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专利摘要

一种转动微动摩擦磨损试验方法及其装置，方法是：将平面上试件夹持在上夹具上；下夹具固定在高精度超低速转动电机水平旋转轴上，下夹具夹持球形下试件，下试件的水平中心线与转动电机旋转轴对中；通过数据采集控制系统控制上夹具的上下、左右移动，使上、下试件接触并施加设定的法向载荷，同时通过数据采集控制系统控制转动电机使下夹具及其下试件以设定的转动幅角、转速和往复次数进行往复旋转，实现上、下试件间的转动微动摩擦；同时，通过六维力/力矩传感器测出摩擦力，并送至数据采集控制系统，分析得出摩擦力-角位移曲线。该试验方法方便地使材料发生小角度转动微动摩擦磨损，且其自动化程度高，控制与测试的精度高，试验数据的重现性好。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN200810045288.9
申请日期:
2008-01-29
专利申请人:
西南交通大学
分类号:
G01N3/56 ; G01M13/00
发明/设计人:
朱旻昊，莫继良，蔡振兵，周仲荣，石心余
权利要求: 1、一种转动微动摩擦磨损试验方法，其作法是：a、将平面上试件夹持在上夹具上，再将下夹具固定在水平安装的高精度超低速转动电机旋转轴的安装盘上，用下夹具夹持球形的下试件，球形下试件的水平中心线与高精度超低速转动电机旋转轴对中；b、通过数据采集控制系统控制上夹具的上下、左右移动，使上、下试件接触并施加设定的法向载荷P，同时通过数据采集控制系统控制高精度超低速转动电机、下夹具及其夹持的下试件以设定的转动幅角θ、转速ω和往复次数N进行往复旋转，实现上、下试件间的转动微动摩擦；c、在上、下试件发生转动微动摩擦的同时，通过与上夹具相连的六维力/力矩传感器测出切向力即摩擦力，并送至数据采集控制系统，数据采集控制系统分析得出设定载荷和转速条件下的摩擦力角位移曲线，以表征转动微动摩擦的动力学特性。2、一种实施权利要求1所述的试验方法的试验装置，包括上、下夹具(15、19)，安装上、下夹具(15、19)的机座(1)，其特征在于：所述的下夹具(19)安装在机座(1)上的具体结构为：下夹具(19)为夹持球形下试件(17)的夹具，下夹具(19)固定在高精度超低速转动电机(20)旋转轴的安装盘(20a)上；高精度超低速转动电机(20)安装在机座(1)底板(24)上的电机座(24a)上，且高精度超低速转动电机(20)的转动轴水平；上夹具(15)安装在机座(1)上的具体结构为：上夹具(15)为夹持平面上试件(21)的夹具，上夹具的上端与六维力/力矩传感器(13)相连，六维力/力矩传感器(13)与能够进行水平与垂向移动的二维移动台相连，二维移动台固定在机座(1)的中上部；高精度超低速转动电机(20)、二维移动台、六维力/力矩传感器(13)均与数据采集控制系统电连接。3、根据权利要求2所述的一种试验装置，其特征在于：所述的下夹具(19)的夹持腔靠近高精度超低速转动电机安装盘(20a)的侧面中间开有圆孔(31)，使夹持的球形下试件(17)能直接与高精度超低速转动电机(20)安装盘(20a)的中心孔(32)接触并定位。4、根据权利要求3所述的一种试验装置，其特征在于：所述的下夹具(19)的夹持腔为与球形下试件(17)适配的水平半圆槽或弧形槽。5、根据权利要求2所述的一种试验装置，其特征在于：所述的高精度超低速转动电机(20)的最小转角θ为0.05°，转速ω的范围为0.006-180°/s。6、根据权利要求2所述的一种试验装置，其特征在于：所述的六维力/力矩传感器(13)的法向载荷测量范围为5-580N；横向及纵向两个方向的切向力测量范围1.9-190N，力矩测量范围为50-10000N·mm、测量精度为5N·mm。7、根据权利要求2所述的一种试验装置，其特征在于，所述的二维移动台的组成为：垂向电机(3)固定在机座(1)上部的顶板上，垂向电机(3)的轴与垂向丝杆(5)联接，垂向丝杆(5)向下与滑动支架(25)的内螺纹配合，滑动支架(25)内侧的导槽与机座(1)上的垂向导轨(6)配合，滑动支架(25)的外侧与下面的横梁(7)固定连接；横梁(7)下部的水平导轨(10)与运动板(11)上部的导槽配合，水平驱动电机(8)固定在横梁(7)上，水平驱动电机(8)的轴与水平丝杆(9)联接，水平丝杆(9)与运动板(11)的内螺纹配合，运动板(11)的下部与六维力/力矩传感器(13)连接。8、根据权利要求7所述的一种试验装置，其特征在于，所述的运动板(11)与六维力/力矩传感器(13)连接的具体方式为：运动板(11)的下部与联接块(12)螺纹连接，联接块(12)的下部与六维力/力矩传感器(13)连接。9、根据权利要求2所述的一种试验装置，其特征在于，所述的上夹具(15)的上端通过缓冲装置(26)再与六维力/力矩传感器(13)连接。