專利名稱：用于自潤滑關(guān)節(jié)軸承襯墊摩擦性能檢測試驗(yàn)臺(tái)的摩擦副的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于自潤滑關(guān)節(jié)軸承襯墊摩擦性能檢測試驗(yàn)臺(tái)的摩擦副。
背景技術(shù)：
目前航空飛機(jī)正向著高速度、大載重量、航程遠(yuǎn)和機(jī)動(dòng)性能好的方向發(fā)展，這就要求相關(guān)軸承具有更高性能和可靠性，而自潤滑關(guān)節(jié)軸承是航空工業(yè)中一個(gè)關(guān)鍵部件，其性能的優(yōu)劣對(duì)航空飛機(jī)的性能與安全具有重要的影響，自潤滑關(guān)節(jié)軸承中襯墊材料的質(zhì)量和摩擦學(xué)性能直接決定了自潤滑關(guān)節(jié)軸承的性能和壽命。我國在高速輕載自潤滑關(guān)節(jié)軸承的研究方面起步較晚，相關(guān)的研究水平和應(yīng)用與國外相比還有一定的差距，同時(shí)，由于技術(shù)封鎖，關(guān)鍵部件的關(guān)節(jié)軸承還大量依賴于進(jìn)口， 有的甚至難于購到，如一些高速輕載用關(guān)節(jié)軸承，為此，我國目前正大力發(fā)展高速輕載自潤滑關(guān)節(jié)軸承的研究和生產(chǎn)。襯墊是自潤滑關(guān)節(jié)軸承研究發(fā)展中必須首先解決的問題，襯墊生產(chǎn)后，如何評(píng)價(jià)其摩擦學(xué)性能的優(yōu)劣成為一個(gè)迫切需要解決的問題。目前，國內(nèi)對(duì)襯墊性能的評(píng)價(jià)方法往往通過關(guān)節(jié)軸承臺(tái)架試驗(yàn)，根據(jù)中國專利 200820058975. X公開的一種“高速徑向往復(fù)擺動(dòng)的試驗(yàn)機(jī)”，該實(shí)驗(yàn)機(jī)包括測試臺(tái)，被測關(guān)節(jié)軸承嵌入設(shè)置于測試臺(tái)上的裝夾機(jī)構(gòu)中，裝夾機(jī)構(gòu)的徑向設(shè)有用于向關(guān)節(jié)軸承徑向加載力的徑向加載機(jī)構(gòu)，關(guān)節(jié)軸承的軸向設(shè)有用于向關(guān)節(jié)軸承提供往復(fù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的軸向加載機(jī)構(gòu)，關(guān)節(jié)軸承臺(tái)架試驗(yàn)是直接考核關(guān)節(jié)軸承的性能，雖然模擬了襯墊的使用狀況，但是并不能直接評(píng)價(jià)襯墊的性能，關(guān)節(jié)軸承的性能不僅取決于襯墊的性能，還與軸承材料、加工和裝配密切相關(guān)，因而出現(xiàn)問題后容易引起爭議，不利于研究的進(jìn)展。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種用于自潤滑關(guān)節(jié)軸承襯墊摩擦學(xué)性能檢測試驗(yàn)臺(tái)上使用的摩擦副，已解決現(xiàn)有關(guān)節(jié)軸承臺(tái)架試驗(yàn)不能直接對(duì)關(guān)節(jié)軸承襯墊的摩擦性能做出評(píng)價(jià)的問題。為了解決上述問題，本發(fā)明的技術(shù)方案為
用于自潤滑關(guān)節(jié)軸承襯墊摩擦性能檢測試驗(yàn)臺(tái)的摩擦副，包括用于在往復(fù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力作用下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的外周面為圓弧面的摩擦環(huán)或摩擦瓦片，及用于傳遞沿所述摩擦環(huán)徑向的加載力的摩擦環(huán)座，所述的摩擦環(huán)座具有與所述摩擦環(huán)或摩擦瓦片的外周的圓弧面對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)配合的內(nèi)凹圓弧面，摩擦環(huán)座的內(nèi)凹圓弧面與摩擦環(huán)或摩擦瓦片的外周的圓弧面之間設(shè)有用于待測襯墊裝配的間隙。所述的摩擦副包括用于在往復(fù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力作用下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的外周面為圓弧面的摩擦環(huán)，所述的摩擦環(huán)沿其軸向開有錐孔，所述的摩擦副還包括用于在往復(fù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力作用下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的主軸，所述的主軸沿其軸向設(shè)有用于磨擦環(huán)的錐孔止旋配合的錐形工作段。所述的摩擦環(huán)由上下兩塊帶有錐槽的對(duì)偶環(huán)通過法蘭連接組成。
