一種摩擦測試試驗臺的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種摩擦測試試驗臺。
【背景技術】
[0002] 摩擦振動廣泛的存在各類摩擦制動器中，摩擦引起的振動和噪聲嚴重影響交通工 具的安全性、舒適性及環保性。潛艇、艦船所使用的滑動軸承引起的摩擦振動和噪聲，嚴重 影響了艦艇的聲隱身性能，使艦艇在戰場上的作戰性能和生存能力大為縮減。
[0003] 針對摩擦引起的振動與噪聲的削弱和消除，其難點在于如何有效地提取摩擦振動 信號的特征參數。而通過試驗測試是獲得摩擦振動信號特征參數的直接、有效方法，為進一 步的減振降噪工作奠定基礎。
[0004] 然而，現有的摩擦測試試驗臺在測試摩擦振動和摩擦系數時，將測試系統間接測 量的數據作為材料本身的振動數據特征。由于測試系統本身參與了振動，使得測試系統測 得的數據并不能真實反映材料本身的摩擦特性。
[0005] 因此，如何消除測試系統對測試結果的干擾，成為準確測量材料的摩擦系數和摩 擦振動特征的關鍵技術。目前，國內還沒有相關產品。
【發明內容】
[0006] 本實用新型的目的是針對上述現狀，旨在提供一種能排除測試系統自身振動對測 量結果的干擾，測試準確，結構緊湊，操作簡單，自動化程度高的摩擦測試試驗臺。
[0007] 本實用新型目的的實現方式為，一種摩擦測試試驗臺，同步帶張緊機構的手動輪 通過軸承與張緊同步輪連接，手動輪另一端所裝花鍵軸與齒輪和卡鎖活動端連接，卡鎖固 定端通過螺釘和張緊滑塊固定在一起；相互嚙合的齒輪和齒條配合形成齒輪齒條副，齒條 通過螺釘固定在機架上；擋板與張緊滑塊、卡鎖固定端形成平面副；試樣軸快換機構的第 一試樣軸內表面和芯軸外表面的錐角相同，裝在芯軸上的螺母壓緊第一試樣軸；
[0008] 噴淋系統的泵通過管路接噴頭，噴頭在第一試樣軸和第二試樣軸上方，第一、二 試樣軸下方有收集槽，裝在機架上的收集槽與液槽連接；
[0009] 加載系統的砝碼和砝碼托盤通過繩索、定滑輪與加力杠桿連接，加力杠桿通過螺 栓軸與機架連接；加力杠桿下端的U型槽通過銷釘和滑塊連接，滑塊與第一試樣軸通過滾 動軸承連接，滑塊通過直線軸承與機架連接，第二試樣軸通過滾動軸承與機架連接；
[0010] 隔振器通過螺栓與機架連接，伺服電機和齒輪箱安裝在隔振器上，所述伺服電機 與齒輪箱通過聯軸器連接，齒輪箱通過同步帶和同步輪與第一試樣軸和第二試樣軸連接；
[0011] 試樣塊與力傳感器連接，力傳感器通過連接塊與手柄連接；試樣塊兩邊分別與第 一試樣軸和第二試樣軸接觸；溫度檢測系統的溫度傳感器裝在機架內。
[0012] 本實用新型的伺服電機通過齒輪箱輸出兩個轉速相同、方向相反的旋轉運動，并 通過同步帶和同步輪，帶動第一試樣軸和第二試樣軸作同速、反向的旋轉運動。破碼的重力 通過定滑輪和加力杠桿對第一試樣軸進行水平加載。第一試樣軸在砝碼重力的加載下壓緊 試樣塊和第二試樣軸，形成兩個相同的摩擦力。試樣塊在兩個摩擦力的作用下振動。通過 檢測力傳感器的力變化求得試樣塊的位移變化，根據力傳感器測得的力/'(〇的數據計算試 樣材料的摩擦系數和摩擦振動特征。
[0013] 本實用新型與現有技術相比，具備以下的技術優點：
[0014] 1、能排除測試系統自身振動對測量結果的干擾，準確地測得材料的摩擦系數和摩 擦振動特性；
