一种模拟柴油机爆压工况的凸轮加载机构的制作方法

本实用新型涉及摩擦磨损测试技术领域，具体涉及一种模拟柴油机爆压工况的凸轮加载机构。

背景技术：

柴油机由于其经济性能好、功率范围广、机动性能好、可靠性能高等优点，在问世之后就被广泛应用于船舶行业，对船舶运输业的发展起到了决定性的作用。目前船用柴油机不仅在民用船舶动力中占据绝对地位，在中小型舰艇和常规潜艇中也担当主动力装置。近年来随着对商船经济性能以及海军装备性能要求的不断提升，柴油机的功率密度不断提升，爆发压力也随之提高，这就对缸套-活塞环摩擦副的摩擦磨损性能提出了更高的要求。

目前对于缸套-活塞环摩擦磨损性能的试验研究主要以摩擦磨损试验设备为主流，常见的摩擦磨损试验设备主要有球-盘式、销-盘式、往复式三种。球-盘式、销-盘式试验机是通过圆盘与加工成球状或者销状的试样之间形成相对运动来研究材料的摩擦和润滑性能，这种测试设备能比较快速和精确的测试出材料的性能，但是这种稳态载荷下的试验条件很难模拟出柴油机中缸套-活塞环的运动工况；往复式摩擦磨损试验机尽管能较好的模拟柴油机中缸套-活塞环的往复运动的工况，但是现在常用的往复式摩擦磨损试验机均为稳态载荷，即在缸套-活塞环运动过程中，在上止点、下止点和行程中部施加的载荷大小不变，显然这种试验机的模拟效果依有待提高。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种模拟柴油机爆压工况的凸轮加载机构。

本实用新型解决上述问题的技术方案为：一种模拟柴油机爆压工况的凸轮加载机构，包括驱动机构，用于带动缸套试件做往复运动的往复运动机构，活塞环试件夹持机构以及凸轮机构，所述凸轮机构包括凸轮轴，固定套设在凸轮轴外部的凸轮，所述驱动机构包括驱动电机，连接在驱动电机输出轴上的驱动齿轮，两端转动安装在工作台上的螺杆，连接在螺杆一端的第一齿轮和第二齿轮，连接在凸轮轴一端的第三齿轮，所述驱动齿轮与第一齿轮之间通过第一皮带连接，所述第二齿轮与第三齿轮之间通过第二皮带连接，所述活塞环试件夹持机构包括上端与凸轮接触的滚子，所述滚子两端通过安装座连接在第一固定件上部，所述第一固定件固定连接在板簧上端面，所述板簧下端面固定连接有第二固定件，所述第二固定件底部设有活塞环夹具，所述活塞环夹具上可拆卸的夹持有活塞环试件，所述往复运动机构包括固定连接在工作台上的运动轨道，沿运动轨道长度方向运动的移动台，设置在移动台上部用于夹持缸套试件的缸套夹具，所述移动台通过连接杆连接调节螺母，所述调节螺母旋接在螺杆上；

进一步的，所述运动轨道上设有滑槽，所述移动台底部设有与滑槽配合的滑块，所述滑块滑动设置在滑槽内；

进一步的，所述凸轮外壁四分之一区域设有凸起。

本实用新型具有有益效果：

本实用新型提供了一种模拟柴油机爆压工况的凸轮加载机构，缸套试样在往复运动的同时凸轮也同步旋转。在实验前调整好凸轮的初始位置，设定好载荷，就能够使缸套-活塞环摩擦副在运动到上止点位置时，凸轮与滚子的接触点正好在凸轮行程位置的最高处，进而实现瞬间的冲击，模拟柴油机在上止点处的爆压工况。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为螺杆的结构示意图

图中：1-凸轮轴，2-凸轮，3-驱动电机，4-驱动齿轮，5-第一齿轮，6-第二齿轮，7-第一皮带，8-第二皮带，9-滚子，10-第一固定件，11-板簧，12-第二固定件，13-活塞环夹具，14-活塞环试件，15-运动轨道，16-移动台，17-缸套试件，18-调节螺母，19-连接杆，20-滑槽，21-滑块，22-凸起，23-工作台，24-螺杆。

