微粒磨损试验装置及试验方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了微粒磨损试验装置及方法，涉及磨粒磨损性能试验技术领域，试验装置包括：底部支架、扭转机构、试验台、径向加载机构和微粒输送机构；扭转机构固定设置于底部支架上，扭转机构的输出端与关节轴承的内圈连接，试验台用于放置关节轴承的外圈，关节轴承的外圈与关节轴承的内圈相配合；径向加载机构设置于底部支架上，与关节轴承的内圈相配合的主轴与径向加载机构连接，用于对主轴施加载荷从而对硬质薄膜进行径向加载；微粒输送机构用于向硬质薄膜喷射微粒，从而克服了现有的试验方法无法准确测试硬质薄膜的磨粒磨损性能的缺陷，能够模拟镀膜关节轴承的硬质薄膜在低速重载、扭转滚动工况下的磨损过程，保证磨粒磨损性能测试准确。

Particle Wear Testing Device and Method

The invention discloses a particle wear test device and method, which relates to the technical field of abrasive wear performance test. The test device comprises a bottom bracket, a torsion mechanism, a test bench, a radial loading mechanism and a particle conveying mechanism. The torsion mechanism is fixed on the bottom bracket, and the output end of the torsion mechanism is connected with the inner ring of the joint bearing. The test bench is used to place the outer ring of the joint bearing. The outer ring of the joint bearing matches the inner ring of the joint bearing; the radial loading mechanism is set on the bottom bracket, and the spindle matched with the inner ring of the joint bearing is connected with the radial loading mechanism, which is used to load the spindle so as to load the hard film radially; the particle conveying mechanism is used to inject particles into the hard film, thus overcoming the inaccuracy of the existing test methods. The defect of testing abrasive wear property of hard film can simulate the wear process of hard film of coated joint bearing under low speed, heavy load and torsional rolling condition, and ensure the accuracy of abrasive wear test.

【技术实现步骤摘要】
微粒磨损试验装置及试验方法
本专利技术涉及磨粒磨损性能试验
，特别是涉及微粒磨损试验装置及试验方法。
技术介绍