[0015] 2、可用于測試不同的材料在不同速度下的摩擦系數和摩擦振動特性，試驗條件可 以分為干摩擦和潤滑摩擦，可以滿足對摩擦測試的多種工況的需求；
[0016] 3、結構緊湊，操作簡單，自動化程度較高。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本實用新型摩擦測試試驗臺的結構示意圖，
[0018] 圖2是本實用新型摩擦測試試驗臺的動力系統、加載系統和測試系統的結構示意 圖，
[0019] 圖3是圖2所示本實用新型摩擦測試試驗臺的動力系統、加載系統和測試系統的 A部分的放大圖，
[0020] 圖4、圖5、圖6是圖2所示本實用新型摩擦測試試驗臺的動力系統、加載系統和 測試系統的B部分的放大圖，
[0021] 圖7是本實用新型摩擦測試試驗臺的試樣軸快換機構的剖視圖，
[0022] 圖8是本實用新型摩擦測試試驗臺的噴淋系統的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0023] 本實用新型由機架4,隔振器23、動力系統、加載系統、測試系統、控制及數據處理 系統及輔助系統組成。輔助系統主要由同步帶張緊機構3,試樣軸快換機構，噴淋系統，潤滑 系統，溫度檢測系統組成。機架4支撐起摩擦測試試驗臺的所有器件。測試系統將傳感器 和試樣作為一個整體，直接測量試樣的運動信息；控制及數據處理系統根據測試系統的動 力學方程求解摩擦力的特征，進而求解試樣的摩擦系數和摩擦振動特性。
[0024] 下面參照附圖詳述本實用新型。
[0025] 參照圖1、圖2和圖3,伺服電機1通過聯軸器與齒輪箱2連接，齒輪箱2通過同步 帶9和同步輪21與第一試樣軸15和第二試樣軸19連接。伺服電機1通過齒輪箱2輸出 兩個轉速相同、方向相反的旋轉運動，并通過同步帶9和同步輪21，帶動第一試樣軸和第二 試樣軸作同速、反向的旋轉運動。手動輪7和張緊同步輪8用于張緊同步帶9。
[0026] 齒輪箱2采用傳動比為1 :1的斜齒輪傳動，以減小輸出轉速的波動。
[0027] 參照圖2和圖3,加載系統的砝碼5和砝碼托盤6通過繩索12、定滑輪13與加力 杠桿10連接，加力杠桿10通過螺栓軸11與機架4連接。加力杠桿下端的U型槽通過銷釘 和滑塊22連接，滑塊22與第一試樣軸15通過滾動軸承20連接，滑塊22通過直線軸承14 與機架4連接，可以水平移動。第二試樣軸19通過滾動軸承20與機架4連接，只能做旋轉 運動。
[0028] 繩索12采用高強度和韌性的尼龍繩；加力杠桿10的力臂比1:1，以保證第一試樣 軸15和第二試樣軸19所受的加載力等于砝碼5的重力。第一試樣軸15和第二試樣軸19 的軸線位于同一水平面內，第一試樣軸15和第二試樣軸19的半徑相同。
[0029] 試樣塊18兩邊分別與第一試樣軸15和第二試樣軸19接觸。砝碼5的重力通過定 滑輪13和加力杠桿10對第一試樣軸15進行水平加載，第一試樣軸15在砝碼5重力的加 載下壓緊試樣塊18,同時試樣塊18壓緊第二試樣軸19，并且兩個接觸面的壓力相同。試 樣塊18與第一試樣軸15和第二試樣軸19形成兩個相同的摩擦力。試樣塊18在兩個摩擦 力的作用下振動，通過力傳感器16測得的振動信號求解摩擦力的特征。
[0030] 參照圖2、圖4、圖5、圖6和圖7,同步