变，从而引起电容的改变，通过检测电路对电容的测量，实现压力的测量。
电涡流油膜厚度传感器根据法拉第电磁感应原理，块状金属导体置于变化的磁场中或在磁场中作切割磁力线运动时(与金属是否块状无关，且切割不变化的磁场时无涡流)，导体内将产生呈涡旋状的感应电流，此电流叫电涡流，以上现象称为电涡流效应。电涡流油膜厚度传感器是利用电涡流效用制作而成。
热敏电阻温度传感器、电容式压力传感器和电涡流油膜厚度传感器皆有电荷放大器，传感器采集到的信号经电荷放大器放大后，通过信号转换电路采集到电脑中，进一步对数据进行分析。
Claims (1)
1.一种油膜可靠性试验装置，其特征在于：是由底座(1)、油箱(2)、固定轴滚轮支座(3)、固定滚轮(4)、固定滚轮轴(5)、移动轴滚轮(6)、移动滚轮轴(7)、移动滚轮支架(8)、插销(9)、弹簧(10)、丝杠螺母(11)、丝杠螺母支座(12)、丝杠(13)、弹簧导向杆(14)、滚轮支架底座(15)、支架插销(16)、下链轮(17)、第一电机(18)、链条(19)、上链轮(20)、联轴器(21)和第二电机(22)构成，第一电机(18)和第二电机(22)安置在底座(1)上，第二电机(22)的输出轴通过联轴器(21)与固定滚轮轴(5)连接，固定滚轮(4)穿套固定在固定滚轮轴(5)上，固定滚轮(4)通过固定滚轮轴(5)和轴承固定在固定轴滚轮支座(3)上，固定滚轮(4)上安装有热敏电阻温度传感器、电容式压力传感器和电涡流油膜厚度传感器，用于测量两滚轮之间油膜温度、油膜压力以及油膜厚度；第一电机(18)的输出轴通过下链轮(17)、上链轮上(20)和链条(19)与移动滚轮轴(7)联接，移动轴滚轮(6)穿套固定在移动滚轮轴(7)上；移动轴滚轮(6)通过移动滚轮轴(7)与轴承固定在移动轴滚轮支架(8)上，移动轴滚轮支架(8)通过支架插销(16)与滚轮支架底座(15)连接，移动轴滚轮支架(8)另一端通过插销(9)与弹簧导向杆(14)连接，移动滚轮支架(8)与弹簧导向杆(14)之间安置压力传感器，用于测量弹簧导向杆(14)与滚轮支架的压力；弹簧导向杆(14)穿过弹簧(10)与中空的丝杠(13)，丝杠(13)通过螺纹与丝杠螺母(11)连接，丝杠螺母(11)通过销轴安装在丝杠螺母底座(12)上，通过丝杠(13)挤压弹簧(10)，推动弹簧导向杆(14)向移动轴滚轮支架(8)施加载荷，将力传递到移动轴滚轮(6)和固定滚轮(4)上；油膜形成于移动轴滚轮(6)和固定滚轮(4)之间，通过安装在固定滚轮(4)上的传感器进行测量；固定滚轮(4)上每隔90°布置两个传感器孔(41)，一个传感器孔布置在固定滚轮(4)中心面的位置，另一个传感器孔布置在靠近固定滚轮(4)断面位置，整个固定滚轮(4)一共设置八个传感器孔(41)，传感器孔(41)内安置热敏电阻温度传感器、电容式压力传感器和电涡流油膜厚度传感器，各传感器通过信号线分别与相应电荷放大器和数字显示器连接；固定滚轮轴(5)上开设有信号线槽(51)，用于放置信号线，固定滚轮轴(5)的外端设置滑环，引出信号线。
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|---|---|---|---|---|
| CN113295084A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-08-24 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种间接测量齿轮啮合区油膜厚度的装置及测量方法 |
| CN113405444A (zh) * | 2021-06-15 | 2021-09-17 | 中国航发沈阳发动机研究所 | 一种测量齿轮啮合区油膜厚度的装置及测量方法 |
| CN116697874A (zh) * | 2023-08-07 | 2023-09-05 | 江苏领臣精密机械有限公司 | 一种静压导轨油膜厚度检测设备 |
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