改進型接觸疲勞試驗機的製作方法

2023-09-25 18:26:10

專利名稱：改進型接觸疲勞試驗機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種改進型接觸疲勞試驗機，具體地說是一種可對厚 塗層進行接觸疲勞試驗考察且消除了試件擺動問題的接觸疲勞試驗機。
背景技術：
目前，現有的接觸疲勞試驗機是由燕山大學自主研製的接觸疲勞實驗 設備，其主要用途是對表面改性或表面塗覆的推力軸承滾道進行接觸疲勞 實驗，評估其疲勞性能。其功能可以實現對塗層初始裂紋的產生進行檢測 及疲勞壽命的評估，對潤滑劑的效果進行評定，並可以通過改變速度、接 觸應力、添加微磨粒進行加速疲勞試驗。通過試驗機的多種功能，可以實 現對超薄塗層在多種條件下接觸疲勞性能評價。
但由於標準件(51306推力軸承)的尺寸限制，試驗機無法實現對厚 塗層性能的考察。採用熱噴塗、雷射熔覆等技術手段製備的厚塗層的性能 評價正得到廣泛的關注。由於試驗機的標準試樣是51306推力軸承，其滾 道的尺寸為內徑30mm、外徑60ram、最大厚度6mra。推力軸承配合緊密， 在滾道表面製備超薄塗層(<5 ixm)尚可，製備厚塗層則由於影響軸承球與 滾道配合而無法進行實驗。並且滾道的厚度較小抗熱變形能力差，在使用 雷射熔覆或複合表面技術(如熱噴塗+重熔)等手段製備表面厚塗層時， 容易由於溫度過高而發生基體變形導致實驗失敗。前期試驗還發現，當載 荷條件為輕載時，由於加高了試樣的高度，當軸承球與經過磨削加工光滑 塗層表面發生滾動時，處於上滾道位置的試樣容易發生擺動錯位，導致塗層表面出現多道磨痕，嚴重影響了對塗層接觸疲勞壽命的計算準確性。
實用新型內容
本實用新型的目的在於改造現有試驗機，使其可對厚圖層進行接觸疲 勞試驗考察且可以消除了試件擺動問題。
為實現上述目的，本實用新型採用如下具體技術方案
一種接觸疲勞試驗機，其包括試驗裝置、加載裝置、驅動裝置、信號 採集裝置、油品分析儀和潤滑泵；所述試驗裝置由試驗腔、急停凸輪、試 件、軸承球和下滾道構成；所述加載裝置由砝碼、砝碼加載裝置和加載槓 杆臂構成；其中所述加載槓桿臂上設有一螺孔，螺孔內螺接有調節螺釘。
所述的一種接觸疲勞試驗機，其中所述加載槓桿臂第一轉折部分的 高度加高15 25毫米。
所述的一種接觸疲勞試驗機，其中所述加載槓桿臂第二轉折部分的
高度加高45 50毫米。
上述的一種接觸疲勞試驗機，其中所述試驗腔側壁上設有至少兩個
定位卡具，所述定位卡具由定位支架、定位螺栓和定位螺母組成；所述定
位支架上端部連接有定位螺栓，定位螺栓上設有定位螺母。
上述的一種接觸疲勞試驗機，其中所述定位卡具為四個。 上述的一種接觸疲勞試驗機，其中所述定位螺栓端部成圓形。 上述的一種接觸疲勞試驗機，其中定位螺栓與上試件側面成點接觸，
其目的是不影響加載的準確性。 本實用新型的優點與效益
本實用新型為了對各種技術製備的各種厚度塗層進行接觸疲勞試驗，改造了加載槓桿臂，加高了槓桿臂兩部分連接處的高度，使得厚度較大的 基體可以作為上試樣加入到摩擦副(即上試件+軸承球+下滾道)中，並通
過槓桿臂上的調節螺釘使不同厚度的試樣進行實驗時，保持槓桿臂的水平 以保證外加載荷的準確性。從而實現對厚基體上製備的厚塗層的接觸疲勞 性能評估。
針對上述試驗時試件發生錯位的情況，本實用新型加裝了定位卡具，
採用了三點至四點對實驗試件進行了定位，定位螺栓的尖端處理成圓形，
與試件側面成點接觸，位置調整適當後通過定位螺母進行鎖死，即可以起
到定位試件的作用，又不影響扭矩和振動信號的輸出，通過使用效果十分
良好。通過加裝卡具，還可以實現對實驗試件在實驗過程中的實時觀察，
可以在一定實驗時間後，停機分析試樣，分析完畢後繼續實驗，同時保證
接觸磨痕的軌道同一性，從而可以實現動態分析試樣的接觸疲勞性能，為
揭示試件的接觸疲勞失效過程和機理分析奠定基礎。
本發明的具體技術方案上述實用新型內容部分己經做了清楚描述，為
了使本領域技術人員更清楚的得知本實用新型內容，通過以下附圖和具體
實施方式進一步詳細闡述。


