摩擦试样夹具的制作方法

本实用新型涉及环境摩擦试验技术领域，尤其涉及一种摩擦试样夹具。

背景技术：

在现有的摩擦试验中，虽然通过加入弹簧等方法降低振动，但是因为装夹偏差、摩擦速度快、磨粒影响等原因各部件的偏斜或振动无法避免，而此时固定的摩擦试样容易偏斜，很难维持稳定的面接触，这在高压环境摩擦试验机的封闭试验环境中更加难以控制。

在现有常规摩擦试验机中，有相应的增加摩擦试样稳定度的摩擦试样夹具的设计，其在摩擦试验过程中能够产生一定程度的微动位移，以达到稳定摩擦的效果。不过由于常规摩擦试验机是在敞开环境下进行摩擦试验的，即摩擦过程中，摩擦试样进行摩擦的情况可以直接观察到，整体环境和自适应的要求并不像高压环境摩擦试验机那样严苛，且最大载荷较低，因此其虽然是能够达到一定的增加摩擦试验稳定性效果，但该效果达不到环境摩擦试验的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种摩擦试样夹具，以应用于高压环境摩擦试验机，并能够起到稳定、减振和自适应效果，从而保障在封闭高压环境腔中进行的摩擦试验能够正常运行。

为达到上述技术目的，本实用新型提供一种摩擦试样夹具，其用于高压环境摩擦试验机，所述摩擦试样夹具包括夹具安装盘、夹持夹具和试样夹具，所述夹具安装盘设置于所述高压环境摩擦试验机中的下摩擦试样驱动装置上，所述夹具安装盘上开设有至少一组安装孔组，所述夹持夹具通过任一组所述安装孔组固定于所述安装孔组中的定位孔上或所述定位孔中，所述试样夹具设置于所述夹持夹具中，且与所述夹持夹具之间具有间隙，下摩擦试样设置于所述试 样夹具中。

可选的，所述下摩擦试样为块试样，所述块试样的一端设置于所述试样夹具中，另一端与上摩擦试样接触以进行摩擦试验。

进一步的，所述夹持夹具设置于所述定位孔上，所述夹持夹具上开设有一圆弧形凹槽，所述试样夹具的下底面为形状与所述圆弧形凹槽相匹配且弧长小于所述圆弧形凹槽弧长的弧形底面，所述试样夹具的侧面与所述圆弧形凹槽具有间隙，所述弧形底面与所述圆弧形凹槽接触设置，所述试样夹具中上开设有一方形凹槽，所述块试样的一端设置于所述方形凹槽中。

进一步的，所述夹持夹具中开设有两个螺孔，分别位于所述圆弧形凹槽的两侧，螺钉穿过所述螺孔将所述夹持夹具固定于所述夹具安装盘上。

进一步的，所述夹持夹具的一侧还设有挡板，所述挡板位于所述圆弧形凹槽远离所述夹具安装盘的中心的一侧。

进一步的，所述圆弧形凹槽的底部还开设有一条形浅槽，所述条形浅槽沿所述夹具安装盘的径向设置。

可选的，所述下摩擦试样为球试样，所述球试样的圆柱形端设置于所述试样夹具中，所述球试样的球形端与上摩擦试样接触。

进一步的，所述夹持夹具包括圆盘结构、圆柱连接段和夹持结构，所述圆柱连接段设置于所述圆盘结构的中心，并通过所述圆盘结构固定于所述定位孔中，所述圆盘结构和圆柱连接段从其中心至边沿共同沿竖向开设有一条狭缝，所述圆柱连接段的一侧开设有一侧向槽，所述夹持结构位于所述侧向槽处，且夹持住所述圆柱连接段，所述试样夹具为一圆柱体，所述圆柱体沿所述圆柱连接段的轴向设置于所述圆柱连接段中，所述圆柱体的底面落于所述侧向槽中，所述圆柱体的侧面与所述夹持结构之间具有间隙，所述圆柱体沿其轴向设有通孔，所述球试样的圆柱形端穿过所述通孔设置于所述圆柱连接段中。

进一步的，所述圆盘结构沿其周向等角度设有固定孔，螺钉穿过所述固定孔将所述夹持夹具固定于所述夹具安装盘上。

进一步的，所述夹持结构包括夹持件和锁紧螺钉，所述夹持件夹持住所述圆柱连接段，所述夹持件的两个夹持端位于所述侧向槽处，且分别设有位置相对应的两个螺纹通孔，所述锁紧螺钉通过所述两个螺纹通孔收紧所述圆柱连接 段，所述试样夹具与所述锁紧螺钉之间具有间隙。

