一种可往复的微动摩擦磨损实验台制造技术

一种可往复的微动摩擦磨损实验台，包括：电磁推力器、调节杆、上摩擦平台、钢球、下摩擦平台和与气浮平台连接的铝板。电磁推力器通过控制电源调节其往复运动的行程和频率；载荷调节杆通过堆叠片状钢盘来调节钢球的法向载荷；调节杆下端与上摩擦平台通过螺纹连接；下摩擦平台设有九个圆形凹槽来放置钢球；电磁推力器输出端与上摩擦平台通过螺栓连接。工作原理可概括为：当控制电源输出谐波电流电磁推力器开始工作输出同频率的位移，上摩擦平台连同载荷一起往复运动，此时下摩擦平台的钢球与上摩擦平面之间发生微动摩擦行为，滑动位移可通过位移传感器测得。因此主动调控的微动磨损实验技术可以很好地实现。术可以很好地实现。术可以很好地实现。

【技术实现步骤摘要】
一种可往复的微动摩擦磨损实验台


[0001]本技术涉及涉及一种材料界面摩擦磨损行为研究领域，尤其涉及一种可往复的微动摩擦磨损实验台，主要应用于耐磨材料的微动磨损行为评估与预测和提高其摩擦学综合性能。

技术介绍

[0002]材料的摩擦磨损性能在很大程度上决定着由其组成的零件和机械结构的使用寿命和稳定性。摩擦磨损试验是评估耐磨材料的磨损行为的一个重要环节，常见的摩擦磨损试验机有销
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盘摩擦磨损试验机、球
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盘摩擦磨损试验机和四球机等等。但是这些摩擦磨损试验机都是针对大滑动距离的宏观摩擦磨损行为，而微动摩擦行为则没有涉及。微动磨损在近十几年内得到广泛重视，微动磨损对机械零件的损坏程度不容忽视，如火车车轮与轮轨之间的磨损就属于典型的微动磨损现象，在轮轨表面常常会发现很对微小的凹坑与磨痕。当接触副之间出现非平整接触时，则会引起较大的振动与噪声，会直接影响关联零件的工作寿命，因此对摩擦材料的微动磨损性能评估和预测具有重要的工程实际意义。

