专利名称：两用摩擦测试装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种机械技术领域的测试装置，具体涉及一种两用摩擦测试装置。
背景技术：
目前常见的滑动接触的摩擦试验主要有三种接触方式，即点接触(球与盘)、 线接触(圆柱与盘)和曲表面接触(平面与平面)。常用的摩擦试验机主要有四球 机、环块试验机、双盘接触疲劳试验机、往复式摩擦和销盘式摩擦试验机等，它们 大多针对某一类型摩擦试验而设计。由于摩擦运动形式的多种多样，就有必要对摩 擦测试装置进行更好的设计以适应多方面的测试要求。
经对现有技术文献的检索发现，文献《现代制造工程》[黎智恒，任捃，黄平。 微摩擦力测量机构的研制。2001,11: 21-22]中提到的摩擦试验装置微摩擦测试中 采用杠杆加载试样受力，并用施力臂的前端作为测力臂，此种方式试样直接连接于 测力臂，不利于测力臂的保护，而且施力臂的变形对摩擦力测量也会有影响。 Richard W. Forsey等在《Biomaterials》(生物材料，2006年27期4581 - 4590) 上发表的"The effect of hyaluronic acid and phospholipid based lubricants on friction within a human cartilage damage model"(透明质酸禾口憐月旨4故为润 滑液时对受损人软骨摩擦的影响)，该文试验中使用了一种往复直线式摩擦试验装 置，其不足在于只能采用一种测试方式进行测量。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种两用摩擦测试装置，能进行 往复直线和往复旋转两种运动方式的摩擦测试装置，并能对试验中的摩擦力进行测
本发明是通过下述技术方案实现的，本发明包括支撑杆、安装板、力传感器、 水平杆、砝码、垂直杆、试样槽、往复移动平台、电机、底座、齿条、齿轮、齿轮 轴，支撑杆、安装板、往复移动平台和都固定在底座上，支撑杆顶端与水平杆左端 连接，水平杆与安装板连接，与安装板上的力传感器点接触，水平杆右端与垂直杆螺纹连接，垂直杆上套有砝码，垂直杆为是螺纹杆，垂直杆下方为试样槽，试样槽 设置在往复移动平台上，往复移动平台与电机连接，往复移动平台与水平杆呈90
度放置，试样槽内的底面设有齿条，齿条上方有与之啮合的齿轮，齿轮的齿轮轴右 端固定在支架上。
所述水平杆伸入连接块内，连接块一端设置螺钉，螺钉的钉头靠于水平杆，连 接块另一端与力传感器连接，力传感器另一端与固定力传感器的安装板连接。
所述水平杆伸入连接块内的部分经过抛光处理，螺钉头表面圆弧部分也经过抛 光处理。使水平杆与两个螺钉头呈点接触状态，最大限度减少水平杆与两个螺钉头 接触点处的摩擦力。
进行往复旋转运动摩擦试验时，齿轮轴端面安装往复旋转运动下试样，往复移 动平台带动试样槽做往复运动，试样槽底安装的齿条带动配合齿轮往复旋转，齿轮 通过齿轮轴把往复旋转运动传递给轴上安装的往复旋转运动下试样。摩擦过程中上 试样受到的摩擦力经过水平杆的杠杆放大作用对连接块产生压縮或拉伸作用，通过 力传感器固定螺钉和定位螺钉把连接块的受力传给力传感器产生信号。
进行往复直线运动摩擦试验时，往复直线运动下试样直接安装在试样槽底部， 往复移动平台带动试样槽中往复直线运动下试样做往复运动，摩擦过程中上试样受 到的摩擦力经过水平杆的杠杆放大作用对连接块产生压縮或拉伸作用，通过力传感 器固定螺钉和定位螺钉把连接块的受力传给力传感器产生信号。
与现有技术相比，本发明具有以下的有益效果将下试样安装于试样槽底或齿 轮轴，通过力传感器固定螺钉和定位螺钉把连接块的受力传给力传感器产生信号， 实现了往复直线和往复旋转两种运动，同时对试验中的摩擦力进行了测量。
图l是本发明结构原理图。
图2是本发明右侧俯视图。
图3是往复直线摩擦运动时的结构原理图。
具体实施例方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明本实施例在以本发明技术方案为 前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围 不限于下述的实施例。
