一種預修摩擦副的高速潤滑性能試驗機的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種預修摩擦副的高速潤滑性能試驗機，主要包括固定座，工作臺，電主軸，防濺盒，摩擦盤，X向進給裝置，Z向進給裝置，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，通過修盤裝置對摩擦盤表面修盤后，防濺盒內放入適量潤滑劑，電主軸帶動摩擦盤旋轉，通過Z向進給裝置和X向進給裝置帶動對磨工具與摩擦盤接觸進行摩擦測試，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)。本實用新型可以有效提高高速摩擦測試的穩(wěn)定性與準確性。
【專利說明】
一種預修摩擦副的高速潤滑性能試驗機
技術領域
[0001] 本實用新型屬于摩擦學測試及精密與超精密加工領域，具體涉及一種預修摩擦副 的高速潤滑性能試驗機。
【背景技術】
[0002] 摩擦磨損發(fā)生在高速旋轉機械、材料切削加工、機構往復運動等場合，摩擦系數(shù)及 磨損歷程對于零件材料的選擇、結構設計、冷卻潤滑方式的選擇等方面具有重要意義。其中 高速摩擦磨損又有著和一般摩擦磨損不同的特征:①高速(線速度大于15m/s)產生的慣性 力會影響潤滑油的附著能力，將潤滑油從摩擦區(qū)域擠出或甩出，造成摩擦系數(shù)的增大;②高 速摩擦伴隨著實際接觸點的劇烈塑性變形，從而增加了接觸點處的材料流動，減小了剪切 阻力，進而減小了摩擦系數(shù);③高速摩擦中實際接觸點處的塑性變形導致了熱量的產生和 溫度的上升，增加了摩擦副之間的化學親和作用，從而增加了摩擦系數(shù)。鑒于高速摩擦物理 過程的復雜性，高速摩擦磨損已經成為當前學術界研究的熱點問題。
[0003] -般摩擦磨損的測試包括球盤、銷盤、盤盤、四球等各種摩擦方法及其相關摩擦磨 損試驗機中，摩擦副在摩擦初期產生磨合作用，經過一段時間后摩擦狀態(tài)達到穩(wěn)定，進入穩(wěn) 定磨損階段，此時儀器測量摩擦副的相對位移、摩擦力等物理量，計算出摩擦系數(shù)和磨損 率。對于高速摩擦現(xiàn)有的試驗方法存在以下問題:①高速過程中摩擦副實現(xiàn)磨合過程的條 件較為苛刻，甚至不會出現(xiàn)穩(wěn)定磨損階段而直接到達嚴重磨損階段;②高速摩擦過程的對 磨工具磨損嚴重，即使達到了穩(wěn)定磨損階段，對磨工具的幾何形狀也已經發(fā)生了明顯的改 變，影響了測試的精度和準確性;③高速摩擦中高速旋轉所產生的巨大慣性力嚴重影響了 摩擦測試的精度。因為上述問題的限制，現(xiàn)有的商業(yè)摩擦磨損試驗機的最高轉速水平大概 在5000rpm(直徑50mm的摩擦盤），線速度約合7.87m/s，難以達到高速摩擦的測試要求。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足之處，提供了一種預修摩擦副的高速 潤滑性能試驗機，旨在減少磨合過程，利用單點刀具對摩擦盤進行在線修盤，保證摩擦副的 形狀精度和相對位置精度，同時通過動平衡增加摩擦過程的穩(wěn)定性，力反饋裝置可保證摩 擦測試過程中對磨工具與摩擦盤間的壓力恒定，從而實現(xiàn)高速潤滑性能測試。
[0005] 本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：
[0006] -種預修摩擦副的潤滑性能試驗機，包括：
[0007] 固定座；
[0008] 水平布置的工作臺，固接在固定座頂部；
[0009] 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；
[0010] 用于放置潤滑劑的防濺盒，固接在電主軸頂部；
[0011] 摩擦盤，固接在防濺盒內且與電主軸同軸，通過電主軸帶動摩擦盤旋轉；
[0012] X向進給裝置，裝接在工作臺，且進給方向垂直于電主軸回轉軸線并沿摩擦盤徑向 進給；
[0013] Z向進給裝置，裝接在X向進給裝置，且進給方向平行于電主軸回轉軸線；
