[实用新型]四球摩擦试验机用转动主轴结构

说明书

本实用新型公开了一种四球摩擦试验机用转动主轴结构，包括拉杆和固定在拉杆下端的卡头，卡头的下端固定连接有用于进行摩擦试验的顶球，拉杆的上端设置有水银滑环，水银滑环的中心线与拉杆的中心线同轴设置，水银滑环的转动轴通过导电连接件与拉杆上端传动连接在一起，水银滑环的固定轴为与导电线电连接的通电端。本实用新型结构简单，在通电端能够提供稳定的电流输入，为研究载流工况对润滑油及其添加剂性能的影响提供了新的研究方法，丰富了载流摩擦的研究手段。

技术领域

本实用新型涉及摩擦试验机部件，具体涉及一种四球摩擦试验机用转动主轴结构。

背景技术

据统计，全世界上1/3-1/2的能源消耗在摩擦上，而各种机械零件因磨损失效的也占全部失效零件的一半以上。润滑是改善机械部件运行条件、减少或避免各机械部件摩擦磨损的一种有效途径。润滑油是机器设备的关键滑动部位必不可少的液态润滑剂，润滑油添加剂作为润滑油组成中的精髓，对润滑油发挥其性能起着不可或缺的作用。因此，研究润滑油及其添加剂在不同工况下的工作性能是化学、材料科学及摩擦学领域中一个重要的研究课题。

随着科技的发展，如今许多机械系统都依靠电力驱动、电子和电气控制来运作，如磁化切削、电动机电刷、励磁电机中的碳刷、高速铁路的接触导线与滑板、大功率电力输送中的开关接触器，这些运动部件都涉及到电磁环境下的摩擦磨损问题。电磁场会产生热现象、吸附现象等影响物理化学性质的复杂现象，从而影响摩擦、磨损、润滑的物理、化学方面的性能和机理。因此，深入研究电磁环境对润滑油及添加剂的作用行为的影响，是适应机械设备电气化发展的需要，对指导润滑油及其添加剂研制有重大意义，并有助于从电磁学的角度丰富和完善摩擦学的理论和实践。

实用新型内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种能够为摩擦副中通入稳定电流，用于研究载流工况下对润滑油及其添加剂工作性能影响的四球摩擦试验机用转动主轴结构。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种四球摩擦试验机用转动主轴结构，包括拉杆和固定在拉杆下端的卡头，卡头的下端固定连接有用于进行摩擦试验的顶球，拉杆的上端设置有水银滑环，水银滑环的中心线与拉杆的中心线同轴设置，水银滑环的转动轴通过导电连接件与拉杆上端传动连接在一起，水银滑环的固定轴为与导电线电连接的通电端。

在本实用新型中，对润滑油进行摩擦试验时，电源的一极接出导电线电连接在水银滑环的固定轴上，这样不会与导电线发生缠绕，保持静止状态确保电流稳定通过，电源的另一极接出导电线电连接在四球摩擦试验机的油盒上。顶球在接触到油盒中的三个底球后，形成了一个完整的电流回路，电流传递到水银滑环的固定轴上，水银滑环内液态水银为导电介质，直接使用水银来进行导电传递，能够将电流传递给水银滑环的转动轴上，再通过导电连接件将电流传递到拉杆，接着至顶球、底球和油盒，再通过油盒上的导电线回到电源中。四球摩擦试验机上三个底球与顶球相对位置为正四面体的顶点，拉杆、卡头连同顶球一起高速旋转，通入电流后，为研究载流工况对润滑油及其添加剂性能的影响提供了新的研究方法，丰富了载流摩擦的研究手段。

作为优化，所述导电连接件为空芯轴套，空芯轴套的一端为与所述水银滑环转动轴连接的上连接端，另一端为与所述拉杆连接的下连接端，空芯轴套的套身且位于上连接端端口位置以空芯轴套中心线为中心绕其均匀间隔开设有至少两条沿空芯轴套长度方向延伸的条形裂口，所述水银滑环的转动轴过盈连接在上连接端内，所述拉杆的上端端面上凹设有与所述拉杆同轴设置的连接孔，下连接端过盈连接在连接孔内。空芯轴套的下连接端可以采用常温压装的方式插入到连接孔内与其过盈连接，水银滑环的转动轴插入到空芯轴套的上连接端内并且与其过盈连接，如果采用传统的安装方法，那么后期在维护的时候，就不容易使水银滑环与拉杆分离。本装置中，水银滑环的转动轴在过盈插入到上连接端内时，空芯轴套的上连接端出存在条形裂口，这样空芯轴套位于上连接端处就会相应发生变形，这样不仅安装容易，同时拆卸也方便。