一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，属于磨损试验机技术领域。本实用新型的摩擦磨损试验机，包括底座、固定在底座上的驱动机构和上夹具，所述的驱动机构包括依次相连的电机、减速机和传动轴，其中，待试验的下试件为圆环形且固定安装于传动轴的输出端，所述的上夹具对应设于下试件的上方，待试验的上试件与装夹块固定相连，且装夹块固定于上夹具的卡槽内。本实用新型是在现有往复式直线运动摩擦磨损试验机的基础上进行改进得到的，能够模拟不同形式摩擦副在不同接触状态下的旋转滑动磨损过程，从而能够更好地反映沉没辊滑动轴承轴套与轴瓦之间的实际磨损工况。
【专利说明】
—种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机
技术领域
[0001]本实用新型涉及磨损试验机技术领域，更具体地说，涉及一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机。
【背景技术】
[0002]机械设备的相对运动之间均存在摩擦现象，由于润滑不当而造成的非正常摩擦磨损，在影响人们生产活动的同时也造成了社会财富的巨大浪费，每年由摩擦磨损造成的机械零件的失效占了很大比例的零件损坏率。因此，对摩擦磨损现象及其本质进行研究、正确评价材料和环境等因素对摩擦磨损的影响对于提高材料的耐磨性，延长工件使用寿命至关重要。其中，进行摩擦学试验是研究摩擦磨损规律的重要方法，而摩擦磨损试验机是进行摩擦学试验必不可少的设备。摩擦磨损试验机按摩擦副运动形式可分为单向滑动、往复滑动、旋转滑动和冲击试验机等。
[0003]在连续热镀锌生产过程中，锌锅设备是热镀锌生产线中最重要的设备之一，其主要包括沉没辊、稳定辊以及校正辊，其中，沉没辊是锌锅设备中的重要组成部分。在工作过程中，三种辊全部浸在含有锌渣的铝锌液中，沉没辊两端的滑动轴承轴套与轴瓦之间的最大间隙可达6mm，工作时锌渣易进入轴承间隙对轴承产生严重磨损，每隔16天左右就要更换轴套。为了减轻滑动轴承与轴套之间的磨损，需要通过摩擦磨损试验探究其磨损机理，从而对滑动轴承与轴套进行优化设计。
[0004]滑动轴承轴颈(或轴套)与轴瓦之间的摩擦以及内燃机凸轮与挺柱之间的摩擦等均属于旋转摩擦滑动形式，其摩擦副的接触形式也主要包括线接触和面接触两种类型。发明人现拥有一台往复式摩擦磨损试验机，在国内外设计的试验机中，往复式直线运动摩擦磨损试验机是其常见的形式之一但只能做单一的往复式运动。如，中国专利申请号:201310222068.X，申请日:2013年06月05日，发明创造名称为:一种往复式摩擦磨损试验机及其方法，该申请案包括电机、底座、电机支架、曲柄盘、试件、滑块、磨头、侧板、导轨、螺杆支架、螺杆、弹簧、T形板、移动平台、推拉杆支座、滑动轴承、推拉杆、连杆。该申请案的往复式摩擦磨损试验机能够在高速高压工况下运行，除了能进行常规的光滑表面试件的实验之夕卜，对于非光滑表面试件摩擦学性能的研究也同样适用。但该申请案的磨损试验机即只能进行往复式摩擦磨损试验，不能用于沉没辊滑动轴承轴颈(或轴套)与轴瓦等环-环摩擦副之间的旋转滑动磨损试验。
[0005]而另买一台旋转滑动试验机对滑动轴承摩擦副之间的摩擦磨损进行试验模拟价格比较昂贵，此外，现有旋转摩擦滑动的接触副基本都是环-块形式，但对沉没辊滑动轴承来说，将轴颈(或轴套)和轴瓦之间的摩擦简化为环(相当于轴瓦)_块(轴套)形式则差别过大，且轴承轴瓦的形状会影响锌液中锌渣的流动。因此，采用旋转滑动试验机进行试验不能够准确地反应出轴颈(或轴套)与轴瓦之间的摩擦机理，发明人基于成本考虑，并结合轴颈(或轴套)与轴瓦之间的真实摩擦过程，对现有的往复式摩擦磨损试验机进行了改造，使其能够更好地反映实际工况，并能够对轴承轴颈(或轴套)与轴瓦之间不同接触形式下的磨损状况进行研究。
【实用新型内容】
[0006]1.实用新型要解决的技术问题
[0007]本实用新型的目的在于克服现有往复式摩擦磨损试验机不能用于模拟滑动轴承轴颈(或轴套)与轴瓦之间的摩擦过程，而另买一台旋转滑动试验机成本较高，且旋转滑动试验机的接触副基本都是环-块形式，不能真实地反映滑动轴承轴颈(或轴套)与轴瓦之间摩擦的实际工况的不足，提供了一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机。本实用新型的摩擦磨损试验机是在现有往复式摩擦磨损试验机的基础上进行改进的，能够真实地模拟滑动轴承轴颈(或轴套)与轴瓦等环-环形式摩擦副之间的磨损过程，从而有利于磨损状况的改善。
