一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置的制作方法

本实用新型属于试验技术领域，尤其是涉及一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置。

背景技术：

常规的摩擦试验机，通常由上下夹具分别加持两个对磨试样，一端保持水平方向固定，另一端往复或旋转运动，同时在垂直方向施加一定的载荷。实际情况下，针对管杆摩擦副的往复摩擦试验尚不能试验，因为其特点是单一直线自由度，而摩擦试验机同样是往复直线运动，一般的夹具无法满足两条直线重合。本装置可实现在原有的摩擦试验机的基础上，对管和杆的有效夹持，从而测量该摩擦副的摩擦系数。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型旨在提出一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置，以克服现有技术的缺陷，通过在垂直和水平方向上调整上夹具体，在水平方向上调整下夹具体，可使试样的试验杆和试验管的直线自由度和摩擦试验机的往复直线运动重合。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置，包括顶座、底座和位于两者之间的夹具体；

所述夹具体包括水平并列设置的上夹具体和下夹具体；所述上夹具体顶部卡合在顶座上，两者可拆卸连接；上夹具体上设有用于固定试样一端的相互垂直的第一通孔和若干第一紧固螺孔，第一紧固螺孔一端止于第一通孔的边界；所述下夹具体可拆卸连接在底座上，下夹具体与顶座之间留有间距；下夹具体上设有用于固定试样另一端的第二通孔和与第二通孔垂直的若干第二紧固螺孔，第二紧固螺孔一端止于第二通孔的边界；所述第二通孔和第一通孔均与水平面平行；第二通孔的直径大于第一通孔；所述第二紧固螺孔和第一紧固螺孔内均设有紧固螺钉。

进一步的，所述顶座上设有相互垂直的第三通孔和第三紧固螺孔，第三紧固螺孔一端止于第三通孔的边界，第三紧固螺孔内设有紧固螺钉；上夹具体顶部一体成型有连接柱；所述连接柱伸入第三通孔，并通过紧固螺钉紧固。

进一步的，所述若干第一紧固螺孔和若干第二紧固螺孔均位于顶座的同一侧。

进一步的，若干第一紧固螺孔和若干第二紧固螺孔均与水平面平行，且它们的中心横截面重合；第一紧固螺孔和第二紧固螺孔的数量分别为1个和2个；所述下夹具体上第二紧固螺孔所在位置为内凹面。

进一步的，所述试样包括试验管和试验杆，所述试验管插入第二通孔；试验杆插入试验管，一端伸出试验管经第一通孔延伸至上夹具体外侧，另一端伸出试验管延伸至下夹具体外侧；所述试验杆与试验管、试验杆与第一通孔以及试验管和第二通孔之间均为过渡配合。

进一步的，所述基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置，还包括供油管定位孔和供油孔，所述供油管定位孔位于第二紧固螺孔的上方；所述供油管定位孔为倾斜孔，其一端位于下夹具体的侧壁上，另一端位于下夹具体的顶部；所述供油孔位于下夹具体的顶部，供油孔与第二通孔连通。

进一步的，所述供油管定位孔与下夹具体的顶部夹锐角；所述试验管上表面设有凹槽，凹槽内开有若干渗油通孔；所述凹槽正对所述供油孔。

进一步的，所述供油管定位孔与下夹具体的顶部呈45°夹角；所述凹槽长度大于供油孔的直径且小于试验管的长度，所述凹槽的宽度大于供油孔的直径且小于试验管的内径。

进一步的，所述顶座上设有用于与摩擦试验机配合安装的燕尾块。

进一步的，所述下夹具体嵌入底座表面的盲孔内；所述底座上表面设有用于固定下夹具体的锁紧槽，所述锁紧槽位于下夹具体外围，锁紧槽内设有紧固螺钉；所述底座上设有用于与摩擦试验机配合安装的定位槽和定位凸起。

相对于现有技术，本实用新型所述的一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置具有以下优势：

(1)本实用新型所述的一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置，具有三个自由度(即在安装时上夹具体可在竖直方向移动具有垂直自由度，可在水平方向转动而具有旋转自由度；下夹具体可在水平方向转动具有旋转自由度)，通过调节上夹具体和下夹具体，可有效保证试验样的试验管和试验杆摩擦副的运动方向与试验机的往复方向重合，同时上夹具体的垂直自由度可有效保证管杆摩擦副处于水平位置，不至于发生卡滞和干涉。本实用新型所述的一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置，可实现试验样的试验管和试验杆摩擦副在摩擦试验机上测试的功能需求，同时还具有结构简单、加工方便、便于安装和操作简单等优点。