[0014] 夾緊裝置，可裝拆地裝接在Z向進給裝置;該夾緊裝置包括夾具體、拉桿和對磨工 具夾具，其中夾具體固接在Z向進給裝置，該夾具體內設有上下布置且相互連通的沉頭孔與 錐孔;拉桿與對磨工具夾具上下裝接在一起;拉桿位于夾具體沉頭孔內且拉桿伸出夾具體 上表面之外;對磨工具夾具位于夾具體錐孔內且下部伸出夾具體下表面之外；該對磨工具 夾具具有與錐孔適配的錐體結構，該錐體結構適配裝接在錐孔內以使對磨工具夾具與夾具 體形成錐連接；
[0015] 與摩擦盤配合摩擦的對磨工具，裝接在夾緊裝置；
[0016] 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；
[0017] 用于對摩擦盤表面進行修盤的修盤裝置，可裝拆地裝接在Z向進給裝置；
[0018] 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；
[0019] 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，通過Z向進給裝置和 X向進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到測試設定值， 進行摩擦測試;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 設定值，測量系統(tǒng)在此過程中采集數(shù)據(jù)。
[0020] -實施例中：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；
[0021] 所述工作臺與固定座之間設有一能調平和支撐工作臺的調整裝置；
[0022] 所述工作臺上固接有支撐架，該支撐架包括對稱設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有一能調整較短支撐臂高度的微調裝置;所述X向進給裝置 固定在該兩個支撐臂頂部;通過微調裝置調整較短支撐臂高度以調節(jié)X向進給裝置進給方 向；所述微調裝置的最小位移分辨率優(yōu)于I Onm。
[0023] -實施例中：所述電主軸旋轉的端面跳動量和徑向跳動量均小于Ιμπι，且其最大轉 速不低于5000rpm。
[0024] -實施例中：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構;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、磁吸盤或機械式夾 具;電主軸、摩擦盤夾具與摩擦盤三者同軸。
[0025] -實施例中：所述對磨工具為摩擦球或摩擦銷，該對磨工具表面設有或不設有涂 層。
[0026] -實施例中：所述X向進給裝置的進位精度優(yōu)于0.1μπι;Ζ向進給裝置的進位精度優(yōu) 于0·Iym 0
[0027] 一實施例中：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。 [0028] -實施例中：所述拉桿上設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，且上方的止推軸承的座圈上端面略高于夾具體上表面;所述對磨工具夾具下端為 一套管，套管內設有剛性限位塊，所述對磨工具可裝拆地卡接在套管內并頂?shù)衷趧傂韵尬?塊;所述夾緊裝置還包括：
[0029] 端蓋，固接在夾具體上表面;該端蓋上設有通孔，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；
[0030] 手輪，適配裝接在拉桿頂端。
[0031] -實施例中：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構，該修 盤刀桿可裝拆地裝接在拉桿;或，
[0032] 所述修盤裝置與夾緊裝置替換裝接在Z向進給裝置，包括裝接在一起的動力頭和 單點磨頭。
[0033] -實施例中：所述修盤刀具為金剛石車刀、CBN車刀。
[0034] 本實用新型所涉及的各個裝置單一的處理過程為公知常識，本領域的技術人員根 據(jù)上述的描述都可以利用上述裝置完成這些處理過程。本實用新型的實用新型點在將各個 裝置組合使用，故而這些裝置的具體操作步驟不做詳細描述。