[0008]2.技术方案
[0009]为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为:
[0010]本实用新型的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，包括底座、固定在底座上的驱动机构和上夹具，所述的驱动机构包括依次相连的电机、减速机和传动轴，其中，待试验的下试件为圆环形且固定安装于传动轴的输出端，所述的上夹具对应设于下试件的上方，待试验的上试件与装夹块固定相连，且装夹块固定于上夹具的卡槽内。
[0011]更进一步地，所述传动轴的输出端加工有轴肩，所述的下试件通过沉头螺钉与轴肩固定相连。
[0012]更进一步地，所述的电机为调速电机。
[0013]更进一步地，所述的底座上还设有液体槽，所述传动轴的输出端伸入到液体槽内，且上夹具固定于液体槽的上方，该液体槽的侧壁底部设有排水孔。
[0014]更进一步地，所述液体槽的槽体采用透明的钢塑玻璃。
[0015]更进一步地，所述传动轴的输出端采用悬臂式安装于液体槽内。
[0016]更进一步地，所述的底座包括底板、减速机支架和轴承座，其中，所述的减速机通过减速机支架进行安装固定，所述的传动轴通过轴承座内的滚动轴承进行支撑固定。
[0017]更进一步地，所述的传动轴与滚动轴承之间设有套筒。
[0018]更进一步地，所述轴承座的两端分别设有外轴承端盖和内轴承端盖，其中，内轴承端盖与液体槽侧壁通过橡胶垫片采用螺钉连接。
[0019]更进一步地，所述的外轴承端盖及内轴承端盖与传动轴之间均设有密封圈。
[0020]3.有益效果
[0021]采用本实用新型提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果:
[0022](I)本实用新型的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，其驱动机构包括依次相连的电机、减速机和传动轴，其中，待试验的下试件为圆环形且固定安装于传动轴的输出端，该摩擦磨损试验机是在原有往复式摩擦磨损试验机的基础上进行改进的，通过上述驱动机构的改进使原有试验机只能做直线往复运动改为了可以进行转动运动，即通过传动轴的转动带动环状下试件进行转动。本实用新型的上试件与装夹块固定相连，通过装夹块使上试件与上夹具固定相连，从而可以对不同形状的上试件(块状或环状)进行任意更换，能够更加真实地模拟滑动轴承轴颈(或轴套)与轴瓦等环-环形式摩擦副之间的磨损过程。
[0023](2)本实用新型的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，其传动轴的输出端设有轴肩，所述的下试件通过沉头螺钉与轴肩固定相连，从而可以保证下试件与传动轴之间固定牢固，防止因试验过程中下试件发生晃动而影响试验结果。
[0024](3)本实用新型的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，所述的电机为调速电机，从而能够对不同转速条件下的磨损状况进行试验研究。
[0025](4)本实用新型的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，所述的底座上还设有液体槽，所述传动轴的输出端伸入到液体槽内，改变了原有往复式摩擦磨损试验机只能进行微润滑条件下的磨损试验的状况，通过该液体槽的设置可以进行任何润滑状态下的磨损试验，从而能够更大程度地模拟诸如滑动轴承轴颈(或轴套)与轴瓦之间的摩擦磨损，上述液体槽的侧壁底部设有排水孔，从而便于液体槽内液体的更换与排出，同时也能够实现对干摩擦时的磨损进行试验研究。
[0026](5)本实用新型的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，其液体槽的槽体采用透明的钢塑玻璃，从而便于对液体槽内的磨损状况进行实时观察。
[0027](6)本实用新型的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，所述传动轴的输出端采用悬臂式安装于液体槽内，从而便于每次试验后对下试件进行拆卸，可以方便地对下试件的磨损情况进行分析。
[0028](7)本实用新型的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，所述轴承座的两端分别设有外轴承端盖和内轴承端盖，其中，内轴承端盖与液体槽侧壁通过橡胶垫片采用螺钉连接，且外轴承端盖及内轴承端盖与传动轴之间均设有密封圈，从而可以有效防止液体槽内的液体泄漏进入轴承座，相比单纯采用机械密封，结构简单、安装拆卸更方便、价格更便宜。
