[实用新型]改进型接触疲劳试验机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种改进型接触疲劳试验机，具体地说是一种可对厚涂层进行接触疲劳试验考察且消除了试件摆动问题的接触疲劳试验机。

背景技术

目前，现有的接触疲劳试验机是由燕山大学自主研制的接触疲劳实验设备，其主要用途是对表面改性或表面涂覆的推力轴承滚道进行接触疲劳实验，评估其疲劳性能。其功能可以实现对涂层初始裂纹的产生进行检测及疲劳寿命的评估，对润滑剂的效果进行评定，并可以通过改变速度、接触应力、添加微磨粒进行加速疲劳试验。通过试验机的多种功能，可以实现对超薄涂层在多种条件下接触疲劳性能评价。

但由于标准件(51306推力轴承)的尺寸限制，试验机无法实现对厚涂层性能的考察。采用热喷涂、激光熔覆等技术手段制备的厚涂层的性能评价正得到广泛的关注。由于试验机的标准试样是51306推力轴承，其滚道的尺寸为：内径30mm、外径60mm、最大厚度6mm。推力轴承配合紧密，在滚道表面制备超薄涂层(<5μm)尚可，制备厚涂层则由于影响轴承球与滚道配合而无法进行实验。并且滚道的厚度较小抗热变形能力差，在使用激光熔覆或复合表面技术(如热喷涂+重熔)等手段制备表面厚涂层时，容易由于温度过高而发生基体变形导致实验失败。前期试验还发现，当载荷条件为轻载时，由于加高了试样的高度，当轴承球与经过磨削加工光滑涂层表面发生滚动时，处于上滚道位置的试样容易发生摆动错位，导致涂层表面出现多道磨痕，严重影响了对涂层接触疲劳寿命的计算准确性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于改造现有试验机，使其可对厚图层进行接触疲劳试验考察且可以消除了试件摆动问题。

为实现上述目的，本实用新型采用如下具体技术方案：

一种接触疲劳试验机，其包括试验装置、加载装置、驱动装置、信号采集装置、油品分析仪和润滑泵；所述试验装置由试验腔、急停凸轮、试件、轴承球和下滚道构成；所述加载装置由砝码、砝码加载装置和加载杠杆臂构成；其中：所述加载杠杆臂上设有一螺孔，螺孔内螺接有调节螺钉。

所述的一种接触疲劳试验机，其中：所述加载杠杆臂第一转折部分的高度加高15～25毫米。

所述的一种接触疲劳试验机，其中：所述加载杠杆臂第二转折部分的高度加高45～50毫米。

上述的一种接触疲劳试验机，其中：所述试验腔侧壁上设有至少两个定位卡具，所述定位卡具由定位支架、定位螺栓和定位螺母组成；所述定位支架上端部连接有定位螺栓，定位螺栓上设有定位螺母。

上述的一种接触疲劳试验机，其中：所述定位卡具为四个。

上述的一种接触疲劳试验机，其中：所述定位螺栓端部成圆形。

上述的一种接触疲劳试验机，其中：定位螺栓与上试件侧面成点接触，其目的是不影响加载的准确性。

本实用新型的优点与效益：

本实用新型为了对各种技术制备的各种厚度涂层进行接触疲劳试验，改造了加载杠杆臂，加高了杠杆臂两部分连接处的高度，使得厚度较大的基体可以作为上试样加入到摩擦副(即上试件+轴承球+下滚道)中，并通过杠杆臂上的调节螺钉使不同厚度的试样进行实验时，保持杠杆臂的水平以保证外加载荷的准确性。从而实现对厚基体上制备的厚涂层的接触疲劳性能评估。

针对上述试验时试件发生错位的情况，本实用新型加装了定位卡具，采用了三点至四点对实验试件进行了定位，定位螺栓的尖端处理成圆形，与试件侧面成点接触，位置调整适当后通过定位螺母进行锁死，即可以起到定位试件的作用，又不影响扭矩和振动信号的输出，通过使用效果十分良好。通过加装卡具，还可以实现对实验试件在实验过程中的实时观察，可以在一定实验时间后，停机分析试样，分析完毕后继续实验，同时保证接触磨痕的轨道同一性，从而可以实现动态分析试样的接触疲劳性能，为揭示试件的接触疲劳失效过程和机理分析奠定基础。

本发明的具体技术方案上述实用新型内容部分已经做了清楚描述，为了使本领域技术人员更清楚的得知本实用新型内容，通过以下附图和具体实施方式进一步详细阐述。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型试验腔内部放大图；

图3为本实用新型加载杠杆臂8示意图。

具体实施方式