[发明专利]可测定轴类零件抗咬合性能的试验装置及其应用

说明书

本发明公开了一种可测定轴类零件抗咬合性能的试验装置及其应用，包括工作台、加载支架、第一活动机架与第二活动机架和加载活塞；加载活塞的下部两侧对称的转动设置有连杆，连杆远离加载活塞的一端转动设置有加载杠杆，加载杠杆下部与加载支架转动连接并且在加载杠杆的底端各转动设置有一个夹块，夹块相向的面上开有可与试验轴相配合的V形槽；第一活动机架上转动设置有顶尖，第二活动机架上转动设置有传动轴，顶尖与传动轴位于同一水平线上，传动轴靠近顶尖的一端开有用于安装试验轴的安装孔，传动轴的另一端用于连接驱动其转动的驱动装置。本申请的有益效果是：可准确地模拟轴类零件的运动状态及承载形式、直接测量轴类零件的抗咬合性能。

技术领域

本发明涉及一种可测定轴类零件抗咬合性能的试验装置及其应用。

背景技术

咬合亦称为焊合，是机械零件早期失效的主要形式之一、在工程上危害较大。其失效机理是指当摩擦副径向压力足够大时，在接触面上局部凸起的部位因塑性流变产生固相焊合、形成粘着点。在相对滑动下，粘着点在切应力的作用下被剪断而脱开时，部分金属从一个表面转移至另一个表面，这样就形成了咬合。试验研究表明,影响机械零件抗咬合性能的主要因素包括材质、表面加工精度、热处理及表面处理工艺，以及摩擦副偶合间的润滑情况等。

在工程实践中，轴类零件作为一种主要的结构件，大多承受弯矩和扭矩等载荷的作用。对于高速、重载的轴类零件，咬合已成为其主要失效形式之一。

目前，国内外大多采用摩擦磨损试验，运用目测摩痕宽度、称量质量变化、测量摩擦力矩，以及金相分析等手段，间接地测试材料的抗咬合性能。根据相关试验标准，摩擦磨损试验件摩擦副的偶合形式主要包括“环-块”式、“销-盘”式和“四球”式等，难以模拟轴类零件的运动状态及承载形式。

发明内容

本发明的目的是提供一种可测定轴类零件抗咬合性能的试验装置，用于准确地模拟轴类零件的运动状态及承载形式(扭转)、直接测量轴类零件的抗咬合性能。

为解决上述问题，本发明所采取的技术方案是：一种可测定轴类零件抗咬合性能的试验装置，包括工作台、设置在工作台上的加载支架、设置在工作台上并且与工作台构成水平移动副的第一活动机架与第二活动机架和设置在加载支架上与加载支架构成垂直移动副的加载活塞；所述的加载活塞的下部两侧对称的转动设置有连杆，连杆远离加载活塞的一端转动设置有加载杠杆，所述的加载杠杆下部与加载支架转动连接并且在加载杠杆的底端各转动设置有一个夹块，所述的夹块相向的面上开有可与试验轴相配合的V形槽；所述的第一活动支架上转动设置有顶尖，第二活动支架上转动设置有传动轴，所述的顶尖与传动轴位于同一水平线上，传动轴靠近顶尖的一端开有用于安装试验轴的安装孔，传动轴的另一端用于连接驱动其转动的驱动装置。本申请通过第一活动机架和第二活动机架夹持试验轴，两个夹块用于与在试验过和中与试验轴接触，用于在试验轴上添加载荷，传动轴转动，驱动试验轴转动，试验轴与夹块之间摩擦以及夹块对试验轴施加的径向力模拟真实情况下试验轴的受力情况，并通过观察试验过程中试验轴是否有咬合或者抱死现象而判断试验轴抗咬合性能是否合格，本申请可有效的测试试验轴的抗咬合性能是否合格，并且本申请的结构简单，使用方便。

作为本发明的进一步改进，所述的加载活塞向上贯穿加载支架，并且在加载活塞的顶部设置有用于放置配重的支撑平台，所述的加载活塞上套设有复位弹簧，所述的复位弹簧的顶端与支撑平台接触，复位弹簧的底端与加载支架的顶端接触。本申请通过设置复位弹簧，在加载活塞失去作用力时可对加载活塞施加向上的力，使加载活塞自动复位，进一步和方便本申请的使用。

作为本发明的进一步改进，所述的加载支架包括两侧的支撑柱、连接两根支撑柱的加载横梁和设置在支撑柱顶端的支撑块，所述的支撑块上开有贯穿其上下的活塞通孔，所述的加载活塞设置在活塞通孔内并且可在活塞通孔内上下移动，所述的加载杠杆的下部与加载横梁转动连接。本申请中两根支撑柱之间的形成的空间用于安装试验轴，并且方便将加载活塞设置在试验轴的正上方，即进一步方便本申请的使用，又提高本申请的试验精度。