高低温滑滚摩擦学性能实验台制造技术

本发明专利技术公开了一种高低温滑滚摩擦学性能实验台，包括垂直电主轴、倾斜电主轴、上盖板、气浮轴承、测力结构、温控装置、速度传感器和压力传感器；上盖板水平设置，并通过气浮轴承支撑；上盖板与倾斜电主轴连接，倾斜电主轴轴端连接有球形或辊子形的第一测试件；垂直电主轴轴端连接有圆盘形的第二测试件；第一测试件与第二测试件的表面接触；测力结构测量倾斜电主轴传递给上盖板的水平方向力；速度传感器测量两电主轴的转速，压力传感器测量两试件间压力；温控装置控制第一测试件与第二测试件的环境温度。本发明专利技术旨在提供一种能够对处于不同温度下滑滚接触状态的机械传动零部件摩擦、磨损与润滑等摩擦学性能进行全面和深入研究的科学方法与技术手段。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种高低温滑滚摩擦学性能实验台，包括垂直电主轴、倾斜电主轴、上盖板、气浮轴承、测力结构、温控装置、速度传感器和压力传感器；上盖板水平设置，并通过气浮轴承支撑；上盖板与倾斜电主轴连接，倾斜电主轴轴端连接有球形或辊子形的第一测试件；垂直电主轴轴端连接有圆盘形的第二测试件；第一测试件与第二测试件的表面接触；测力结构测量倾斜电主轴传递给上盖板的水平方向力；速度传感器测量两电主轴的转速，压力传感器测量两试件间压力；温控装置控制第一测试件与第二测试件的环境温度。本专利技术旨在提供一种能够对处于不同温度下滑滚接触状态的机械传动零部件摩擦、磨损与润滑等摩擦学性能进行全面和深入研究的科学方法与技术手段。【专利说明】高低温滑滚摩擦学性能实验台
本专利技术涉及一种实验台，具体的为测量不同温度条件下机械传动零部件滑滚接触中润滑油膜形状、厚度等特征，观察接触界面的微观形貌、磨痕轮廓，分析接触的表面磨损量，测量接触的摩擦力等的高低温滑滚摩擦学性能实验台。
技术介绍
在机械传动设计研究中，摩擦磨损实验机被广泛应用于探究摩擦副的润滑与摩擦情况，但是，大多数摩擦磨损试验机中，试样之间的运动是简单滑动，以此来测量界面上的摩擦和磨损，评估材料的各种性能及可靠性。然而许多传递能量与运动的零部件，例如齿轮、凸轮挺杆、滚动轴承以及一些液压传动件，是在相对滚动与滑动组合状况下工作，两接触部件接触点的线速度不同，处于滑滚接触状态，其工况远较简单滑动更为复杂，因而材料的表面破损形式也不同。 特别是对于航空航天传动系统与各类机构，常常在高温、低温、真空、特殊气体、射线等极端条件下运行，所用的各种工程材料需要在这些特殊条件下进行实验评估。然而，目前国际上已有的这类实验台大多仅能在近于实验室环境的常温常压条件下工作，或者是在较狭窄的工况范围内针对某一种特定应用而设计。 为了能够模拟高速、低速、不同滑滚比、不同环境温度等各种复杂的工况条件下的滑滚接触行为，以先进的实验手段评估材料和各类零部件在相对滑动滚动条件下的弹流润滑、承载能力、界面摩擦、表面破坏形式、抗磨损抗疲劳抗胶合寿命与可靠性，本专利技术旨在提出一种高低温滑滚摩擦学性能实验台，采用先进的实验技术，力争在较宽广的工况条件下满足复杂机械传动系统一般的需求，同时保留进一步升级拓展功能的可能性。这一设备的研发将瞄准先进水平，填补传动零件检测领域的一项空白。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是:提供一种能够对不同温度下滑滚接触状态部件的摩擦、磨损与润滑状况进行研究的高低温滑滚摩擦学性能实验台。 为解决上述问题采用的技术方案是:高低温滑滚摩擦学性能实验台主要包括垂直电主轴、倾斜电主轴、上盖板、气浮轴承、测力结构、温控装置、速度传感器和压力传感器等部件；上盖板水平设置，并通过气浮轴承支撑；上盖板下部与倾斜电主轴连接，倾斜电主轴轴端连接有球形或辊子形的第一测试件；垂直电主轴轴端连接有圆盘形的第二测试件；第一测试件与第二测试件的表面接触；测力结构测量倾斜电主轴传递给上盖板的水平方向力；速度传感器测量垂直电主轴和倾斜电主轴的转速，压力传感器测量第一测试件和第二测试件间的压力；温控装置包括温控箱和热风机，第一测试件和第二测试件位于温控箱内，热风机向温控箱吹热风。 进一步的是:包括倾斜电主轴平移装置，倾斜电主轴平移装置包括轨道A和滑槽A，轨道A水平设置，滑槽A能够沿轨道A移动，滑槽A移动方向与通过倾斜电主轴轴线的垂直面平行，气浮轴承与滑槽A连接。 进一步的是:高低温滑滚摩擦学性能实验台包括垂直角度调节结构，垂直角度调节结构调节倾斜电主轴与第二测试件表面的夹角。 进一步的是:高低温滑滚摩擦学性能实验台包括垂直电主轴竖移装置，垂直电主轴竖移装置包括轨道B和滑槽B，轨道B垂直设置，滑槽B能够沿轨道B移动，垂直电主轴与滑槽B连接。 