專利名稱：軸承滾球在純滑動摩擦下的性能指標(biāo)試驗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于軸承滾球試驗技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及到一種軸承滾球在純滑動摩擦下的性能指標(biāo)試驗方法，該方法中所述的性能指標(biāo)是指所選潤滑劑進行性能評定、對軸承滾球所用材料進行長時間磨損試驗，其中軸承滾球或是鋼質(zhì)滾球或是陶瓷滾球。
背景技術(shù)：
軸承滾球的摩擦磨損是主要失效形式之一，軸承滾球的摩擦磨損性能是由材料、 工作狀態(tài)、接觸方式和環(huán)境條件等因素決定的。軸承滾球摩擦磨損試驗是一種對其材料及潤滑劑在給定的條件下進行摩擦與磨損性能的試驗。軸承滾球比較常見的摩擦磨損試驗機主要是用在潤滑油性能評定過程中，摩擦磨損試驗機分為四球摩擦磨損試驗機、環(huán)-塊摩擦試驗機、銷盤摩擦試驗機、球盤摩擦磨損試驗機、真空摩擦磨損試驗機等。上述摩擦磨損試驗機的試驗對象為軸承滾球，滾球通常為鋼質(zhì)，在特定潤滑劑下通過鋼質(zhì)滾球的摩擦磨損來檢測該潤滑劑的潤滑特性從而判斷使用何種潤滑劑為最佳潤滑劑，或是鋼質(zhì)滾球材料的耐磨性試驗。滾球材料的耐磨性是指材料在一定摩擦條件下抵耐磨損的能力。上述摩擦磨損試驗機除了試驗對象是鋼質(zhì)滾球外，其試驗途徑和結(jié)果是受限的， 此外上述摩擦磨損試驗機價格昂貴，試驗條件嚴(yán)格，不適于軸承滾球如鋼球或是陶瓷球的快速試驗。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提供一種軸承滾球在純滑動摩擦下的性能指標(biāo)試驗方法，該方法中所述的軸承滾球或是鋼質(zhì)滾球或是陶瓷滾球，該方法中所使用的試驗裝置結(jié)構(gòu)簡單且使用方便，該方法在純滑動摩擦下可以對軸承滾球所選潤滑劑進行性能評定，可以對軸承滾球所用材料進行長時間磨損試驗，試驗過程簡單、快速。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種軸承滾球在純滑動摩擦下的性能指標(biāo)試驗方法，該方法中所述軸承滾球既可以是鋼質(zhì)滾球也可以是陶瓷滾球，該性能指標(biāo)試驗方法首先包含一套試驗裝置，在該試驗裝置匹配下對軸承滾球?qū)嵤┘兓瑒幽Σ?，在純滑動摩擦條件下分別對所選潤滑劑進行性能評定和軸承滾球所用材料的長時間磨損試驗，將上述兩種試驗自定義為性能指標(biāo)試驗。㈠關(guān)于試驗裝置
試驗裝置包括油盒、壓球環(huán)、油盒蓋和錐形棒，油盒內(nèi)自上而下設(shè)置有圓柱面形腔和圓錐面形腔，在圓錐面形腔內(nèi)能夠容納直徑已知的四顆軸承滾球，四顆軸承滾球不但與圓錐面形腔的下底平面接觸并相切而且與圓錐面形腔的圓錐面接觸并相切，在四顆軸承滾球的正中設(shè)置有一端呈120°的錐形棒，120°的錐形棒與四顆軸承滾球接觸并相切；在四顆軸承滾球的外圍設(shè)置有壓球環(huán)，將油盒蓋旋接在油盒上部外圓柱面設(shè)置的外螺紋上，油盒蓋的內(nèi)平端面壓在壓球環(huán)的上平端面并使壓球環(huán)的下內(nèi)圓錐面與四顆軸承滾球接觸并相切； 油盒下部底面正中設(shè)置加載孔，在加載孔的兩邊設(shè)置有對稱的第一定位孔和第二定位孔， 第一定位孔和第二定位孔的孔徑相等，第一定位孔和第二定位孔的孔徑小于加載孔的孔徑；油盒下部外圓柱面分別設(shè)置有加熱盲孔和溫度傳感器放置盲孔，若該試驗裝置需要高溫環(huán)境，在油盒上的加熱盲孔內(nèi)插入加熱棒，在油盒上的溫度傳感器放置盲孔內(nèi)插入溫度傳感器，即可實現(xiàn)該試驗裝置的高溫環(huán)境設(shè)置；油盒蓋的上端正中設(shè)置有通孔，所述通孔的內(nèi)徑大于錐形棒的外徑，在所述通孔的兩邊設(shè)置有對稱的第三定位孔和第四定位孔，第三定位孔和第四定位孔的孔徑相等，第三定位孔和第四定位孔的孔徑小于所述通孔的內(nèi)徑；