本發(fā)明產(chǎn)生的有益效果為檢測時(shí)將被測襯墊置于摩擦環(huán)與摩擦環(huán)座之間的間隙中，摩擦環(huán)在軸向加載力的帶動(dòng)下能夠繞其軸線模擬多種角度和多種頻率的往復(fù)擺動(dòng)，摩擦環(huán)底座在徑向加載力的作用下可以模擬多種不同的載荷工況，試驗(yàn)時(shí)取多組襯墊在同一工作狀況下進(jìn)行試驗(yàn)，整個(gè)試驗(yàn)過程不需要關(guān)節(jié)軸承的參與，可以避免由于軸承材料、加工和裝配關(guān)系引起的誤差直接得出襯墊的摩擦性能。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的左視圖3是圖1的俯視圖； 圖4是圖1中主軸與摩擦環(huán)的裝配示意圖； 圖5是襯墊裝配示意圖； 圖6是圖1的使用狀態(tài)圖； 圖7是圖6中I部分的放大圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例如圖1-6所示該摩擦副包括用于在往復(fù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力作用下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的外周面為圓弧面的摩擦環(huán)13，及用于傳遞沿所述摩擦環(huán)徑向的加載力的摩擦環(huán)座18，所述的摩擦環(huán)座18具有與所述摩擦環(huán)外周的圓弧面對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)配合的內(nèi)凹圓弧面，摩擦環(huán)座18的內(nèi)凹圓弧面與摩擦環(huán)13外周的圓弧面之間設(shè)有用于待測襯墊20裝配的間隙，所述的摩擦環(huán)沿其軸向開有錐孔17，所述的摩擦副還包括用于在往復(fù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力作用下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的主軸5，所述的主軸5沿其軸向設(shè)有用于磨擦環(huán)13的錐孔17止旋配合的錐形工作段15，所述的摩擦環(huán)13由上下兩塊帶有錐槽的對(duì)偶環(huán)通過法蘭連接組成，在本發(fā)明的其它實(shí)施例中， 所述的摩擦環(huán)13還可以是上端不封閉且用于在往復(fù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力作用下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的外周面為圓弧面的摩擦瓦片，所述的摩擦環(huán)座18具有與所述摩擦瓦片外周的圓弧面對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)配合的內(nèi)凹圓弧面，摩擦環(huán)13也可以直接由光軸代替，摩擦環(huán)13與主軸還可以通過鍵配合止旋，
使用時(shí)，使用時(shí)將該摩擦副設(shè)置于試驗(yàn)臺(tái)的徑向加載機(jī)構(gòu)和軸向加載機(jī)構(gòu)之間，所述的徑向加載機(jī)構(gòu)向摩擦環(huán)座18提供用于其徑向加載的加載力，所述的軸向加載機(jī)構(gòu)向主軸5提供用于其沿軸向往復(fù)旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)力，所述的軸向加載機(jī)構(gòu)為測試臺(tái)9水平設(shè)置的擺動(dòng)油缸3，所述的擺動(dòng)油缸3包括動(dòng)力輸出端，所述的動(dòng)力輸出端與主軸5通過其間設(shè)置的傳動(dòng)軸11傳動(dòng)連接，所述的錐形工作段15沿其軸向的兩側(cè)設(shè)有用于主軸5轉(zhuǎn)動(dòng)裝配的左主軸支撐座4和右主軸支撐座6，所述的左主軸支撐座4和右主軸支撐座6通過一支撐座 12設(shè)置于測試臺(tái)9上，所述的徑向加載機(jī)構(gòu)為沿豎直方向設(shè)置于摩擦套底座18下方且與摩擦套底座18傳動(dòng)連接的加載油缸8，所述的加載油缸8包括加載油缸活塞，所述的加載油缸8由加載油缸活塞分為上工作區(qū)和下工作區(qū)，所述的上工作區(qū)和下工作區(qū)分別對(duì)應(yīng)設(shè)有用于液壓油進(jìn)入的上進(jìn)油口和下進(jìn)油口，加載油缸活塞的上方設(shè)有活塞桿，液壓力作用到活塞一端，推動(dòng)活塞桿運(yùn)動(dòng)，直至與摩擦環(huán)座18接觸，產(chǎn)生作用力，所述的試驗(yàn)臺(tái)還包括用于向擺動(dòng)油缸3和加載油缸8提供液壓動(dòng)力的液壓系統(tǒng)2，液壓系統(tǒng)2給出的壓力油經(jīng)伺服閥后由伺服閥的兩個(gè)出油口分別連到加載油缸的上、下工作區(qū)，根據(jù)兩工作區(qū)的壓差大小得到不同的試驗(yàn)力，所述的試驗(yàn)臺(tái)還包括用于調(diào)節(jié)試驗(yàn)溫度的溫控箱7，所述的溫控箱 7是由內(nèi)外兩層不銹鋼殼體組成的長方形箱體，所述的內(nèi)外兩層不銹鋼殼體之間填充有用于保溫的氧化鋁纖維棉，所述的溫控箱的一個(gè)立壁上設(shè)有貫穿整個(gè)箱體的風(fēng)道，所述的風(fēng)道中設(shè)有制冷蒸發(fā)器、加熱器和鼓風(fēng)風(fēng)扇，所述的鼓風(fēng)風(fēng)扇設(shè)置于制冷蒸發(fā)器和加熱器相對(duì)靠外的一側(cè)，加熱器是由電阻絲和陶瓷管等組成，試驗(yàn)時(shí)加熱器加熱，風(fēng)扇由溫控箱7上的設(shè)置的鼓風(fēng)機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)強(qiáng)制溫控箱7內(nèi)空氣流動(dòng)，使箱內(nèi)溫度均勻，制冷蒸發(fā)器是一種復(fù)迭式壓縮機(jī)制冷系統(tǒng)，所述的溫控箱頂部設(shè)置有溫控箱溫度傳感器，該溫控箱7 