[实用新型]可自动调平的端面接触式上试样夹具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于摩擦磨损试验机的试样夹具，更具体的说，本实用新型主要涉及一种可自动调平的端面接触式上试样夹具。

背景技术

由于发生相对运动，使得相互接触的机械零件之间因为摩擦造成零件损伤。微动磨损是发生在有极小振幅运动的机械零件中的一种损伤方式，是工程中最为常见、最普遍的一种损伤形式。通过模拟实际工况环境来研究材料的摩擦磨损性能，是提升机械零部件寿命的有效手段。摩擦磨损试验机是一种用于研究材料接触表面之间摩擦磨损和润滑性能的科学仪器，实验用试样的夹持固定是真实反映材料摩擦磨损性能的重要环节。为了能够真实模拟实际工况环境，摩擦磨损实验要求上下试样的测试面必须完整均匀接触。一个性能优异的试样夹具除了保证上下试样测试面的完整均匀接触外，夹具的易装夹性、高刚性、耐磨损、不损伤试样、装夹稳定牢固及小型轻便性能也是高性能摩擦磨损试验机的基本要求。尤其对于微动摩擦磨损实验，由于运动的幅度非常小（通常在微米级别），更对夹具的刚性及夹持稳定性提出了更高的要求。

目前，国内关于试验机试样夹具的专利多集中于材料拉伸试验机，如公开号为CN103645092的中国实用新型专利，授权公告号为CN203629956的中国实用新型专利等，而针对于摩擦磨损试验机的试样夹具还未见有授权专利。摩擦磨损实验中，常见的试样接触方式主要有点-面接触、线-面接触、面-面接触三种形式。目前市面上线-面接触、点-面接触式上试样夹具技术上比较成熟，而用于实现面-面接触摩擦磨损实验的上试样夹具则很少。传统的面-面接触式上试样一般都采用矩形块状试样，由于夹具要同时夹持4个面，所以试样很难夹紧，且夹紧易造成试样倾斜。并且，由于加工精度、装配精度等的影响，面-面接触式摩擦磨损试验中，上下试样测试面之间都会有一个较小的角度，不能完整均匀接触，从而造成实验测试数据的偏差。因而有必要针对现有上试样的夹具结构做进一步的研究和改进。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于针对上述不足，提供一种可自动调平的端面接触式上试样夹具，以期望解决现有技术中端面接触式夹具在摩擦磨损试验中不能稳定夹持上试样，以及上下试样无法均匀接触出现偏心载荷，造成摩擦磨损试验数据偏差等技术问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型所提供的一种可自动调平的端面接触式上试样夹具，包括基体，所述基体固定在底板上，且所述基体还与基体压板活动连接，所述基体与基体压板的内侧共同构成为同心凹环球面，且底板上设有调平球窝与调平球，所述调平球与调平球窝大小相匹配并置于调平球窝的内部；所述的上试样夹具还包括夹具本体与夹具压板，所述夹具本体与夹具压板的外侧共同构成与所述同心凹环球面相吻合的同心环球面，且夹具本体与夹具压板的内侧均设有与试样相吻合的同轴半圆柱凹面，用于由夹具本体与夹具压板共同将待夹持试样包络在其中。

作为优选，进一步的技术方案是：所述基体与基体压板的外侧共同组成同轴柱面，且所述基体通过销轴与基体压板的一端活动连接，且基体压板通过锁紧螺钉或螺栓与基体固定连接。

更进一步的技术方案是：所述基体与基体压板相连接的一端上分别设有相互对应的径向螺孔。

更进一步的技术方案是：所述调平球窝置于基体与基体压板内侧同心凹环球面的中心处，用于使调平球窝到同心凹环球面与其在同一水平面上的任意位置的直线距离均相等。

更进一步的技术方案是：所述基体内侧与外侧的弧面角度大于基体压板内侧与外侧的弧面角度。

更进一步的技术方案是：所述夹具本体内侧与外侧的弧面角度大于夹具压板内侧与外侧的弧面角度。

更进一步的技术方案是：所述底板为矩形，且所述底板的四个角附近均设有螺孔，用于将上试样夹具安装在摩擦磨损试验机上。

更进一步的技术方案是：所述调平球窝与调平球的最大半径相等。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果之一是：夹具本体与夹具压板具有与试样相吻合的同轴半圆柱凹面，保证了试样夹持后轴向位置的精确性以及夹持的固定稳定性，且有利于试验中上试样对中的操作，并且夹具本体与夹具压板将试样夹紧后可通过调平球在同心凹环球面内转动，直至上下试样的测试面完整均匀接触，使上下试样之间的角度消失，有效提高了摩擦磨损试验数据的准确性；同时本实用新型所提供的一种可自动调平的端面接触式上试样夹具结构简单，通过调整弧面及半径尺寸可用于各类圆柱形平头、圆柱形方头试样的端面接触以及圆柱形球头试样的点面接触摩擦磨损试验，应用范围广阔。

附图说明