[发明专利]一种适用于高低副油气两相混合润滑的可视油膜测量装置

说明书

本发明公开了一种适用于高低副油气两相混合润滑的可视油膜测量装置，涉及接触摩擦测量领域。提出了一种可以在不同速度、载荷、接触条件和润滑方式下，对试验件接触过程中油膜厚度、摩擦力、摩擦系数系数及接触区温度进行测量的适用于高低副油气两相混合润滑的可视油膜测量装置。连接于支撑平台上，其特征在于，所述可视油膜测量装置包括试验件一、试验件二、旋转驱动装置、水平位移装置、测量装置以及润滑系统；所述测量装置包括可伸入或退出试验件一内部的氙气闪光源、激光器以及高速红外摄像机，且高速红外摄像机伸入试验件一内部后，朝向试验件一和试验件二的接触区域。从整体上具有测量效果好、适用范围广、测量精度高等优点。

技术领域

本发明涉及接触摩擦测量领域，特别涉及一种适用于高低副油气两相混合润滑的可视油膜测量装置，用于对试验件接触过程中油膜厚度、摩擦力、摩擦系数系数及接触区温度进行测量。

背景技术

在机械设备的工作工程中，存在大量的接合面，一些关键接合面上接触润滑状态直接影响接合面的工作状态和寿命，从而间接影响机械设备的正常运行。油膜过薄，接合面直接产生干摩擦，进而产生影响，严重时还会导致整体机械和润滑油温度升高，润滑油粘度下降，从而加速结合表面的破坏。

目前，对不同接触润滑条件下的润滑机制探索是摩擦学领域研究的重点，尤其是对不同加工技术下的接触副表面以及新型润滑介质的使用，需要对润滑机制进行重新认知，需要借助接触副内的摩擦力、油膜厚度、摩擦系数以及接触区温度等相关参数作为评估指标。

现有技术具有代表性的如国家局于2018年1月16日公告的一份名为“一种弹流润滑试验机”、申请号为“201510799193.6”的中国发明专利，以及国家局于2015年7月8日公告的一份名为“一种带有自旋的弹流润滑油膜牵引力测试机”、申请号为“201410006064.2”的中国发明专利，以及国家局于2020年6月30日公告的一份名为“一种高应力接触润滑油油膜摩擦力的模拟测量装置”、申请号为“201710390594.5”的中国发明专利所示。

然而，上述现有技术仍存在以下不足：

一、由于接触状态不仅包括接触摩擦力，还有接触区的油膜厚度和温度场等多种参数。因此，现有技术仅通过摩擦力来评价接触状态，其准确性并不高。

二、现有技术仅可以模拟测量高副点接触弹流摩擦力，无法测量线接触、偏载接触等接触条件下的润滑状态，其适用范围较为狭窄。

三、对于弹流润滑、混合润滑和边界润滑状态的区分，现有技术仅通过接触区的油量进行区分，无法定量，不同的操作人员可能有不同的标准，产生人员误差。

四、现有技术只可以对相对滑动条件进行试验，无法对纯滚动条件、滑滚耦合条件进行试验。

因此，如何克服以往测量装置中的技术缺陷，开发一种切实可行的试验装置对多种润滑接触条件下的试验件的润滑状态进行准确测量，以对其研究提供数据支持，设计制备多种润滑接触条件下润滑状态的测量平台，即成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明针对以上问题，提出了一种可以在不同速度、载荷、接触条件和润滑方式下，对试验件接触过程中油膜厚度、摩擦力、摩擦系数系数及接触区温度进行测量的适用于高低副油气两相混合润滑的可视油膜测量装置。

本发明的技术方案为：连接于支撑平台1上，所述可视油膜测量装置包括试验件一81、试验件二82、旋转驱动装置4、水平位移装置3、测量装置2以及润滑系统；

所述旋转驱动装置4具有两个、且分为旋转驱动装置一、旋转驱动装置二，所述旋转驱动装置一固定连接在支撑平台1上，所述旋转驱动装置二通过水平位移装置3连接在支撑平台1上、且在水平位移装置3的驱动下做远离或靠近旋转驱动装置一的直线运动；