㈡關(guān)于純滑動摩擦
將直徑已知的四顆軸承滾球放入與之匹配的油盒內(nèi)，在四顆軸承滾球的正中和外圍分別放上錐形棒和壓球環(huán)，將油盒蓋旋接在油盒上部外圓柱面設(shè)置的外螺紋上，通過油盒蓋上的第三定位孔和第四定位孔并在力矩扳手作用下將油盒蓋與油盒擰緊，力矩扳手的擰緊力控制在5(Γ200Ν，然后將錐形棒的上端與外接驅(qū)動芯軸聯(lián)接，通過油盒下部的加載孔對油盒施加向上的軸向力，該軸向力控制在20(Γ1000Ν，在該軸向力控制下外接驅(qū)動芯軸的轉(zhuǎn)速控制在1000 1800r/min，外接驅(qū)動芯軸帶動錐形棒對四顆軸承滾球?qū)嵤┘兓瑒幽Σ粒兓瑒幽Σ恋臅r間控制在30 60 min ；
㈢關(guān)于性能指標(biāo)試驗
關(guān)于所選潤滑劑的性能評定
分別選用兩種或兩種以上的潤滑劑，錐形棒由軸承鋼制作，軸承滾球或為陶瓷滾球或為鋼質(zhì)滾球，用對比試驗來評定兩種或兩種以上潤滑劑對軸承滾球的潤滑性能，所選潤滑劑的性能評定方式如下
先按上述(二)關(guān)于純滑動摩擦并在相同設(shè)定的試驗條件下，分別將兩種或兩種以上潤滑劑中的任一種潤滑劑r倒入油盒中，該任一種潤滑劑r要完全覆蓋住四顆軸承滾球的球體； 當(dāng)純滑動摩擦+任一種潤滑劑r試驗結(jié)束后，卸下油盒并將油盒蓋打開，將該任一種潤滑劑r倒出，用放大鏡或光學(xué)顯微鏡測量四顆軸承滾球的磨斑直徑，計算出四顆軸承滾球的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dr ；同理將兩種或兩種以上潤滑劑中的另一種潤滑劑1倒入油盒中，經(jīng)純滑動摩擦+另一種潤滑劑1試驗結(jié)束后能求出四顆軸承滾球的平均磨斑直徑并標(biāo)記為D1，依此類推可以計算出兩種以上潤滑劑的Dr、Dl、…、Di，注意軸承滾球在上述試驗中的直徑尺寸完全一致，若四顆軸承滾球是陶瓷滾球時其Dr、Dl、…、Di中計算值較小的則說明所對應(yīng)的潤滑劑是陶瓷滾球最佳的潤滑劑且相對陶瓷滾球來說具有較好的潤滑性能； 若四顆軸承滾球是鋼質(zhì)滾球時其Dr、Dl、…、Di中計算值較小的則說明所對應(yīng)的潤滑劑是鋼質(zhì)滾球最佳的潤滑劑且相對鋼質(zhì)滾球來說具有較好的潤滑性能，潤滑劑或是潤滑油或是潤滑脂；
關(guān)于軸承滾球的長時間磨損試驗
選用同一種潤滑劑，錐形棒或由軸承鋼制成或由陶瓷材料制成，軸承滾球或為鋼質(zhì)滾球或為陶瓷滾球，通過對比試驗來評定不同材料下軸承滾球的長時間磨損效果，軸承滾球的長時間磨損試驗方式如下按上述(二)關(guān)于純滑動摩擦并在相同設(shè)定的試驗條件下向油盒內(nèi)加入同一種潤滑劑，當(dāng)軸承滾球是鋼質(zhì)滾球時分別選用鋼制錐形棒或是陶瓷錐形棒，試驗運轉(zhuǎn)60 min后停機，用放大鏡或光學(xué)顯微鏡測量四顆鋼質(zhì)滾球的磨斑直徑，分別計算出四顆鋼質(zhì)滾球在鋼制錐形棒下的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dg和在陶瓷錐形棒下的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dt ；同理當(dāng)軸承滾球是陶瓷滾球時分別選用鋼制錐形棒或是陶瓷錐形棒，試驗運轉(zhuǎn)60 min后停機，用放大鏡或光學(xué)顯微鏡測量四顆鋼質(zhì)滾球的磨斑直徑，分別計算出四顆陶瓷滾球在鋼制錐形棒下的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dgl和在陶瓷錐形棒下的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dtl，Dg、 Dt、Dgl和Dtl中算值較小的說明使用該材料的軸承滾球在長時間磨損狀態(tài)下具有較好的耐磨性能。