具体实施方式

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。

一种模拟柴油机爆压工况的凸轮加载机构，包括驱动机构，用于带动缸套试件做往复运动的往复运动机构，活塞环试件夹持机构以及凸轮机构，所述凸轮机构包括凸轮轴，固定套设在凸轮轴外部的凸轮，所述凸轮外壁四分之一区域设有凸起，所述驱动机构包括驱动电机，连接在驱动电机输出轴上的驱动齿轮，两端转动安装在工作台上的螺杆，连接在螺杆一端的第一齿轮和第二齿轮，连接在凸轮轴一端的第三齿轮，所述驱动齿轮与第一齿轮之间通过第一皮带连接，所述第二齿轮与第三齿轮之间通过第二皮带连接，所述活塞环试件夹持机构包括上端与凸轮接触的滚子，所述滚子两端通过安装座连接在第一固定件上部，所述第一固定件固定连接在板簧上端面，所述板簧下端面固定连接有第二固定件，所述第二固定件底部设有活塞环夹具，所述活塞环夹具上可拆卸的夹持有活塞环试件，所述往复运动机构包括固定连接在工作台上的运动轨道，沿运动轨道长度方向运动的移动台，设置在移动台上部用于夹持缸套试件的缸套夹具，所述运动轨道上设有滑槽，所述移动台底部设有与滑槽配合的滑块，所述滑块滑动设置在滑槽内，所述移动台通过连接杆连接调节螺母，所述调节螺母旋接在螺杆上。

缸套试样在往复运动的同时凸轮也同步旋转。在实验前调整好凸轮的初始位置，设定好载荷，就能够使缸套-活塞环摩擦副在运动到上止点位置时，凸轮与滚子的接触点正好在凸轮行程位置的最高处，进而实现瞬间的冲击，模拟柴油机在上止点处的爆压工况。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

技术特征：

1.一种模拟柴油机爆压工况的凸轮加载机构，其特征在于：包括驱动机构，用于带动缸套试件做往复运动的往复运动机构，活塞环试件夹持机构以及凸轮机构，所述凸轮机构包括凸轮轴，固定套设在凸轮轴外部的凸轮，所述驱动机构包括驱动电机，连接在驱动电机输出轴上的驱动齿轮，两端转动安装在工作台上的螺杆，连接在螺杆一端的第一齿轮和第二齿轮，连接在凸轮轴一端的第三齿轮，所述驱动齿轮与第一齿轮之间通过第一皮带连接，所述第二齿轮与第三齿轮之间通过第二皮带连接，所述活塞环试件夹持机构包括上端与凸轮接触的滚子，所述滚子两端通过安装座连接在第一固定件上部，所述第一固定件固定连接在板簧上端面，所述板簧下端面固定连接有第二固定件，所述第二固定件底部设有活塞环夹具，所述活塞环夹具上可拆卸的夹持有活塞环试件，所述往复运动机构包括固定连接在工作台上的运动轨道，沿运动轨道长度方向运动的移动台，设置在移动台上部用于夹持缸套试件的缸套夹具，所述移动台通过连接杆连接调节螺母，所述调节螺母旋接在螺杆上。

2.如权利要求1所述的一种模拟柴油机爆压工况的凸轮加载机构，其特征在于：所述运动轨道上设有滑槽，所述移动台底部设有与滑槽配合的滑块，所述滑块滑动设置在滑槽内。

3.如权利要求1所述的一种模拟柴油机爆压工况的凸轮加载机构，其特征在于：所述凸轮外壁四分之一区域设有凸起。

技术总结
本实用新型公开了一种模拟柴油机爆压工况的凸轮加载机构，包括驱动机构，用于带动缸套试件做往复运动的往复运动机构，活塞环试件夹持机构以及凸轮机构，所述凸轮机构包括凸轮轴，固定套设在凸轮轴外部的凸轮，所述凸轮外壁四分之一区域设有凸起，缸套试样在往复运动的同时凸轮也同步旋转。在实验前调整好凸轮的初始位置，设定好载荷，就能够使缸套‑活塞环摩擦副在运动到上止点位置时，凸轮与滚子的接触点正好在凸轮行程位置的最高处，进而实现瞬间的冲击，模拟柴油机在上止点处的爆压工况。

技术研发人员：李斌;陈勇;蔡军
受保护的技术使用者：中国人民解放军陆军军事交通学院镇江校区
技术研发日：2020.04.06
技术公布日：2020.09.25