[发明专利]一种机械式周期性循环动载实验加载装置

说明书

本发明公开了一种机械式周期性循环动载实验加载装置，包括驱动电机、载荷加载系统、杠杆系统、摩擦副装置以及监测系统。驱动电机固定在下方，为整个装置提供动力。载荷加载系统由可变长度连杆、脉动载荷、弹簧和静态载荷组成，满足实验过程中加载需求。杠杆系统末端悬挂静态载荷，杠杆前部连接力传感器，用于杠杆调平。力传感器与摩擦副装置相接触，用以获得滑动摩擦副的摩擦力矩。检测系统统计整个载荷变化过程中力的数据，用作分析摩擦磨损。本发明由驱动电机提供动力，且通过改变连杆的长度、调节连杆与脉动载荷的距离、选用不同刚度的弹簧，来改变加载的载荷的特性，使得加载的载荷振幅和周期均可调节。

技术领域

本次发明涉及的是一种摩擦领域的技术装置，具体是一种机械式周期性循环动载实验加载装置。

背景技术

随着社会的发展，汽车成了生活中重要的代步工具，而差速器作为汽车内部传动的关键零部件之一，能够实现汽车左、右(或前、后)驱动轮以不同转速转动，从而消除汽车在运动过程中的不协调。当汽车行驶不平稳时，差速器极易受到瞬态高负载的冲击，造成差速器内部摩擦副的摩擦磨损。在摩擦学中，恒定、动态负载是影响摩擦副使用寿命的重要因素，所以分析摩擦副在恒、动载下的摩擦磨损现象显得尤为重要。通过恒、动载荷下的对比，获得所需数据，从而分析摩擦副的磨损机理。

发明内容

本发明针对在实验过程中，对于循环动载的需求，提出一种机械式周期性循环动载实验加载装置，这是一种可以实现静态载荷与脉动循环载荷相对比的实验装置。通过改变弹簧刚度、连杆长度等条件，从而实现实验所需载荷的变化，更好的获取数据。

为实现上述目标，本发明采用以下技术方案：一种机械式周期性循环动载实验加载装置，包括驱动电机、载荷加载系统、杠杆系统、摩擦副装置以及监测系统：所述装置中由驱动电机提供动力；电机通过连杆连接脉动载荷，脉动载荷通过弹簧与静态载荷相连，静态载荷位于杠杆系统的末端；力传感器位于杠杆的前部，力传感器下方与摩擦副装置相接触，与循环动载形成一个平衡的杠杆系统。

所述的驱动电机在装置下方，由固定支座固定；其带动连杆匀速转动，实现载荷的竖向、循环加载。

所述连杆的长度可以改变：其有五处挂接位置，不同的挂接位置能改变连杆的长短，改变施加载荷的大小。

所述杠杆系统的一端固定，末端悬挂静态载荷；前半部连接力传感器，杠杆在传感器处所受的反向力与末端所加的载荷平衡。

所述弹簧连接脉动载荷与静态载荷，弹簧刚度的变化能改变所加载荷的特性。

所述静态载荷，其所在位置到定点的距离与反向力作用的位置到定点的距离成比例，四比一的关系。

所述摩擦副装置与力传感器相接触，滑动副摩擦力矩由力传感器所获得的力信号表示。

所述监测装置由力传感器和计算机组成，所读取的数据传输给计算机，实现数据的计算、分析和处理。

本发明是通过电机驱动，实现脉动载荷的竖直、循环运动。驱动电机的匀速转动通过连杆带动脉动载荷的上下运动，连杆长度、位置的改变，会影响所加载的载荷的大小。

弹簧一方面连接脉动载荷与静态载荷，控制加载载荷的大小，另一方面也将二者形成一种对比；在恒定载荷下的磨损与动载下的磨损相对比，可以使实验结果更加全面。

通过调节连杆的转速，可加载不同频率的载荷；通过调节连杆长度，可以设置不同振幅，能改变脉动载荷的周期，加载不同的大小的载荷；通过选用不同刚度的弹簧，可控制最大加载载荷，调节杠杆的平衡。

本发明了公开一种机械式周期性循环动载实验加载装置，通过连杆和弹簧的共同作用，实现恒定载荷，脉动载荷的加载，且加载的载荷大小、频率、周期和振幅均可调节。

附图说明

图1为本发明装置的整体结构示意图。