一种粗糙表面形貌摩擦演化测量仪及测量方法技术

本发明专利技术公开了一种粗糙表面形貌摩擦演化测量仪及测量方法，该测量仪丝杠连接架，伺服电机设置在丝杠连接架的上端，伺服电机的输出端设置滚动轴承丝杠，丝杠螺母固定在丝杠连接架并套接在推杆上，推杆通过支撑导向架向下延伸，推杆的末端依次连接三维力传感器与试件夹具，试件在试件夹具上经推杆的作用下与下端的摩擦盘接触，摩擦盘固定在齿轮盘上，灯带固定架位于摩擦盘外周圈，灯带盘绕于灯带固定架的内环；小齿轮连接于步进电机的输出轴，并与齿轮盘啮合，从而驱动摩擦盘做旋转运动；摩擦盘正下方为相机采集部分；采用该仪器可以观测到粗糙表面在接触过程中的实际接触点面积以及摩擦过程中接触区域的演化过程。

A friction evolution measuring instrument for rough surface morphology and its measuring method

【技术实现步骤摘要】
一种粗糙表面形貌摩擦演化测量仪及测量方法
本专利技术属于粗糙表面接触摩擦情况测量
，具体涉及一种粗糙表面形貌摩擦演化测量仪及测量方法，该仪器可以观测凹凸不平的粗糙表面与相对平坦的表面相互接触摩擦时，接触点的分布与演化。
技术介绍
在接触力学与摩擦学领域的研究中，对构成摩擦副的两个表面进行摩擦过程中接触情况的实时观测，一直以来是一个难点。任何物体的表面都不是绝对光滑的，即使是经过精细研磨过后的金属镜面，在高倍显微镜下观测，也具有一定高低起伏的加工痕迹。这种加工痕迹对于接触面间摩擦特性具有至关重要的影响，并且接触表面间的原始形貌也会随着摩擦的进行而不断地演化，进而反向影响摩擦特性。目前，现有中子照相技术与涂层信息法用于观测粗糙表面对的接触摩擦情况。中子照相技术利用一束平行的中子束穿透接触物体，通过接触表面，并且在两接触表面填充一层可以吸收中子的材料，这样一来中子束会通过粗糙表面的接触点处进入另一物体，从而被检测到。但此方法操作难度大，实验环境要求较高。涂层法是在粗糙表面镀上一层具有放射性或发光磷的镀层，当粗糙表面接触时，镀层会转移至另本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粗糙表面形貌摩擦演化测量仪，其特征在于：包括丝杠连接架(2)，伺服电机(3)设置在丝杠连接架(2)的上端，伺服电机(3)的输出端设置滚动轴承丝杠(4-1)，丝杠螺母(4)固定在丝杠连接架(2)并套接在推杆(5)上，推杆(5)通过支撑导向架(6)向下延伸，推杆(5)的末端依次连接三维力传感器(7)与试件夹具(8)，试件在试件夹具(8)上经推杆(5)的作用下与下端的摩擦盘(9)接触，摩擦盘(9)固定在齿轮盘(11)上，灯带固定架(10)位于摩擦盘(9)外周圈，灯带盘绕于灯带固定架(10)的内环；小齿轮(12)连接于步进电机(13)的输出轴，并与齿轮盘(11)啮合，从而驱动摩擦盘(9)做旋转...

【技术特征摘要】
1.一种粗糙表面形貌摩擦演化测量仪，其特征在于：包括丝杠连接架(2)，伺服电机(3)设置在丝杠连接架(2)的上端，伺服电机(3)的输出端设置滚动轴承丝杠(4-1)，丝杠螺母(4)固定在丝杠连接架(2)并套接在推杆(5)上，推杆(5)通过支撑导向架(6)向下延伸，推杆(5)的末端依次连接三维力传感器(7)与试件夹具(8)，试件在试件夹具(8)上经推杆(5)的作用下与下端的摩擦盘(9)接触，摩擦盘(9)固定在齿轮盘(11)上，灯带固定架(10)位于摩擦盘(9)外周圈，灯带盘绕于灯带固定架(10)的内环；小齿轮(12)连接于步进电机(13)的输出轴，并与齿轮盘(11)啮合，从而驱动摩擦盘(9)做旋转运动；摩擦盘(9)正下方为相机采集部分(14)。


2.根据权利要求1所述的一种粗糙表面形貌摩擦演化测量仪，其特征在于：所述相机采集部分(14)X轴移动滑轨(14-3)、Y轴移动滑轨(14-1)和Z轴移动滑轨(14-2)组成，以控制相机(14-5)的三轴移动，从而调节相机位置，便于找到试件位置及相机对焦。


3.根据权利要求1所述的一种粗糙表面形貌摩擦演化测量仪，其特征在于：所述摩擦盘(9)采用侧面抛光处理的圆饼状的透光率95％以上的钢化玻璃。


4.根据权利要求1所述的一种粗糙表面形貌摩擦演化测量仪，其特征在于：所述灯带的光源采用相机更易识别的紫色短波光源。


5.根据权利要求1所述的一种粗糙表面形貌摩擦演化测量仪，其特征在于：所述支撑导向架(6)、灯带固定架(10)、齿轮盘(11)和相机采集部分(14)固定在铝合金支架上，增加稳定性。


6.根据权利要求1所述的一种粗糙表面形貌摩...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢宇哲，王刚锋，梁轩铭，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61