[发明专利]一种基于柔性铰链的复合式摩擦磨损试验机

摘要

本发明公开了一种基于柔性铰链的复合式摩擦磨损试验机，包括第一电机、第二电机、第三电机、圆柱凸轮、第一齿轮、第二齿轮、下试件轴、双头螺柱、砝码、加载丝杠、销轴、柔性铰链、上试件、第一滑移齿轮、中间轴和第二滑移齿轮，第一电机带动圆柱凸轮传动使下试件轴做直线运动，上试件通过双头螺柱和砝码进行加载，采用柔性铰链和应变片将形变转化为电信号测量摩擦力，滑移齿轮组实现旋转摩擦方式的切换，通过销轴固定下试件轴与端面轴摩擦，采用丝杠传动作端面摩擦的加载正压力，并设置有压力传感器测量端面的加载力和摩擦力。本发明的有益效果是可实现旋转、往复以及端面三种摩擦方式的切换，结构简单，成本低廉、实用性强。

主权项

1.一种基于柔性铰链的复合式摩擦磨损试验机，其特征在于：包括往复摩擦组件、旋转摩擦组件和端面摩擦组件；所述往复摩擦组件包括第一电机(1)、圆柱凸轮(2)、随动滚子(3)、滑杆(5)、圆盘(7)、下试件轴(8)、支架(14)、柔性铰链(16)、第一心轴(17)、上试件(19)、工作台(21)、第二心轴(24)和加载砝码(26)，所述第一电机(1)的电机主轴平键连接有圆柱凸轮(2)，所述圆柱凸轮(2)通过凹槽型几何轮廓与随动滚子(3)传动连接，所述圆盘(7)的中心开有通孔，并与下试件轴(8)过盈配合连接，所述上试件(19)支撑在下试件轴(8)的上方，且上试件(19)通过半圆柱面与下试件轴(8)相互贴合，所述上试件(19)的上端与双头螺柱(25)的一端螺旋连接，所述双头螺柱(25)另一端与柔性铰链(16)的内螺纹孔(1605)螺旋连接，且在柔性铰链(16)的上方设置有加载砝码(26)，所述加载砝码(26)压在柔性铰链(16)的上表面，所述柔性铰链(16)两端通过第一心轴(17)和第二心轴(24)支撑在两侧滑移块(15)的通孔(1502)内，所述支架(14)竖直方向开有导轨轨道(1401)，所述滑移块(15)与导轨轨道(1401)移动副连接，所述支架(14)下部开有弹簧孔(1402)，所述弹簧(51)一端安装在弹簧孔(1402)内，一端套在滑移块(15)下部的限位短轴(1501)上；所述旋转摩擦组件包括第一齿轮(4)、第二齿轮(6)、第一滑移齿轮(11)、中间轴(12)和第二滑移齿轮(13)，所述第一齿轮(4)平键连接在圆柱凸轮(2)外伸轴端(201)上，所述第二齿轮(6)平键连接在下试件轴的右轴端，所述中间轴(12)上开有一定长度的滑移键槽，所述第一滑移齿轮(11)与滑键Ⅱ(49)过盈配合，所述第二滑移齿轮(13)与滑键Ⅰ(48)过盈配合，且滑键Ⅰ(48)和滑键Ⅱ(49)与滑移键槽移动副连接，在所述滑键Ⅰ(48)和滑键Ⅱ(49)之间有定位平键(50)，定位平键(50)两端分别能与滑键Ⅰ(48)和滑键Ⅱ(49)的一端面贴合，所述第一滑移齿轮(11)滑到键槽最右端刚好能与第一齿轮(4)啮合传动，所述第二滑移齿轮(13)滑到键槽最左端刚好能与第二齿轮(6)啮合传动。所述端面摩擦组件包括销轴(28)、第二电机(39)、第三电机(42)、推杆(46)，所述第二电机(39)的电机轴平键连接有旋转轴(41)，所述旋转轴(41)上过盈连接有第四齿轮(40)，所述第四齿轮(40)与安装在端面摩擦轴(35)上的第三齿轮(36)啮合传动，所述第三电机(42)通过联轴器连接加载丝杠(44)，所述推杆(46)中间开有内螺纹孔Ⅱ(4601)，两侧底部开有滑移槽Ⅱ(4602)，所述推杆(46)通过内螺纹孔Ⅱ(4601)与加载丝杠(44)形成螺旋传动，所述推杆(46)通过两侧滑移槽Ⅱ(4602)与限位导轨(34)移动副连接，所述限位导轨(34)移动副连接有滑移座(45)，所述滑移座(45)开有通孔，所述销轴(28)分别穿过下试件轴(8)上的通孔和两侧滑移座(45)的通孔。