CN210690051U - 润滑试验机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种润滑试验机，包括：支撑台，支撑台上设有通孔；回转部，转动连接于支撑台的通孔上，回转部上设有与通孔同轴的玻璃盘，回转部用于带动玻璃盘转动；加载部，与支撑台连接，加载部上设有滚子，滚子用于在玻璃盘内滚动，加载部用于为滚子施加加载力，加载部上还设有第一磁力件；自平衡部，包括与支撑台连接的调节杆，调节杆设于第一磁力件的上方，调节杆靠近第一磁力件的一端设有第二磁力件，第一磁力件与第二磁力件相互吸引；拉力传感器，设于支撑台上，拉力传感器与加载部连接，用于测量拉力数据。本实用新型公开的方案能够去除原始加载误差，提高加载精度。

Description

润滑试验机

技术领域

本实用新型属于测试仪器技术领域，具体涉及一种润滑试验机。

背景技术

润滑试验机通常用于研究轴承的工作原理，也即研究一对接触副润滑接触区域的变形情况、润滑油膜形状、摩擦力等特征。

润滑试验机，分为点接触、面接触、线接触三种形式，即：将一个钢球加载于一个玻璃盘，形成一对接触副，接触区涂有润滑油或润滑脂。其中，玻璃盘表面涂覆一定厚度的分光层。在钢球与玻璃盘接触区下方，放置显微镜。当钢球与玻璃盘相对转动时，形成润滑油膜，可通过显微镜观测接触区的光干涉条纹。干涉条纹可以通过CCD采集，经过专用图像分析软件，获得接触区的油膜轮廓。但是在对钢球施加加载力时，往往由于加载装置自身的重力也施加在钢球上，导致存在原始加载误差，加载精度降低，并且在测量接触区干涉图像时，由于润滑中摩擦力绝对值本身较小，而加载装置自身的内部转动摩擦力较大，往往造成获得的摩擦力精度较低，甚至无法测量。

因此，如何去除原始加载误差，提高加载精度成为亟待解决的第一问题；

此外，如何克服加载装置自身的内部转动摩擦力，从而有效测量摩擦力成为待解决的第二问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于如何克服去除原始加载误差，提高加载精度。

为此，根据第一方面，本实用新型实施例公开了润滑试验机，包括：支撑台，支撑台上设有通孔；回转部，转动连接于支撑台的通孔上，回转部上设有与通孔同轴的玻璃盘，回转部用于带动玻璃盘转动；加载部，与支撑台连接，加载部上设有滚子，滚子用于在玻璃盘内滚动，加载部用于为滚子施加加载力，加载部上还设有第一磁力件；自平衡部，包括与支撑台连接的调节杆，调节杆设于第一磁力件的上方，调节杆靠近第一磁力件的一端设有第二磁力件，第一磁力件与第二磁力件相互吸引；拉力传感器，设于支撑台上，拉力传感器与加载部连接，用于测量拉力数据。

可选地，加载部包括：旋转组件，与支撑台转动连接；悬臂，悬臂的一端与旋转组件固定连接，悬臂的一侧设有砝码杯，滚子设于悬臂的另一侧，滚子与砝码杯同轴设置，砝码杯用于放置砝码以向滚子施加加载力，第一磁力件设于悬臂的另一端。

可选地，旋转组件包括：主轴，与支撑台转动连接，主轴的一端穿过支撑台并与悬臂固定连接，主轴上装配有两个轴承；轴承外套，套设于轴承外侧，且两个轴承分别位于轴承外套的两端，轴承外套的两端还分别套设有密封件，密封件与轴承形成迷宫密封；压紧螺母，套设于主轴远离支撑台的一端，用于调整轴承的轴向游隙。

