高副接触变滑滚比油膜厚度和摩擦力同时测量模拟装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于高副点/线接触弹流油膜厚度和摩擦力测量领域，涉及一种高应力接触变滑滚比油膜厚度和摩擦力及同时测量模拟装置，其主体结构包括支撑平台、圆盘驱动装置、球驱加载回转装置、传感器固定调节装置、图像采集装置、平移装置和测速装置，圆盘驱动装置置于支撑平台上侧靠近左边沿处，用以盘驱电机带动玻璃圆盘转动，球驱加载回转装置位于圆盘驱动装置的后侧，传感器固定调节装置分别固定置于平移板上右边沿的前后两端处，图像采集装置固定置于平移板的左边沿靠后处，用以采集玻璃圆盘和钢球的运动信息，其主体结构简单，设计构思巧妙，测量结果准确，操作简单方便，原理科学，使用方便灵活，实用性强，应用环境好，市场前景广阔。

【技术实现步骤摘要】
高副接触变滑滚比油膜厚度和摩擦力同时测量模拟装置
:本技术属于高副点/线接触弹流油膜厚度和摩擦力测量领域，涉及一种膜厚和摩擦力同时测量实验模拟装置，特别是一种高应力接触变滑滚比油膜厚度和摩擦力及同时测量模拟装置，将滚动体与轴承滚道的接触等效为滚动体与平面的接触，通过测量不同滑滚比下滚动体与玻璃圆盘之间的油膜厚度和摩擦力来获得滚动体与轴承滚道之间的摩擦学数据。
技术介绍
：工程中的大量机械零部件为高副接触，该接触形式下零部件在接触点出产生弹性变形，进而使的润滑状态以弹性流体动力润滑(弹流润滑)为主。对弹流润滑机理进行研究可以指导零部件的摩擦学设计和润滑油的改进和选取。一直以来，国内外对弹流润滑的研究一方面对润滑油膜进行测量；另一方面对摩擦力进行测量。但是，受到测量技术的局限性，对油膜厚度和摩擦力同时测量的研究仅限于纯滑动工况，而对于不同滑滚比下油膜厚度和摩擦力的测量多为独立测量，缺少了同时测量的技术和实验数据。高副接触润滑油油膜摩擦力测量主要通过引力试验机来进行，现有技术中，申请号为CN2736771Y的中国专利公开了一种润滑油综合性能评价试验机，其包括动力装置，摩擦副，盛油装置，加载装置，固定轴，所述摩擦副包括转子和定子，该专利采用砝码负重，利用杠杆原理，使摩擦点的定子与转子发生滑动摩擦，通过温控装置测试记录最终油温变化以及摩擦副磨痕来评价润滑油的抗磨性能，该技术设计简单、操作方便、并且易于携带，但是，该专利仍然存在以下缺陷：一是通过磨痕来评价润滑油的减摩抗磨性能准确性不高，没有一个准确的标准来评判磨痕的大小，而且磨痕本身也是毫无规律的，不同的人对磨痕的判断也不相同，会导致人员误差，二是每测试一次之后就需要更换和修复摩擦副，增加了人力物力财力，三是温度易受外界环境影响，使得测量结果的准确度不高，四是该技术不能第一时间得出测试结果，需要计算；更重要的是该测量装置无法对润滑油膜厚度进行测量。因此，为克服以往测量装置中的技术缺陷，开发一种切实可行的实验装置对高副接触润滑油膜厚度和摩擦力同时进行准确测量，以对其研究提供数据支持，在对高副接触润滑油膜摩擦力研究过程中，为了简化分析将滚动体与轴承滚道的接触等效为滚子与平面的接触，设计制备一种高副接触变滑滚比油膜和摩擦力同时测量模拟装置。
技术实现思路
：本技术的目的在于克服现有技术存在的问题，寻求设计提供一种高副接触变滑滚比油膜厚度和摩擦力同时测量模拟装置，利用钢球/滚子与平面圆钢盘的接触来模拟滚动体与轴承滚道的接触，再通过CCD图像传感器和显微镜的配合使用来记录钢球/滚子的膜厚数据，同时依靠拉压传感器来获得准确性高、重复性好的摩擦力数据，以对高副接触润滑油膜摩擦力研究提供实验数据支持。为了实现上述目的，本技术涉及的高副接触变滑滚比油膜膜厚和摩擦力同时测量模拟装置的主体结构包括：支撑平台、圆盘驱动装置、球驱加载回转装置、传感器固定调节装置、图像采集装置、平移装置和测速装置，所述支撑平台的主体结构包括上平台、下平台、支撑柱、支撑脚和贯穿孔，所述上平台和下平台均为方形结构金属结构，并且上平台和下平台的长度与宽度相等，所述上平台和下平台之间通过四角处的圆柱形金属支撑柱连接，所述下平台的下侧面固定置有用以支撑底座的支撑脚，以防止下平台与地面接触，所述上平台靠近左边沿中间处开有圆形贯穿孔。