[发明专利]基于光弹性的弹流润滑线接触压力测量方法及装置

权利要求书

1.基于光弹性的弹流润滑线接触压力测量方法，其特征在于采用透明的光弹性材料来制作形成弹流润滑的摩擦试样，在摩擦试样的一侧用偏振光照射摩擦接触区域，在摩擦试样的另一侧检偏镜后朝向光源用显微镜放大观察摩擦接触区域，光弹性材料的特性使在偏振光照射的接触区摩擦副内部出现光弹性条纹，经过对条纹进行计算及标定，测量出接触区油膜压力的大小。

2.根据权利要求1所述基于光弹性的弹流润滑线接触压力测量方法，其特征在于还通过光弹条纹实时显示摩擦接触区油膜压力的大小变化。

3.基于光弹性的弹流润滑线接触压力测量装置，其特征在于沿光路方向依次包括准直光源、起偏镜、摩擦接触区域、检偏镜、体视显微镜和成像记录装置，成像记录装置还与用于根据光弹性条纹计算摩擦接触区压力的计算机连接，所述摩擦接触区域包括上试样和下试样，上试样为由透明光弹性材料制成，下试样为光弹性材料或金属材料制成，上试样的转动由第一电机驱动，下试样的转动由第二电机驱动，上试样1及第一电机通过支架安装在纵向滑台上，滑台安装在机架上且能沿机架上下微调移动；下试样的下部分位于装有润滑油或润滑脂的滚子盒中，下试样转动时将所述润滑油或润滑脂带入摩擦接触区，因此通过分别控制上试样和下试样的转速形成各种弹流润滑线接触状态。

4.根据权利要求3所述的基于光弹性的弹流润滑线接触压力测量装置，其特征在于起偏镜与摩擦接触区域之间还设有1/4波片，摩擦接触区域与检偏镜4之间还设有另一1/4波片，准直光源产生的单色光穿过起偏镜、1/4波片、上试样1、所述另一1/4波片、检偏镜、体视显微镜到达成像记录装置，摩擦接触区域处于体视显微镜的视场中间，通过调节体视显微镜的目镜与摩擦接触区域的距离使成像清晰，成像记录装置拍摄到放大后的弹流接触区及其上的光弹性图像，光弹性图像的条纹级次反映了接触区油膜压力和摩擦表面下内部应力的变化，通过计算机进行弹流接触区的压力计算和显示。

5.根据权利要求3所述的基于光弹性的弹流润滑线接触压力测量装置，其特征在于还包括加载机构，加载机构包括加载杠杆，滚子盒安装在加载杠杆一端且随加载杠杆上下转动，加载杠杆另一端设有用于调节上试样和下试样接触压力的载荷。

6.根据权利要求3所述的基于光弹性的弹流润滑线接触压力测量装置，其特征在于所述准直光源、起偏镜、1/4波片、光弹材料圆盘、另一1/4波片、检偏镜、体视显微镜和成像记录装置通过支架安装在X-Y平台上，X-Y平台能沿直角坐标轴X-Y方向进行位置的调节。

7.根据权利要求3～6任一项所述的基于光弹性的弹流润滑线接触压力测量装置，其特征在于所述上试样为由透明光弹性材料制成的薄圆盘，下试样为由光弹性材料或金属材料制成的阶梯转轴，下试样由滚动轴承支承在滚子盒中，下试样上的最大直径凸起轮廓浸泡在所述润滑油或润滑脂中。

8.根据权利要求7所述的基于光弹性的弹流润滑线接触压力测量装置，其特征在于上试样1由第一电机通过同步带驱动转动，下试样由第二电机通过同步带驱动。

9.根据权利要求8所述的基于光弹性的弹流润滑线接触压力测量装置，其特征在于上试样和下试样作类似轴线平行的两圆柱接触的相互对滚动。