專利名稱：四球機專用的面-面摩擦副實驗裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種四球機專用的面-面摩擦副實驗裝置，能在四球機上進行模擬面-面 接觸摩擦副試驗，特別適用于磨損自補償潤滑添加劑的試驗研究。
技術背景目前，公知的四球試驗機的核心部位如附圖3所示，它為一只上試球和三只下試球，四 球直徑為12.7mm，材料為GCrl5鋼。實驗時上試球旋轉，下試球靜止，四球相摩擦，只能模 擬鋼-鋼的點接觸摩擦副的試驗。若要模擬鋼-鋼或鋼-銅的面接觸摩擦副試驗，只能在另一種 銷盤試驗機上進行。在磨損自補償潤滑添加劑的研究中，四球試驗機主要用于考察潤滑添加 劑的摩擦學效應，而對潤滑添加劑的自修復效應的考察只能在另一種銷盤試驗機上進行。因 為四球試驗機的上試球和三個下試球摩擦的磨痕為圓弧面，給后期的組織結構分析帶來很大 困難，而銷盤試驗機能很好地解決這個問題，可以獲得平面的磨痕。另外磨損自補償潤滑添 加劑很難在點接觸摩擦副上形成自修復涂層。這給研究人員帶來了極大的不方便，即不能滿 足在同一臺試驗機上進行多種試驗的要求。而且銷盤試驗機的價格非常昂貴，這給科研人員 帶來了資金方面的難題。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服已有技術四球試驗機只能模擬鋼-鋼的點接觸摩擦副，不能模 擬鋼-鋼或鋼-銅的面接觸摩擦副試驗，提供一種四球機專用的面-面摩擦副實驗裝置。該實驗 裝置可以在四球機上輕松模擬面接觸摩擦副，而且還能比較方便地更換試驗樣品的材料和輕 松從夾具上取下或裝上試樣，使四球機的應用范圍擴大。為達到上述目的，本實用新型的構思是上試樣夾具(1)下面設有一個凸臺，用來定位 上試樣(4)(見附圖l)。上試樣夾具的上半部分是圓錐形結構，與電機主軸相聯(lián)接。上試樣 夾具的下側面設有一個方形銷(2)，該銷用來定位上試樣以及帶動上試樣與電機主軸同步旋 轉。油盒槽是一平面結構，圓片形的下試樣放置于油盒槽內(nèi)，通過壓環(huán)和螺帽將其鎖緊。這樣 就實現(xiàn)了圓環(huán)形的上試樣在電機的帶動下在下試樣表面上做旋轉運動，實現(xiàn)了在四球機上模 擬面接觸摩擦副的目的。根據(jù)上述實用新型構思，本實用新型采用下述技術方案一種四球機專用的面-面摩擦副實驗裝置，包括一個與電機主軸相聯(lián)接的上試樣夾具、一 個安置下試樣的油盒、 一個固定下試樣的壓環(huán)和一個帶有外伸手柄的螺帽，所述螺帽下端內(nèi) 螺紋與所述油盒的外螺紋旋配，而上端內(nèi)凸肩壓住所述壓環(huán)的上表面，其特征在于上試樣為圓環(huán)形，下試樣為圓片形，所述上試樣夾具的下端有凸臺與上試樣的內(nèi)孔匹配，該凸臺側面 有方形銷與上試樣上的"L"形凹槽匹配；所述油盒的內(nèi)底面為平面與下試樣匹配。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比較，具有如下顯而易見的實質(zhì)性特點和優(yōu)點在保留四球試 驗機原有的多種功能的同時，只要換上該實驗裝置，就可以在四球試驗機上進行模擬面接觸 摩擦副的試驗，且該裝置結構簡單，安裝更換試樣非常方便。

圖1是本實用新型一個實施例的結構示意圖。 圖2是圖1示例中上試樣4的結構示意圖。
圖3是已有技術四球機的點接觸摩擦副實驗裝置結構示意圖。圖中1.上試樣夾具，2.方 形銷，3.螺帽，4.上試樣，5.壓環(huán)，6.下試樣，7.油盒，8.手柄。
具體實施方式

本實用新型的優(yōu)選實施例結合附圖詳述如下
參見圖l，本四球機專用的面-面摩擦副實驗裝置，包括一個與電機主軸相聯(lián)接的上試樣
夾具1、 一個安置下試樣6的油盒7、 一個固定下試樣6的壓環(huán)5和一個帶有外伸手柄8的螺 帽3，所述螺帽3下端內(nèi)螺紋與所述油盒7的外螺紋旋配，而上端內(nèi)凸肩壓住所述壓環(huán)5的 上表面，其特征在于上試樣4為圓環(huán)形，下試樣6為圓片形，所述上試樣夾具1的下端有凸 臺與上試樣4的內(nèi)孔匹配，該凸臺側面有方形銷與上試樣4上的"L"形凹槽匹配；所述油盒 7的內(nèi)底面為平面與下試樣6匹配。
工作原理在圖1中，上試樣夾具l上半部為錐形結構，與四球機上的電機主軸相聯(lián)接。 如圖2所示的帶L形槽的圓環(huán)形上試樣4通過上試樣夾具1上的凸臺和方形銷2將其定位， 另外上試樣4只要輕輕逆時針旋轉一小弧度就可方便取出。圓片形的下試樣6置于平面結構 的油盒7槽內(nèi)，通過壓環(huán)5和螺帽3將其鎖緊。方形銷2帶動上試樣4與電機主軸同步旋轉， 上試樣4和下試樣6之間的摩擦力通過手柄8傳遞給四球機上的力矩傳感器。 圖3示出已有技術四球機的四球摩擦副實驗裝置的結構。
權利要求1.一種四球機專用的面-面摩擦副實驗裝置，包括一個與電機主軸相聯(lián)接的上試樣夾具(1)、一個安置下試樣(6)的油盒(7)、一個固定下試樣(6)的壓環(huán)(5)和一個帶有外伸手柄(8)的螺帽(3)，所述螺帽(3)下端內(nèi)螺紋與所述油盒(7)的外螺紋旋配，而上端內(nèi)凸肩壓住所述壓環(huán)(5)的上表面，其特征在于上試樣(4)為圓環(huán)形，下試樣(6)為圓片形，所述上試樣夾具(1)的下端有凸臺與上試樣(4)的內(nèi)孔匹配，該凸臺側面有方形銷與上試樣(4)上的“L”形凹槽匹配；所述油盒(7)的內(nèi)底面為平面與下試樣(6)匹配。
專利摘要本實用新型涉及一種四球機專用的面-面摩擦副實驗裝置。它包括上試樣夾具、油盒、壓環(huán)和螺帽，螺帽下端內(nèi)螺紋與油盒的外螺紋旋配，而上端內(nèi)凸肩壓住壓環(huán)的上表面，上試樣為圓環(huán)形，下試樣為圓片形，上試樣夾具的下端有凸臺與上試樣的內(nèi)孔匹配，該凸臺側面有方形銷與上試樣上的“L”形凹槽匹配，油盒的內(nèi)底面為平面與下試樣匹配。本實用新型保留四球機原有的試驗功能，換上本實用新型的摩擦副實驗裝置，則可進行模擬面接觸摩擦副試驗。該裝置結構簡單，安裝更換方便。
文檔編號G01N3/56GK201402243SQ200920071408
公開日2010年2月10日 申請日期2009年4月30日 優(yōu)先權日2009年4月30日
發(fā)明者張黎明, 磊 曹, 王帥寶, 莫云輝, 陶德華 申請人:上海大學