由于采用如上所述技術(shù)方案，本發(fā)明產(chǎn)生如下有益效果
1.本發(fā)明的試驗裝置具有結(jié)構(gòu)簡單且使用方便之特點，本發(fā)明的試驗方法操作簡單、 易于實現(xiàn)。2.本發(fā)明的試驗方法通過對比試驗來研究軸承滾球的潤滑性能和磨損性能。3.按本發(fā)明試驗可以得出適合于鋼制滾球或陶瓷滾球所配用的最佳潤滑油或潤滑脂，為軸承潤滑劑的研制提供一種簡單有效的檢驗手段。4.本發(fā)明通過對比試驗來研究新型軸承材料耐磨性能。


圖1是本發(fā)明的試驗方法結(jié)構(gòu)示意圖2是將圖1中油盒旋轉(zhuǎn)90°后的半剖結(jié)構(gòu)示意圖。上述圖中1-油盒；1. 1-第一定位孔；1.2-加載孔；1.3-加熱盲孔；1.4-溫度傳感器放置盲孔；1. 5"第二定位孔；1. 6-圓錐面形腔；1. 7-外螺紋；1. 8-圓柱面形腔；2-壓球環(huán)；3-油盒蓋；3. 1-第三定位孔；3. 2-第四定位孔；4一錐形棒；5—軸承滾球。
具體實施例方式通過下面的實施例可以更詳細的解釋本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于下面的實施例， 公開本發(fā)明的目的旨在保護本發(fā)明范圍內(nèi)的一切變化和改進。本發(fā)明是一種軸承滾球在純滑動摩擦下的性能指標(biāo)試驗方法。本發(fā)明中所述軸承滾球既可以是鋼質(zhì)滾球也可以是陶瓷滾球，該性能指標(biāo)試驗方法首先包含一套試驗裝置，該試驗裝置相對背景技術(shù)中介紹的常見摩擦磨損試驗機而言具有結(jié)構(gòu)簡單且使用方便之特點，故在該試驗裝置設(shè)置下的試驗方法稱其為性能指標(biāo)試驗方法。在該試驗裝置匹配下對軸承滾球?qū)嵤┘兓瑒幽Σ粒诩兓瑒幽Σ翖l件下分別對所選潤滑劑進行性能評定和軸承滾球所用材料的長時間磨損試驗，將上述兩種試驗合并且自定義為性能指標(biāo)試驗。㈠關(guān)于試驗裝置
結(jié)合圖1，本發(fā)明的試驗裝置包括油盒1、壓球環(huán)2、油盒蓋3和錐形棒4，油盒1內(nèi)自上而下設(shè)置有圓柱面形腔1. 8和圓錐面形腔1. 6，在圓錐面形腔1. 6內(nèi)能夠容納直徑已知的四顆軸承滾球5，這就是說只有在軸承滾球5直徑已知的情況下才能計算出圓柱面形腔1. 8 和圓錐面形腔1. 6的對應(yīng)容積，不同直徑的軸承滾球5其圓柱面形腔1. 8和圓錐面形腔1. 6 的容積以相匹配為準(zhǔn)。四顆軸承滾球5不但與圓錐面形腔1. 6的下底平面接觸并相切，而且與圓錐面形腔1. 6的圓錐面接觸并相切，在四顆軸承滾球5的正中設(shè)置有一端呈
120°的錐形棒4，120°的錐形棒4與四顆軸承滾球5接觸并相切。在四顆軸承滾球5的外圍設(shè)置有壓球環(huán)2，將油盒蓋3旋接在油盒1上部外圓柱面設(shè)置的外螺紋1. 7上，油盒蓋3的內(nèi)平端面壓在壓球環(huán)2的上平端面并使壓球環(huán)2的下內(nèi)圓錐面與四顆軸承滾球5接觸并相切。油盒1下部底面正中設(shè)置加載孔1. 2，在加載孔1. 2的兩邊設(shè)置有對稱的第一定位孔1. 1和第二定位孔1. 5，第一定位孔1. 1和第二定位孔1. 