如图l、 2所示，本实施例包括支撑杆l、安装板2、力传感器3、水平杆4、砝码5、垂直杆6、试样槽ll、往复移动平台13、电机18、底座、齿条12、齿轮 10、齿轮轴9，支撑杆l、安装板2、往复移动平台13和都固定在底座上，支撑杆 l顶端与水平杆4左端连接，水平杆4与安装板2连接，与安装板2上的力传感器 3点接触，水平杆4右端与垂直杆6螺纹连接，垂直杆6上套有砝码5作为载荷， 垂直杆6为是螺纹杆，垂直杆6下方为试样槽11，试样槽ll设置在往复移动平台 13上，往复移动平台13与电机18连接，往复移动平台13与水平杆4呈90度放置， 试样槽ll内的底面设有齿条12，齿条12上方有与之啮合的齿轮10，齿轮10的齿 轮轴9右端固定在支架上。
所述水平杆4伸入连接块14内，连接块14 一端设置定位螺钉16，定位螺钉 16的钉头靠于水平杆4，然后用螺母17对定位螺钉16的位置进行固定，连接块14 另一端用固定螺钉15与力传感器3连接，力传感器3另一端与固定力传感器3的 安装板2连接。
所述水平杆4伸入连接块14内的部分经过抛光处理，螺钉头表面圆弧部分也 经过抛光处理。使水平杆4与两个螺钉头呈点接触状态，最大限度减少水平杆4与 两个螺钉头接触点处的摩擦力。
图1和图3中上试样7可以直接粘贴在垂直杆6下端，垂直杆6为是螺纹杆， 与水平杆4上螺纹孔连接，通过旋转垂直杆6调节垂直杆6下端上试样7的位置。
如图1所示，进行往复旋转运动摩擦试验时，齿轮轴9端面安装往复旋转运动 下试样8，往复移动平台13由电机18通过凸轮带动做往复直线移动，往复移动平 台13带动试样槽11做往复运动，试样槽11底安装的齿条12带动配合齿轮10往 复旋转，齿轮10通过齿轮轴9把往复旋转运动传递给轴上安装的往复旋转运动下 试样8。摩擦过程中上试样7受到的摩擦力经过水平杆4的杠杆放大作用对连接块 14产生压縮或拉伸作用，通过力传感器固定螺钉15和定位螺钉16把连接块14的 受力传给力传感器3产生信号。
如图3所示，进行往复直线运动摩擦试验时，往复直线运动下试样19直接安 装在试样槽11底部，往复移动平台13由电机18通过凸轮带动做往复直线移动， 往复移动平台13带动试样槽11中往复直线运动下试样19做往复运动，摩擦过程 中上试样7受到的摩擦力经过水平杆4的杠杆放大作用对连接块14产生压縮或拉 伸作用，通过力传感器固定螺钉15和定位螺钉16把连接块14的受力传给力传感 器3产生信号。
权利要求
1.一种两用摩擦测试装置，其特征在于，包括支撑杆、安装板、力传感器、水平杆、砝码、垂直杆、试样槽、往复移动平台、电机、底座、齿条、齿轮、齿轮轴，支撑杆、安装板、往复移动平台和都固定在底座上，支撑杆顶端与水平杆左端连接，水平杆与安装板连接，与安装板上的力传感器点接触，水平杆右端与垂直杆螺纹连接，垂直杆上套有砝码，垂直杆下方为试样槽，试样槽设置在往复移动平台上，往复移动平台与电机连接，往复移动平台与水平杆呈90度放置，试样槽内的底面设有齿条，齿条上方有与之啮合的齿轮，齿轮的齿轮轴右端固定在支架上。
2、 根据权利要求1所述的两用摩擦测试装置，其特征是，所述水平杆伸入 连接块内，连接块一端设置螺钉，连接块另一端与力传感器连接。
3、 根据权利要求1或者3所述的两用摩擦测试装置，其特征是，所述水平 杆伸入连接块内的部分经过抛光处理。
4、 根据权利要求3所述的两用摩擦测试装置，其特征是，所述螺钉，螺钉 头表面圆弧部分经过抛光处理，螺钉头靠于水平杆。
5、 根据权利要求1或者3所述的两用摩擦测试装置，其特征是，所述力传 感器另一端与固定力传感器的安装板连接。
6、 根据权利要求1所述的两用摩擦测试装置，其特征是，所述垂直杆为是 螺纹杆。
全文摘要
本发明涉及一种两用摩擦测试装置，包括支撑杆、安装板、力传感器、水平杆、砝码、垂直杆、试样槽、往复移动平台、电机、底座，支撑杆、安装板、往复移动平台和都固定在底座上，支撑杆顶端与水平杆左端连接，水平杆与安装板连接，与安装板上的力传感器点接触，水平杆右端与垂直杆螺纹连接，垂直杆上套有砝码，垂直杆为是螺纹杆，垂直杆下方为试样槽，试样槽设置在往复移动平台上，往复移动平台与电机连接，往复移动平台与水平杆呈90度放置，试样槽内的底面设有齿条，齿条上方有与之啮合的齿轮，齿轮的齿轮轴右端固定在支架上。本发明可以进行往复直线和往复旋转两种运动方式的摩擦测试，并对摩擦力进行检测。
文档编号G01N3/56GK101551315SQ20091005117
公开日2009年10月7日 申请日期2009年5月14日 优先权日2009年5月14日
发明者锋 李, 王成焘, 韦建和 申请人:上海交通大学