本技术涉及的圆盘驱动装置置于支撑平台上侧靠近左边沿处，用以盘驱电机带动玻璃圆盘转动，其主体结构包括：玻璃圆盘、从动带轮、主轴、玻璃圆盘压盖、盘驱电机支座、盘驱电机、主动带轮、底座固定孔和法兰盘，圆柱形玻璃材质的玻璃圆盘置于主轴的上端，用以与钢球构成高应力点接触弹流接触副，所述玻璃圆盘的上下侧分别置有用以固定玻璃圆盘的金属材质的玻璃圆盘压盖，所述主轴上靠下处置有法兰盘，所述法兰盘通过螺栓固定于贯穿孔上，用以固定圆盘驱动装置，所述法兰盘和玻璃圆盘下侧的玻璃圆盘压盖之间的主轴上套有圆柱形空心套筒，所述主轴的下端置有从动带轮，所述从动带轮位于贯穿孔的下侧，所述下平台中间处长方形阵列式分布有用以固定盘驱电机支座的底座固定孔，所述盘驱电机支座包括两块对置分布的L形侧板和一块方形顶板，所述盘驱电机支座能够根据与从动带轮的位置需要来水平调整位置，并通过底座固定孔进行固定，用以为玻璃圆盘提供动力的盘驱电机固定置于盘驱电机支座的两块L形侧板之间，并且盘驱电机的输出轴上端穿过盘驱电机支座的顶板，所述盘驱电机的输出轴上端固定有用以将动力传递至从动带轮的主动带轮，所述主动带轮与从动带轮直接连接有传动带。本技术涉及的球驱加载回转装置位于圆盘驱动装置的后侧，并且固定于平移装置中的平移板的中间处，用以通过钢球与平面圆钢盘的接触来模拟滚动体与轴承滚道的接触，并控制对钢球进行加载，所述球驱加载回转装置的主体结构包括：钢球、球轴、轴承支座、伺服电机从动轮、伺服电机、伺服电机主动轮、电机支座、加载板、加载轴、加载轴承、加载轴承支座、砝码、弹簧座、弹簧、轴承座、张紧线螺母和弹簧支撑板；所述钢球右侧与用以固定钢球的球轴连接，并且钢球的位于玻璃圆盘的下表面，所述球轴的右端通过通过轴承支座连接伺服电机从动轮，所述伺服电机从动轮通过传动带与其正上方的伺服电机主动轮连接，所述伺服电机主动轮位于L形电机支座的立板左侧并通过转轴与L形电机支座的立板右侧的伺服电机连接，所述伺服电机用以给钢球转动提供动力，所述电机支座的横板的固定于长条状加载板的上侧靠左处，所述加载板的下表面靠左处固定置有用以支撑的加载轴承支座，所述轴承支座上置有用以带动轴承支座转动的加载轴承，所述轴承支座的下端置有起支撑作用的加载轴，所述加载轴的下端与轴承座内的推力球轴承连接，使加载轴能够以轴承座为中心水平转动，所述轴承座的底部固定于平移板上的固定孔上，用以固定整个球驱加载回转装置，所述加载板的上端靠右处置有用以加载的砝码，所述正对砝码的加载板的下表面处置有用以为加载板提供弹力的弹簧，所述弹簧固定置于金属材质的长条状弹簧支撑板的右端上表面处，所述弹簧支撑板的下侧中间处置有用以支撑弹簧支撑板的调节底座，所述调节底座能够竖直调节支撑高度，加载板的右侧尾端处置有连接张紧线的张紧线螺母。本技术涉及的传感器固定调节装置分别固定置于平移板上右边沿的前后两端处，用以拉压力传感器通过测定加载板的拉压力，其主体结构包括：一维平移台、支座脚、支撑螺钉、传感器连接板和拉压力传感器，所述一维平移台与平移板活动式连接，并且只能够沿平移板左右移动，所述一维平移台的上表面固定置有L型结构的支座脚，支座脚的上侧中间处与支撑螺钉的下端连接，所述传感器连接板为L型弯折板结构，下端为竖直平板结构，上端为向外侧弯折的短横板结构，所述竖直平板结构的外侧紧贴近支座脚的内侧，所述竖直平板结构的内侧中间处固定置有拉压力传感器，所述拉压力传感器通过张紧线与张紧线螺母连接，所述支撑螺钉的上侧与传感器连接板的短横板结构连接，通过调节支撑螺钉来调节传感器连接板的高度，进一步调节压力传感器的高度。本技术涉及的图像采集装置固定置于平移板的左边沿靠后处，用以采集玻璃圆盘和钢球的运动信息，其主体结构包括：CCD图像传感器、显微镜、X-Y平移座、长杆、调焦支架、连接板和采集装置固定座，所述采集装本文档来自技高网...