5的孔徑相等，第一定位孔1. 1 和第二定位孔1. 5的孔徑小于加載孔1. 2的孔徑。油盒1下部外圓柱面分別設(shè)置有加熱盲孔1. 3和溫度傳感器放置盲孔1. 4，若該試驗裝置需要高溫環(huán)境，在油盒1上的加熱盲孔1. 3內(nèi)插入加熱棒，在油盒1上的溫度傳感器放置盲孔1. 4內(nèi)插入溫度傳感器，即可實現(xiàn)該試驗裝置的高溫環(huán)境設(shè)置。油盒蓋3的上端正中設(shè)置有通孔，所述通孔的內(nèi)徑大于錐形棒4的外徑，在所述通孔的兩邊設(shè)置有對稱的第三定位孔3. 1和第四定位孔3. 2，第三定位孔3. 1和第四定位孔 3. 2的孔徑相等，第三定位孔3. 1和第四定位孔3. 2的孔徑小于所述通孔的內(nèi)徑。㈡關(guān)于純滑動摩擦
將直徑已知的四顆軸承滾球5放入與之匹配的油盒1內(nèi)，在四顆軸承滾球5的正中和外圍分別放上錐形棒4和壓球環(huán)2，將油盒蓋3旋接在油盒1上部外圓柱面設(shè)置的外螺紋 1. 7上，通過油盒蓋3上的第三定位孔3. 1和第四定位孔3. 2并在力矩扳手作用下將油盒蓋3與油盒1擰緊，力矩扳手的擰緊力控制在5(Γ200Ν，該擰緊力也可依據(jù)軸承的許應(yīng)接觸壓力而定，然后將錐形棒4的上端與外接驅(qū)動芯軸聯(lián)接，通過油盒1下部的加載孔1. 2對油盒1施加向上的軸向力，該軸向力控制在20(Γ1000Ν，該軸向力也可依據(jù)軸承的許應(yīng)預(yù)緊力而定。在該軸向力控制下外接驅(qū)動芯軸的轉(zhuǎn)速控制在1000 1800r/min，外接驅(qū)動芯軸帶動錐形棒4對四顆軸承滾球5實施純滑動摩擦，純滑動摩擦的時間控制在30 60 min。㈢關(guān)于性能指標(biāo)試驗
關(guān)于所選潤滑劑的性能評定
分別選用兩種或兩種以上的潤滑劑，錐形棒由軸承鋼制作，軸承滾球或為陶瓷滾球或為鋼質(zhì)滾球，用對比試驗來評定兩種或兩種以上潤滑劑對軸承滾球的潤滑性能，所選潤滑劑的性能評定方式如下
先按上述(二)關(guān)于純滑動摩擦并在相同設(shè)定的試驗條件下，分別將兩種或兩種以上潤滑劑中的任一種潤滑劑r倒入油盒中，該任一種潤滑劑r要完全覆蓋住四顆軸承滾球的球體。 r表示任一種潤滑劑。當(dāng)純滑動摩擦+任一種潤滑劑r試驗結(jié)束后，卸下油盒并將油盒蓋打開，將該任一種潤滑劑r倒出，用放大鏡或光學(xué)顯微鏡測量四顆軸承滾球的磨斑直徑，計算出四顆軸承滾球的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dr。Dr表示在任一種潤滑劑下四顆軸承滾球的平均磨斑直徑。同理將兩種或兩種以上潤滑劑中的另一種潤滑劑1倒入油盒中，1表示另一種潤滑劑，經(jīng)純滑動摩擦+另一種潤滑劑1試驗結(jié)束后能求出四顆軸承滾球的平均磨斑直徑并標(biāo)記為D1，D1表示在另一種潤滑劑下四顆軸承滾球的平均磨斑直徑。依此類推可以計算出兩種以上潤滑劑的Dr、Dl、…、Di，注意軸承滾球在上述試驗中的直徑尺寸完全一致
若四顆軸承滾球是陶瓷滾球時其Dr、Dl、…、Di中計算值較小的則說明所對應(yīng)的潤滑劑是陶瓷滾球最佳的潤滑劑且相對陶瓷滾球來說具有較好的潤滑性能。若四顆軸承滾球是鋼質(zhì)滾球時其Dr、Dl、…、Di中計算值較小的則說明所對應(yīng)的潤滑劑是鋼質(zhì)滾球最佳的潤滑劑且相對鋼質(zhì)滾球來說具有較好的潤滑性能，潤滑劑或是潤滑油或是潤滑脂。
實施例1 兩種配比不同潤滑油的性能評定
第一種是以N32為基礎(chǔ)油的潤滑油，第二種是添加了不同納米顆粒的潤滑油，錐形棒由軸承鋼GC15A制作，軸承滾球為鋼質(zhì)滾球由軸承鋼GC15A制作，鋼質(zhì)滾球直徑是12. 7mm, 用對比試驗來評定第一種潤滑油和第二種潤滑油的潤滑性能，兩種潤滑油的性能評定方式如下