技术实现思路

[0003]本技术的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提出了一种可往复的微动摩擦磨损实验台，很好地实现主动调控的微动磨损实验技术。
[0004]本技术的技术方案是：
[0005]一种可往复的微动摩擦磨损实验台，包括：电磁推力器、调节杆、上摩擦平台、下摩擦平面和钢球；
[0006]调节杆下端与上摩擦平台的上表面通过螺纹连接；调节杆上端堆叠套装有多个片状钢盘，通过改变片状钢盘的数量从而调节钢球的法向载荷；
>[0007]上摩擦平台的下表面光滑，下摩擦平面的上表面加工有多个用于放置钢球的凹槽；多个钢球的尺寸相同，钢球球心共面；
[0008]电磁推力器的输出端与上摩擦平台通过螺栓连接，电磁推力器驱动上摩擦平台做直线运动；直线运动平行于钢球球心所构成的平面。
[0009]上摩擦平台下表面的光洁度不低于3.2微米。
[0010]凹槽的内径与钢球的球径间隙配合。
[0011]钢球的材料与上摩擦平台和下上摩擦平台中硬度较低的材料保持一致。
[0012]所述电磁推力器包括：控制电源、电流输入端、电磁材料主体和电磁推力杆；
[0013]控制电源与电流输入端连接；电磁推力杆的位移执行末端与上摩擦平台通过螺栓连接。
[0014]本技术与现有技术相比的有益效果是：
[0015]可以有效实现对输出位移的主动调控，来适应不同摩擦工况的微动磨损行为预测；可以手动调节载荷，从而对不同载荷对微动磨损性能的影响进行高效评估；通过位移传
感器可以实时监控往复微滑动距离。
附图说明
[0016]图1为微动摩擦磨损实验台整体结构图；
[0017]图2为微动摩擦磨损实验台下摩擦平台示意图；
[0018]图3为微动摩擦磨损实验台剖视图。
具体实施方式
[0019]本技术旨在提供一种主动调控输出位移和加载载荷，并实时监控往复微滑动距离的微动摩擦磨损实验台。下面结合附图和具体实施方式对本技术做进一步详细的描述。
[0020]一种可往复的微动摩擦磨损实验台，包括：电磁推力器、调节杆、上摩擦平台、下摩擦平面和钢球；
[0021]调节杆下端与上摩擦平台的上表面通过螺纹连接；调节杆上端堆叠套装有多个片状钢盘，通过改变片状钢盘的数量从而调节钢球的法向载荷；
[0022]上摩擦平台的下表面光滑，下摩擦平面的上表面加工有多个用于放置钢球的凹槽；多个钢球的尺寸相同，钢球球心共面；
[0023]电磁推力器的输出端与上摩擦平台通过螺栓连接，电磁推力器驱动上摩擦平台做直线运动；直线运动平行于钢球球心所构成的平面；
[0024]通过主动调控电磁推力杆的输出位移可以很好地模拟实际工况下的摩擦副微动磨损行为，为高精密摩擦副的微动磨损性能和使用寿命的实验评估提供了一种新的方法。尤其对于点接触的摩擦副微动磨损行为预测提供了一种有效的实验研究方案。
[0025]所述上摩擦平台的下表面保证高光洁度，而且下表面进行镀铬表面硬化处理。上摩擦平台下表面的光洁度不低于3.2微米。
[0026]所述下摩擦平台上表面的圆形凹槽深度要求略大于钢球的半径，这样能够更好的固定试验钢球，鉴于平衡考虑，放置试验钢球应遵循高稳定性分布放置。
[0027]凹槽的内径与钢球的球径间隙配合。
[0028]所述钢球为微动磨损的试验主体，其材料特性应与微动摩擦副中的硬度较低的一个摩擦副的材料一致。钢球的材料与上摩擦平台和下上摩擦平台中硬度较低的材料保持一致。
[0029]所述电磁推力器包括：控制电源、电流输入端、电磁材料主体和电磁推力杆；
[0030]控制电源与电流输入端连接；电磁推力杆的位移执行末端与上摩擦平台通过螺栓连接。
[0031]本技术采用智能材料驱动技术实现微动位移的主动调控，从而为复杂工况下的摩擦副的微动磨损行为进行有效评估。
[0032]本技术采用手动调节载荷方式，可以有效地评估载荷因素对微动磨损的定量影响。本技术可以为高精密摩擦副特别是点接触摩擦副的微滑动磨损性能和使用寿命的实验评估提供了一种新的方法与实现。
[0033]图1、图2和图3为微动磨损实验台的设计结构图。电磁推力器提供往复作用力，使
得上摩擦平台相对固定钢球作微米级往复运动，从而形成球面点接触摩擦副的微动磨损进程，下摩擦平台固定钢球的圆形凹槽的内径略大于钢球的半径，这样有利于对钢球的有效固定约束。
[0034]上摩擦平台的位移通过位移传感器实时测得，通过传感器测的数据可精确判断钢球与上摩擦平台下表面的相对滑移运动，从而结合磨损后的钢球磨损表面形貌可较为深刻的理解微动磨损形成机理。通过控制电源的电流调控可精确控制上摩擦平台的往复运动，为研究不同工况下的微动磨损行为提供了实验方案和技术。
[0035]本技术说明书中未作详细描述的内容属本领域专业技术人员的公知技术。
本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可往复的微动摩擦磨损实验台，其特征在于，包括：电磁推力器、调节杆、上摩擦平台、下摩擦平面和钢球；调节杆下端与上摩擦平台的上表面通过螺纹连接；调节杆上端堆叠套装有多个片状钢盘，通过改变片状钢盘的数量从而调节钢球的法向载荷；上摩擦平台的下表面光滑，下摩擦平面的上表面加工有多个用于放置钢球的凹槽；多个钢球的尺寸相同，钢球球心共面；电磁推力器的输出端与上摩擦平台通过螺栓连接，电磁推力器驱动上摩擦平台做直线运动；直线运动平行于钢球球心所构成的平面。2.根据权利要求1所述的一种可往复的微动摩擦磨损实验台，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵卫红，杜宣，顾嘉骏，杨眉，
申请(专利权)人：上海宇航系统工程研究所，
类型：新型
国别省市：