【技术保护点】
高副接触变滑滚比油膜厚度和摩擦力同时测量模拟装置，其特征在于其主体结构包括：支撑平台、圆盘驱动装置、球驱加载回转装置、传感器固定调节装置、图像采集装置、平移装置和测速装置，支撑平台的主体结构包括上平台、下平台、支撑柱、支撑脚和贯穿孔，所述上平台和下平台均为方形结构金属结构，并且上平台和下平台的长度与宽度相等，所述上平台和下平台之间通过四角处的圆柱形金属支撑柱连接，所述下平台的下侧面固定置有用以支撑底座的支撑脚，所述上平台靠近左边沿中间处开有圆形贯穿孔,所述圆盘驱动装置置于支撑平台上侧靠近左边沿处，所述球驱加载回转装置位于圆盘驱动装置的后侧，并且固定于平移装置中的平移板的中间处，所述传感器固定调节装置分别固定置于平移板上右边沿的前后两端处，所述图像采集装置固定置于平移板的左边沿靠后处，所述平移装置位于上平台上靠右处，所述测速装置位于圆盘驱动装置驱动装置的正下方。

【技术特征摘要】
1.高副接触变滑滚比油膜厚度和摩擦力同时测量模拟装置，其特征在于其主体结构包括：支撑平台、圆盘驱动装置、球驱加载回转装置、传感器固定调节装置、图像采集装置、平移装置和测速装置，支撑平台的主体结构包括上平台、下平台、支撑柱、支撑脚和贯穿孔，所述上平台和下平台均为方形结构金属结构，并且上平台和下平台的长度与宽度相等，所述上平台和下平台之间通过四角处的圆柱形金属支撑柱连接，所述下平台的下侧面固定置有用以支撑底座的支撑脚，所述上平台靠近左边沿中间处开有圆形贯穿孔,所述圆盘驱动装置置于支撑平台上侧靠近左边沿处，所述球驱加载回转装置位于圆盘驱动装置的后侧，并且固定于平移装置中的平移板的中间处，所述传感器固定调节装置分别固定置于平移板上右边沿的前后两端处，所述图像采集装置固定置于平移板的左边沿靠后处，所述平移装置位于上平台上靠右处，所述测速装置位于圆盘驱动装置驱动装置的正下方。2.根据权利要求1所述的高副接触变滑滚比油膜厚度和摩擦力同时测量模拟装置，其特征在于所述圆盘驱动装置的主体结构包括：玻璃圆盘、从动带轮、主轴、玻璃圆盘压盖、盘驱电机支座、盘驱电机、主动带轮、底座固定孔和法兰盘，圆柱形玻璃材质的玻璃圆盘置于主轴的上端，所述玻璃圆盘的上下侧分别置有用以固定玻璃圆盘的金属材质的玻璃圆盘压盖，所述主轴上靠下处置有法兰盘，所述法兰盘通过螺栓固定于贯穿孔上，所述法兰盘和玻璃圆盘下侧的玻璃圆盘压盖之间的主轴上套有圆柱形空心套筒，所述主轴的下端置有从动带轮，所述从动带轮位于贯穿孔的下侧，所述下平台中间处长方形阵列式分布有用以固定盘驱电机支座的底座固定孔，所述盘驱电机支座包括两块对置分布的L形侧板和一块方形顶板，所述盘驱电机的输出轴上端穿过盘驱电机支座的顶板，并且盘驱电机的输出轴上端固定有用以将动力传递至从动带轮的主动带轮，所述主动带轮与从动带轮直接连接有传动带。3.根据权利要求1所述的高副接触变滑滚比油膜厚度和摩擦力同时测量模拟装置，其特征在于所述球驱加载回转装置的主体结构包括：钢球、球轴、轴承支座、伺服电机从动轮、伺服电机、伺服电机主动轮、电机支座、加载板、加载轴、加载轴承、加载轴承支座、砝码、弹簧座、弹簧、轴承座、张紧线螺母和弹簧支撑板；所述钢球右侧与用以固定钢球的球轴连接，并且钢球的位于玻璃圆盘的下表面，所述球轴的右端通过通过轴承支座连接伺服电机从动轮，所述伺服电机从动轮通过传动带与其正上方的伺服电机主动轮连接，所述伺服电机主动轮位于L形电机支座的立板左侧并通过转轴与L形电机支座的立板右侧的伺服电机连接，所述电机支座的横板的固定于长条状加载板的上侧靠左处，所述加载板的下表面靠左处固定置有用以支撑的加载轴承支座，所述轴承支座上置有用以带动轴承支座转动的加载轴承，所述轴承支座的下端置有起支撑作用的加载轴，所述加载轴的下端与轴承座内的推力球轴承连接，所述轴承座的底部固定于平移板上的固定孔上，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宪鹏，栗心明，杨萍，郭峰，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：新型
国别省市：山东,37