进一步的，每组所述安装孔组均包括定位孔以及夹持夹具安装孔，所述下摩擦试样定位于所述定位孔的位置，所述夹持夹具安装孔设置于所述定位孔周围，并固定所述夹持夹具。

进一步的，所述夹持夹具安装孔包括块试样夹持夹具安装孔或/和球试样夹持夹具安装孔，所述块试样夹持夹具安装孔和球试样夹持夹具安装孔分别固定对应试样类型的夹持夹具。

进一步的，所述夹具安装盘上开设有多组安装孔组，所述多组安装孔组中的定位孔与所述夹具安装盘的中心的距离各不相同。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的摩擦试样夹具通过夹具安装盘提供整体结构的稳定性，并通过夹持夹具与试样夹具之间的微小间隙设置，使得位于试样夹具中的下摩擦试样在进行摩擦试验时能够具有一定的自适应能力，可自行微调位置，保证了下摩擦试样与上摩擦试样之间的稳定接触，提高了摩擦试验的稳定性与减震效果，从而保障在封闭高压环境腔中进行的摩擦试验能够正常运行。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型实施例提供的摩擦试样夹具应用于高压环境摩擦试验机时的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的摩擦试样夹具中夹具安装盘的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的摩擦试样夹具在摩擦试样为块试样时其夹持夹具与试样夹具的主视图；

图4为本实用新型实施例提供的摩擦试样夹具在摩擦试样为块试样时其夹持夹具与试样夹具的俯视图；

图5为本实用新型实施例提供的摩擦试样夹具在摩擦试样为球试样时其夹持夹具与试样夹具的主视图；

图6为本实用新型实施例提供的摩擦试样夹具在摩擦试样为球试样时其夹持夹具与试样夹具的俯视图。

在图1至6中，

1：夹具安装盘；2：夹持夹具；3：试样夹具；4：下摩擦试样；5：定位孔；6：圆弧形凹槽；7：方形凹槽；8：螺孔；9：挡板；10：条形浅槽；11：圆盘结构；12：圆柱连接段；13：狭缝；14：侧向槽；15：通孔；16：固定孔；17：夹持件；18：锁紧螺钉；19：块试样夹持夹具安装孔；20：球试样夹持夹具安装孔；21：下摩擦试样驱动装置；22：上摩擦试样驱动装置；23：上摩擦试样。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型提出的摩擦试样夹具作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本实用新型的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方便、明晰地辅助说明本实用新型实施例的目的。

本实用新型的核心思想在于，提供一种摩擦试样夹具，其通过夹具安装盘提供整体结构的稳定性，并通过夹持夹具与试样夹具之间的微小间隙设置，使得位于试样夹具中的下摩擦试样在进行摩擦试验时能够具有一定的自适应能力，可自行微调位置，保证了下摩擦试样与上摩擦试样之间的稳定接触，提高了摩擦试验的稳定性与减震效果，从而保障在封闭高压环境腔中进行的摩擦试验能够正常运行。

请参考图1至6，图1为本实用新型实施例提供的摩擦试样夹具应用于高压环境摩擦试验机时的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的摩擦试样夹具中夹具安装盘的结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的摩擦试样夹具在摩擦试样为块试样时其夹持夹具与试样夹具的主视图；图4为本实用新型实施例提供的摩擦试样夹具在摩擦试样为块试样时其夹持夹具与试样夹具的俯视图；图5为本实用新型实施例提供的摩擦试样夹具在摩擦试样为球试样时其夹持夹具与试样夹具的主视图；图6为本实用新型实施例提供的摩擦试样夹具在摩擦试样为球试样时其夹持夹具与试样夹具的俯视图。

本实用新型实施例提供一种摩擦试样夹具，其用于高压环境摩擦试验机，所述摩擦试样夹具包括夹具安装盘1、夹持夹具2和试样夹具3，所述夹具安装盘1设置于所述高压环境摩擦试验机中的下摩擦试样驱动装置21上，所述夹具 安装盘1上开设有至少一组安装孔组，所述夹持夹具2通过任一组所述安装孔组固定于所述安装孔组中的定位孔5上或所述定位孔5中，所述试样夹具3设置于所述夹持夹具2中，且与所述夹持夹具2之间具有间隙，下摩擦试样4设置于所述试样夹具3中。

具体的，如图1所示，本实用新型实施例所提供的摩擦试验机包括上摩擦试样驱动装置22、下摩擦试样驱动装置21和封闭高压环境腔，上摩擦试样23通过螺钉和定位销直接固定于所述上摩擦试样驱动装置22下方，并由所述上摩擦试样驱动装置22提供旋转力，下摩擦试样4则通过夹具安装盘1、夹持夹具2和试样夹具3固定于所述下摩擦试样驱动装置21上，并由所述下摩擦试样驱动装置21提供升降力以加载载荷，上摩擦试样23与下摩擦试样4在封闭高压环境腔内进行摩擦试验。本实用新型提供的摩擦试样夹具通过夹具安装盘1提供整体结构的稳定性，并通过夹持夹具2与试样夹具3之间的微小间隙设置，使得位于试样夹具3中的下摩擦试样4在进行摩擦试验时能够具有一定的自适应能力，可自行微调位置，保证了下摩擦试样23与上摩擦试样4之间的稳定接触，提高了摩擦试验的稳定性与减震效果，从而保障在封闭高压环境腔中进行的摩擦试验能够正常运行。