可选地，旋转组件还包括：连接台，连接台上设有安装座，悬臂固定安装于安装座内，主轴的一端穿过支撑台并与连接台固定连接。

可选地，加载部还包括：万向节，与滚子固定连接，万向节与悬臂转动连接；调节件，连接于悬臂上且调节件与滚子同侧设置，用于调节滚子的高度。

可选地，玻璃盘表面镀有分光膜，润滑试验机还包括：显微镜，设置于支撑台下方，用于观测玻璃盘与滚子的接触区；图像传感器，与显微镜电连接，图像传感器用于采集接触区内的光干涉条纹。

可选地，玻璃盘上设有凹槽，滚子在凹槽内滚动。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型实施例公开的一种润滑试验机，由于加载部为滚子施加加载力，使滚子与玻璃盘接触，因此在回转部带动玻璃盘转动时，使得拉力传感器即可测量加载部的拉力数据，也即此时滚子与玻璃盘之间的摩擦力；通过调节调节杆的高度，以调整第二磁力件与第一磁力件之间的吸引力的大小，使得第二磁力件与第一磁力件之间的吸引力能够抵消加载部的重力，从而达到去除原始加载误差，提高加载精度的目的。

在其他实施例中，在在主轴上设置轴承和密封件，并使轴承和密封件形成迷宫密封，并在主轴远离支撑台的一端设置压紧螺母，用于调整轴承的轴向游隙，从而克服加载装置摆臂自转中的内摩擦力，提高了摩擦力的测量精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域技术人员来讲，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为本实用新型实施例中公开的一种润滑试验机的结构示意图；

图2为本实用新型实施例中公开的加载部的结构示意图；

图3为本实用新型实施例中公开的旋转组件的剖视图。

附图标记：1、支撑台；2、回转部；3、加载部；31、旋转组件；311、主轴；312、轴承；313、轴承顶筒；314、轴承外套；315、密封件；316、压紧螺母；317、连接台；318、安装座；32、悬臂；33、砝码杯；34、滚子；35、第一磁力件；36、万向节；37、调节件；4、拉力传感器；5、自平衡部；51、调节杆；52、第二磁力件；6、显微镜；7、图像传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

为了提高加载精度和摩擦力的测量精度，本实用新型公开了一种润滑试验机，请参考图1，为本实施例公开的一种润滑试验机的结构示意图，该润滑试验机包括：

支撑台1，支撑台1上设置有通孔。

回转部2，转动连接在支撑台1的通孔上，回转部2上设有与通孔同轴的玻璃盘，回转部2用于带动玻璃盘转动。在一个实施例中，回转部2下方还设置有同步轮，支撑台1下方还设置有动力源，动力源的输出端通同步带与同步轮连接，以带动回转部2转动。在具体实施过程中，动力源可以包括驱动电机和减速器，以控制回转部2的转速，也即控制玻璃盘的转速，实现玻璃盘0～1000rmp转速。

加载部3，与支撑台1连接，加载部3上设有滚子34，滚子34用于在玻璃盘内滚动，加载部3用于为滚子34施加加载力，在具体实施过程中，滚子34可以是滑块，也可以是钢球等。加载部3上还设有第一磁力件35，在具体实施过程中，第一磁力件35可以是磁铁，也可以是电磁铁。

拉力传感器4，安装于支撑台1上，拉力传感器4与加载部3连接，用于测量拉力数据。在具体实施过程中，拉力传感器4与加载部3通过连接线连接，能够实现对加载部3的单向限位，也即限制加载部3的转动方向。

