[发明专利]一种轴承在真空环境下的摩擦磨损真空试验装置

权利要求书

1.一种轴承在真空环境下的摩擦磨损真空试验装置，其特征在于：包括真空系统和加载系统；所述真空系统，提供摩擦磨损试验所需的真空环境和放置试验样品的平台；

所述加载系统，提供摩擦磨损试验所需的加载平台；

所述真空系统包括真空罐、摩擦磨损机构、抽气装置、波纹管组件和承载组件；

所述真空罐的罐盖上开设三个加载端口，所述加载端口用于连接所述加载系统，所述加载端口上安装所述波纹管组件，所述波纹管组件的下端接触所述摩擦磨损机构的旋转试验平台的上端面，所述波纹管组件用于传递所述加载系统提供的加载力给所述旋转试验平台，并对所述加载端口起到真空密封的作用，所述真空罐的罐壁上开设一个观察窗，所述观察窗用于观察摩擦磨损试验时所述真空罐内的实际情况，以方便工作人员对试验做进一步的调整，所述真空罐的罐壁上还开设电连接输入端口，所述电连接输入端口用于连接外部设备的输入电缆，所述真空罐的罐壁上还开设电连接输出端口，所述电连接输出端口用于连接外部设备的输出电缆，所述真空罐的罐壁上还开设抽气端口，所述抽气端口用于连接所述抽气装置，所述真空罐的罐底开设三个承载端口并用于安装所述承载组件，所述承载组件用于安装和支撑试验样品，所述试验样品置于所述真空罐的密封室内；

所述抽气装置通过抽气管上的法兰与所述抽气端口连接，通过所述抽气装置抽取所述真空罐内的气体并达到摩擦磨损试验所需的真空条件；

所述摩擦磨损机构的所述旋转试验平台的下端面设置摩擦区域，并在试验时与所述试验样品的表面直接接触，所述旋转试验平台的下端面固定连接转接台，所述转接台的下端面开设通孔并连接磁流体密封轴的输出轴，所述转接台能够沿着所述磁流体密封轴的输出轴做轴向运动，所述磁流体密封轴的法兰固定安装在所述真空罐底部中心外围，所述磁流体密封轴的输入端固定连接第一联轴器，所述磁流体密封轴用于常压和真空环境下的力矩传递，所述第一联轴器的另一端连接扭矩传感器的输出端，所述扭矩传感器固定安装在扭矩传感器支架上，所述扭矩传感器的输入端连接第二联轴器，所述扭矩传感器用于反馈摩擦磨损试验中摩擦磨损机构实际提供的旋转力矩，所述扭矩传感器支架固定安装在驱动底板上，所述驱动底板固定安装在所述加载系统上，所述第二联轴器的另一端连接减速器的输出轴，所述减速器安装在减速器支架上，所述减速器支架安装在所述驱动底板上，所述减速器的输入端固定连接伺服电机，所述伺服电机提供摩擦磨损机构的驱动力；

所述加载系统包括加载机构和升降机构；

所述加载机构中的承载盘共有三个并与所述真空罐的三个所述加载端口一一对应，所述承载盘上端面中心位置处固定安装导杆，所述导杆的另一端安装在导杆支座上，所述导杆能够在所述导杆支座上进行轴向移动，所述导杆支座固定安装在所述升降机构的升降板上，在摩擦磨损试验的加载过程中，进行加载的砝码顺着所述导杆将加载力传递给所述承载盘，所述承载盘的下端面中心位置处开设凸台，并与所述加载端口上的所述波纹管组件中心位置对应，所述凸台通过接触所述波纹管组件来传递加载力，所述加载机构的砝码防护外壳共有三个并与三个所述承载盘一一对应，所述砝码防护外壳与所述升降机构的所述升降板固定连接，所述砝码置于所述砝码防护外壳内，所述砝码防护外壳用于保护砝码以及承载未进行加载的砝码；

所述升降机构的机架的底板下表面固定安装所述摩擦磨损机构的所述驱动底板，所述机架的底板上表面固定安装所述真空罐，所述机架的顶板上表面固定安装拉力机，所述拉力机的传动杆通过传动杆支座连接所述升降板，所述传动杆支座固定安装在所述升降板上，所述升降板位于所述机架的顶板下方，所述拉力机驱动所述传动杆带动所述升降板进行竖直方向的移动；

所述波纹管组件包括压盘、第一波纹管、防护外壳和封盖，所述压盘的下端面固定连接所述第一波纹管的一端，所述第一波纹管的另一端固定连接所述真空罐的所述加载端口，所述第一波纹管起到真空密封的作用，所述压盘的上端面中心位置处开设一个凸台，用于在试验时接触所述承载盘，所述压盘的下端面中心位置处开设一个圆柱，通过所述加载端口后接触所述旋转试验平台，所述压盘能够顺着所述加载端口进行竖直方向的移动，所述防护外壳固定安装在所述加载端口上，所述压盘和所述第一波纹管置于所述防护外壳内，所述封盖安装在所述防护外壳的上端面；在试验过程中，移除所述封盖，所述压盘的上端面接受所述加载系统的加载力，所述压盘的下端圆柱传递加载力给所述旋转试验平台；

所述承载组件包括承载外壳、力传感器、支撑盘、第二波纹管、试件盒和连接轴，所述承载外壳固定安装在所述机架的底板下表面通孔处，所述力传感器固定安装在所述承载外壳的底部中心内侧，所述支撑盘的上端面固定连接所述第二波纹管的一端，所述第二波纹管的另一端固定连接所述真空罐的所述承载端口，所述第二波纹管起到真空密封的作用，所述支撑盘的下端面中心位置处开设一个圆形凹槽，用于接触并限制所述力传感器的探头，所述支撑盘的上端面中心位置处开设一个圆柱，通过所述承载端口后固定连接所述试件盒，所述支撑盘能够顺着所述承载端口进行竖直方向的移动，所述试件盒的开口朝上并通过所述连接轴连接所述试验样品；在试验过程中，所述旋转试验平台传递加载力给所述试验样品，所述试验样品通过所述连接轴、所述试件盒和所述支撑盘传递加载力给所述力传感器，所述力传感器用于反馈摩擦磨损试验时的实际加载力。