[实用新型]一种改变点接触接触副速度方向的油膜测量装置

说明书

技术领域

本发明属于高副接触流体润滑油膜的实验测量技术领域，具体涉及一种改变点接触接触副速度方向的油膜测量装置。

背景技术

机械工业领域，对润滑的研究是极有价值，这对于提高接触副寿命，减小成本方面有着积极作用。现有的点接触油膜测量方法有光干涉法、电容法、激光法等，因此所采取的测量方法不同，实验装置也各不一样，例如电容法一般采取双盘实验装置，光干涉法经常用于经典球盘实验装置。双盘实验装置能实现多角度点接触油膜测量，但是其结构复杂，而且对钢盘的加工工艺要求严苛，相较于双盘实验装置，经典球盘实验装置在成本和加工上占有独特优势，但是球、盘接触点的速度方向只能在同一直线上，并不能实现多角度的油膜测量。

发明内容

本发明为克服现有技术的不足，采用下述技术方案予以实现：

一种改变点接触接触副速度方向的油膜测量装置，包括机架、设置于机架上的平移台、钢球回转单元、显微干涉测量单元、主轴回转单元和加载单元，机架用于支撑和固定各部件；主轴回转单元，用于固定和调节透明光学玻璃盘的跳动，同时使其转动，其中在玻璃盘上下表面均用弹性元件作为缓冲装置；钢球回转单元，用于固定和调节电机位置，其中钢球和电机通过弹性联轴器连接；显微干涉测量单元，设置于透明圆盘上方用于观察和采集接触区内油膜；加载单元，用于钢球对玻璃盘施加载荷。

钢球回转单元包括圆弧导轨、膜片联轴器、伺服电机、刹车柄、刹车座、球托主体、四维体和钢球。圆弧导轨通过4个定位螺钉固定在平移台上，刹车座可在圆弧导轨上进行滑动。电机座的底板通过4个定位螺钉固定在刹车座上，伺服电机也通过在电机座前面板上的4个螺纹孔定位。伺服电机的输出轴与球杆通过膜片联轴器连接，中心打孔的钢球通过螺钉固定在球杆上，钢球与四椎体保持四点接触。

平移台包括手轮、丝杠、加载支架螺纹孔和直线导轨。两条平行的直线导轨和螺纹驱动座通过定位螺钉固定在机架上，另一个螺纹驱动座固定在平移台上，丝杠螺纹杆则连接这两个螺纹驱动座，手轮通过定位销固定在丝杆螺纹杆上。

显微干涉测量单元包括调焦支架、广源入射口、显微镜、连接块、X向位移台和Y向位移台。该单元通过U型连接板连接平移台和显微干涉测量单元各组件，X、Y向平移台固定在U型连接板上，平移台上方固定连接块和连接柱，调焦支架通过紧定螺钉固定在连接柱上，显微镜也是通过紧定螺钉固定在调焦支架的镜孔处。

主轴回转单元包括玻璃盘、玻璃盘压套和减速器。减速机通过4个定位螺钉固定在连接环上，连接环与机架固定，减速机的输出轴与主轴通过膜片联轴器连接。玻璃盘放置在主轴的圆形托板之上，通过玻璃盘压套固定玻璃盘。

加载单元包括销轴、球托连接套、加载转动轴承和加载板。销轴与加载转动轴承配合，加载板通过螺钉固定在销轴的平面上。球托连接套通过下方的6个定位螺钉与球托主体固定。

球托与加载支座靠轴承配合，轴承内圈固定，外圈转动相应地球托也随之转动，当转到预定角度通过六个紧定螺钉压住加载支座从而固定球托。与经典球盘实验装置相比，球托能随驱动钢球的伺服电机主轴线的改变而转动，保证钢球与四锥体保持四点接触。

本技术方案实验装置结构简单合理，以圆弧导轨装置改变两接触表面速度方向的夹角；对于钢球位置的变动，采用球托与加载支座轴承配合的方式，使之能随驱动钢球的伺服电机主轴线的改变而转动，确保钢球与四锥体四点接触。本技术方案能在实际测量条件下准确地得到预先设定的速度方向的夹角，模拟速度不同向的弹流润滑油膜形状。

附图说明

附图1：本发明的立体图；

附图2：本发明钢球回转单元结构图；

附图3：本发明平移台结构图；

附图4：本发明显微干涉测量单元结构图；

附图5：本发明主轴回转单元结构图；

附图6：本发明加载单元剖面图；

附图7：具体实施方式捕获图像显示图。