將直徑為12. 7mm的四顆鋼質(zhì)滾球放入與之匹配的油盒內(nèi)，在四顆鋼質(zhì)滾球5的正中和外圍分別放上錐形棒4和壓球環(huán)2，將油盒蓋3旋接在油盒1上部外圓柱面設(shè)置的外螺紋 1. 7上，通過油盒蓋3上的第三定位孔3. 1和第四定位孔3. 2并在力矩扳手作用下將油盒蓋 3與油盒1擰緊，力矩扳手的擰緊力控制在5(Γ200Ν，然后將錐形棒4的上端與外接驅(qū)動芯軸聯(lián)接，通過油盒1下部的加載孔1. 2對油盒1施加向上的軸向力，該軸向力控制在800Ν， 在800Ν軸向力控制下外接驅(qū)動芯軸的轉(zhuǎn)速控制在1800r/min，外接驅(qū)動芯軸帶動錐形棒4 對四顆鋼質(zhì)滾球?qū)嵤┘兓瑒幽Σ粒兓瑒幽Σ恋臅r間控制在60 min0上述設(shè)定的試驗條件是兩種潤滑油性能評定的統(tǒng)一條件。將第一種潤滑油加入油盒中，要求第一種潤滑油要完全覆蓋住四顆軸承滾球的球體。上述試驗運轉(zhuǎn)60min后停機，卸下油盒將油盒蓋打開，將第一種潤滑油倒出，用放大鏡或光學(xué)顯微鏡測量四顆軸承滾球的磨斑直徑，計算出四顆軸承滾球在第一種潤滑油的平均磨斑直徑。在上述相同試驗條件下，將第二種潤滑油加入油盒中，要求第二種潤滑油要完全覆蓋住四顆軸承滾球的球體。上述試驗運轉(zhuǎn)60min后停機，卸下油盒將油盒蓋打開，將第二種潤滑油倒出，用放大鏡或光學(xué)顯微鏡測量四顆軸承滾球的磨斑直徑，計算出四顆軸承滾球在第二種潤滑油的平均磨斑直徑。若第二種潤滑油的平均磨斑直徑小于第一種潤滑油的平均磨斑直徑，說明第二種潤滑油是該鋼質(zhì)滾球最佳的潤滑油，且相對該鋼質(zhì)滾球來說具有較好的潤滑性能。 關(guān)于軸承滾球的長時間磨損試驗
選用同一種潤滑劑，錐形棒或由軸承鋼制成或由陶瓷材料制成，軸承滾球或為鋼質(zhì)滾球或為陶瓷滾球，通過對比試驗來評定不同材料下軸承滾球的長時間磨損效果，軸承滾球的長時間磨損試驗方式如下按上述(二)關(guān)于純滑動摩擦并在相同設(shè)定的試驗條件下向油盒內(nèi)加入同一種潤滑劑，當(dāng)軸承滾球是鋼質(zhì)滾球時分別選用鋼制錐形棒或是陶瓷錐形棒，試驗運轉(zhuǎn)60 min后停機，用放大鏡或光學(xué)顯微鏡測量四顆鋼質(zhì)滾球的磨斑直徑，分別計算出四顆鋼質(zhì)滾球在鋼制錐形棒下的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dg和在陶瓷錐形棒下的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dt，下標(biāo)g表示鋼制錐形棒，下標(biāo)t表示陶瓷錐形棒。同理當(dāng)軸承滾球是陶瓷滾球時分別選用鋼制錐形棒或是陶瓷錐形棒，試驗運轉(zhuǎn)60 min后停機，用放大鏡或光學(xué)顯微鏡測量四顆鋼質(zhì)滾球的磨斑直徑，分別計算出四顆陶瓷滾球在鋼制錐形棒下的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dgl和在陶瓷錐形棒下的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dt 1。Dg、Dt、Dgl和Dtl中計算值較小的說明使用該材料的軸承滾球在長時間磨損狀態(tài)下具有較好的耐磨性能。
實施例2 兩種陶瓷滾球的長時間磨損試驗
第一種陶瓷滾球由Si3N4制作，第二種陶瓷滾球由^O2制作，兩種陶瓷滾球的直徑均為 12. 7mm，錐形棒由軸承鋼GC15A制作，選用同一種潤滑劑，通過對比試驗來評定Si3N4和^O2 制作的陶瓷滾球在長時間下的磨損效果，兩種陶瓷滾球的長時間磨損試驗方式如下