(2)本实用新型所述的一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置，不设供油管定位孔和供油孔时，可实现试验管和试验杆摩擦副的干摩擦试验；设置供油管定位孔和供油孔时，可实现试验管和试验杆摩擦副在供油状态下的摩擦试验。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为本实用新型实施例1所述的一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置的立体图；

图2为本实用新型实施例1所述的一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置的主视图；

图3为本实用新型实施例1所述的一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置的俯视图；

图4为本实用新型实施例1所述的一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置的试验杆立体图；

图5为本实用新型实施例1所述的一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置的试验管立体图；

图6为本实用新型实施例2所述的一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置的立体图；

图7为本实用新型实施例2所述的一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置的主视图；

图8为本实用新型实施例2所述的一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置的俯视图；

图9为本实用新型实施例2所述的一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置的试验管立体图。

附图标记说明：

1-顶座；11-第三通孔；12-第三紧固螺孔；13-燕尾块；2-底座；21-锁紧槽；22-定位槽；23-定位凸起；3-夹具体；31-上夹具体；311-第一通孔；312-第一紧固螺孔；32-下夹具体；33-连接柱；321-第二通孔；322-第二紧固螺孔；4-试样；41-试验管；411-凹槽；412-渗油通孔；42-试验杆；5-紧固螺钉；6-供油管定位孔；7-供油孔。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

实施例1

如图1-图5所示，一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置，包括顶座1、底座2和位于两者之间的夹具体3；

所述夹具体3包括水平并列设置的上夹具体31和下夹具体32；所述上夹具体31顶部卡合在顶座1上，两者可拆卸连接；上夹具体31上设有用于固定试样4一端的相互垂直的第一通孔311和第一紧固螺孔312，第一紧固螺孔312一端止于第一通孔311的边界；所述下夹具体32可拆卸连接在底座2上，下夹具体32与顶座1之间留有间距；下夹具体32上设有用于固定试样4另一端的第二通孔321和与第二通孔321垂直的2个第二紧固螺孔322，第二紧固螺孔322一端止于第二通孔321的边界；所述第二通孔321和第一通孔311均与水平面平行，且两者中心线重合；第二通孔321的直径大于第一通孔311；所述第二紧固螺孔322和第一紧固螺孔312内均设有紧固螺钉5。

所述顶座1上设有相互垂直的第三通孔11和第三紧固螺孔12，第三紧固螺孔12一端止于第三通孔11的边界，第三紧固螺孔12内设有紧固螺钉5；上夹具体31顶部一体成型有连接柱33；所述连接柱33伸入第三通孔11，并通过紧固螺钉5紧固。

所述第一紧固螺孔312和2个第二紧固螺孔322均位于顶座1的同一侧。

第一紧固螺孔312和2个第二紧固螺孔322均与水平面平行，且它们的中心横截面重合；所述下夹具体32上第二紧固螺孔322所在位置为内凹面。

所述试样4包括试验管41和试验杆42，所述试验管41插入第二通孔321；试验杆42插入试验管41，一端伸出试验管41经第一通孔311延伸至上夹具体31外侧，另一端伸出试验管41延伸至下夹具体32外侧；试验管41两端伸出下夹具体32的长度相等；所述试验杆42与试验管41、试验杆42与第一通孔311以及试验管41和第二通孔321之间均为过渡配合。

所述顶座1上设有用于与摩擦试验机配合安装的燕尾块13。

所述下夹具体32嵌入底座2表面的凹槽411内；所述底座2上表面设有用于固定下夹具体32的锁紧槽21，所述锁紧槽21位于下夹具体32外围，锁紧槽21内设有紧固螺钉5；所述底座2上设有用于与摩擦试验机配合安装的定位槽22和定位凸起23。

