[发明专利]线接触滑动摩擦振动噪声试验台

说明书

本发明提供了一种线接触滑动摩擦振动噪声试验台。试验台采用平面试件与圆柱试件线接触的滑动运动形式，可实现线接触摩擦振动噪声试验；通过采用圆柱试件悬臂安装和可更换的零部件及支架设计，能够方便地进行拆装和试件更换，通过加载组件和同步带支撑组件对被测试件施加不同大小、不同速度的外载荷，可以实现不同表面粗糙度试件对、不同类型材料的试件对在不同载荷下的线接触滑动摩擦振动噪声测试；通过采用手动驱动方式，避免了采用电机驱动运动传递中间环节多、背景噪声大需要隔声处理等问题，降低了试验成本，并可以更加精确的研究线接触滑动运动形式下摩擦噪声的特性及影响因素。

技术领域

本发明属机械工程中摩擦噪声试验技术领域，具体涉及一种线接触滑动摩擦振动噪声试验台。

背景技术

随着工业的发展与进步，工作环境的低噪声要求已经成为各种机械产品的重要评价指标，而工业设备和交通设备中的摩擦噪声的影响尤为直接和明显。不仅损害人耳听觉同时使得机械部件声疲劳，使用寿命减少。界面摩擦引起的振动与噪声是一种非常复杂的物理现象，涉及多种学科的相关知识，包括摩擦学，接触力学，动力学以及声学等。针对摩擦噪声的研究多依赖于试验手段，而研究较多的是面面接触的滑动接触，针对线接触形式的摩擦试验少之又少。

现有技术中，针对滑动摩擦振动噪声研究的接触形式多为点接触和面接触，如专利号为201210189588.0的专利“一种摩擦噪声的试验分析方法及其试验装置”和文献“D.W.Wang,J.L.Mo,et al.Noise performance improvements and tribologicalconsequences of a pad-on-disc system through groove-textured disc surface[J].Tribology International,2016,102:222-236”所公开的试验台，能够分别完成点接触及面接触形式滑动摩擦噪声的测量与研究，但对于线接触形式的滑动摩擦噪声，上述试验台不能实现，专利号为201620261624.3的专利“一种摩擦噪声研究装置”公开了的一种用于测试摩擦噪声的消声或者隔声装置，用于消除或减小测试过程中背景噪声的干扰，但并未提供具体产生摩擦噪声的试验装置。从已有专利和文献中可知摩擦噪声的研究存在缺乏线接触滑动摩擦噪声的试验研究以及噪声试验背景噪声难以消除或隔声成本高等难题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种线接触滑动摩擦振动噪声试验台。本发明试验台的驱动形式、安装方式和试件的运动形式能够实现对线接触滑动摩擦噪声的测试，同时能够保证试验台本身的低背景噪声，无需进行隔声装置设计，在安静的试验环境中即可进行试验，若条件允许还可以直接将本试验台安装在半消声室中进行摩擦噪声测量。

一种线接触滑动摩擦振动噪声试验台，其特征在于：主要包括基础平台(1)、加载组件(2)、平面试件(3)、圆柱试件(4)、测速传感器(5)、声学传感器(6)、支撑组件(7)、前联轴器(8)、扭矩传感器(9)、后联轴器(10)、同步带支撑组件(11)、小带轮(12)、同步带(13)、大带轮(14)、驱动摇臂(15)。其中，加载组件(2)、支撑组件(7)、同步带支撑组件(11)分别通过T型槽螺栓安装在基础平台(1)上；平面试件(3)通过U型槽安装在加载组件(2)上；圆柱试件(4)通过轴端挡圈安装在支撑组件(7)上；测速传感器(5)、声学传感器(6)以及扭矩传感器(9)分别通过螺栓安装在相应的支撑架上，支撑架通过T型槽螺栓安装在基础平台(1)上；测速传感器(5)用于测量圆柱试件(4)的转速，声学传感器(6)用于测量平面试件(3)和圆柱试件(4)之间的摩擦力矩，扭矩传感器(9)用于测量平面试件(3)和圆柱试件(4)之间的摩擦力矩；小带轮(12)和大带轮(14)分别通过轴端挡圈安装在同步带支撑组件(11)上；驱动摇臂(15)通过型面连接安装在同步带支撑组件(11)上。