將直徑為12. 7mm的四顆第一種陶瓷滾球放入與之匹配的油盒內(nèi)，在四顆第一種陶瓷滾球的正中和外圍分別放上錐形棒4和壓球環(huán)2，將油盒蓋3旋接在油盒1上部外圓柱面設(shè)置的外螺紋1. 7上，通過油盒蓋3上的第三定位孔3. 1和第四定位孔3. 2并在力矩扳手作用下將油盒蓋3與油盒1擰緊，力矩扳手的擰緊力控制在10(Γ200Ν，然后將錐形棒4的上端與外接驅(qū)動芯軸聯(lián)接，通過油盒1下部的加載孔1. 2對油盒1施加向上的軸向力，該軸向力控制在600Ν，在600Ν軸向力控制下外接驅(qū)動芯軸的轉(zhuǎn)速控制在1400r/min，外接驅(qū)動芯軸帶動錐形棒4對四顆第一種陶瓷滾球?qū)嵤┘兓瑒幽Σ?，純滑動摩擦的時間控制在60 min, 試驗運轉(zhuǎn)60 min后停機，卸下錐形棒，用放大鏡或光學(xué)顯微鏡下測量四顆第一種陶瓷滾球的磨斑直徑，并求出四顆第一種陶瓷滾球的平均磨斑直徑。在上述設(shè)定的試驗條件下并按上述試驗方式能夠求出四顆第二種陶瓷滾球的平均磨斑直徑。通過上述對比試驗，第一種陶瓷滾球的平均磨斑直徑較小，說明第一種陶瓷滾球 Si3N4在長時間磨損狀態(tài)下具有較好的耐磨性能，第一種陶瓷滾球Si3N4的耐磨性能比第二種陶瓷滾球&02的耐磨性能更好。
實施例3 兩種鋼質(zhì)滾球的長時間磨損試驗
第一種鋼質(zhì)滾球由GCrl5A制作，第二種鋼質(zhì)滾球由GCr9制作，兩種鋼質(zhì)滾球的直徑均為12. 7mm,錐形棒由軸承鋼GC15A制作，選用同一種潤滑劑，通過對比試驗來評定GCrl5A和 GCr9制作的鋼質(zhì)滾球在長時間下的磨損效果，兩種鋼質(zhì)滾球的長時間磨損試驗方式如下 將直徑為12. 7mm的四顆第一種鋼質(zhì)滾球放入與之匹配的油盒內(nèi)，在四顆第一種鋼質(zhì)滾球的正中和外圍分別放上錐形棒4和壓球環(huán)2，將油盒蓋3旋接在油盒1上部外圓柱面設(shè)置的外螺紋1. 7上，通過油盒蓋3上的第三定位孔3. 1和第四定位孔3. 2并在力矩扳手作用下將油盒蓋3與油盒1擰緊，力矩扳手的擰緊力控制在10(Γ200Ν，然后將錐形棒4的上端與外接驅(qū)動芯軸聯(lián)接，通過油盒1下部的加載孔1. 2對油盒1施加向上的軸向力，該軸向力控制在600N，在600N軸向力控制下外接驅(qū)動芯軸的轉(zhuǎn)速控制在1200r/min，外接驅(qū)動芯軸帶動錐形棒4對四顆第一種鋼質(zhì)滾球?qū)嵤┘兓瑒幽Σ?，純滑動摩擦的時間控制在60 min, 試驗運轉(zhuǎn)60 min后停機，卸下錐形棒，用放大鏡或光學(xué)顯微鏡下測量四顆第一種鋼質(zhì)滾球的磨斑直徑，并求出四顆第一種鋼質(zhì)滾球的平均磨斑直徑。在上述設(shè)定的試驗條件下并按上述試驗方式能夠求出四顆第二種鋼質(zhì)滾球的平均磨斑直徑。通過上述對比試驗，第一種鋼質(zhì)滾球的平均磨斑直徑較小，說明第一種鋼質(zhì)滾球 GCrl5A在長時間磨損狀態(tài)下具有較好的耐磨性能，第一種鋼質(zhì)滾球GCrl5A的耐磨性能比第二種鋼質(zhì)滾球GCr9的耐磨性能更好。上述實施例2和實施例3在相同試驗條件下還可以做交叉對比試驗，以求出哪種材料的軸承滾球具有更好的耐磨性能。根據(jù)本發(fā)明的試驗裝置和純滑動摩擦條件，軸承滾球還可以制定出其它試驗方法，如高溫環(huán)境等。為了公開本發(fā)明的目的而在本文中選用的實施例，當(dāng)前認(rèn)為是適宜的，但是應(yīng)了解的是，本發(fā)明旨在包括一切屬于本構(gòu)思和本發(fā)明范圍內(nèi)的實施例的所有變化和改進。
權(quán)利要求