[0035] 本技術方案與【背景技術】相比，它具有如下優(yōu)點：
[0036] 本實用新型的預修摩擦副的高速潤滑性能試驗機，采用動平衡避免了摩擦盤高速 旋轉過程中的大幅端面跳動或徑向跳動，從而增加摩擦過程的穩(wěn)定性；同時，利用單點刀具 超精密加工技術對摩擦盤進行在線加工，保證摩擦副的形狀精度和相對位置精度，從而保 證了摩擦副的相對運動精度，減少摩擦副的磨合過程，降低對磨工具的磨損和形狀變化;再 配合力反饋裝置保證摩擦測試過程中對磨工具與摩擦盤間的壓力恒定，進一步保證了測試 的精度和準確性，能夠實現(xiàn)高速潤滑性能測試。
【附圖說明】
[0037] 下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。
[0038] 圖1為本實用新型預修摩擦副的高速潤滑性能試驗機的正視示意圖。
[0039] 圖2為本實用新型預修摩擦副的高速潤滑性能試驗機的俯視示意圖。
[0040] 圖3為本實用新型預修摩擦副的高速潤滑性能試驗機的局部放大示意圖，圖中示 出X向進給裝置，Z向進給裝置，夾緊裝置，工具頭及相關部件的連接關系。
[0041] 圖4為圖3中A處放大示意圖，示出對磨工具夾具及對磨工具。
[0042] 圖5為本實用新型的夾緊裝置結構示意圖。
[0043] 圖6為本實用新型的圖1的局部放大示意圖，圖中示出工作臺局部，摩擦盤，摩擦盤 夾具，防濺盒及相關部件的連接關系。
[0044] 圖7為本實用新型的修盤裝置結構示意圖。
[0045] 附圖標記:底座1，床身2，電主軸3，調整螺釘4，工作臺5，微調裝置6，支撐架7，X向 直線電機8，X向直線電機動子8a，X向直線電機定子8b，Z向直線電機9，Z向直線電機動子9a， Z向直線電機定子9b，力反饋裝置10,夾緊裝置11，夾具體11a，端蓋11b，止推軸承11c，拉桿 lld，手輪lie，圓頭螺釘Ilf，內六角螺釘llg，對磨工具夾具llh，對磨工具12,摩擦盤13,摩 擦盤夾具14，修盤裝置15，修盤刀桿15a，修盤刀具15b，防濺盒16。
【具體實施方式】
[0046]下面通過實施例具體說明本實用新型的內容：
[0047] 實施例1
[0048] 請查閱圖1至圖5,一種預修摩擦副的高速潤滑性能試驗機，包括：
[0049] 固定座，包括上下布置并用螺栓固接的床身2與底座1;床身2為鑄鐵結構，可以保 證試驗機的整體剛度，同時具備一定的吸振能力；
[0050] 水平布置的工作臺5,固接在床身2頂部;工作臺5與床身2之間設有一調整裝置，為 調整螺釘4,用于調平工作臺5,并對工作臺5起一定的支撐作用，以增加工作臺5的剛度;工 作臺5中部為孔結構；
[0051 ]垂直布置的電主軸3，固接在床身2，且電主軸3向上從工作臺5的孔結構中穿出工 作臺5;所述電主軸3可以為電動機直聯(lián)主軸或電動機經中間傳動、變速裝置驅動主軸，其旋 轉的端面跳動量和徑向跳動量均小于Iym，且其最大轉速不低于5000rpm;
[0052]防濺盒16,固接在電主軸頂部；防濺盒16為圓盒狀，可以是半開口的形式，用于盛 裝潤滑劑及防止?jié)櫥瑒┰跍y試過程中濺出；潤滑劑例如為切削液、潤滑油、植物油、去離子 水等多種潤滑介質；
[0053]摩擦盤13,為有色金屬、黑色金屬或脆硬材料制成的圓盤狀結構，通過摩擦盤夾具 14固接在防濺盒16內底部中心;所述摩擦盤夾具14為真空吸盤、磁吸盤或機械式夾具；當摩 擦盤13較薄或者摩擦盤13是硬脆材料時選用真空吸盤，當摩擦盤13是鐵磁性材料時可選用 磁吸盤;電主軸3、摩擦盤夾具14與摩擦盤13三者同軸;通過電主軸3帶動防濺盒和摩擦盤13 進行高速旋轉；
[0054] X向進給裝置，為進位精度優(yōu)于Ο.?μπι的X向直線電機8,通過進給控制系統(tǒng)控制，且 該定位精度由光柵尺及其相應的位置反饋系統(tǒng)配合控制來保證;所述工作臺5上固接有支 撐架7,該支撐架7包括對稱固接的長度不等的兩個支撐臂，較短的支撐臂與工作臺5之間設 有一能調整較短支撐臂高度的微調裝置6;較長的支撐臂直接固接在工作臺5上;所述X向直 線電機8水平固定在該兩個支撐臂頂部;所述微調裝置6為手動微調旋鈕，最小位移分辨率 至少達到IOnm或更佳;通過微調裝置6調整第較短支撐臂高度，從而調節(jié)X向直線電機8的進 給方向，使其垂直于電主軸3回轉軸線，以使X向直線電機8可沿摩擦盤13徑向進給；