圖l為本實用新型結構示意圖2為本實用新型試驗腔內部放大圖3為本實用新型加載槓桿臂8示意圖。
具體實施方式

如圖l、圖2和圖3所示， 一種接觸疲勞試驗機，其包括試驗裝置、加載裝置、驅動裝置、信號採集裝置、油品分析儀和潤滑泵；所述試驗裝
置由試驗腔l、急停凸輪2、試件3、軸承球4、下滾道5構成；所述加載 裝置由砝碼6、砝碼加載裝置7和加載槓桿臂8構成；所述加載槓桿臂8 上設有一螺孔81，螺孔81內螺接有調節螺釘82。
所述加載槓桿臂8第一轉折部分83的高度加高20毫米為98毫米。 第二轉折部分84的高度加高50毫米後為150毫米。
所述試驗腔1側壁11上設有四個定位卡具9，所述定位卡具9由定位 支架91、定位螺栓92和定位螺母93組成；所述定位支架91上端部連接 有定位螺栓92，定位螺栓92上設有定位螺母93。
所述定位螺栓92端部成圓形；定位螺栓92與上試件3側面成點接觸。
權利要求1、一種改進型接觸疲勞試驗機，其包括試驗裝置、加載裝置、驅動裝置、信號採集裝置、油品分析儀和潤滑泵；所述試驗裝置由試驗腔、急停凸輪、試件、軸承球和下滾道構成；所述加載裝置由砝碼、砝碼加載裝置和加載槓桿臂構成；其特徵在於所述加載槓桿臂上設有一螺孔，螺孔內螺接有調節螺釘。
2、 根據權利要求1所述的一種改進型接觸疲勞試驗機，其特徵在於: 所述加載槓桿臂第一轉折部分的高度加高15 25毫米。
3、 根據權利要求1所述的一種改進型接觸疲勞試驗機，其特徵在於: 所述加載槓桿臂第二轉折部分的高度加高45 50毫米。
4、 根據權利要求1所述的一種改進型接觸疲勞試驗機，其特徵在於所述試驗腔側壁上設有至少三個定位卡具，所述定位卡具由定位支架、定位螺栓和定位螺母組成；所述定位支架上端部連接有定位螺栓，定位螺栓 上設有定位螺母。
5、 根據權利要求4所述的一種改進型接觸疲勞試驗機，其特徵在於: 所述定位卡具為四個。
6、 根據權利要求4或5所述的一種改進型接觸疲勞試驗機，其特徵在於所述定位螺栓端部成圓形。
7、 根據權利要求6所述的一種改進型接觸疲勞試驗機，其特徵在於:所述定位螺栓與上試件側面成點接觸。
專利摘要本實用新型公開了一種接觸疲勞試驗機，其包括試驗裝置、加載裝置、驅動裝置、信號採集裝置、油品分析儀和潤滑泵；所述試驗裝置由試驗腔、急停凸輪、試件、軸承球和下滾道構成；所述加載裝置由砝碼、砝碼加載裝置和加載槓桿臂構成；所述加載槓桿臂上設有一螺孔，螺孔內螺接有調節螺釘。本實用新型接觸疲勞試驗機可對厚圖層進行接觸疲勞試驗考察且消除了試件擺動問題的接觸疲勞試驗機。
文檔編號G01N19/04GK201251539SQ20082012248
公開日2009年6月3日 申請日期2008年9月11日 優先權日2008年9月11日
發明者徐濱士, 樸鍾宇, 濮春歡, 王國普, 王海鬥 申請人:中國人民解放軍裝甲兵工程學院