[发明专利]摆动摩擦副摩擦磨损模拟试验台

说明书

技术领域

本发明属于试验设备技术领域，尤其是涉及一种用于活塞式发动机的摆动摩擦副滑动轴承与轴的摩擦磨损试验台。

技术背景

发动机摆动摩擦副摩擦磨损试验通常分为一般性试样试验、台架试验及摩擦副模拟性试验。

一般性试样试验主要用于研究摩擦磨损机理、一般规律及材料的相对耐磨性，这种试验由于试验条件理想化，其结果难以直接用到某一具体场合中，但周期短、条件易控制、数据重复性、可比性好。广泛用于选材及表面处理工艺等的试验研究。台架试验在更接近摩擦副的实际工况条件下进行，数据可靠且真实，方法易于实现得到的试验结果最为准确，但其试验周期长、设备复杂、成本高、技术性强。该试验方法国外应用较广，国内有但应用不多。摩擦副模拟性试验主要是模拟某种零件的实际工作情况，因而针对性比较强。在零件批量投产之前应作这种试验，以便对其性能进行优化。但由于摩擦磨损影响因素的多样性和摩擦磨损过程的复杂性，要做到确切的模拟比较困难，要做多方面的考虑。

摩擦磨损试验的模拟问题是磨损试验技术中非常重要的课题，因为缺乏理论上成熟的相似准则，这种模拟试验比其他试验要困难得多。模拟磨损试验应遵循系统关联准则、温度场相似准则、极限准则、磨损机理相同、磨损试验模拟性判断标准。一般来说，模拟磨损试验系统中最多只对负荷、速度、时间、试样尺寸和形状这四种参数可以与实际摩擦系统不相同，在其它摩擦运动方式、摩擦状况、磨损机理、组成摩擦系统的各要素及其材料性质等方面，以及摩擦时的温度及摩擦温升、摩擦系数等参数，模拟系统必须与实际系统相同或相似。

常用的加载方式有机械式、液压式和电磁式三种。机械式加载又可分为杠杆加载、弹簧加载和重物直接加载或以上三种加载形式的组合，杠杆加载和重物直接加载系统的结构简单，载荷稳定，不存在负荷保持的问题，加载精度高，但当摩擦副运动不稳定时却会引起振动和冲击；弹簧加载产生的振动比较小，但是，弹簧加载的精度不高，难于实现负荷精确调整。液压式加载包括动压加载和静压加载两种，液压加载很难保持负荷稳定。电磁加载易于实现负荷的自动控制，但其弱点是控制部分的成本较高，而且在已有摩擦磨损试验机上使用还比较少。

发明内容

本发明的目的是解决以上现有技术所存在的不足和问题，依据模拟磨损试验应遵循系统关联准则、温度场相似准则、极限准则、磨损机理相同、磨损试验模拟性判断标准，以实际摆动摩擦副为测试对象，提供一种具有新型结构、可调整载荷幅值、转速、加载频率，可模拟发动机的不同工况，可测量发动机不同型号的摆动摩擦副的摩擦磨损特性试验台。

本发明的技术方案是：

摆动摩擦副摩擦磨损模拟试验台，包括机架、主轴驱动装置、摩擦副模拟摆动机构，其特征是：还包括液压加载装置、液压控制系统、PC控制系统；

所述的主轴驱动装置由驱动电动机、联轴器、传动轴、深沟球轴承、传动轴承座与转速传感器组成；所述的驱动电动机是变频电动机，电动机轴通过联轴器与传动轴的一端同轴相连，传动轴的另一端定位于传动轴承座内，传动轴承座固定在机架工作台上；所述的转速传感器与电动机轴或传动轴连接；

所述的摩擦副模拟摆动机构由曲轴、连杆、摇臂、调心轴承、旋转体、被测摩擦副零件滑动轴承与活塞销及扭矩测量装置组成；所述的曲轴固定在传动轴上，连杆的一端与曲轴通过滚针轴承配合联接，另一端通过销与摇臂相连，摇臂固定于旋转体上；被测摩擦副零件滑动轴承冷缩配合装于旋转体内，旋转体内嵌在调心轴承内，另一被测摩擦副零件活塞销穿过摩擦副零件滑动轴承，该被测摩擦副零件活塞销两端安装轴承，并装在两端的轴承座中，轴承座固定在机架工作台上面；

所述的扭矩测量装置由支架、扭矩传感器、转接件组成；所述的扭矩传感器与转接件、被测摩擦副零件活塞销同轴，通过螺栓压紧接触，扭矩传感器与支架相连接，支架固定在机架工作台上面；

所述的液压加载装置由油缸、压力测量装置组成；所述的油缸固定于机架工作台下面，压力测量装置安装在摩擦副模拟摆动机构的旋转体与机架工作台开设的矩形通孔之间；液压控制系统通过油管与油缸相连；

所述的PC控制系统采集扭矩传感器、压力传感器、转速传感器的信号，实现加载力幅值、频率的控制，实现程序的运行与控制，数据采集、处理与存储，试验数据及试验曲线的显示及打印。

本发明突出有特点和显著益效果：