图1(a)所示，摩擦表面自适应接触的试件夹具主要由环试件1、夹持件2、开槽球面圆柱头螺钉3、定位销4、开槽锥端紧定螺钉5、向心关节轴承6、杯式固定件7、六角螺母8、螺柱10组成；向心关节球轴承6设在夹持件2上，杯式固定件7套装在向心关节球轴承6上，杯式固定件7相配合的外壁上设有与向心关节球轴承6固定在一起的上开槽锥端紧定螺钉5，杯式固定件7的端面上设有顶靠在夹持件2相对一端面上的螺柱10 ;
[0027]所述的夹持件2呈T形，T形头部为一圆盘，T形后部为套装向心关节球轴承6的阶梯轴，阶梯轴尾部螺纹连接有固定向心关节球轴承6的六角螺母8，夹持件2头部圆盘无轴一端开有内凹槽，内凹槽内开有中心螺纹孔和销孔，围绕中心螺纹孔呈120°分布有三个螺栓通孔，夹持件2头部圆盘有轴一端外圆周上均布适应螺柱10位置的凹槽；
[0028]所述的杯式固定件7杆体一端插装在试验机9安装孔内，杯式固定件7杯体一端内孔呈阶梯状，端面圆周上均布有三个安装螺柱10的螺纹孔，杯体外壁上开有适应定位销4的螺钉孔。
[0029]所述夹持件2头部圆盘无轴一端的内凹槽上设有环试件1，环试件1上设有与夹持件2头部圆盘相连的开槽球面圆柱头螺钉3和定位销4 ;环试件1与盘试件11相接触，实现环-盘实验。
[0030]所述关节球轴承6与夹持件2的轴段紧配合，在轴段上安装六角螺母8固定球轴承6 ;球轴承6嵌入到固定件7中；固定件7通过三个沿圆周方向均匀分布的螺柱10与夹持件2联接，传递运动和力；关节球轴承6主要由一个外圈和一个内圈组成，外圈的内球面和内圈的外球面组成滚动摩擦副，滑动表面为球面形，可在一定角度范围内作倾斜运动(即调心运动)故可以实现摩擦表面自适应接触的要求。
[0031]实施例2、与实施例1基本相同，相同之处略。不同之处如图1(b)所示，所述夹持件2头部圆盘无轴一端的内凹槽下方设有垫块12，垫块12上设有与夹持件2头部圆盘上的三个螺栓孔相对应的三个通孔，通孔内设有从螺栓孔进入垫块12的销试件14，销试件14的顶部设有固定螺栓15，销试件14的侧面设有穿过夹持件2头部圆盘侧壁的下开槽锥端紧定螺钉13。根据实验需要，垫块12下方的试件可以是盘试件、也可以是销试件，通知销试件14与盘试件、或销试件接触可实现销-盘实验和销-环实验。
[0032]夹持件2上既有安装环试件1的安装槽也有安装销试件14的销孔，集二者于一身，这样的优势在于，用同一个夹具既可以做环-盘、环-环试验又可以做销-盘、销-环试验，避免了更换夹具的繁琐过程，在销-盘、销-环试验中采用三销模式避免了单销模式的局限性。
[0033]在环盘试验中，安装环试件1时，通过开槽球面圆柱头螺钉3和定位销4固定夹紧环试件1 ;在销盘试验中，安装销试件14时，通过调整与销试件14配合的螺栓10的高度保证三个销试件14与盘试件11均匀接触。
[0034]在销盘试验中，首先将杯式固定件7杆体一端插装在试验机9安装孔内，然后将销试件14通过夹持件2头部圆盘上的三个螺栓孔进入垫块12的通孔内与盘试件11接触，通过调整与销试件14配合的螺栓15保证销试件14与盘试件11均匀接触，最后拧紧销试件14的侧面穿过夹持件2头部圆盘侧壁的下开槽锥端紧定螺钉13。
【主权项】
1.一种摩擦表面自适应接触的试件夹具，其特征在于:它包括夹持件(2)、设在夹持件(2)上的向心关节球轴承(6)和套装在向心关节球轴承(6)上的杯式固定件(7)，杯式固定件(7)相配合的外壁上设有与向心关节球轴承(6)固定在一起的上开槽锥端紧定螺钉(5)，杯式固定件(7)的端面上设有顶靠在夹持件(2)相对一端面上的螺柱(10); 所述的夹持件(2)呈T形，T形头部为一圆盘，T形后部为套装向心关节球轴承(6)的阶梯轴，阶梯轴尾部螺纹连接有固定向心关节球轴承(6 )的六角螺母(8 )，夹持件(2 )头部圆盘无轴一端开有内凹槽，内凹槽内开有中心螺纹孔和销孔，围绕中心螺纹孔呈120°分布有三个螺栓通孔，夹持件(2)头部圆盘有轴一端外圆周上均布适应螺柱(10)位置的凹槽； 所述的杯式固定件(7 )杆体一端插装在试验机(9 )安装孔内，杯式固定件(7 )杯体一端内孔呈阶梯状，端面圆周上均布有三个安装螺柱(10)的螺纹孔，杯体外壁上开有适应定位销(4)的螺钉孔。2.根据权利要求1所述的摩擦表面自适应接触的试件夹具，其特征是:所述夹持件(2)头部圆盘无轴一端的内凹槽上设有环试件(1)，环试件(1)上设有与夹持件(2)头部圆盘相连的开槽球面圆柱头螺钉(3)和定位销(4)。3.根据权利要求1所述的摩擦表面自适应接触的试件夹具，其特征是:所述夹持件(2)头部圆盘无轴一端的内凹槽下方设有垫块(12)，垫块(12)上设有与夹持件(2)头部圆盘上的三个螺栓孔相对应的三个通孔，通孔内设有从螺栓孔进入垫块(12)的销试件(14)，销试件(14)的顶部设有固定螺栓(15)，销试件(14)的侧面设有穿过夹持件(2)头部圆盘侧壁的下开槽锥端紧定螺钉(13)。
【专利摘要】一种摩擦表面自适应接触的试件夹具，属于摩擦学摩擦磨损试验机的试件夹具设计领域。该装置主要包括夹持件，向心关节球轴承和杯式固定件；球轴承包括内圈和外圈，内圈与夹持件的轴通过紧配合联接，外圈与杯式固定件通过紧定螺钉联接，防止球轴承松动；杯式固定件与夹持件通过沿圆周方向均匀分布的三个螺柱联接；夹持件上既可以安装环试件也可以安装销试件。该试件夹具设计合理，结构紧凑，夹持效果好，通过关节球轴承和定位螺栓与销的配合可以保证上试件与下试件的摩擦表面自适应接触，受力均匀，以三销模式代替单销模式弥补单销模式的局限性，而且可以在不更换夹具的情况下实现环-盘、环-环、销-盘、销-环多种摩擦磨损试验。
【IPC分类】G01N3/04
【公开号】CN105352794
【申请号】CN201510891100
【发明人】朱华, 丁丛, 孙国栋, 周元凯, 左雪
【申请人】中国矿业大学
【公开日】2016年2月24日
【申请日】2015年12月7日