【附图说明】
[0029]图1为本实用新型的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机的结构示意图；
[0030]图2为本实用新型的底座的结构不意图；
[0031 ]图3为本实用新型的传动轴的结构示意图；
[0032]图4为实施例1的上试件与下试件的试验状态示意图；
[0033]图5为实施例2的上试件与下试件的试验状态示意图；
[0034]图6为实施例3的上试件与下试件的试验状态示意图。
[0035]示意图中的标号说明:
[0036]1、电机;2、减速机;3、联轴器;4、传动轴;401、轴肩；402、轴端挡圈沟槽;501、外轴承端盖;502、内轴承端盖;6、上夹具;7、装夹块;8、上试件;9、下试件;10、沉头螺钉;11、液体槽；12、排水孔；13、密封圈；14、滚动轴承；15、套筒；16、底座；161、底板；162、减速机支架；163、轴承座。
【具体实施方式】
[0037]为进一步了解本实用新型的内容，现结合附图和实施例对本实用新型作详细描述。
[0038]实施例1
[0039]如图1所示，本实施例的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，包括底座16、固定在底座16上的驱动机构和上夹具6，所述的驱动机构包括依次相连的电机1、减速机2和传动轴4，其中，待试验的下试件9为圆环形且固定安装于传动轴4的输出端。本实施例的磨损试验机是在原有往复式摩擦磨损试验机的基础上进行改进的，通过上述驱动机构的改进使原有试验机只能做直线往复运动改为了可以进行转动运动，即通过传动轴4的转动带动环状下试件9进行转动。本实施例的上夹具6对应设于下试件9的上方，待试验的上试件8与装夹块7固定相连，且装夹块7固定于上夹具6的卡槽内，通过上述装夹块7的设置实现了对不同形状的上试件8均能进行任意更换，从而能够对不同形式摩擦副之间以及不同接触状态下的磨损过程均能进行有效模拟，本实施例的装夹块7与上试件8通过焊接固定相连。如图4所示，本实施例的上试件8采用块状结构，下试件9为环状，其磨损属于环-块摩擦副之间线接触时的磨损。
[0040]实施例2
[0041 ]如图1所示，本实施例的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，包括底座16、固定在底座16上的驱动机构和上夹具6，所述的驱动机构包括依次相连的电机1、减速机2和传动轴4，其中，所述的电机I为调速电机，从而能够对不同转速条件下的磨损状况进行试验研究。减速机2的输出轴与传动轴4通过联轴器3相连，待试验的下试件9为圆环形且固定安装于传动轴4的输出端，如图1、图3所示，本实施例中传动轴4的输出端加工有轴肩401，所述的下试件9通过沉头螺钉10与轴肩401固定相连，从而可以保证下试件9与传动轴4之间固定牢固，防止因试验过程中下试件9发生晃动而影响试验结果。如图1、图2所示，上述底座16包括底板161、减速机支架162和轴承座163，其中，所述的减速机2与电机I固定相连后通过减速机支架162进行安装固定，所述的传动轴4通过轴承座163内的滚动轴承14进行支撑固定，且传动轴4与滚动轴承14之间设有套筒15。
[0042]本实施例的磨损试验机是在原有往复式摩擦磨损试验机的基础上进行改进的，通过上述驱动机构的改进使原有试验机只能做直线往复运动改为了可以进行转动运动，即通过传动轴4的转动带动环状下试件9进行转动。本实施例的上夹具6对应设于下试件9的上方，待试验的上试件8与装夹块7固定相连，且装夹块7固定于上夹具6的卡槽内，通过上述装夹块7的设置实现了对不同形状的上试件8均能进行任意更换，从而能够对不同形式摩擦副之间以及不同接触状态下的磨损过程均能进行有效模拟，能够更加真实地模拟滑动轴承轴颈(或轴套)与轴瓦等环-环形式摩擦副之间的磨损过程。如图5所示，本实施例的上试件8与下试件9之间属于环-环摩擦副之间线接触时的磨损。
[0043]实施例3
[0044]如图1所示，本实施例的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，包括底座16、固定在底座16上的驱动机构和上夹具6，所述的驱动机构包括依次相连的电机1、减速机2和传动轴4，其中，所述的电机I为调速电机，从而能够对不同转速条件下的磨损状况进行试验研究。减速机2的输出轴与传动轴4通过联轴器3相连，待试验的下试件9为圆环形且固定安装于传动轴4的输出端，如图1、图3所示，本实施例中传动轴4的输出端加工有轴肩401，所述的下试件9通过沉头螺钉10与轴肩401固定相连，从而可以保证下试件9与传动轴4之间固定牢固，防止因试验过程中下试件9发生晃动而影响试验结果。
