[发明专利]具有应变片传感器的材料摩擦异响试验台

说明书

本发明涉及摩擦异响试验设备技术领域，具体公开了具有应变片传感器的材料摩擦异响试验台，包括支撑架和用于固定摩擦材料Ⅰ的钢柱，所述钢柱上方设垂直力加载装置，所述垂直力加载装置包括驱动件、弹簧片和压头，所述驱动件固定在支撑架，压头的底面用于固定摩擦材料Ⅱ，弹簧片固定在驱动件的输出轴底部与压头之间，压头的横截面底部呈向下凸起的弧形段，所述压头上安装有加速度传感器，弹簧片上设有应变片传感器。采用本专利中的技术方案进行异响测试时，两种摩擦材料之间能够一直保持为面接触，使得测试结果更加精确。

技术领域

本发明涉及摩擦异响试验设备技术领域，特别涉及具有应变片传感器的材料摩擦异响试验台。

背景技术

在汽车结构中，两个部件之间相互摩擦构成摩擦副，摩擦副之间的摩擦状态由静摩擦转变为动摩擦的过程被称之为粘滑运动，而在粘滑运动过程中，单位时间内摩擦副之间的相对振动次数被称之为脉冲率。

粘滑运动作为一种典型的摩擦现象，广泛存在于机械系统中，会给汽车机械系统带来颤振、振荡、尖锐噪音等众多负面问题，因此为了提高汽车机械系统稳定性并降低振动，需要进行异响测试，常规的测试方式为，由待测试的两种摩擦材料构成摩擦副，其中刚性的摩擦材料做水平往复移动，而柔性的摩擦材料则与提供垂直力的压头连接，由于常规的压头底面通常为平面，然而实际的结构中，由于加工精度，装配精度等因素的影响，很难保证两种材料完全平行，使得两种材料在压紧和摩擦过程中，由于振动的存在，出现点接触或者线接触的形式，这样使得异响测试的结果存在较大的偏差。

发明内容

本发明提供了具有应变片传感器的材料摩擦异响试验台，以解决现有的异响测试过程中两者材料出现点接触或线接触的形式，使得测试结果存在较大偏差的问题。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：

具有应变片传感器的材料摩擦异响试验台，包括支撑架和用于固定摩擦材料Ⅰ的钢柱，所述钢柱上方设垂直力加载装置，所述垂直力加载装置包括驱动件、弹簧片和压头，所述驱动件固定在支撑架，压头的底面用于固定摩擦材料Ⅱ，弹簧片固定在驱动件的输出轴底部与压头之间，压头的横截面底部呈向下凸起的弧形段，所述压头上安装有加速度传感器，弹簧片上设有应变片传感器。

本技术方案的技术原理和效果在于：

弹簧片和压头在驱动件的驱动下向下移动，使得摩擦材料Ⅰ与摩擦材料Ⅱ为面接触，即摩擦材料Ⅱ向摩擦材料Ⅰ产生一定的形变，这样外部激励设备驱动钢柱产生水平往复移动，使得摩擦材料Ⅰ与摩擦材料Ⅱ之间产生相对位移形成摩擦副，随着垂直力的加载，摩擦副由静摩擦逐步转变为动摩擦，并出现粘滑现象，摩擦副之间产生振动(单位时间内的振动又称为脉冲率)，这个过程中加速度传感器用于检测压头的振动加速度信号，而应变片传感器用于检测弹簧片的应变信号，最后将这些信号通过特殊处理得到摩擦材料Ⅰ与摩擦材料Ⅱ之间的异响测试结果。

由于在测试过程中，压头与弹簧片会随着摩擦副一起振动，即将压头的运动幅度扩大可以看到，压头的弧形段是相对于其圆心做周向运动，即摩擦材料Ⅰ与摩擦材料Ⅱ之间的摩擦力是垂直于弧形段的切线方向，因此异响测试过程中，摩擦材料Ⅰ与摩擦材料Ⅱ之间能够一直保持为面接触，使得异响测试结果更加精确。

进一步，所述驱动件的输出轴底部设有联轴器，联轴器底部通过螺栓固定有第一安装板，压头的顶部有第二安装板，第一安装板和第二安装板上均开设有若干安装孔，在弹簧片的上下端均开设有若干连接孔，位于弹簧片上端的连接孔与安装孔之间螺纹连接有第一螺栓，位于弹簧片下端的连接孔与安装孔之间螺纹连接有第二螺栓。

有益效果：这样设置使得弹簧片与驱动件以及压头之间为可拆卸连接，优点在于方便拆卸与更换，同时还可增加多块弹簧片。

进一步，所述第一螺栓与弹簧片之间设有第一压紧块，第二螺栓与弹簧片之间设有第二压紧块，第一压紧块上开设有若干供第一螺栓穿入的通孔，第二压紧块上也开设有若干供第二螺栓穿入的通孔，所述加速度传感器固定在第二压紧块上。