[实用新型]配置在车床上使用的高速摩擦磨损试验辅助装置

说明书

所属技术领域

一种配置在车床上使用的高速摩擦磨损试验辅助装置，属于摩擦磨损试验装置。

背景技术

目前，一般在现有的摩擦磨损试验机上进行摩擦磨损试验存在摩擦振动大、材料式样制备周期较长等缺点，而且试验条件受到设备结构的影响，摩擦速度可实现的范围较小，不能满足对高速摩擦磨损进行研究的需求。如MMW-1A万能摩擦磨损试验机，最高转速为2000r/min，但试样接触直径最大为46mm，可实现的最大滑动速度为290m/mim，并且一搬转速高于1000r/min后摩擦振动就相当明显，严重影响试验的可靠性。另外受试验环境的制约，试验机的可操作空间比较小，一些先进的射流冷却润滑技术也不能方便的应用到摩擦磨损试验中去。

文献“超细晶粒硬质合金的高速摩擦磨损特性研究”(潘永智等.超细晶粒硬质合金的高速摩擦磨损特性研究.摩擦学学报.2008年1月)提出了一种在车床上进行摩擦磨损试验的方法，利用车床提供动力，使用三向测力仪测量各力的大小。此方法的优点有，试样尺寸可根据需要自行加大，增大滑动半径可实现高速摩擦，线速度可达900m/min；机床刚性比试验机好，振动小，试验效果好；试验环境适应性强，可以方便的将射流冷却润滑技术应用到试验中去。但是文章中未说明如何施加载荷，如何保持恒定法向力，而准确施加、传递载荷对于保证滑动摩擦行为，重复进行试验研究起着关键作用。

发明内容

本实用新型针对现有的摩擦磨损试验机存在的问题，提出一种安装在车床上，配合测力仪使用的结构简单，成本低廉，能比较精确的传递载荷的高速摩擦磨损试验辅助装置。

一种配置在车床上使用的高速摩擦磨损试验辅助装置，其特征在于：包括底板，底板一面安装水平导轨副，辅助体与水平导轨副的滑块规定连接，辅助体一端安装有用于装夹试样I的夹头，另一端与一水平弹簧一端相连，水平弹簧另一端与加载螺栓相连，加载螺栓由安装于底板上的螺栓座支持。

所述夹头头部带有定位孔，与螺栓、螺母配合用于装夹带有装夹孔的试样。尾部带有定位槽与螺钉配合用于将夹头固定于辅助体上，通过定位槽可以调整夹头高度。弹簧与安装在导轨副的滑动部件上的辅助体相接触，通过辅助体来传递载荷。

本实用新型的有益效果是，本辅助装置结构简单，成本低廉，安装方便，能精确的传递法向载荷，对试样要求简单，适应性好。试验可借助车床的高转速范围，盘体试样II的大直径设计实现高速摩擦，如盘体试样的滑动直径可达到200mm，在转速为1500r/min时，摩擦速度就有942m/min。车床震动小，试验系统精度高、结果可靠，试验环境适应性好，能满足射流冷却润滑技术在摩擦磨损试验中的应用。

附图说明

图1为装置的主视图。

图2为装置的俯视图。

图3为夹头位置调节示意图。

图4为装置试验原理图。

其中标号名称：1为底板，2为滑动导轨副，3为试样夹头，4为辅助体，5为弹簧，6为螺栓座，7为加载螺栓，8为定位孔，9为定位槽，10为机床三爪卡盘，11为试样I，12为盘体试样II，13为本试验装置整体，14为三向测力仪。

具体实施方式

本实用新型是通过如下措施实现的：装置包括底板1、滑动导轨副2、夹头3、加载机构。加载机构包括辅助体4、弹簧5、螺栓座6、加载螺栓7。各用途及特点为：

底板1是装置的底座，上面有螺栓连接孔，可用螺栓固定在三向测力仪上面。

滑动导轨副2固定在底板上面，用来装辅助体4，由于导轨副摩擦力微小可忽略，能比较精确的传递载荷。

夹头3安装在辅助体4上，用来夹持试样I 12；夹头形状可根据试验所需试样I 12的形状另行设计。夹头3开有定位槽9，与辅助体4连接位置可上下调整，与机床顶尖对中心高。

加载机构安装在底板1上，对辅助体4施加载荷。

如图4所示，整个装置13通过底板1安装在测力仪14上，将测力仪1安装在车床的拖板箱上，模仿车削加工过程。将试样I12安装在装置夹头3上，试样II 11制成盘体形状夹在三爪卡盘10上。开动机床，盘体试样高速旋转，控制拖板箱移动使两试样11与12相互受力接触即可进行摩擦磨损试验。法向载荷的大小可以通过螺栓的旋进旋出改变弹簧的压缩量来调节与保持。法向载荷与摩擦力大小可同时通过测力仪测出，然后通过计算可得出摩擦系数。通过提高机床转速或增大盘体试样II 11的摩擦半径，可以获得较高的摩擦速度，实现高速摩擦。车床加工环境适应性好，可以方便将射流冷却润滑技术应用到试验中。