直升机的起落架关节轴承在运行过程中，运行环境为低速重载、扭转滚动，同时空气中的微细颗粒落到起落架关节轴承上，也会对关节轴承的内外圈造成超细微粒的磨粒磨损，影响直升机的使用。为解决这一问题，现有技术是用气相沉积的方法关节轴承内外圈表面镀硬质薄膜。但现有技术中不存在模拟重载低速滚动条件的装置，因此，无法准确评价硬质薄膜的磨粒磨损性能。常用的磨粒磨损试验方法有橡胶轮磨粒磨损试验法和销盘磨粒磨损试验法，但通过气相沉积的硬质薄膜厚度太薄，采用上述两种方法会被快速磨掉，因此，采用上述试验方法无法模拟测试硬质薄膜的低速重载、扭转滚动的工况，导致磨粒磨损性能测试不准确。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供微粒磨损试验装置及试验方法，以解决上述现有技术存在的问题，能够模拟镀膜关节轴承的硬质薄膜在低速重载、扭转滚动工况下的磨损过程，保证磨粒磨损性能测试准确。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：本专利技术提供了一种微粒磨损试验装置，包括底部支架、扭转机构、试验台、径向加载机构和微粒输送机构；所述扭转机构固定设置于所述底部支架上，所述扭转机构的输出端与关节轴承的内圈连接，用于驱动所述关节轴承的内圈的外球面上设置的硬质薄膜相对于关节轴承的外圈扭转，固定设置于所述底部支架上的所述试验台用于放置所述关节轴承的外圈，所述关节轴承的外圈与所述关节轴承的内圈相配合；所述径向加载机构固定设置于所述底部支架上，与所述关节轴承的内圈相配合的主轴与所述径向加载机构的输出端连接，所述径向加载机构用于对主轴施加载荷从而对所述硬质薄膜进行径向加载；所述微粒输送机构固定设置于所述底部支架，用于向所述硬质薄膜喷射微粒。优选的，所述扭转机构包括伺服电机、编码器、斜齿轮减速机和万向联轴器；所述伺服电机和所述斜齿轮减速机均固定设置在所述底部支架上，所述伺服电机的输入端与所述编码器固定连接，所述伺服电机的输出端与所述斜齿轮减速机的输入端连接，所述斜齿轮减速机的输出端与所述万向联轴器的一端连接，所述万向联轴器的另一端与所述主轴连接。优选的，所述径向加载机构包括油缸支架、油缸和施力杆；所述油缸支架固定设置在所述底部支架上，所述油缸固定设置于所述油缸支架上，所述油缸的输出端与所述施力杆的一端固定连接，所述施力杆的另一端与所述主轴固定连接。优选的，所述微粒输送机构为纳米级微粒输送机构。优选的，所述微粒输送机构包括搅拌电机、减速机、加压搅拌罐、搅拌支架和加压装置；所述搅拌电机和所述减速机均固定设置在所述加压搅拌罐顶部，且所述搅拌电机的输出端与所述减速机的输入端连接，所述减速机的输出端与所述加压搅拌罐内的搅拌器连接，所述加压搅拌罐固定设置于所述搅拌支架上，所述搅拌支架固定连接于所述底部支架上，所述加压搅拌罐上开设有加料口，通过所述加料口向所述加压搅拌罐内添加微粒和挥发性液体，所述加压装置固定设置于所述底部支架上，并与所述加压搅拌罐连接，用于向所述加压搅拌罐内输送高压气体。优选的，所述微粒输送机构还包括送粉管、气动闸阀和粉料喷管；所述气动闸阀固定设置于所述搅拌支架上，所述送粉管的一端与所述加压搅拌罐连通，所述送粉管的另一端与所述气动闸阀的一端连接，所述气动闸阀的另一端与所述粉料喷管的一端连接，所述粉料喷管的另一端正对所述硬质薄膜，以向所述硬质薄膜上喷射微粒。优选的，所述微粒磨损试验装置还包括卸料管和卸料阀，所述卸料管的一端与所述加压搅拌罐下端的卸料口连接，所述卸料管的另一端与所述卸料阀连接，所述卸料阀的开启与否用于控制是否卸料。优选的，所述微粒磨损试验装置还包括联轴器，所述联轴器的一端与所述减速机的输出端连接，所述联轴器的另一端与所述搅拌器连接。本专利技术还提供了一种微粒磨损试验方法，包括以下步骤：步骤一：通过所述径向加载机构对所述主轴施加径向载荷，进而将所述径向载荷传递至所述硬质薄膜上；步骤二：启动所述扭转机构，以带动所述主轴上设置的所述关节轴承的内圈和外圈之间的所述硬质薄膜正向和反向均扭转至设定角度，并且不断循环扭转；步骤三：启动所述微粒输送机构以将其内部填充的微粒悬浮液喷到所述硬质薄膜上，用于测试所述硬质薄膜的磨粒磨损性能。本专利技术相对于现有技术取得了以下技术效果：本专利技术提供了一种微粒磨损试验装置，通过径向加载机构对主轴进行径向加载，通过扭转机构驱动关节轴承的内圈的外球面上设置的硬质薄膜相对于关节轴承的外圈扭转，通过径向加载机构对主轴施加载荷从而对硬质薄膜进行径向加载，通过微粒输送机构向硬质薄膜喷射微粒，从而模拟关节轴承内圈和外圈之间设置的硬质薄膜在低速重载、扭转滚动工况下的磨损过程，以保证测得的硬质薄膜的磨粒磨损性能的准确性；本专利技术提供了一种微粒磨损试验方法，按照该方法对硬质薄膜进行磨粒磨损性能测试，从而保证磨粒磨损性能测试结果的准确性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为本专利技术提供的微粒磨损试验装置结构图。