[0055] Z向進給裝置，為進位精度優(yōu)于Ο.?μπι的Z向直線電機9,通過進給控制系統(tǒng)控制，且 該定位精度由光柵尺及其相應的位置反饋系統(tǒng)配合控制來保證;Z向直線電機9固接在X向 直線電機動子8a之上，Z向直線電機9進給方向平行于電主軸3回轉軸線，即Z向直線電機9可 以上下進給；
[0056]夾緊裝置11，固接在Z向進給裝置，該夾緊裝置11能保證裝夾方便快捷，且裝夾后 整體剛度較大，如圖4所示，具體包括夾具體I Ia，拉桿I Id，端蓋I Ib，手輪I Ie，對磨工具夾具 Ilh等，其中：
[0057]夾具體11a，固接在Z向直線電機9;該夾具體Ila內設有上下布置且相互連通的沉 頭孔與錐孔；
[0058]拉桿Ild，裝接在夾具體Ila沉頭孔內且拉桿Ild伸出夾具體Ila上表面之外；該拉 桿Ild上設有軸環(huán)，兩個止推軸承Ilc裝接在拉桿Ild上且分別緊貼軸環(huán)的兩個端面，該軸環(huán) 的兩個端面分別用于兩個止推軸承Ilc的安裝定位，兩個止推軸承Ilc可以消除拉桿Ild旋 轉時的摩擦力;所述軸環(huán)與兩個止推軸承Ilc均位于夾具體Ila之沉頭孔內，且上方的止推 軸承的座圈上端面略高于夾具體Ila上表面；
[0059] 端蓋11b，該端蓋Ilb上設有通孔，通過該通孔套接在拉桿Ild外且拉桿Ild從該通 孔伸出；端蓋Ilb上設有兩個對稱布置的沉頭孔，兩個內六角螺釘Ilg通過沉頭孔將端蓋Ilb 固接在夾具體Ila上表面;端蓋Ilb將止推軸承Ilc與軸環(huán)限制在夾具體Ila的沉頭孔，且通 過調整內六角螺釘Ilg的松緊程度可以調整止推軸承Ilc的預緊力；
[0060] 手輪lie，該手輪lie圓周表面滾花，其中心具有方形孔;所述拉桿Ild頂端為方形 結構，方形結構的厚度略小于手輪lie厚度;手輪lie通過該方形孔與拉桿Ild頂端的方形結 構適配裝接，并通過一圓頭螺釘Ilf將手輪lie壓緊固接在拉桿Ild頂端；以及，
[0061 ] 對磨工具夾具11h，該對磨工具夾具11h具有與錐孔適配的錐體結構，該錐體結構 位于錐孔內以使對磨工具夾具I Ih與夾具體I Ia形成錐連接;最好，所述錐孔的錐度為7:24; 所述錐體結構的錐度為7:24;錐體結構上端面設有螺紋孔，所述拉桿Ild下段具有外螺紋結 構，通過該外螺紋結構與錐體結構上端面的螺紋孔相配合裝拆螺接，以使拉桿Ild拉緊裝接 對磨工具夾具llh，且對磨工具夾具Ilh下部伸出夾具體Ila下表面之外；
[0062]本實用新型的預修摩擦副的高速潤滑性能試驗機還包括:與摩擦盤13配合摩擦的 對磨工具12;所述對磨工具夾具Ilh下端為一套管，套管內設有剛性限位塊，所述對磨工具 12可裝拆地卡接在套管內并頂?shù)衷趧傂韵尬粔K。
[0063]用于控制夾緊裝置11沿Z向微動并保持對磨工具12與摩擦盤13間壓力恒定的力反 饋裝置10，裝接在夾緊裝置11;該力反饋裝置10為一種壓力-位移反饋調節(jié)裝置，可通過檢 測對磨工具12與摩擦盤13間壓力變化，反饋性地通過微調夾緊裝置11在Z向方向上的位置， 從而保證在摩擦測試過程中對磨工具12與摩擦盤13間壓力能夠保持恒定，防止載荷降低；
[0064] 另設有與對磨工具12及對磨工具夾具Ilh替換的可裝拆地裝接在夾緊裝置11的修 盤裝置15,如圖5所示，該修盤裝置15包括裝接在一起的修盤刀具15b和修盤刀桿15a，修盤 刀桿15a具有與夾具體Ila錐孔適配的錐體結構，該修盤刀桿15a可與對磨工具夾具Ilh替換 裝接在拉桿lid;所述修盤刀具15b為金剛石車刀、CBN車刀；當摩擦盤13為黑色金屬時優(yōu)選 使用CBN車刀，當摩擦盤13為有色金屬時優(yōu)選金剛石車刀；或者，修盤裝置也可以為與夾緊 裝置11替換裝接于Z向進給裝置的帶有單點磨頭的動力頭，用于對黑色金屬及硬脆材料制 成的摩擦盤修盤;還包括，
