[实用新型]一种测量圆柱微结构表面的点接触摩擦磨损试验机

说明书

本实用新型公开了一种测量圆柱微结构表面的点接触摩擦磨损试验机，包括钢球移动装置、摩擦性能检测装置和试件自动定心装置三个部分。钢球移动装置中，利用齿轮齿条啮合的方式实现移动座移动，摩擦性能检测装置与移动座固定连接，间接带动钢球移动，从而调整钢球在试件上的左右位置；摩擦性能检测装置中，传力杆A固定于S形传感器的一端，传力杆B与传力杆A相连，砝码钢球保持座与传力杆B固为一体，钢球与试件产生的摩擦力通过传力杆传送给S形传感器；试件自动定心装置中，圆台定位块形成的锥面使试件的锥孔自动定心，十字形固定块通过与圆台定位块的螺纹配合对试件夹紧，限制试件的径向移动。此摩擦磨损试验机运行平稳、数值可靠。

技术领域

本实用新型涉及摩擦磨损试验机领域，具体为一种测量圆柱微结构表面的点接触摩擦磨损试验机。

背景技术

球轴承是当代机械设备中一种重要的零部件，钢球作为球轴承的滚动体，其质量直接影响着轴承的精度。目前国内外高精密钢球生产企业广泛采用AVIKO系列钢球表面自动测量仪对钢球质量进行检测，其检测方法是通过展开轮与钢球之间的摩擦传动将钢球表面全面展开，同时利用光电和涡流传感器对内部裂纹和表面缺陷进行联合检测。但因钢球与展开轮均为光滑表面，展开过程中极易发生打滑现象，导致钢球无法全表面展开，降低了检测效率；且因打滑造成的展开轮磨损甚至报废，增加了检测成本。近几年研究表明，表面微结构能改善材料的摩擦性能，为了研究表面微结构能否解决展开轮表面打滑和磨损问题，必须做摩擦磨损试验。展开轮是不对称锥面体，其几何轴线与实际回转轴线的夹角非常小，且加工精度要求非常高，实际制造难度大、成本高，因此需用简单等效曲面替代不对称锥面。为模拟展开轮与钢球间的接触摩擦状态，采用圆柱面作为等效曲面，在圆柱外侧周向表面加工微结构，通过测量钢球与圆柱微结构表面的摩擦磨损性能，研究展开轮表面微结构对其摩擦磨损性能的影响。目前没有相应的试验装置，需要设计一种能测量圆柱微结构表面的点接触摩擦磨损试验机，用于展开轮表面微结构摩擦磨损性能的研究。

发明内容

本实用新型的目的是：设计了一种测量圆柱微结构表面的点接触摩擦磨损试验机，利用圆台定位块的锥面使试件的锥孔自动定心，再用十字形固定夹具通过螺纹夹紧试件，限制试件的径向移动，避免试验过程中因试件不定心产生的振动；且钢球与圆柱微结构表面产生的摩擦力直接拉动传力杆挤压S形传感器电阻应变片，不涉及弯矩扭矩的影响，使所测数值更加准确、可靠。传力杆A、B的连接处非拧紧，使砝码的重量能全部作用于试件表面，避免传力杆本身刚度的干扰；将砝码座设计成凹槽型，钢球固定孔设计成喇叭形，避免试验中砝码和钢球掉落。此试验机运行平稳、数值可靠，能很好的为展开轮微结构表面摩擦性能研究提供技术支持。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种测量圆柱微结构表面的点接触摩擦磨损试验机，包括钢球移动装置、摩擦性能检测装置和试件自动定心装置。

钢球移动装置由底座、导轨、移动座、传感器支座、齿轮、齿条、滚动轴承、手柄和齿轮安装座组成，用四个螺钉将两个导轨与底座固定，移动座的底部通过卡槽与导轨配合，移动座上安装有齿条，与齿轮啮合，当旋转手柄时，齿轮转动，从而带动齿条和移动座共同移动，固定螺钉同时起限位作用，保证移动座不会与导轨脱离。传感器支座固定于移动座上，且与摩擦性能检测装置固定连接，旋转手柄时传感器支座左右移动，从而调整钢球在试件上的左右位置。