[0045]如图1、图2所示，上述底座16包括底板161、减速机支架162和轴承座163，其中，所述的减速机2与电机I固定相连后通过减速机支架162进行安装固定，所述的传动轴4通过轴承座163内的滚动轴承14进行支撑固定，且传动轴4与滚动轴承14之间设有套筒15。本实施例的磨损试验机是在原有往复式摩擦磨损试验机的基础上进行改进的，通过上述驱动机构的改进使原有试验机只能做直线往复运动改为了可以进行转动运动，即通过传动轴4的转动带动环状下试件9进行转动。
[0046]本实施例的上夹具6对应设于下试件9的上方，待试验的上试件8与装夹块7固定相连，且装夹块7固定于上夹具6的卡槽内，通过上述装夹块7的设置实现了对不同形状的上试件8均能进行任意更换，从而能够对不同形式摩擦副之间以及不同接触状态下的磨损过程均能进行有效模拟，能够更加真实地模拟滑动轴承轴颈(或轴套)与轴瓦等环-环形式摩擦副之间的磨损过程。如图6所示，本实施例的上试件8与下试件9之间属于环-环摩擦副之间面接触时的磨损。
[0047]本实施例的底座16上还设有液体槽11，所述传动轴4的输出端采用悬臂式伸入到液体槽11内，从而改变了原有往复式摩擦磨损试验机只能进行微润滑条件下的磨损试验的状况，通过该液体槽11的设置可以进行任何润滑状态下的磨损试验，从而能够更大程度地模拟诸如滑动轴承轴颈(或轴套)与轴瓦之间的摩擦磨损，且悬臂式传动轴4的设置还便于每次试验后对下试件9进行拆卸，可以方便地对下试件9的磨损情况进行分析。上述上夹具6即固定于液体槽11的上方，该液体槽11的侧壁底部设有排水孔12，从而便于液体槽11内液体的更换与排出。试验中，液体槽11中可以装不同液体以及盛装不同量的液体，从而便于进行干摩擦或者在全液体中进行摩擦磨损试验。
[0048]实施例4
[0049]如图1所示，本实施例的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，包括底座16、固定在底座16上的驱动机构和上夹具6，所述的驱动机构包括依次相连的电机1、减速机2和传动轴4，其中，所述的电机I为调速电机，从而能够对不同转速条件下的磨损状况进行试验研究。减速机2的输出轴与传动轴4的输入端通过联轴器3相连，待试验的下试件9为圆环形且固定安装于传动轴4的输出端，如图1、图3所示，本实施例中传动轴4的输出端加工有轴肩401，所述的下试件9通过沉头螺钉10与轴肩401固定相连，从而可以保证下试件9与传动轴4之间固定牢固，防止因试验过程中下试件9发生晃动而影响试验结果。
[0050]如图1、图2所示，上述底座16包括底板161、减速机支架162和轴承座163，其中，所述的减速机2与电机I固定相连后通过减速机支架162进行安装固定，所述的传动轴4通过轴承座163内的滚动轴承14进行支撑固定，且传动轴4与滚动轴承14之间设有套筒15。本实施例的磨损试验机是在原有往复式摩擦磨损试验机的基础上进行改进的，通过上述驱动机构的改进使原有试验机只能做直线往复运动改为了可以进行转动运动，即通过传动轴4的转动带动环状下试件9进行转动。
[0051]本实施例的上夹具6对应设于下试件9的上方，待试验的上试件8与装夹块7固定相连，且装夹块7固定于上夹具6的卡槽内，通过上述装夹块7的设置实现了对不同形状的上试件8均能进行任意更换，从而能够对不同形式摩擦副之间以及不同接触状态下的磨损过程均能进行有效模拟，能够更加真实地模拟滑动轴承轴颈(或轴套)与轴瓦等环-环形式摩擦副之间的磨损过程。如图6所示，本实施例的上试件8与下试件9之间属于环-环摩擦副之间面接触时的磨损。
[0052]本实施例的底座16上还设有液体槽11，所述传动轴4的输出端采用悬臂式伸入到液体槽11内，从而改变了原有往复式摩擦磨损试验机只能进行微润滑条件下的磨损试验的状况，通过该液体槽11的设置可以进行任何润滑状态下的磨损试验，从而能够更大程度地模拟诸如滑动轴承轴颈(或轴套)与轴瓦之间的摩擦磨损，且悬臂式传动轴4的设置还便于每次试验后对下试件9进行拆卸，可以方便地对下试件9的磨损情况进行分析。上述上夹具6即固定于液体槽11的上方，该液体槽11的侧壁底部设有排水孔12，从而便于液体槽11内液体的更换与排出，试验中，液体槽11中可以装不同液体以及盛装不同量的液体，从而便于进行干摩擦或者在全液体中进行摩擦磨损试验。上述液体槽11的槽体采用透明的钢塑玻璃，从而便于对液体槽11内的状况进行实时观察。