在一个实施例中，玻璃盘与滚子34接触的一面镀有分光膜，并且玻璃盘上设有凹槽，凹槽内可以填充润滑剂，滚子34在玻璃盘的凹槽内滚动。

在一个实施例中，请参考图2，为本实施例公开的加载部的结构示意图。加载部3包括：旋转组件31，与支撑台1转动连接；悬臂32，悬臂32的一端与旋转组件31固定连接，悬臂32的一侧设有砝码杯33，滚子34设于悬臂32的另一侧，滚子34与砝码杯33同轴设置，砝码杯33用于放置砝码以向滚子34施加加载力，第一磁力件35设于悬臂32远离旋转组件31的一端。在具体实施过程中，向砝码杯33内放入砝码，放入砝码的重量即为施加于滚子34的加载力。当回转部2带动玻璃盘转动时，由于玻璃盘与滚子34接触，且玻璃盘与滚子34之间存在摩擦力，因此滚子34也在玻璃盘的凹槽内滚动，且此时滚子34与玻璃盘发生相对运动，由于滚子34与悬臂32连接，因此将带动悬臂32相对于玻璃盘发生相对运动，悬臂32即会带动旋转组件31转动，此时与加载部3连接的拉力传感器4测得的拉力数据，即为滚子34与玻璃盘之间的摩擦力。

在一个实施例中，请参考图3，为本实施例公开的旋转组件的剖视图。旋转组件31包括：主轴311，主轴311与支撑台1转动连接，主轴311的一端穿过支撑台1并与悬臂32固定连接，且主轴311上装配有两个轴承312，在具体实施过程中，轴承312可以是角接触球轴承，且两个轴承312之间还设置有轴承顶筒313，轴承顶筒313的两端分别与两个轴承312相抵。轴承外套314，套设于两个轴承312外侧，且两个轴承312分别位于轴承外套314的两端，轴承外套314的两端还分别套设有密封件315，且密封件315与轴承312形成迷宫密封。压紧螺母316，套设于主轴311远离支撑台1的一端，用于调整轴承312的轴向游隙。采用该旋转组件31能够克服加载装置悬臂32自转中的内摩擦力，提高了摩擦力的测量精度。

在一个实施例中，请参考图2，旋转组件31还包括连接台317。连接台317与主轴311穿过支撑台1的一端固定连接，且连接台317上还固定安装有安装座318，安装座318用于固定安装悬臂32。加载部3还包括：万向节36和调节件37，万向节36与滚子34固定连接，且万向节36与悬臂32转动连接，万向节36使得滚子34在玻璃盘内转动时，能够灵活调整转动方向。调节件37连接于悬臂32上，且调节件37与滚子34同侧设置，在具体实施过程中，调节件37可以是一个或者多个与悬臂32螺纹连接的螺纹杆，用于调节滚子34的高度，使得滚子34能够与玻璃盘接触。

自平衡部5，包括与支撑台1连接的调节杆51，调节杆51设置于第一磁力件35的上方，在具体实施过程中，调节杆51可以通过连接杆与支撑台1，并且调节杆51是与连接杆螺纹连接的螺纹杆，螺纹连接便于调节调节杆51的高度。调节杆51靠近第一磁力件35的一端设有第二磁力件52，在具体实施过程中，第二磁力件52可以是磁铁，也可以是电磁铁，且第一磁力件35与第二磁力件52的磁性相反。调节杆51与连接杆螺纹连接用于调整调节杆51的高度，也即调整第一磁力件35与第二磁力件52之间的距离，进而调整第一磁力件35与第二磁力件52之间的吸引力，使得第一磁力件35与第二磁力件52之间的吸引力等于加载部3的重力，抵消加载部3的重力使得滚子34与玻璃盘之间的接触压力为零。

在一个实施例中，请参考图1，该润滑试验机还包括：显微镜6，设置于支撑台1的下方，显微镜6的镜头与玻璃盘相对设置，显微镜6用于观测玻璃盘与滚子34的接触区。图像传感器7，与显微镜6电连接，图像传感器7用于采集接触区内的光干涉条纹，在具体实施过程中，图像传感器7可以是CCD，也即电荷藕合器件图像传感器7。在具体实施过程中，由于玻璃盘的表面镀有分光膜，且玻璃盘的凹槽内填充有润滑剂，因此，当玻璃盘转动时，由于滚子34与玻璃盘接触且发生相对运动，会形成润滑剂膜，可以通过显微镜6来观测玻璃盘与滚子34的接触区，并通过图像传感器7采集接触区内的光干涉条纹。在具体实施过程中，判断第一磁力件35与第二磁力件52之间的吸引力是否等于加载部3的重力时，也可以通过显微镜6观测光干涉条纹，判断滚子34与玻璃盘达到临界接触状态来判断。

