[发明专利]一种超声高频滚珠磨损疲劳试验装置

说明书

技术领域

本发明涉及滚动摩擦接触疲劳寿命测试技术领域，具体地说，涉及一种测试滚珠磨损超高周疲劳寿命，以及振动试件滚动磨损作用下超高周疲劳性能的超声高频滚珠磨损疲劳试验装置。

背景技术

在航空航天、铁路交通工业领域，机械结构部件长期承受高频振动循环载荷以及滚动磨损循环载荷的复合作用，这些载荷循环周次高达10⁹～10¹¹周，属于超高周范畴，在这种复合载荷作用下造成的复合损伤会大大加速机械结构件的疲劳破坏。所以，针对这种复合载荷作用下的机械部件开展关于高频滚动磨损试样的超高周疲劳寿命测试已经成为一个新的研究课题。

轴承是机械结构支撑承载部件，长期承受高频循环载荷作用，滚珠作为轴承的关键部件，滚珠的高频滚动磨损又是轴承破坏的主要方式，现有的专用轴承疲劳试验装置试验成本较高，试验过程限制因素多，并且尚没有针对滚珠高频磨损的超高周疲劳试验装置。中国专利CN102147341A(20110810)中公开了“一种轴承滚子接触疲劳试验机及操作方法”，该试验机及操作方法可进行滚子接触疲劳试验，但采用电机驱动增速性较差，对于超高周疲劳寿命测试时间成本高，同时一次只能进行一个滚子的疲劳试验。另一方面，针对长期承受高频滚动磨损复合载荷作用下的机械部件，也尚没有测试在此复合载荷作用下部件疲劳性能的疲劳试验装置。在中国专利CN102830029A(201212190)中提出一种“微动摩擦超声振动超长寿命疲劳试验装置”，该试验装置可进行微动摩擦接触试件超长寿命测试，但试验装置的摩擦接触类型是针对静摩擦，摩擦压头固定不动，而现实中接触试件均是相互运动的。针对上述试验装置中存在的问题，目前现有技术中特需要一种测试复合载荷作用下滚珠超高周疲劳寿命，以及滚动磨损试件疲劳性能的高频滚动磨损疲劳试验装置。

超声疲劳试验技术采用共振原理，将超声发生器产生的高频电信号通过换能器转化为同频率的振动位移输出，然后通过纵向位移放大器将振动位移放大并加载到试样上，从而实现结构的超声高频加载，获得超高周疲劳性能。所以，可通过超声加载方式实现滚珠以及振动试件高频滚动磨损超高周疲劳试验。

发明内容

为了避免现有技术存在的不足，本发明提出一种超声高频滚珠磨损疲劳试验装置,利用超声加载的方式实现磨损载荷作用下不同滚珠试样超高周疲劳寿命测试以及高频振动、滚动磨损复合载荷作用下振动试件超高周疲劳性能测试。