[发明专利]一种摩擦试验装置及其试验方法

说明书

本发明公开一种摩擦试验装置，包括固定座，其一侧铰接阻力弹簧，阻力弹簧顶端铰接压杆，压杆末端与固定座铰接；压杆连接试件架，试件架与固定座连接，试件架下方设置摩擦盘，摩擦盘通过轴承座与位于固定座上的电动机及扭矩传感器连接；压杆与试件架之间设置竖直力传感器，两端试件架上设置有水平力传感器。本发明公开一种摩擦试验方法，包括a)初始化水平力传感器；b)调节阻力弹簧长度，使竖直力传感器产生正压力，设为FN；c)开始试验；d)水平力传感器获得摩擦力Fa、Fb，摩擦系数f＝(Fa+Fb)/FN；获得试件变形频率。本发明提供的摩擦试验装置及其试验方法，使大变形的橡胶的摩擦力以及磨损检测结果准确，测量精度高。

技术领域

本发明涉及摩擦磨损及摩擦噪声试验技术领域，特别是涉及一种摩擦试验装置及其试验方法。

背景技术

零部件的磨损直接影响设备的使用寿命，摩擦噪声污染环境。例如在橡胶-金属摩擦副中，因橡胶变形较大，摩擦副容易产生振动，产生刺耳的噪声，等，深入研究大变形摩擦副的磨损、变形机理，尽可能的减小摩擦副的磨损以及降低摩擦副噪声是工程应用中亟待解决的问题。

为获得摩擦系数和压力变化频率对摩擦副的影响，现有方法采用旋转铰点，从外切方式使工件与摩擦盘接触，加载的方式是悬挂固定重量的重物，当试件发生磨损时，由于旋转铰点到摩擦盘中心距离一定，而试件磨损将导致加载杆有较大转角，即外切方式接触将导致接触位置变化极大，不能正常测量，同时，加载的固定重量的重物因摩擦副弹性变形-恢复的原因，引起重物瞬时失重，因而无法表征真实正压力，影响了摩擦力和摩擦副相对变形频率的测量精度；且现有方式试件安装受限，容易导致试件安装不正，影响测试，其切向摩擦力方向在测试过程中容易发生改变，加大了测试误差；现有方式不能保证加载的力正确表征到测量面，即，相同重物的加载力随磨损的产生而发生变化；现有方式传感器安装困难，且获得的力的法向不一致，影响测量精度。

发明内容

本发明的目的是提供一种摩擦试验装置及其试验方法，以解决上述现有技术存在的问题，使大变形的橡胶的摩擦力以及磨损检测结果准确，测量精度高。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供一种摩擦试验装置，包括固定座，所述固定座一侧铰接有阻力弹簧，所述阻力弹簧顶端铰接有压杆，所述压杆末端与所述固定座上部铰接；所述压杆上连接有试件架，所述试件架与所述固定座沿竖直方向滑动连接，所述试件架上用于放置试件，所述试件架下方设置有摩擦盘，所述摩擦盘通过轴承座与位于所述固定座上的电动机及扭矩传感器连接；所述压杆与所述试件架之间设置有竖直力传感器，位于试件两端的所述试件架上分别设置有水平力传感器。

可选的，所述试件架上安装有试件座，所述试件放置于所述试件座上。

可选的，所述试件架包括试件架体，所述试件架体两端分别安装有连接座，位于所述连接座之间的所述试件架体上通过水平滑动轴承与所述试件座连接；所述试件座两端分别安装有传感器连接杆，所述传感器连接杆一端分别与所述试件座连接，另一端分别通过水平力传感器与所述连接座连接。

可选的，所述试件座上安装有燕尾形的试件固定板，所述试件安装于所述试件固定板上；所述试件座一侧穿设有螺钉，所述螺钉上安装有弹簧，所述螺钉能够夹紧或松开所述试件固定板。

可选的，所述试件架体上安装有连接板，所述连接板通过直线轴承与所述压杆连接；所述直线轴承与所述连接板通过竖直力传感器连接。

可选的，所述连接板上安装有滑块，所述固定座上开设有与所述滑块匹配的竖直滑槽。

可选的，所述压杆与所述阻力弹簧铰接处开设有水平的调节槽，所述阻力弹簧的端部活动设置于所述调节槽内，所述调节槽末端穿设有调节杆，所述调节杆用于调节所述阻力弹簧的端部在所述调节槽内的位置。

本发明还提供一种摩擦试验方法，主要包括如下步骤：