一种摩擦材料chase试验机用电动伺服加载装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种摩擦材料chase试验机用电动伺服加载装置，其主轴机构中，主轴安装主轴支撑台上，摆臂通过轴套同轴旋转安装在主轴一端外侧，摩擦鼓同轴固定在轴套的端面上，加载力测量机构中，试件夹、试件钩、导向机构、加载力传感器、滚珠丝杠传动机构以及电机传动机构的输出端的中心线均与主轴的中轴线相交，加载力标定机构与试件钩顶部相连，摩擦力测量机构和摩擦力标定机构沿水平共线，并分别安装在主轴两侧的主轴支撑台上。本发明专利技术采用电动伺服技术，保证加载力测量机构的力线通过主轴中心，而摩擦力测量中取消了杠杆，改用拉力传感器直联，减小测量误差，本发明专利技术保证了测试结果的准确性和重现性。

An Electric Servo Loading Device for Friction Material chase Test Machine

The invention provides an electric servo loading device for a friction material chase test machine. In the spindle mechanism, the spindle is mounted on the spindle support platform, the swing arm is mounted on the outer side of one end of the spindle through coaxial rotation of the sleeve, the friction drum is fixed on the end surface of the sleeve coaxially, and the loading force measuring mechanism includes a sample clamp, a sample hook, a guiding mechanism, a load force sensor and a ball screw drive machine. The center line of the output end of the mechanism and the motor drive mechanism intersect with the central axis of the spindle. The load force calibration mechanism is connected with the top of the sample hook. The friction measuring mechanism and the friction force calibration mechanism are collinear along the horizontal line, and are installed on the spindle support platform on both sides of the spindle. The invention adopts electric servo technology to ensure that the force line of the loading force measuring mechanism passes through the center of the spindle, while the lever is eliminated in the friction measurement, and the pull sensor is directly connected to reduce the measurement error. The invention ensures the accuracy and repeatability of the test results.

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦材料chase试验机用电动伺服加载装置
本专利技术属于摩擦材料摩擦磨损试验机领域，具体涉及一种摩擦材料chase试验机用电动伺服加载装置。
技术介绍
现有执行SAEJ661标准和GB/T17469-1998标准的摩擦材料chase试验机，源于三十年前的初始设计。如图1所示，为标准中规定的试验机加载机构结构示意图，从图中显而易见，标准中规定的试验机是采用砝码加载。如图2所示，为现有技术中实用较为广泛的试验机型的加载装置结构示意图，其中，原摩擦鼓Ⅰ与原主轴中心Ⅱ同轴安装，原试件夹Ⅲ安装在原加载中心Ⅵ上方实现加载力的实施，原加载中心Ⅵ下方依次为原加载力传感器Ⅴ和加载油缸或气缸，该加载装置是通过采用加载油缸或气缸Ⅷ来实现加载，此外，原摩擦力传感器Ⅶ设置安装在加载装置一侧下方，原摩擦力标定机构Ⅳ设置安装在加载装置另一侧上方，原摩擦力传感器Ⅶ与原摩擦力标定机构Ⅳ之间通过一个杠杆来实现摩擦力的传递。上述现有的摩擦材料chase试验机的加载装置的主要缺点是：1、采用加载油缸或气缸来实现加载很难保证加载装置的力线中心线严格通过主轴的旋转中心，严重影响摩擦力和摩擦系数测试结果的准确性和重现性；2、通过一个杠杆实现摩擦力传感器与摩擦力标定机构之间摩擦力的传递，进一步影响测量结果的准确性。上述缺陷是阻碍摩擦材料chase试验机推广应用的主要技术缺陷。