[0065] 用于采集劃擦過程數(shù)據(jù)的測量系統(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;測力儀固定在Z向直線電機動子9a上;所 述夾緊裝置可以固接在測力儀上;所述對磨工具12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4KHz，測力精度優(yōu)于0 · 01N;所述數(shù)據(jù)采集卡的采樣速度高于2M/s;
[0066] 上述預修摩擦副的高速潤滑性能試驗機的試驗方法，包括：
[0067] 1)將摩擦盤13固定在防濺盒16內底部中央，防濺盒16固定在電主軸3上，摩擦盤13 可通過電主軸3旋轉;對該摩擦盤13和防濺盒16進行整體在線動平衡，以減少摩擦盤13和防 濺盒16在高速旋轉時的振動，從而保證劃擦過程中對磨工具12和摩擦盤13能穩(wěn)定地接觸；
[0068] 2)電主軸3帶動摩擦盤13旋轉，修盤裝置15在Z向直線電機9帶動下以一定切深并 在X向直線電機8帶動下沿摩擦盤13徑向進給，從摩擦盤13外側沿徑向切入摩擦盤13對該摩 擦盤13表面進行修盤，以在摩擦盤13表面形成圓環(huán)形修盤區(qū)域;修盤可以降低摩擦盤13端 面跳動量，提高表面質量，進一步保證劃擦過程中對磨工具12和摩擦盤13能穩(wěn)定地接觸:摩 擦盤13修盤區(qū)域的表面質量最好達到軸向跳動量優(yōu)于ITl級，表面平均粗糙度Ra優(yōu)于IOnm; [0069] 3)將對磨工具12裝夾在連有力反饋裝置10的夾緊裝置11上；
[0070] 4)進行潤滑性能測試：向防濺盒16內加入適量潤滑劑并浸沒摩擦盤13;根據(jù)需測 M各雜妙 試的劃擦速度V和修盤區(qū)域內測試點所在的測試點半徑R，通過A ** ··-·····'if算摩擦盤13的 設定轉速η;摩擦盤13和防濺盒16按照設定轉速η轉動，通過X向進給裝置8將對磨工具12移 至測試點正上方，并通過Z向進給裝置9將對磨工具12下移與防濺盒16內的摩擦盤13接觸， 直至摩擦盤13與對磨工具12間壓力達到測試設定值，進行摩擦測試;測試過程中通過力反 饋裝置10保證對磨工具12與摩擦盤13間壓力保持恒定在測試設定值，同時通過測量系統(tǒng)采 集劃擦過程中的數(shù)據(jù)，并通過信號放大器傳輸至數(shù)據(jù)采集卡，再傳輸至計算機進行計算，可 得到摩擦力、聲發(fā)射信號等物理量;摩擦力與恒定接觸壓力IN的比值為摩擦系數(shù)，可通過摩 擦力數(shù)值計算得到。
[0071 ]根據(jù)需要，對磨工具可以為摩擦球或摩擦銷，相應地進行的為球-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，相應地進行的為涂層潤滑性能測試，涂 層例如為TiAlN涂層等。由于涂層厚度越薄越易磨損，相應的磨合過程必須更短，對儀器的 要求也越高?，F(xiàn)有的試驗機一般最薄只能做到厚度20μπι的涂層測試，而本發(fā)明的預修摩擦 副的高速潤滑性能試驗機能夠縮短磨合過程，很快達到穩(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Iym也能實現(xiàn)高精度測試。
[0072]以上所述，僅為本實用新型較佳實施例而已，故不能依此限定本實用新型實施的 范圍，即依本實用新型專利范圍及說明書內容所作的等效變化與修飾，皆應仍屬本實用新 型涵蓋的范圍內。
【主權項】
1. 一種預修摩擦副的潤滑性能試驗機，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； 用于放置潤滑劑的防濺盒，固接在電主軸頂部； 摩擦盤，固接在防濺盒內且與電主軸同軸，通過電主軸帶動摩擦盤旋轉； X向進給裝置，裝接在工作臺，且進給方向垂直于電主軸回轉軸線并沿摩擦盤徑向進 給； Z向進給裝置，裝接在X向進給裝置，且進給方向平行于電主軸回轉軸線； 夾緊裝置，可裝拆地裝接在Z向進給裝置;該夾緊裝置包括夾具體、拉桿和對磨工具夾 具，其中夾具體固接在Z向進給裝置，該夾具體內設有上下布置且相互連通的沉頭孔與錐 孔;拉桿與對磨工具夾具上下裝接在一起;拉桿位于夾具體沉頭孔內且拉桿伸出夾具體上 表面之外;對磨工具夾具位于夾具體錐孔內且下部伸出夾具體下表面之外；該對磨工具夾 