本实施例的工作过程：

使用时，先将顶座1和底座2分别通过燕尾块13和定位槽22、定位凸起23固定在现有摩擦试验机上，下夹具体32旋转装入底座2内，使第二通孔321与摩擦试验机的往复方向重合，之后将试验管41插入第二通孔321内，并使其两端伸出第二通孔321的长度基本相同，旋紧锁紧槽21内的紧固螺钉5和第二紧固螺孔322内的紧固螺钉5，再将试验杆42插入试验管41，并旋转上夹具体31使试验杆42穿过第一通孔311，保证试验杆311和试验管41与摩擦试验机的往复方向重合，分别拧紧第一紧固螺孔312内的紧固螺钉5和第三紧固螺孔12内的紧固螺钉5，即可开始试验管41和试验杆42摩擦副的干摩擦试验检测。

实施例2

如图6-图9所示，一种基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置，包括顶座1、底座2和位于两者之间的夹具体3；

所述夹具体3包括水平并列设置的上夹具体31和下夹具体32；所述上夹具体31顶部卡合在顶座1上，两者可拆卸连接；上夹具体31上设有用于固定试样4一端的相互垂直的第一通孔311和第一紧固螺孔312，第一紧固螺孔312一端止于第一通孔311的边界；所述下夹具体32可拆卸连接在底座2上，下夹具体32与顶座1之间留有间距；下夹具体32上设有用于固定试样4另一端的第二通孔321和与第二通孔321垂直的2个第二紧固螺孔322，第二紧固螺孔322一端止于第二通孔321的边界；所述第二通孔321和第一通孔311均与水平面平行，且两者中心线重合；第二通孔321的直径大于第一通孔311；所述第二紧固螺孔322和第一紧固螺孔312内均设有紧固螺钉5。

所述顶座1上设有相互垂直的第三通孔11和第三紧固螺孔12，第三紧固螺孔12一端止于第三通孔11的边界，第三紧固螺孔12内设有紧固螺钉5；上夹具体31顶部一体成型有连接柱33；所述连接柱33伸入第三通孔11，并通过紧固螺钉5紧固。

所述第一紧固螺孔312和2个第二紧固螺孔322均位于顶座1的同一侧。

第一紧固螺孔312和2个第二紧固螺孔322均与水平面平行，且它们的中心横截面重合；所述下夹具体32上第二紧固螺孔322所在位置为内凹面。

所述试样4包括试验管41和试验杆42，所述试验管41插入第二通孔321；试验杆42插入试验管41，一端伸出试验管41经第一通孔311延伸至上夹具体31外侧，另一端伸出试验管41延伸至下夹具体32外侧；试验管41两端伸出下夹具体32的长度相等；所述试验杆42与试验管41、试验杆42与第一通孔311以及试验管41和第二通孔321之间均为过渡配合。

所述基于摩擦试验机的多自由度可调节夹具装置，还包括供油管定位孔6和供油孔7，所述供油管定位孔6位于第二紧固螺孔322的上方；所述供油管定位孔6为倾斜孔，其一端位于下夹具体32的侧壁上，另一端位于下夹具体32的顶部；所述供油孔7位于下夹具体32的顶部，供油孔7与第二通孔321连通。

所述供油管定位孔6与下夹具体32的顶部夹锐角；所述试验管41上表面设有凹槽411，凹槽411内开有4个渗油通孔412；所述凹槽411正对所述供油孔7。

所述供油管定位孔6与下夹具体32的顶部呈45°夹角；所述凹槽411长度大于供油孔7的直径且小于试验管41的长度，所述凹槽411的宽度大于供油孔7的直径且小于试验管41的内径。

所述顶座1上设有用于与摩擦试验机配合安装的燕尾块13。

所述下夹具体32嵌入底座2表面的盲孔内；所述底座2上表面设有用于固定下夹具体32的锁紧槽21，所述锁紧槽21位于下夹具体32外围，锁紧槽21内设有紧固螺钉5；所述底座2上设有用于与摩擦试验机配合安装的定位槽22和定位凸起23。

本实施例的工作过程：

本实施例的工作过程基本与实施例1相同，不同之处在于需通过供油管定位孔6定位毛细供油管，继而通过毛细供油管可伸入供油孔7，继而使油通过凹槽411上的渗油通孔412将油输入试验管41和试验杆42摩擦副进行试验。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。