专利名称：一种轴承摩擦副磨损机理试验装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于一种轴承摩擦副磨损研究试验装置，具体涉及一种用于轴承摩擦副磨损机理试验装置。
背景技术：
轴承摩擦副是易发生磨损的部件，将直接影响着产品寿命。对轴承摩擦副的磨损机理进行研究，可以确定出不同因素对轴承磨损性能的影响，进而提高摩擦副 的抗磨损性倉泛。由于某些产品的复杂型，无法直接进行轴承摩擦副的磨损机理研究，需要在专门的摩擦磨损机理试验装置上进行研究，同时由于受轴承摩擦副结构尺寸的限制，在通用的磨损机上也难以实现轴承摩擦副的磨损机理研究。目前尚没有一种试验装置能够对某些高速旋转的机器进行轴承摩擦副的摩擦磨损机理研究的报导。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种轴承摩擦副磨损机理试验装置，该试验装置能够进行不同因素对轴承摩擦副磨损机理影响研究。本实用新型的技术方案是一种轴承摩擦副磨损机理试验装置，包括基座，在基座上分别设置有电机、测力仪表、示波器和支架，在支架上分别设置有转动轴、载荷杆和光电传感器。转动轴的悬置端通过皮带与电机的输出轴相连，通孔轴承固定套在转动轴的中部，载荷杆的两端分别放置在支架两侧壁的凹槽内，轴的顶端卡在载荷杆中部的轴孔内、且通过螺栓固定，轴的底端悬置在载荷杆下方、并与通孔轴承的外表面接触，在载荷杆的两端添加砝码，载荷杆的轴孔位置上方设有凸台，针尖的尾端固定卡在该凸台内，针尖的顶端压在压力传感器上。所述的压力传感器通过螺杆固定在支架的侧壁，压力传感器与测力仪表之间通过电缆连通。所述的光电传感器设置在通孔轴承的下方，光电传感器与示波器通过电缆连通。本实用新型利用杠杆平衡原理，将轴与轴承摩擦副之间的摩擦力转换为针尖对压力传感器的压力，可计算出摩擦副之间的摩擦系数。通过对摩擦系数进行比较，确定出影响轴承摩擦副磨损性能的主要因素。可以进行在摩擦副材料确定的情况下，转速、硬度、载荷、润滑油和添加剂等因素对轴承摩擦副磨损性能的影响研究。
图I是本实用新型的轴承摩擦副磨损机理试验装置立体图；图2是本实用新型的支架上的部件安装放大图。其中[0013]
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具体实施方式
下面，结合附图和实施例对本实用新型的轴承摩擦副磨损机理试验装置进行详细说明如图1、2所示，一种轴承摩擦副磨损机理试验装置，包括基座1，在基座I上分别设置有电机2、测力仪表3、示波器4和支架5。在支架5上分别设置有转动轴6、载荷杆7和光电传感器8。转动轴6的两端分别放置在支架5两侧壁的通孔内，转动轴6的一端悬置在支架5夕卜，转动轴6的悬置端通过皮带9与电机2的输出轴相连。通孔轴承10固定套在转动轴6的中部。电机2通过皮带9带动转动轴6转动，转动轴6带动通孔轴承10转动。载荷杆7的两端分别放置在支架5两侧壁的凹槽内，载荷杆7具有一定的抗弯刚度，可承受试验中对轴14加力的要求，同时载荷杆7中部设有和轴14尺寸相配的轴孔。轴14的顶端卡在载荷杆7中部的轴孔内、且两者通过螺栓固定，轴14的底端悬置在载荷杆7下方、并与通孔轴承10的外表面接触。为了获得高速旋转工况下的轴承摩擦副磨损机理试验研究，采用通孔轴承10转动，轴14静止的设计模式，这样使得试验更加易于实现。通孔轴承10与轴14相对转动，两者的线速度相同，为此将通孔轴承10的直径设计为轴14直径的几倍至几十倍，从而可以实现轴14的理论上的高转速。