本申请公开的一种润滑试验机，由于加载部3为滚子34施加加载力，使滚子34与玻璃盘接触，因此在回转部2带动玻璃盘转动时，使得拉力传感器4即可测量加载部3的拉力数据，也即此时滚子34与玻璃盘之间的摩擦力；通过调节调节杆51的高度，以调整第二磁力件52与第一磁力件35之间的吸引力的大小，使得第二磁力件52与第一磁力件35之间的吸引力能够抵消加载部3的重力，从而达到去除原始加载误差，提高加载精度的目的。

以上所述的仅是本实用新型的实施例，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，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进。这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (7)

1.一种润滑试验机，其特征在于，包括：

支撑台，所述支撑台上设有通孔；

回转部，转动连接于所述支撑台的通孔上，所述回转部上设有与所述通孔同轴的玻璃盘，所述回转部用于带动所述玻璃盘转动；

加载部，与所述支撑台连接，所述加载部上设有滚子，所述滚子用于在所述玻璃盘内滚动，所述加载部用于为所述滚子施加加载力，所述加载部上还设有第一磁力件；

自平衡部，包括与所述支撑台连接的调节杆，所述调节杆设于所述第一磁力件的上方，所述调节杆靠近所述第一磁力件的一端设有第二磁力件，所述第一磁力件与所述第二磁力件相互吸引；

拉力传感器，设于所述支撑台上，所述拉力传感器与所述加载部连接，用于测量拉力数据。

2.如权利要求1所述的润滑试验机，其特征在于，所述加载部包括：

旋转组件，与所述支撑台转动连接；

悬臂，所述悬臂的一端与所述旋转组件固定连接，所述悬臂的一侧设有砝码杯，所述滚子设于所述悬臂的另一侧，所述滚子与所述砝码杯同轴设置，所述砝码杯用于放置砝码以向所述滚子施加加载力，所述第一磁力件设于悬臂的另一端。

3.如权利要求2所述的润滑试验机，其特征在于，所述旋转组件包括：

主轴，与所述支撑台转动连接，所述主轴的一端穿过所述支撑台并与所述悬臂固定连接，所述主轴上装配有两个轴承；

轴承外套，套设于所述轴承外侧，且两个所述轴承分别位于所述轴承外套的两端，所述轴承外套的两端还分别套设有密封件，所述密封件与所述轴承形成迷宫密封；

压紧螺母，套设于所述主轴远离所述支撑台的一端，用于调整所述轴承的轴向游隙。

4.如权利要求3所述的润滑试验机，其特征在于，所述旋转组件还包括：

连接台，所述连接台上设有安装座，所述悬臂固定安装于所述安装座内，所述主轴的一端穿过所述支撑台并与所述连接台固定连接。

5.如权利要求2所述的润滑试验机，其特征在于，所述加载部还包括：

万向节，与所述滚子固定连接，所述万向节与所述悬臂转动连接；

调节件，连接于所述悬臂上且所述调节件与所述滚子同侧设置，用于调节所述滚子的高度。

6.如权利要求1所述的润滑试验机，其特征在于，所述玻璃盘表面镀有分光膜，所述润滑试验机还包括：

显微镜，设置于所述支撑台下方，用于观测所述玻璃盘与所述滚子的接触区；

图像传感器，与所述显微镜电连接，所述图像传感器用于采集所述接触区内的光干涉条纹。

7.如权利要求1所述的润滑试验机，其特征在于，所述玻璃盘上设有凹槽，所述滚子在所述凹槽内滚动。

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