外，在使用商用UMT3高速摩擦磨損試驗機(jī)進(jìn)行測試的過程中，摩擦球和對磨 的摩擦盤的接觸穩(wěn)定性不足，摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性較差，數(shù)據(jù)的分散性大;而本發(fā)明的預(yù)修摩 擦副的高速摩擦試驗機(jī)，由于進(jìn)行了預(yù)修盤，即使滑動摩擦速度更高，摩擦球和對磨的摩擦 盤很快進(jìn)入穩(wěn)定接觸狀態(tài)，摩擦系數(shù)的穩(wěn)定性好，數(shù)據(jù)的分散性小，測試結(jié)果更加準(zhǔn)確，預(yù) 修盤后的摩擦測試過程中力傳感器等儀器的反饋響應(yīng)速度要求顯著降低，容易降低儀器成 本及達(dá)到更高的滑動摩擦系數(shù)。
[0095] 根據(jù)需要，對磨工具可以為摩擦球或摩擦銷，相應(yīng)地進(jìn)行的為球-盤摩擦測試或 銷-盤摩擦測試;對磨工具表面可以涂有超薄涂層，相應(yīng)地進(jìn)行的為涂層潤滑性能測試，涂 層例如為TiAIN涂層等。由于涂層厚度越薄越易磨損，相應(yīng)的磨合過程必須更短，對儀器的 要求也越高。現(xiàn)有的試驗機(jī)一般最薄只能做到厚度20μπι的涂層測試，而本發(fā)明能夠縮短磨 合過程，很快達(dá)到穩(wěn)定摩擦，因而尤其適用于較薄的涂層測試，即使涂層厚度為Ιμπι也能實 現(xiàn)高精度測試。
[0096] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳實施例而已，故不能依此限定本發(fā)明實施的范圍，即依 本發(fā)明專利范圍及說明書內(nèi)容所作的等效變化與修飾，皆應(yīng)仍屬本發(fā)明涵蓋的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種預(yù)修摩擦副的摩擦試驗機(jī)，其特征在于:包括： 固定座； 水平布置的工作臺，固接在固定座頂部； 垂直布置的電主軸，固接在固定座，且電主軸向上穿出工作臺； 摩擦盤，固接在電主軸頂部且與電主軸同軸，通過電主軸帶動摩擦盤旋轉(zhuǎn)； X向進(jìn)給裝置，裝接在工作臺，且進(jìn)給方向垂直于電主軸回轉(zhuǎn)軸線并沿摩擦盤徑向進(jìn) 給； Z向進(jìn)給裝置，裝接在X向進(jìn)給裝置，且進(jìn)給方向平行于電主軸回轉(zhuǎn)軸線； 夾緊裝置，可裝拆地裝接在Z向進(jìn)給裝置； 與摩擦盤配合摩擦的對磨工具，裝接在夾緊裝置； 用于控制夾緊裝置沿Z向微動并保持對磨工具與摩擦盤間壓力恒定的力反饋裝置，裝 接在夾緊裝置； 用于對摩擦盤表面進(jìn)行修盤的修盤裝置，可裝拆地裝接在Z向進(jìn)給裝置； 用于采集劃擦過程數(shù)據(jù)的測量系統(tǒng)，與對磨工具相連； 通過修盤裝置對摩擦盤表面修盤后，電主軸帶動摩擦盤旋轉(zhuǎn)，通過Z向進(jìn)給裝置和X向 進(jìn)給裝置帶動對磨工具與摩擦盤接觸，直至摩擦盤與對磨工具間壓力達(dá)到測試設(shè)定值，進(jìn) 行摩擦測試;測試過程中通過力反饋裝置保證對磨工具與摩擦盤間壓力保持恒定在測試設(shè) 定值，測量系統(tǒng)在此過程中采集數(shù)據(jù)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)修摩擦副的摩擦試驗機(jī)，其特征在于:所述固定座包括 上下固接的床身與底座;所述工作臺固接在床身頂部;所述電主軸固接在床身； 所述工作臺與固定座之間設(shè)有一能調(diào)平和支撐工作臺的調(diào)整裝置； 所述工作臺上固接有支撐架，該支撐架包括對稱設(shè)置的長度不等的兩個支撐臂，較短 的支撐臂與工作臺之間設(shè)有一能調(diào)整較短支撐臂高度的微調(diào)裝置;所述X向進(jìn)給裝置固定 在該兩個支撐臂頂部;通過微調(diào)裝置調(diào)整較短支撐臂高度W調(diào)節(jié)X向進(jìn)給裝置進(jìn)給方向；所 述微調(diào)裝置的最小位移分辨率優(yōu)于lOnm。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)修摩擦副的摩擦試驗機(jī)，其特征在于:所述電主軸旋轉(zhuǎn) 的端面跳動量和徑向跳動量均小于Ιμπι，且其最大轉(zhuǎn)速不低于5000rpm。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)修摩擦副的摩擦試驗機(jī)，其特征在于:所述摩擦盤為有 色金屬、黑色金屬或脆硬材料制成的圓盤狀結(jié)構(gòu);摩擦盤通過摩擦盤夾具固接在電主軸頂 部;所述摩擦盤夾具為真空吸盤、磁吸盤或機(jī)械式夾具；電主軸、摩擦盤夾具與摩擦盤Ξ者 同軸； 所述對磨工具為摩擦球或摩擦銷，該對磨工具表面設(shè)有或不設(shè)有涂層。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)修摩擦副的摩擦試驗機(jī)，其特征在于:所述X向進(jìn)給裝 置的進(jìn)位精度優(yōu)于Ο.?μπι;所述Z向進(jìn)給裝置的進(jìn)位精度優(yōu)于0.1M1。