可自由移動(dòng)，而且在傳動(dòng)軸11和加載油缸8的對(duì)應(yīng)位置處設(shè)有缺口，在進(jìn)行室溫條件下試驗(yàn)時(shí)不需加環(huán)境箱，可放置一邊，當(dāng)需做高、低溫試驗(yàn)時(shí)將環(huán)境箱推至傳動(dòng)軸11的錐形工作段5上，使得錐形工作段5的周圍達(dá)到一個(gè)溫度均勻的測試環(huán)境，所述的試驗(yàn)臺(tái)還包括用于檢測工作狀況的傳感器，所述的傳感器包括用于檢測傳動(dòng)軸11轉(zhuǎn)動(dòng)角度的角度傳感器、 用于檢測襯墊20溫度的襯墊溫度傳感器和用于檢測加載油缸負(fù)載的壓力傳感器，所述的角度傳感器、襯墊溫度傳感器和壓力傳感器通過信號(hào)線連接于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1上，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)1采用VB可執(zhí)行程序控制，圖中件21為用于液壓系統(tǒng)2冷卻的水冷系統(tǒng)，試驗(yàn)時(shí)，首先將襯墊20粘帖在摩擦環(huán)底座18的弧面處，經(jīng)壓實(shí)、晾干處理后，與摩擦環(huán)13進(jìn)行試驗(yàn)，可以取幾件襯墊20試樣在載荷不同，其它試驗(yàn)條件相同的情況下進(jìn)行試驗(yàn)；還可以取幾件襯墊20試樣在擺動(dòng)頻率不同，其它試驗(yàn)條件相同的情況下進(jìn)行試驗(yàn)；還可以取幾件襯墊20試樣在環(huán)境溫度不同，其它試驗(yàn)條件相同的情況下進(jìn)行試驗(yàn)，當(dāng)摩擦環(huán)座18有損時(shí)可以更換新的摩擦環(huán)座18。
權(quán)利要求
1.用于自潤滑關(guān)節(jié)軸承襯墊摩擦性能檢測試驗(yàn)臺(tái)的摩擦副，其特征在于包括用于在往復(fù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力作用下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的外周面為圓弧面的摩擦環(huán)或摩擦瓦片，及用于傳遞沿所述摩擦環(huán)徑向的加載力的摩擦環(huán)座，所述的摩擦環(huán)座具有與所述摩擦環(huán)或摩擦瓦片的外周的圓弧面對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)配合的內(nèi)凹圓弧面，摩擦環(huán)座的內(nèi)凹圓弧面與摩擦環(huán)或摩擦瓦片的外周的圓弧面之間設(shè)有用于待測襯墊裝配的間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦副，其特征在于所述的摩擦副包括用于在往復(fù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力作用下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的外周面為圓弧面的摩擦環(huán)，所述的摩擦環(huán)沿其軸向開有錐孔，所述的摩擦副還包括用于在往復(fù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力作用下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的主軸，所述的主軸沿其軸向設(shè)有用于磨擦環(huán)的錐孔止旋配合的錐形工作段。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩擦副，其特征在于所述的摩擦環(huán)由上下兩塊帶有錐槽的對(duì)偶環(huán)通過法蘭連接組成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于自潤滑關(guān)節(jié)軸承襯墊摩擦性能檢測試驗(yàn)臺(tái)的摩擦副，包括用于在往復(fù)旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力作用下往復(fù)旋轉(zhuǎn)的外周面為圓弧面的摩擦環(huán)或摩擦瓦片，及用于傳遞沿所述摩擦環(huán)徑向的加載力的摩擦環(huán)座，所述的摩擦環(huán)座具有與所述摩擦環(huán)或摩擦瓦片的外周的圓弧面對(duì)應(yīng)旋轉(zhuǎn)配合的內(nèi)凹圓弧面，摩擦環(huán)座的內(nèi)凹圓弧面與摩擦環(huán)或摩擦瓦片的外周的圓弧面之間設(shè)有用于待測襯墊裝配的間隙，本發(fā)明解決了現(xiàn)有關(guān)節(jié)軸承臺(tái)架試驗(yàn)不能直接對(duì)關(guān)節(jié)軸承襯墊的摩擦性能做出評(píng)價(jià)的問題。
文檔編號(hào)G01N3/56GK102230862SQ20111008661
公開日2011年11月2日 申請(qǐng)日期2011年4月7日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月7日
發(fā)明者張永振, 杜三明, 楊正海, 牛永平, 逄顯娟, 陳躍 申請(qǐng)人:河南科技大學(xué)