1. 一種軸承滾球在純滑動摩擦下的性能指標(biāo)試驗方法，該方法中所述軸承滾球既可以是鋼質(zhì)滾球也可以是陶瓷滾球，該性能指標(biāo)試驗方法首先包含一套試驗裝置，在該試驗裝置匹配下對軸承滾球?qū)嵤┘兓瑒幽Σ粒诩兓瑒幽Σ翖l件下分別對所選潤滑劑進行性能評定和軸承滾球所用材料的長時間磨損試驗，將上述兩種試驗自定義為性能指標(biāo)試驗；其特征是㈠關(guān)于試驗裝置試驗裝置包括油盒(1)、壓球環(huán)O)、油盒蓋C3)和錐形棒，油盒(1)內(nèi)自上而下設(shè)置有圓柱面形腔(1. 8)和圓錐面形腔(1. 6)，在圓錐面形腔(1. 6)內(nèi)能夠容納直徑已知的四顆軸承滾球(5)，四顆軸承滾球(5)不但與圓錐面形腔(1. 6)的下底平面接觸并相切而且與圓錐面形腔(1.6)的圓錐面接觸并相切，在四顆軸承滾球(5)的正中設(shè)置有一端呈120° 的錐形棒G)，120°的錐形棒(4)與四顆軸承滾球( 接觸并相切；在四顆軸承滾球(5) 的外圍設(shè)置有壓球環(huán)O)，將油盒蓋(3)旋接在油盒(1)上部外圓柱面設(shè)置的外螺紋(1.7) 上，油盒蓋(3)的內(nèi)平端面壓在壓球環(huán)O)的上平端面并使壓球環(huán)O)的下內(nèi)圓錐面與四顆軸承滾球(5)接觸并相切；油盒(1)下部底面正中設(shè)置加載孔(1. 2)，在加載孔(1. 2)的兩邊設(shè)置有對稱的第一定位孔(1. 1)和第二定位孔(1.5)，第一定位孔(1. 1)和第二定位孔(1. 5)的孔徑相等，第一定位孔(1. 1)和第二定位孔(1. 5)的孔徑小于加載孔(1. 2)的孔徑；油盒(1)下部外圓柱面分別設(shè)置有加熱盲孔(1. 3)和溫度傳感器放置盲孔(1. 4)，若該試驗裝置需要高溫環(huán)境，在油盒(1)上的加熱盲孔(1. 3)內(nèi)插入加熱棒，在油盒(1)上的溫度傳感器放置盲孔(1.4)內(nèi)插入溫度傳感器，即可實現(xiàn)該試驗裝置的高溫環(huán)境設(shè)置；油盒蓋C3)的上端正中設(shè)置有通孔，所述通孔的內(nèi)徑大于錐形棒(4)的外徑，在所述通孔的兩邊設(shè)置有對稱的第三定位孔(3. 1)和第四定位孔(3.幻，第三定位孔(3. 1)和第四定位孔 (3. 2)的孔徑相等，第三定位孔(3. 1)和第四定位孔(3. 2)的孔徑小于所述通孔的內(nèi)徑； ㈡關(guān)于純滑動摩擦將直徑已知的四顆軸承滾球(5)放入與之匹配的油盒(1)內(nèi)，在四顆軸承滾球(5)的正中和外圍分別放上錐形棒(4)和壓球環(huán)O)，將油盒蓋C3)旋接在油盒(1)上部外圓柱面設(shè)置的外螺紋(1. 7)上，通過油盒蓋C3)上的第三定位孔(3. 1)和第四定位孔(3. 2)并在力矩扳手作用下將油盒蓋C3)與油盒(1)擰緊，力矩扳手的擰緊力控制在5(Γ200Ν，然后將錐形棒的上端與外接驅(qū)動芯軸聯(lián)接，通過油盒(1)下部的加載孔(1.2)對油盒(1)施加向上的軸向力，該軸向力控制在20(Γ1000Ν，在該軸向力控制下外接驅(qū)動芯軸的轉(zhuǎn)速控制在1000 1800r/min，外接驅(qū)動芯軸帶動錐形棒(4)對四顆軸承滾球( 實施純滑動摩擦， 純滑動摩擦的時間控制在30 60 min ； ㈢關(guān)于性能指標(biāo)試驗 ￡關(guān)于所選潤滑劑的性能評定分別選用兩種或兩種以上的潤滑劑，錐形棒由軸承鋼制作，軸承滾球或為陶瓷滾球或為鋼質(zhì)滾球，用對比試驗來評定兩種或兩種以上潤滑劑對軸承滾球的潤滑性能，所選潤滑劑的性能評定方式如下先按上述(二)關(guān)于純滑動摩擦并在相同設(shè)定的試驗條件下，分別將兩種或兩種以上潤滑劑中的任一種潤滑劑r倒入油盒中，該任一種潤滑劑r要完全覆蓋住四顆軸承滾球的球體；當(dāng)純滑動摩擦+任一種潤滑劑r試驗結(jié)束后，卸下油盒并將油盒蓋打開，將該任一種潤滑劑r倒出，用放大鏡或光學(xué)顯微鏡測量四顆軸承滾球的磨斑直徑，計算出四顆軸承滾球的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dr ；同理將兩種或兩種以上潤滑劑中的另一種潤滑劑1倒入油盒中，經(jīng)純滑動摩擦+另一種潤滑劑1試驗結(jié)束后能求出四顆軸承滾球的平均磨斑直徑并標(biāo)記為D1，依此類推可以計算出兩種以上潤滑劑的Dr、Dl、…、Di，注意軸承滾球在上述試驗中的直徑尺寸完全一致，若四顆軸承滾球是陶瓷滾球時其Dr、Dl、…、Di中計算值較小的則說明所對應(yīng)的潤滑劑是陶瓷滾球最佳的潤滑劑且相對陶瓷滾球來說具有較好的潤滑性能; 若四顆軸承滾球是鋼質(zhì)滾球時其Dr、Dl、…、Di中計算值較小的則說明所對應(yīng)的潤滑劑是鋼質(zhì)滾球最佳的潤滑劑且相對鋼質(zhì)滾球來說具有較好的潤滑性能，潤滑劑或是潤滑油或是潤滑脂；e關(guān)于軸承滾球的長時間磨損試驗選用同一種潤滑劑，錐形棒或由軸承鋼制成或由陶瓷材料制成，軸承滾球或為鋼質(zhì)滾球或為陶瓷滾球，通過對比試驗來評定不同材料下軸承滾球的長時間磨損效果，軸承滾球的長時間磨損試驗方式如下按上述(二)關(guān)于純滑動摩擦并在相同設(shè)定的試驗條件下向油盒內(nèi)加入同一種潤滑劑，當(dāng)軸承滾球是鋼質(zhì)滾球時分別選用鋼制錐形棒或是陶瓷錐形棒，試驗運轉(zhuǎn)60 min后停機，用放大鏡或光學(xué)顯微鏡測量四顆鋼質(zhì)滾球的磨斑直徑，分別計算出四顆鋼質(zhì)滾球在鋼制錐形棒下的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dg和在陶瓷錐形棒下的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dt ；同理當(dāng)軸承滾球是陶瓷滾球時分別選用鋼制錐形棒或是陶瓷錐形棒，試驗運轉(zhuǎn)60 min后停機，用放大鏡或光學(xué)顯微鏡測量四顆鋼質(zhì)滾球的磨斑直徑，分別計算出四顆陶瓷滾球在鋼制錐形棒下的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dgl和在陶瓷錐形棒下的平均磨斑直徑并標(biāo)記為Dtl，Dg、 Dt、Dgl和Dtl中算值較小的說明使用該材料的軸承滾球在長時間磨損狀態(tài)下具有較好的耐磨性能。
全文摘要
一種軸承滾球在純滑動摩擦下的性能指標(biāo)試驗方法，軸承滾球或是鋼質(zhì)滾球或是陶瓷滾球，試驗裝置包括油盒(1)、壓球環(huán)(2)、油盒蓋(3)和錐形棒(4)，其中油盒設(shè)置有第一定位孔(1.1)、加載孔(1.2)、加熱盲孔(1.3)、溫度傳感器放置盲孔(1.4)、第二定位孔(1.5)、圓錐面形腔(1.6)、外螺紋(1.7)和圓柱面形腔(1.8)，油盒蓋設(shè)置有第三定位孔(3.1)和第四定位孔(3.2)，在該試驗裝置匹配下對軸承滾球?qū)嵤┘兓瑒幽Σ?，在純滑動摩擦條件下分別對所選潤滑劑進行性能評定和軸承滾球所用材料的長時間磨損試驗，試驗裝置具有結(jié)構(gòu)簡單且使用方便之特點，本發(fā)明的性能指標(biāo)試驗方法操作簡單、易于實現(xiàn)。
文檔編號G01N3/56GK102564882SQ201210000938
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月4日
發(fā)明者丁海善, 何強, 葉軍, 張海鵬, 李澤強, 牛青波, 王世鋒, 王瓊, 王艷 申請人:洛陽軸研科技股份有限公司