[发明专利]模塑型轴套内孔衬垫与基体结合强度的检测装置及方法

权利要求书

1.模塑型轴套内孔衬垫与基体结合强度的检测装置，其特征在于：其包括工作台，所述工作台的台面上固定有龙门架和精密虎钳；

轴套固定在精密虎钳上，轴套内孔的衬垫轴孔朝水平方向设置；

所述龙门架的上部设有沿水平横向设置的直线电机模组，所述直线电机模组上连接有由其驱动沿水平横向移动的工作平板，直线电机模组连接至直线电机控制器，通过直线电机控制器控制工作平板直线移动的速度和时间，工作平板直线移动信息输入到计算机进行实时调试、分析和处理；

所述工作平板上固定有测力仪夹具，所述测力仪夹具固定有测力仪，测力仪连接至信号采集器和信号放大器，将采集到的推切力信号输入到计算机进行分析和处理；所述测力仪上固定有垂直进给模组，所述垂直进给模组底部固定连接有由其驱动做升降运动的喇叭形推切块，且喇叭形推切块的大口端朝向轴套内孔的衬垫设置；

所述直线电机模组上固定有直线位移传感器，直线位移传感器的检测螺杆连接在测力仪夹具上，直线位移传感器检测到的位移信息通过位移传感显示控制器显示和记录衬垫的位移信息，并输入计算机进行分析与处理。

2.根据权利要求1所述的模塑型轴套内孔衬垫与基体结合强度的检测装置，其特征在于：所述垂直进给模组包括垂直进给夹具，垂直进给夹具内部滑动套接有垂直进给推杆，垂直进给推杆的底部延伸出垂直进给夹具并固定有推杆连接件，该推杆连接件与喇叭形推切块固定连接，所述垂直进给夹具的上端固定有套管型微分头，套管型微分头的测微螺杆插入垂直进给夹具内部并顶靠于垂直进给推杆的顶部，所述垂直进给夹具内部设有套接在垂直进给推杆上的弹簧，该弹簧的下端顶靠于垂直进给夹具内壁，该弹簧的上端顶靠于垂直进给推杆上的凸台。

3.根据权利要求2所述的模塑型轴套内孔衬垫与基体结合强度的检测装置，其特征在于：所述垂直进给夹具由左右对开对称的两部分组成，左右两部分通过螺栓锁紧固定，其内部形成圆柱形的内槽，内槽用于容纳垂直进给推杆和弹簧。

4.根据权利要求1所述的模塑型轴套内孔衬垫与基体结合强度的检测装置，其特征在于：所述工作台的台面上设有多个T型槽，所述龙门架和精密虎钳分别通过螺栓螺母组件锁紧固定在对应的T型槽上。

5.根据权利要求1所述的模塑型轴套内孔衬垫与基体结合强度的检测装置，其特征在于：所述喇叭形推切块大口端的端面圆直径φk大于衬垫内圈直径φd且小于衬垫外圈直径φw。

6.根据权利要求5所述的模塑型轴套内孔衬垫与基体结合强度的检测装置，其特征在于：所述喇叭形推切块大口端的端面圆直径φk等于衬垫外圈直径φw的0.92～0.99倍。

7.根据权利要求1所述的模塑型轴套内孔衬垫与基体结合强度的检测装置，其特征在于：其还包括高清摄像头，该高清摄像头由吸附在工作台台面上的磁性表座进行固定夹持，所述高清摄像头连接至计算机，用于实时显示和记录对刀和检测过程的影像信息。

8.根据权利要求1所述的模塑型轴套内孔衬垫与基体结合强度的检测装置，其特征在于：所述精密虎钳的两夹持端分部固定有V型块，轴套固定在两个V型块之间。

9.根据权利要求8所述的模塑型轴套内孔衬垫与基体结合强度的检测装置，其特征在于：所述轴套的台肩卡在V型块靠近喇叭形推切块的一侧。

10.采用权利要求1-9任意一项所述的模塑型轴套内孔衬垫与基体结合强度的检测装置的检测方法，其特征在于：其包括以下步骤：

1)对刀：利用三坐标测量仪检测出轴套的台肩外圈直径φD、衬垫内圈直径φd和衬垫外圈直径φw；调整精密虎钳和调整垂直进给夹具，使喇叭形推切块的最底部靠近接触到轴套台肩最上表面，再利用直线电机模组驱动使喇叭形推切块在水平方向上退出轴套台肩上表面；再通过垂直进给模组驱动喇叭形推切块垂直向下移动D/2的距离，借助高清摄像头的实时成像，使衬垫中心线与喇叭形推切块中心线重合，启动直线电机模组推动喇叭形推切块缓慢贴合靠近衬垫端面，即可完成对刀；

2)结合强度检测：启动直线电机模组和直线位移传感器，直线电机模组带动喇叭形推切块推挤衬垫，喇叭形推切块持续推挤衬垫而产生剥离和位移，直至衬垫全部被喇叭形推切块推挤脱离轴套内孔，此过程中，直线位移传感器实时检测到衬垫的位移信息并输入至计算机进行分析与处理，同时测力仪实时检测推切衬垫所产生的推切力信号，通过信号采集器和信号放大器后输入计算机进行分析与处理；

3)分析与处理：

衬垫在推切位移为x_i时，其瞬时结合强度σ_i可由下式计算得到：

衬垫在完成推切过程时，其与基体的综合结合强度σ的计算方法如下：

其中，F_i为测力仪检测推切力时第i次的有效采样力信号值，i＝1,2,3…N，N为有效采样总次数，w为衬垫外圈直径，s为衬垫的轴向长度。