其中：1、试验台，2、关节轴承的外圈，3、编码器，4、伺服电机，5、斜齿轮减速机，6、万向联轴器，7、主轴，8、关节轴承的内圈，9、施力杆，10、油缸支架，11、油缸，12、搅拌电机，13、减速机，14、送粉管，15、联轴器，16、加料口，17、连接法兰，18、加压口，19、搅拌支架，20、加压搅拌罐，21、气压闸阀，22、气缸，23、卸料阀，24、底部支架。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种微粒磨损试验装置，以解决现有技术存在的问题，能够模拟镀膜关节轴承的硬质薄膜在低速重载、扭转滚动工况下的磨损过程，保证磨粒磨损性能测试准确。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。如图1所示：本实施例提供了一种微粒磨损试验装置，包括底部支架24、扭转机构、试验台1、径向加载机构和微粒输送机构；扭转机构固定设置于底部支架24上，扭转机构的输出端与关节轴承的内圈8连接，用于驱动关节轴承的内圈8的外球面上设置的硬质薄膜相对于关节轴承的外圈2扭转，固定设置于底部支架24上的试验台1用于放置关节轴承的外圈2，关节轴承的外圈2与关节轴承的内圈8相配合；径向加载机构固定设置于底部支架24上，与关节轴承的内圈8相配合的主轴与径向加载机构的输出端连接，径向加载机构用于对主轴施加载荷从而对硬质薄膜进行径向加载；微粒输送机构固定设置于底部支架24，用于向关节轴承的内圈8与关节轴承的外圈2之间的间隙喷射微粒，使微粒落在硬质薄膜上，这样设置，能够模拟镀膜关节轴承的硬质薄膜在低速重载、扭转滚动工况下的磨损过程，从而能够保证磨粒磨损性能测试结果准确。扭转机构包本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微粒磨损试验装置，其特征在于：包括底部支架、扭转机构、试验台、径向加载机构和微粒输送机构；所述扭转机构固定设置于所述底部支架上，所述扭转机构的输出端与关节轴承的内圈连接，用于驱动所述关节轴承的内圈相对于关节轴承的外圈扭转，固定设置于所述底部支架上的所述试验台用于放置所述关节轴承的外圈，所述关节轴承的外圈与所述关节轴承的内圈相配合；所述径向加载机构固定设置于所述底部支架上，与所述关节轴承的内圈相配合的主轴与所述径向加载机构的输出端连接，所述径向加载机构用于对主轴施加载荷从而对所述硬质薄膜进行径向加载；所述微粒输送机构固定设置于所述底部支架，用于向所述硬质薄膜喷射微粒。

【技术特征摘要】
1.一种微粒磨损试验装置，其特征在于：包括底部支架、扭转机构、试验台、径向加载机构和微粒输送机构；所述扭转机构固定设置于所述底部支架上，所述扭转机构的输出端与关节轴承的内圈连接，用于驱动所述关节轴承的内圈相对于关节轴承的外圈扭转，固定设置于所述底部支架上的所述试验台用于放置所述关节轴承的外圈，所述关节轴承的外圈与所述关节轴承的内圈相配合；所述径向加载机构固定设置于所述底部支架上，与所述关节轴承的内圈相配合的主轴与所述径向加载机构的输出端连接，所述径向加载机构用于对主轴施加载荷从而对所述硬质薄膜进行径向加载；所述微粒输送机构固定设置于所述底部支架，用于向所述硬质薄膜喷射微粒。2.根据权利要求1所述的微粒磨损试验装置，其特征在于：所述扭转机构包括伺服电机、编码器、斜齿轮减速机和万向联轴器；所述伺服电机和所述斜齿轮减速机均固定设置在所述底部支架上，所述伺服电机的输入端与所述编码器固定连接，所述伺服电机的输出端与所述斜齿轮减速机的输入端连接，所述斜齿轮减速机的输出端与所述万向联轴器的一端连接，所述万向联轴器的另一端与所述主轴连接。3.根据权利要求1所述的微粒磨损试验装置，其特征在于：所述径向加载机构包括油缸支架、油缸和施力杆；所述油缸支架固定设置在所述底部支架上，所述油缸固定设置于所述油缸支架上，所述油缸的输出端与所述施力杆的一端固定连接，所述施力杆的另一端与所述主轴固定连接。4.根据权利要求1所述的微粒磨损试验装置，其特征在于：所述微粒输送机构为纳米级微粒输送机构。5.根据权利要求1所述的微粒磨损试验装置，其特征在于：所述微粒输送机构包括搅拌电机、减速机、加压搅拌罐、搅拌支架和加压装置；所述搅拌电机和所述减速机均固定设置在所述加压搅拌罐顶部，且...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪瑞军，詹华，马小斌，鲍漫雨，
申请(专利权)人：北京金轮坤天特种机械有限公司，中国农业机械化科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11