进一步的，如图2所示，每组所述安装孔组均包括定位孔5以及夹持夹具安装孔，所述下摩擦试样4定位于所述定位孔5的位置，所述夹持夹具安装孔设置于所述定位孔5周围，并固定所述夹持夹具2。

进一步的，所述夹持夹具安装孔包括块试样夹持夹具安装孔19或/和球试样夹持夹具安装孔20，在本实施例中，两者皆开设于所述夹具安装盘1中，所述块试样夹持夹具安装孔19和球试样夹持夹具安装孔20分别固定对应试样类型的夹持夹具2。

进一步的，所述安装孔组的数量为多组，多组所述安装孔组中的定位孔5与所述夹具安装盘1的中心的距离各不相同，随着下摩擦试样4安装位置的不同，和圆心距离变化，产生不同的摩擦半径，以适应不同的摩擦试验需求。

在本实用新型的一种实施例中，如图3、4所示，当所述下摩擦试样4为块试样时，所述块试样的一端设置于所述试样夹具3中，另一端与上摩擦试样23接触以进行摩擦试验。

进一步的，所述夹持夹具2设置于所述定位孔5上，所述夹持夹具2上开设有一圆弧形凹槽6，所述试样夹具3的下底面为形状与所述圆弧形凹槽6相匹配且弧长小于所述圆弧形凹槽6弧长的弧形底面，所述试样夹具3的侧面与所述圆弧形凹槽6具有间隙，所述弧形底面与所述圆弧形凹槽6接触设置，所述试样夹具3中上开设有一方形凹槽7，所述块试样的一端设置于所述方形凹槽7中。该结构设计使圆弧面接触的夹持夹具2与试样夹具3能够在运动中自行微调位置，以保证块试样与上摩擦试样23始终保持面接触。

进一步的，所述夹持夹具2中开设有两个螺孔8，分别位于所述圆弧形凹槽6的两侧，螺钉穿过所述螺孔8并固定于块试样夹持夹具安装孔19中，以将所述夹持夹具2固定于所述夹具安装盘1上。

进一步的，所述夹持夹具2的一侧还设有挡板9，所述挡板9位于所述圆弧形凹槽6远离所述夹具安装盘1的中心的一侧，挡板9的设计考虑到摩擦过程中，上摩擦试样23总是按照逆时针方向自转，使得试样夹具3偏向一边，而所述挡板9能够起到防止试样夹具3滑落的作用。

进一步的，所述圆弧形凹槽6的底部还开设有一条形浅槽10，所述条形浅槽10沿所述夹具安装盘1的径向设置，以起到沉积磨粒的作用。

在本实用新型的另一种实施例中，如图5、6所示，当所述下摩擦试样4为球试样时，所述球试样的一端为圆柱形端，另一端为球形端，所述球试样的圆柱形端设置于所述试样夹具3中，所述球试样的球形端与上摩擦试样23接触以进行摩擦试验。

进一步的，所述夹持夹具2包括圆盘结构11、圆柱连接段12和夹持结构，所述圆柱连接段12设置于所述圆盘结构11的中心，并通过所述圆盘结构11固定于所述定位孔5中，所述圆盘结构11和圆柱连接段12从其中心至边沿共同沿竖向开设有一条狭缝13，所述圆柱连接段12的一侧开设有一侧向槽14，所述夹持结构位于所述侧向槽14处，且夹持住所述圆柱连接段12，所述试样夹具3为一圆柱体，所述圆柱体沿所述圆柱连接段12的轴向设置于所述圆柱连接段12中，所述圆柱体的底面落于所述侧向槽14中，所述圆柱体的侧面与所述夹持结构之间具有间隙，所述圆柱体沿其轴向设有通孔15，所述球试样的圆柱形端穿过所述通孔15设置于所述圆柱连接段12中。该结构设计能够避免试样夹具3 过度晃动，并在摩擦的过程中达到减振的效果。

进一步的，所述圆盘结构11沿其周向等角度设有固定孔16，螺钉穿过所述固定孔16固定于所述球试样夹持夹具安装孔20中，以将所述夹持夹具2固定于所述夹具安装盘1上。

进一步的，所述夹持结构包括夹持件17和锁紧螺钉18，所述夹持件17夹持住所述圆柱连接段12，所述夹持件17的两个夹持端位于所述侧向槽14处，且分别设有位置相对应的两个螺纹通孔，所述锁紧螺钉18通过所述两个螺纹通孔收紧所述圆柱连接段12，所述试样夹具3与所述锁紧螺钉18之间具有间隙。该结构设计便于在插入球试样后通过锁紧螺钉18将侧向槽14收紧，并增加了该摩擦试样夹具的减振效果。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变形而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。