The invention relates to a fretting friction and wear test device under prestressing force, belonging to the field of precision tribology. Including test pressure loading unit, pre-stressed loading unit, reciprocating micro-motion unit and data acquisition unit, test pressure loading unit is arranged on the upper side, powered by precise servo electric cylinder to complete precise closed-loop pressure loading; pre-stressed loading unit is arranged on the lower side, powered by precise servo motor, and cooperated with two-way screw and screw through two-stage worm deceleration mechanism. Precise pre-stress loading is completed by the parent and the pair; the reciprocating micro-motion unit is arranged on the upper side, and the power output of the precise piezoelectric actuator is used to realize the reset movement; the data acquisition unit includes two-dimensional force sensor, tension and pressure sensor, etc. The invention has reliable principle, compact structure, high synchronization and accurate compensation, and can provide effective testing means for fretting friction and wear under prestressing conditions.
【技术实现步骤摘要】
预应力下微动摩擦磨损试验装置
本专利技术涉及材料性能测试领域,特别涉及精密摩擦学领域,尤指一种预应力下微动摩擦磨损试验装置。用于试件在预应力条件下的摩擦磨损试验,可对特定材料在此过程中的摩擦磨损行为进行评估,为揭示其在特殊工况环境下的磨损特性和损伤机理提供测试方法。
技术介绍
不同于传统的滑动和滚动,微动(Fretting)指的是两个接触表面发生极小幅度的相对运动,它通常存在于振动工况(如发动机运转、气流波动、热循环应力、疲劳载荷、电磁震动、传动等)下的“近似紧固”的机械配合件中,位移幅度为微米量级,微动可以造成接触面间的表面磨损,产生材料损失和构件尺寸变化,引起构件咬合、松动。微动也能加速裂纹的萌生和扩展,使构件疲劳寿命大大降低,造成一些灾难性事故。要探寻材料磨损机理,明确各种因素对材料磨损过程的影响,研究新的耐磨、减磨材料和表面处理技术,必须掌握相应的摩擦磨损试验技术,摩擦磨损试验装置/试验机是进行摩擦学试验必不可少的试验设备。材料实际服役过程中,不可避免的会受到拉/压等复杂应力的作用。在预加拉/压应力条件下,材料的微动摩擦磨损特性会发生显著改变。预应力条件下材料的微动摩擦磨损特性及失效机理的研究是相关材料安全服役的重要保障。然而,目前有关预应力条件下材料的微动摩擦磨损研究鲜见报道,其主要原因是目前尚缺乏有效的预应力条件下材料微动磨损磨损试验装置。因此,开发预应力条件下材料微动摩擦磨损试验装置并进行相关试验,探究预应力条件下材料的微动摩擦磨损特性及失效机理具有非常重要的理论价值和实际意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种预应力下微动摩擦磨损试验 ...
【技术保护点】
1.一种预应力下微动摩擦磨损试验装置,其特征在于:包括试验压力加载单元、预应力加载单元、往复微动单元以及数据采集单元,试验压力加载单元布置在上侧,由精密伺服电动缸(14)提供动力,完成精确闭环压力加载;预应力加载单元布置在下侧,由精密伺服电机(2)提供动力,经由两级蜗轮蜗杆减速机构配合双向丝杠螺母副完成精确预应力加载;往复微动单元布置在上侧,由精密压电促动器(13)输出动力实现往复位移;数据采集单元包括二维力传感器(11)、拉压力传感器(23)。
【技术特征摘要】
1.一种预应力下微动摩擦磨损试验装置,其特征在于:包括试验压力加载单元、预应力加载单元、往复微动单元以及数据采集单元,试验压力加载单元布置在上侧,由精密伺服电动缸(14)提供动力,完成精确闭环压力加载;预应力加载单元布置在下侧,由精密伺服电机(2)提供动力,经由两级蜗轮蜗杆减速机构配合双向丝杠螺母副完成精确预应力加载;往复微动单元布置在上侧,由精密压电促动器(13)输出动力实现往复位移;数据采集单元包括二维力传感器(11)、拉压力传感器(23)。2.根据权利要求1所述的预应力下微动摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述试验压力加载单元是:精密伺服电动缸(14)直接输出位移,带动上试件杆(12)向着平面试件接近,当上、下试件接触后完成压力加载,并通过二维力传感器(11)的反馈实现压力的精确控制。3.根据权利要求2所述的预应力下微动摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述的精密伺服电动缸(14)通过电动缸连接板(17)与侧支撑板(16)刚性连接。4.根据权利要求1所述的预应力下微动摩擦磨损试验装置,其特征在于:所述预应力加载单元是:精密伺服电机(2)驱动扭矩经由一级蜗轮(24)、一级蜗杆(3)和二级蜗杆(27)、二级蜗轮(8)增扭减速后,带动精密丝杠(21)旋转,精密丝杠(21)与螺母座(20)配合将旋转运动变为预应力单元支撑台(5)的整体移动,通过平面试件下夹具(9)和平面试件上夹具(10...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘欣,赵宏伟,李磊,田媛,
申请(专利权)人:吉林大学,
类型:发明
国别省市:吉林,22
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