技术实现思路
针对上述现有技术中所存在的缺陷，本专利技术提供了一种摩擦材料chase试验机用电动伺服加载装置，本专利技术采用电动伺服新技术，在严格保证加载装置的力线通过主轴中心的基础上，还可绕主轴中心线旋转，保证了测试结果的准确性和重现性。结合说明书附图，本专利技术的技术方案如下：一种摩擦材料chase试验机用电动伺服加载装置，由主轴机构、加载力测量机构、加载力标定机构、摩擦力测量机构和摩擦力标定机构组成，所述主轴机构中，主轴4安装主轴支撑台32上，摆臂6通过轴套2同轴旋转安装在主轴4一端外侧，摩擦鼓8同轴固定在轴套2的端面上；所述加载力测量机构由试件夹12、试件钩11、导向机构、加载力传感器15、滚珠丝杠传动机构、电机传动机构以及伺服电机21由上至下依次连接组成，且所述试件夹12、试件钩11、导向机构、加载力传感器15、滚珠丝杠传动机构以及电机传动机构的输出端的中心线均与主轴4的中轴线相交；所述加载力标定机构与试件钩11顶部相连；所述摩擦力测量机构和摩擦力标定机构沿水平共线分别安装在主轴4两侧的主轴支撑台32上。进一步地，所述主轴机构由轴承座1、轴套2、主轴4、主轴支撑轴承5、摆臂6、摆臂支撑轴承3、轴端法兰7、摩擦鼓8和主轴支撑台32组成；轴承座1固定在主轴支撑台32上，轴套2一端套装在轴承座1内，主轴4两端通过主轴支撑轴承5安装在轴套2内，摆臂6顶部通过摆臂支撑轴承3套装在轴套2另一端，所述摩擦鼓8通过轴端法兰7安装在主轴4的端部。进一步地，所述导向机构由滑块9和线型导轨10组成，滑块9固定在试件钩11下端，线型导轨10沿着摆臂6的长度方向固定在摆臂6上。进一步地，所述滚珠丝杠传动机构由螺母套16、滚动轴承丝杠17、螺母套防转组件和接近开关31组成；螺母套16的顶端通过球铰轴承23与加载力传感器15相连，螺母套16套装在滚动轴承丝杠17的外侧，并通过固定在其内侧的丝母与滚动轴承丝杠17螺纹配合形成滚珠丝杠传动副，螺母套防转组件安装在螺母套16侧面的传动连接台33上，螺母套16与螺母套防转组件相连，使得螺母套16在滚动轴承丝杠17的旋转驱动下仅做沿轴向的直线运动；接近开关31安装在摆臂6的侧面上，高度位置与螺母套16运动的最高位置相对应。更进一步地，所述螺母套防转组件由螺母套防转导柱34和防转套组成；螺母套防转导柱34平行固定在螺母套16一侧的传动连接台33上，防转套固连在螺母套16的外壁上，且防转套套装在螺母套防转导柱34的外表面上。进一步地，所述电机传动机构安装在摆臂6下方的传动连接台33底部，由从动齿带轮18、齿带19和主动齿带轮20组成；从动齿带轮18作为电机传动机构的输出端与滚珠丝杠传动机构中的滚动轴承丝杠17同轴传动连接，主动齿带轮20与从动齿带轮18通过齿带19传动连接，主动齿带轮20同轴安装在伺服电机21的输出端。进一步地，所述加载力标定机构由连接板30、第三支座28、加载力标定杠杆29以及加载力砝码盘22组成；加载力标定杠杆29一端通过连接板30与试件钩11顶部相连，第三支座28安装在主轴支撑台32的上表面，加载力标定杠杆29的中部支撑在第三支座28上，加载力砝码盘22悬挂在加载力标定杠杆29另一端。进一步地，所述摩擦力测量机构由第一支座14、球铰轴承23和摩擦力传感器13组成；第一支座14固定在主轴支撑台32上，水平设置的摩擦力传感器13一端通过一个球铰轴承23连接在第一支座14上，摩擦力传感器13另一端通过另一个球铰轴承23铰接在摆臂6上。进一步地，所述摩擦力标定机构安装在由拉线24、第二支座25、L型杠杆26和摩擦力砝码盘27组成；拉线24一端通过球铰轴承23连接在摆臂6上，拉线24另一端与L型杠杆26一端相连，第二支座25固定在主轴支撑台32上，L型杠杆26中部弯折点铰接在第二支座25上，摩擦力砝码盘26悬挂至L型杠杆26另一端。更进一步地，所述摆臂6由摆臂管套601、摆臂连接架602、摆臂立架603和导轨安装座604组成；摆臂管套601固定在摆臂立架603的顶部，摆臂连接架602固定在摆臂立架603上方且位于摆臂管套601底部的位置，摆臂立架603的下方侧壁上设有一个开有连接凸台，导轨安装座604沿摆臂立架603的长度方向固定在摆臂立架603上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：1、本专利技术所述电动伺服加载装置取消了液压站，改用电动伺服进行加载，加载过程控制更准确，制造机维修成本也更低；2、本专利技术所述电动伺服加载装置严格保证了加载力线通过主轴中心，且加载装置可绕主轴中心转动，安装完毕后，加载装置不用二次调整对中，测试结果更加具有准确性和重现性；3、本专利技术所述电动伺服加载装置的摩擦力的测量结构中取消了杠杆，改用拉力传感器直联，摩擦力直接作用于传感器，减小测量误差，使测试结果更加准确。