轴14在通孔轴承10的上方，通过在载荷杆7的两端部添加砝码11，实现轴14对通孔轴承10施加压力。载荷杆7的轴孔位置上方设有凸台，针尖12的尾端固定卡在该凸台内。压力传感器13通过螺杆固定在支架5的侧壁，针尖12的顶端压在压力传感器13上。压力传感器13与测力仪表3之间通过电缆连通。光电传感器8设置在通孔轴承10的下方，光电传感器8与示波器4通过电缆连通。光电传感器8用于测量通孔轴承10的转速，由示波器4显示。本实用新型的工作原理和工作过程试验装置运转时，轴14与通孔轴承10之间发生相对运动，两者之间的摩擦力与针尖12对压力传感器13的压力为一对平衡力，利用杠杆平衡原理，可以将轴14与通孔轴承10之间的摩擦力转换为针尖12对压力传感器13的压力，由测力仪表3显示。设轴14对通孔轴承10的压力为P，该压力P即为砝码11的重量。轴14与通孔轴承10的摩擦力为F，该摩擦力为F即为由测力仪表3显示的针尖12对压力传感器13的压力。则通孔轴承10摩擦副的摩擦系数μ的大小为
F'U=~p轴14与通孔轴承10的摩擦力F可测，轴14对通孔轴承10的压力P已知，根据上式即可计算出轴14与通孔轴承10之间摩擦副的摩擦系数μ。本实用新型结构简单、操作方便，实现了对高速旋转机器的轴承摩擦副磨损机理 试验。
权利要求1.一种轴承摩擦副磨损机理试验装置，包括基座(I)，在基座(I)上分别设置有电机(2)、测力仪表(3)、示波器(4)和支架(5)，其特征在于在支架(5)上分别设置有转动轴(6)、载荷杆(7)和光电传感器(8),转动轴(6)的悬置端通过皮带(9)与电机(2)的输出轴相连，通孔轴承(10)固定套在转动轴(6)的中部，载荷杆(7)的两端分别放置在支架(5)两侧壁的凹槽内，轴(14)的顶端卡在载荷杆(7 )中部的轴孔内、且通过螺栓固定，轴(14)的底端悬置在载荷杆(7 )下方、并与通孔轴承(10 )的外表面接触，在载荷杆(7 )的两端添加砝码(11)，载荷杆(7)的轴孔位置上方设有凸台，针尖(12)的尾端固定卡在该凸台内，针尖(12)的顶端压在压力传感器(13)上。
2.根据权利要求I所述的轴承摩擦副磨损机理试验装置，其特征在于所述的压力传感器(13)通过螺杆固定在支架(5)的侧壁，压力传感器(13)与测力仪表(3)之间通过电缆连通。
3.根据权利要求I所述的轴承摩擦副磨损机理试验装置，其特征在于所述的光电传感器(8 )设置在通孔轴承(10 )的下方，光电传感器(8 )与示波器(4)通过电缆连通。
专利摘要本实用新型公开了一种轴承摩擦副磨损机理试验装置，包括在基座上分别设置有电机、测力仪表、示波器和支架，在支架上分别设置有转动轴、载荷杆和光电传感器。转动轴的悬置端通过皮带与电机的输出轴相连，通孔轴承固定套在转动轴的中部，载荷杆的两端分别放置在支架两侧壁的凹槽内，轴的顶端卡在载荷杆中部的轴孔内、且通过螺栓固定，轴的底端悬置在载荷杆下方、并与通孔轴承的外表面接触。在载荷杆的两端添加砝码，载荷杆的轴孔位置上方设有凸台，针尖的尾端固定卡在该凸台内，针尖的顶端压在压力传感器上。本实用新型结构简单、操作方便，实现了对高速旋转机器的轴承摩擦副磨损机理试验。
文档编号G01M13/04GK202676562SQ20122025782
公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月4日 优先权日2012年6月4日
发明者王黎明, 吴建军, 吴雷, 苏荔 申请人:核工业理化工程研究院