[0053]本实施例中，所述轴承座163的两端分别设有外轴承端盖501和内轴承端盖502，其中，内轴承端盖502与液体槽11侧壁通过橡胶垫片采用螺钉连接，且外轴承端盖501及内轴承端盖502与传动轴4之间均设有密封圈13，从而可以有效防止液体槽11内的液体泄漏进入轴承座163，相比单纯采用机械密封，结构简单、安装拆卸更方便、价格更便宜。如图3所示，本实施例的传动轴4还加工有环形的轴端挡圈沟槽402，轴端挡圈沟槽402内卡装有轴端挡圈，该轴端挡圈位于外轴承端盖501与轴承座163侧壁之间，从而能够对传动轴4进行轴向定位，防止传动轴4在较大的冲击力作用下发生轴向左右移动。
[0054]综上，本实用新型的摩擦磨损试验机是针对现有往复式直线运动摩擦磨损试验机不能满足试验要求以及当今普遍采用的通过环-块摩擦副来模拟沉没辊滑动轴承轴套与轴瓦之间磨损过程的摩擦磨损试验不能真实反映实际工况的不足，在现有往复式直线运动摩擦磨损试验机的基础上进行改造得到的，其摩擦副不仅能采用环-块形式，而且也能够使用不同接触方式的环-环形式，以便更能够反映沉没辊滑动轴承轴套与轴瓦之间的实际磨损工况。
[0055]以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，包括底座(16)、固定在底座(16)上的驱动机构和上夹具(6)，其特征在于:所述的驱动机构包括依次相连的电机(I)、减速机(2)和传动轴(4)，其中，待试验的下试件(9)为圆环形且固定安装于传动轴(4)的输出端，所述的上夹具(6)对应设于下试件(9)的上方，待试验的上试件(8)与装夹块(7)固定相连，且装夹块(7)固定于上夹具(6)的卡槽内。2.根据权利要求1所述的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，其特征在于:所述传动轴(4)的输出端加工有轴肩(401)，所述的下试件(9)通过沉头螺钉(10)与轴肩(401)固定相连。3.根据权利要求1或2所述的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，其特征在于:所述的电机(I)为调速电机。4.根据权利要求1或2所述的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，其特征在于:所述的底座(16)上还设有液体槽(11)，所述传动轴(4)的输出端伸入到液体槽(11)内，且上夹具(6)固定于液体槽(11)的上方，该液体槽(11)的侧壁底部设有排水孔(12)。5.根据权利要求4所述的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，其特征在于:所述液体槽(11)的槽体采用透明的钢塑玻璃。6.根据权利要求4所述的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，其特征在于:所述传动轴(4)的输出端采用悬臂式安装于液体槽(11)内。7.根据权利要求5所述的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，其特征在于:所述的底座(16)包括底板(161)、减速机支架(162)和轴承座(163)，其中，所述的减速机(2)通过减速机支架(162)进行安装固定，所述的传动轴(4)通过轴承座(163)内的滚动轴承(14)进行支撑固定。8.根据权利要求7所述的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，其特征在于:所述的传动轴(4)与滚动轴承(14)之间设有套筒(15)。9.根据权利要求7所述的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，其特征在于:所述轴承座(163)的两端分别设有外轴承端盖(501)和内轴承端盖(502)，其中，内轴承端盖(502)与液体槽(11)侧壁通过橡胶垫片采用螺钉连接。10.根据权利要求9所述的一种能够进行转动试验的摩擦磨损试验机，其特征在于:所述的外轴承端盖(501)及内轴承端盖(502)与传动轴(4)之间均设有密封圈(13)。
【文档编号】G01N3/56GK205426702SQ201620207398
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】蒋涛, 徐培民, 肖彪
【申请人】安徽工业大学