进一步的是:高低温滑滚摩擦学性能实验台包括垂直电主轴平移装置，垂直电主轴平移装置包括轨道C和滑槽C，轨道C水平设置，滑槽C能够沿轨道C移动，滑槽C移动方向垂直于滑槽A移动方向，轨道B与滑槽C连接。 进一步的是:高低温滑滚摩擦学性能实验台包括丝杠螺母机构，滑槽A和滑槽C均通过丝杠螺母机构驱动移动。 进一步的是:高低温滑滚摩擦学性能实验台包括电动缸，电动缸驱动垂直电主轴移动并调节第一测试件和第二测试件间的压力。 进一步的是:热风机吹出热风的最高温度为650°C。 本专利技术的有益效果是:本专利技术的高低温滑滚摩擦学性能实验台可以模拟高速、低速、不同滑滚比、不同温度等工况下接触表面的摩擦、磨损与润滑情况，开展不同温度下微观摩擦、磨损及弹性流体动力润滑的机理研究。 【专利附图】【附图说明】 图1是高低温滑滚摩擦学性能实验台侧视图； 图2是高低温滑滚摩擦学性能实验台去掉上盖板和温控装置的俯视图； 图3是高低温滑滚摩擦学性能实验台去掉温控装置安装显微镜的侧视图； 图4是高低温滑滚摩擦学性能实验台去掉温控装置安装显微镜的主视图； 图5是第一测试件与第二测试件相对位置不意图； 图中标记为:丝杠螺母机构1、气浮轴承2、测力结构3、上盖板4、垂直角度调节结构5、倾斜电主轴6、第一测试件7、温控箱8、第二测试件9、温控装置10、热风机11、垂直电主轴竖移装置12、垂直电主轴13、电动缸14、滑槽C15，轨道C16、倾斜电主轴平移装置17、滑槽A18、轨道A19、垂直电主轴平移装置20、轨道B21、滑槽B22、显微镜23。 【具体实施方式】 下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进一步说明。 高低温滑滚摩擦学性能实验台包括垂直电主轴13、倾斜电主轴6、上盖板4、气浮轴承2、测力结构3、温控装置10、速度传感器和压力传感器；上盖板4水平设置，并通过气浮轴承2支撑；上盖板4下部与倾斜电主轴6连接，倾斜电主轴6轴端连接有球形或辊子形的第一测试件7 ;垂直电主轴13轴端连接有圆盘形的第二测试件9 ;第一测试件7与第二测试件9的表面接触；测力结构3测量倾斜电主轴6传递给上盖板4的水平方向力；速度传感器测量垂直电主轴13和倾斜电主轴6的转速，压力传感器测量第一测试件7和第二测试件9间的压力；温控装置10包括温控箱8和热风机11，第一测试件7和第二测试件9位于温控箱8内，热风机11向温控箱8吹热风。热风机11吹出热风的最高温度推荐为650°C，这样本专利技术能够对常温至650°C时的滑滚摩擦学性能进行研究。进行低温试验时，将高温箱取下，换上低温箱，低温箱与电主轴接触部分密封，低温箱采用液氮冷却，最低温度达到_80°C。 气浮轴承2为现有技术产品，其原理是轴承壳体内输入压缩气体，使气浮轴承2的轴处于悬浮状态，气浮轴承2的轴和壳体能够相对微量移动,移动方向可以是垂直于气浮轴承2轴线的任意方向。 进行摩擦力测试时，两电主轴旋转，使第一测试件7与第二测试件9相对滚动；因第一测试件7与第二测试件9速度不同速度方向和/或大小不同，二者又相对滑动。第一测试件7与第二测试件9的摩擦力方向为水平方向，摩擦力传递给倾斜电主轴6，然后传递给上盖板4使上盖板4对测力结构3施加压力，测力结构3测得该力。因上盖板4通过气浮轴承2支撑，气浮轴承2不会对上盖板4施加任何水平方本文档来自技高网...

【技术保护点】
高低温滑滚摩擦学性能实验台，其特征在于：主要包括垂直电主轴(13)、倾斜电主轴(6)、上盖板(4)、垂直角度调节结构(5)、竖移装置(12)、平移装置(20)、气浮轴承(2)、测力结构(3)、温控装置(10)、速度传感器和压力传感器等部件；上盖板(4)水平设置，并通过气浮轴承(2)支撑；上盖板(4)下部与倾斜电主轴(6)连接，倾斜电主轴(6)轴端连接有球形或辊子形状的第一测试件(7)；垂直电主轴(13)轴端连接有圆盘形的第二测试件(9)；第一测试件(7)与第二测试件(9)的表面接触；测力结构(3)测量倾斜电主轴(6)传递给上盖板(4)的水平方向力；速度传感器测量垂直电主轴(13)和倾斜电主轴(6)的转速，压力传感器测量第一测试件(7)和第二测试件(9)间的压力；温控装置包括温控箱(8)和热风机(11)，第一测试件(7)和第二测试件(9)位于温控箱(8)内，热风机(11)向温控箱(8)吹热风。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王家序，何涛，蒲伟，韩彦峰，周青华，周广武，张莹，朱东，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51