附图说明图1为标准中规定的试验机加载机构结构示意图；图2为现有技术中的试验机型的加载装置结构示意图；图3为本专利技术所述摩擦材料chase试验机用电动伺服加载装置；图4为图3的右视图；图5为本专利技术所述电动伺服加载装置中，加载力标定机构结构示意图；图6为本专利技术所述电动伺服加载装置中，摩擦力标定机构结构示意图；图7a为本专利技术所述电动伺服加载装置中，摆臂的零件结构；图7b为图7a的左视图；图7c为图7a中A-A剖视图。图中：Ⅰ-原摩擦鼓，Ⅱ-原主轴中心，Ⅲ-原试件夹，Ⅳ-原摩擦力标定机构，Ⅴ-原加载力传感器，Ⅵ-原加载中心，Ⅶ-原摩擦力传感器，Ⅷ-加载油缸或气缸；1-轴承座，2-轴套，3-摆臂支撑轴承，4-主轴，5-主轴支撑轴承，6-摆臂，7-轴端法兰，8-摩擦鼓，9-滑块，10-线型导轨，11-试件钩，12-试件夹，13-摩擦力传感器，14-第一支座，15-加载力传感器，16-螺母套，17-滚动轴承丝杠，18-从动齿带轮，19-齿带，20-主动齿带轮，21-伺服电机，22-本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩擦材料chase试验机用电动伺服加载装置，由主轴机构、加载力测量机构、加载力标定机构、摩擦力测量机构和摩擦力标定机构组成，其特征在于：所述主轴机构中，主轴(4)安装主轴支撑台(32)上，摆臂(6)通过轴套(2)同轴旋转安装在主轴(4)一端外侧，摩擦鼓(8)同轴固定在轴套(2)的端面上；所述加载力测量机构由试件夹(12)、试件钩(11)、导向机构、加载力传感器(15)、滚珠丝杠传动机构、电机传动机构以及伺服电机(21)由上至下依次连接组成，且所述试件夹(12)、试件钩(11)、导向机构、加载力传感器(15)、滚珠丝杠传动机构以及电机传动机构的输出端的中心线均与主轴(4)的中轴线相交；所述加载力标定机构与试件钩(11)顶部相连；所述摩擦力测量机构和摩擦力标定机构沿水平共线分别安装在主轴(4)两侧的主轴支撑台(32)上。

【技术特征摘要】
1.一种摩擦材料chase试验机用电动伺服加载装置，由主轴机构、加载力测量机构、加载力标定机构、摩擦力测量机构和摩擦力标定机构组成，其特征在于：所述主轴机构中，主轴(4)安装主轴支撑台(32)上，摆臂(6)通过轴套(2)同轴旋转安装在主轴(4)一端外侧，摩擦鼓(8)同轴固定在轴套(2)的端面上；所述加载力测量机构由试件夹(12)、试件钩(11)、导向机构、加载力传感器(15)、滚珠丝杠传动机构、电机传动机构以及伺服电机(21)由上至下依次连接组成，且所述试件夹(12)、试件钩(11)、导向机构、加载力传感器(15)、滚珠丝杠传动机构以及电机传动机构的输出端的中心线均与主轴(4)的中轴线相交；所述加载力标定机构与试件钩(11)顶部相连；所述摩擦力测量机构和摩擦力标定机构沿水平共线分别安装在主轴(4)两侧的主轴支撑台(32)上。2.如权利要求1所述一种摩擦材料chase试验机用电动伺服加载装置，其特征在于：所述主轴机构由轴承座(1)、轴套(2)、主轴(4)、主轴支撑轴承(5)、摆臂(6)、摆臂支撑轴承(3)、轴端法兰(7)、摩擦鼓(8)和主轴支撑台(32)组成；轴承座(1)固定在主轴支撑台(32)上，轴套(2)一端套装在轴承座(1)内，主轴(4)两端通过主轴支撑轴承(5)安装在轴套(2)内，摆臂(6)顶部通过摆臂支撑轴承(3)套装在轴套(2)另一端，所述摩擦鼓(8)通过轴端法兰(7)安装在主轴(4)的端部。3.如权利要求1所述一种摩擦材料chase试验机用电动伺服加载装置，其特征在于：所述导向机构由滑块(9)和线型导轨(10)组成，滑块(9)固定在试件钩(11)下端，线型导轨(10)沿着摆臂(6)的长度方向固定在摆臂(6)上。4.如权利要求1所述一种摩擦材料chase试验机用电动伺服加载装置，其特征在于：所述滚珠丝杠传动机构由螺母套(16)、滚动轴承丝杠(17)、螺母套防转组件和接近开关(31)组成；螺母套(16)的顶端通过球铰轴承(23)与加载力传感器(15)相连，螺母套(16)套装在滚动轴承丝杠(17)的外侧，并通过固定在其内侧的丝母与滚动轴承丝杠(17)螺纹配合形成滚珠丝杠传动副，螺母套防转组件安装在螺母套(16)侧面的传动连接台(33)上，螺母套(16)与螺母套防转组件相连，使得螺母套(16)在滚动轴承丝杠(17)的旋转驱动下仅做沿轴向的直线运动；接近开关(31)安装在摆臂(6)的侧面上，高度位置与螺母套(16)运动的最高位置相对应。5.如权利要求4所述一种摩擦材料chase试验机用电动伺服加载装置，其特征在于：所述螺母套防转组件由螺母套防转导柱(34)和防转套组成；螺母套防转导柱(34)平行固...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲波，韩君，付明刚，高越，苏广平，丛春梅，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22