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)修摩擦副的摩擦試驗機(jī)，其特征在于:所述測量系統(tǒng)為 測力儀與聲發(fā)射系統(tǒng)，包括相互信號連接的測力儀、聲發(fā)射系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集卡和信號放大 器;所述對磨工具與測力儀和聲發(fā)射系統(tǒng)相連接;所述測力儀的固有頻率高于4ΚΗΖ，測力精 度優(yōu)于0.01Ν;所述數(shù)據(jù)采集卡的采樣速度高于2M/S。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)修摩擦副的摩擦試驗機(jī)，其特征在于:所述夾緊裝置包 括： 夾具體，固接在z向進(jìn)給裝置;該夾具體內(nèi)設(shè)有上下布置且相互連通的沉頭孔與錐孔； 拉桿，裝接在夾具體沉頭孔內(nèi)且拉桿伸出夾具體上表面之外；該拉桿上設(shè)有至少兩個 止推軸承;所述止推軸承均位于夾具之沉頭孔內(nèi)，且上方的止推軸承的座圈上端面略高于 夾具體上表面； 端蓋，固接在夾具體上表面;該端蓋上設(shè)有通孔，拉桿從該通孔伸出；通過端蓋將止推 軸承與軸環(huán)限制在夾具體的沉頭孔； 手輪，適配裝接在拉桿頂端； 對磨工具夾具，該對磨工具夾具具有與錐孔適配的錐體結(jié)構(gòu)，對磨工具夾具適配裝接 在拉桿下且該錐體結(jié)構(gòu)位于錐孔內(nèi)W使對磨工具夾具與夾具體形成錐連接;對磨工具夾具 下部伸出夾具體下表面之外;該對磨工具夾具下端為一套管，套管內(nèi)設(shè)有剛性限位塊，所述 對磨工具可裝拆地卡接在套管內(nèi)并頂?shù)衷趧傂韵尬粔K。8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種預(yù)修摩擦副的摩擦試驗機(jī)，其特征在于:所述修盤裝置與 對磨工具及對磨工具夾具替換裝接在夾緊裝置，包括裝接在一起的修盤刀具和修盤刀桿， 修盤刀桿具有與夾具體錐孔適配的錐體結(jié)構(gòu)，該修盤刀桿可裝拆地裝接在拉桿;或， 所述修盤裝置與夾緊裝置替換裝接在Z向進(jìn)給裝置，包括裝接在一起的動力頭和單點(diǎn) 磨頭。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種預(yù)修摩擦副的摩擦試驗機(jī)，其特征在于:所述修盤刀具為 金剛石車刀、CBN車刀。10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的預(yù)修摩擦副的摩擦試驗機(jī)的試驗方法，其特征 在于:包括： 1) 將摩擦盤固定在電主軸上，摩擦盤可通過電主軸旋轉(zhuǎn);對該摩擦盤進(jìn)行在線動平衡. 2) 電主軸帶動摩擦盤旋轉(zhuǎn)，采用修盤裝置在Z向進(jìn)給裝置帶動下W-定切深并在X向進(jìn) 給裝置帶動下沿摩擦盤徑向進(jìn)給，從摩擦盤外側(cè)沿徑向切入摩擦盤對該摩擦盤表面進(jìn)行修 盤，W在摩擦盤表面形成修盤區(qū)域； 3) 將對磨工具裝夾在連有力反饋裝置的夾緊裝置上； 4) 進(jìn)行摩擦測試:根據(jù)需測試的劃擦速度V和修盤區(qū)域內(nèi)測試點(diǎn)所在的測試點(diǎn)半徑R， 通過十算摩擦盤的設(shè)定轉(zhuǎn)速η;摩擦盤按照設(shè)定轉(zhuǎn)速η轉(zhuǎn)動，通過X向進(jìn)給裝置將 對磨工具移至測試點(diǎn)正上方，并通過Ζ向進(jìn)給裝置將對磨工具下移與摩擦盤接觸，直至摩擦 盤與對磨工具間壓力達(dá)到測試設(shè)定值，進(jìn)行摩擦測試;測試過程中通過力反饋裝置保證對 磨工具與摩擦盤間壓力保持恒定在測試設(shè)定值，同時通過測量系統(tǒng)采集劃擦過程中的數(shù) 據(jù)。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種預(yù)修摩擦副的高速摩擦試驗機(jī)及其應(yīng)用，主要包括固定座，工作臺，電主軸，摩擦盤，X向進(jìn)給裝置，Z向進(jìn)給裝置，夾緊裝置，對磨工具，修盤裝置，測量系統(tǒng)，對刀儀等；通過修盤裝置對摩擦盤表面修盤后，電主軸帶動摩擦盤旋轉(zhuǎn)通過修盤裝置對摩擦盤表面修盤后，電主軸帶動摩擦盤旋轉(zhuǎn)，通過Z向進(jìn)給裝置和X向進(jìn)給裝置帶動對磨工具與摩擦盤接觸進(jìn)行摩擦測試，測試過程中對磨工具與摩擦盤間壓力保持恒定，測量系統(tǒng)在此過程中采集數(shù)據(jù)。本發(fā)明可以有效提高高速摩擦測試的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。
【IPC分類】G01N19/02
【公開號】CN105547996
【申請?zhí)枴緾N201610077925
【發(fā)明人】姜峰, 張濤, 言蘭, 徐西鵬
【申請人】華僑大學(xué)
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2016年2月4日