具具有與錐孔適配的錐體結構，該錐體結構適配裝接在錐孔內以使對磨工具夾具與夾具體 形成錐連接； 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行修盤的修盤裝置，可裝拆地裝接在Z向進給裝置； 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，通過Z向進給裝置和X向 進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到測試設定值，進 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 定值，測量系統(tǒng)在此過程中采集數(shù)據(jù)。2. 根據(jù)權利要求1所述的一種預修摩擦副的潤滑性能試驗機，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有一能調平和支撐工作臺的調整裝置； 所述工作臺上固接有支撐架，該支撐架包括對稱設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有一能調整較短支撐臂高度的微調裝置;所述X向進給裝置固定 在該兩個支撐臂頂部;通過微調裝置調整較短支撐臂高度以調節(jié)X向進給裝置進給方向；所 述微調裝置的最小位移分辨率優(yōu)于I Onm。3. 根據(jù)權利要求1所述的一種預修摩擦副的潤滑性能試驗機，其特征在于:所述電主軸 旋轉的端面跳動量和徑向跳動量均小于Iwn，且其最大轉速不低于5000rpm。4. 根據(jù)權利要求1所述的一種預修摩擦副的潤滑性能試驗機，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構；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、磁吸盤或機械式夾具；電主軸、摩擦盤夾具與摩擦盤 三者同軸。5. 根據(jù)權利要求1所述的一種預修摩擦副的潤滑性能試驗機，其特征在于:所述對磨工 具為摩擦球或摩擦銷，該對磨工具表面設有或不設有涂層。6. 根據(jù)權利要求1所述的一種預修摩擦副的潤滑性能試驗機，其特征在于:所述X向進 給裝置的進位精度優(yōu)于〇.lym;Z向進給裝置的進位精度優(yōu)于Ο.?μπι。7. 根據(jù)權利要求1所述的一種預修摩擦副的潤滑性能試驗機，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)于〇. 〇 IN;所述數(shù)據(jù)采集卡的采樣速度高于2M/s。8. 根據(jù)權利要求1所述的一種預修摩擦副的潤滑性能試驗機，其特征在于:所述拉桿上 設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，且上方的止推軸承的座圈 上端面略高于夾具體上表面;所述對磨工具夾具下端為一套管，套管內設有剛性限位塊，所 述對磨工具可裝拆地卡接在套管內并頂?shù)衷趧傂韵尬粔K;所述夾緊裝置還包括： 端蓋，固接在夾具體上表面;該端蓋上設有通孔，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。9. 根據(jù)權利要求1所述的一種預修摩擦副的潤滑性能試驗機，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構，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向進給裝置，包括裝接在一起的動力頭和單點 磨頭。10. 根據(jù)權利要求9所述的一種預修摩擦副的潤滑性能試驗機，其特征在于:所述修盤 刀具為金剛石車刀、CBN車刀。
【文檔編號】G01N19/02GK205538621SQ201620112298
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年2月4日
【發(fā)明人】查旭明, 姜峰, 張濤, 言蘭
【申請人】華僑大學