专利名称：圆锥摩擦副性能试验机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测试技术领域，适用于圆锥表面摩擦副的摩擦性能和产品寿命试验，特 别是适合于汽车同步器齿环摩擦副的材料和成品试验的试验机。
背景技术：
目前通用的摩擦副试验机无法直接对圆锥磨擦副进行测试，如需取得圆锥磨擦副的相关 磨擦系数等，则只能通过T面试验、圆杵试验等方式获得具体实验数据后，再根据理论计算 换算成圆锥摩擦副数据，产品设计验证试验周期较长，而且由于未经实际实验验证，其结果 数据的可靠性存在较大不确定性，对设计生产的直接指导意义也存在较大缺陷。而专用于圆 锥摩擦副的摩擦性能和产品寿命试验、可直接获取其摩擦系数等数据的试验机， 一直未见诸 相关技术报道。
发明内容
木实用新型旨在解决传统摩擦副试验机无法直接获取圆锥摩擦副摩擦系数等数据的技术 问题，以提供一种专用于圆锥摩擦副的摩擦性能和产品寿命试验、可直接获取其摩擦系数等 数据的试验机。
本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的。
本实用新型的圆锥摩擦副性能试验机，由机座、驱动部件、测量部件和惯量部件构成； 机座由机身平板1、滑板2和设于两者之间的导轨构成；驱动部件包括滚动丝杠机构、同歩 带轮6、数控电机5、推力传感器14、连接座46构成，滚动丝杠机构的滚动螺母通过同歩带 轮6与数控rfc机5相连，滚动丝扛4与滚动螺母滚动配合，滚动丝扛4前端与连接座46之间 设有推力传感器14，连接座46设于滚动导轨滑座45上，滚动导轨滑座45的下方设有滚动 导轨47;测量部件的支座15设十滚动导轨滑座45上，支座15上设有套筒20和角座18，角 座18上设有位移传感器16，扭矩轴22位于套筒20内端盖17和端盖23之间，扭矩轴22与惯量轴31相邻近的端部上设有夹具24，扭矩传感器19设于套筒20上，其一端与设于滚动 丝扛4前端的平键48相连接，其另一端则固定在端盖17上；惯量部件的带轮座40固定于机 身平板1上，带轮座40上设有V带轮39和轴套33， V带轮39通过皮带与电机相连，惯量 轴31位于轴套33内，惯量轴31与扭矩轴22相邻近的端部上设有夹具，其另一端与惯量轮 38相连接，速度传感器43的测量单元与惯量轴31相接。
本实用新型的圆锥摩擦副性能试验机，其中所述的滚动丝杠机构包括滚动螺母座3、滚动 螺母、滚动丝扛4、连接套7和滚动花键轴8，滚动螺母设于螺母座3上，其与滚动丝扛4滚 动配合，滚动丝扛4通过连接套7与滚动花键轴8的一端相连接，滚动花键轴8的另一端与 芯轴11的一端相连接，芯轴11的另一端则通过弹簧12和弹簧座13与推力传感器14相连接。
本实用新型的圆锥摩擦副性能试验机，其中所述扭矩轴22的旋转轴线与惯量轴31的旋 转轴线同轴。
本实用新型的圆锥摩擦副性能试验机，其中所述的V带轮39轴心位置设有超越离合器35。
本实用新型圆锥摩擦副性能试验机的有益效果
1. 可直接获取圆锥摩擦副摩擦系数等性能实验数据；
2. 测试数据准确可靠；
3. 测试周期短。

图1主视图
图2俯视图
图3摩擦副局部放大图
图4滚动花键轴与芯轴连接部位局部放大图
图中标号说明1机身、2滑板、3滚动螺母座、4滚动丝扛、5数控电机、6同歩带轮、 7连接套、8滚动花键轴、9电机同歩带轮、10调节螺母、11芯轴、12弹簧、13弹簧座、14推力传感器、15支座、16位移传感器、17端盖、18角座、19扭矩传感器、20套筒、 21轴承、22扭矩轴、23端盖、24夹具、25内六角螺钉、26内锥试样、27螺圈、28外 锥试样、29内六角螺钉、30轴承座、31惯量轴、32端盖、33轴套、34弹性档圈、35超 越离合器、36圆螺母、37平键、38惯量轮、39V带轮、40带轮座、41向心轴承、42推 力轴承、43速度传感器、44平键、45滚动导轨滑座、46连接座、47滚动导轨、48沉头 螺钉、49锁块
具体实施方式
本实用新型详细结构、应用原理、作用与功效，参照附图l-4，通过如下实施方式予以说明。
参阅图l-4所示，本实用新型的圆锥摩擦副性能试验机，由机座、驱动部件、测量部件和
惯量部件构成；机座由机身平板1、滑板2和设于两者之间的导轨构成；驱动部件包括滚动
丝杠机构、同步带轮6、数控电机5、推力传感器14、连接座46构成，滚动丝杠机构的滚动 螺母通过同步带轮6与数控电机5相连，滚动丝扛4与滚动螺母滚动配合，滚动丝扛4前端 与连接座46之间设有推力传感器14，连接座46设于滚动导轨滑座45上，滚动导轨滑座45 的下方设有滚动导轨47;测量部件的支座15设于滚动导轨滑座45上，支座15上设有套筒 20和角座18，角座18上设有位移传感器16，扭矩轴22位于套筒20内端盖17和端盖23之 间，扭矩轴22与惯量轴31相邻近的端部上设有夹具24，扭矩传感器19设于套筒20上，其 一端与设于滚动丝扛4前端的平键48相连接，其另--端则固定在端盖17上；惯量部件的带 轮座40固定于机身平板1上，带轮座40上设有V带轮39和轴套33， V带轮39通过皮带与 电机相连，惯量轴31位于轴套33内，惯量轴31与扭矩轴22相邻近的端部上设有夹具，其 另一端与惯量轮38相连接，速度传感器43的测量单元与惯量轴31相接。
本实用新型的圆锥摩擦副性能试验机，其中所述的滚动丝杠机构包括滚动螺母座3、滚动 螺母、滚动丝扛4、连接套7和滚动花键轴8，滚动螺母设于螺母座3上，其与滚动丝扛4滚 动配合，滚动丝扛4通过连接套7与滚动花键轴8的一端相连接，滚动花键轴8的另一端与 芯轴11的一端相连接，芯轴11的另一端则通过弹簧12和弹簧座13与推力传感器14相连接。
本实用新型的圆锥摩擦副性能试验机，其中所述扭矩轴22的旋转轴线与惯量轴31的旋 转轴线同轴。本实用新型的圆锥摩擦副性能试验机，其中所述的V带轮39轴心位置设有超越离合器35。
实验开始前，将内锥试样26安装在夹具24上，用螺圈27固定内锥试样26，安装在扭矩 轴22上并确保与扭矩轴22同轴度。外锥试样28安装在惯量轴31上并确保与惯量轴31同轴 度，调整速度传感器43与齿形的距离。
试验开始，拖动电机带动惯量轴31及外锥试样28旋转达到一定的转速后，电机和V带 轮39停止转动，外锥试样28和惯量轴31在转动惯量作用下继续旋转。此时扭矩轴22及安 装其上的内锥试样26在数控电机5的作用下快速向右移动，直到内锥试样26的内圆锥表面 与外锥试样28的外圆锥表面接触，并达到一定的轴向压力为止，惯量轴31的转动惯量在两 个试样的表面摩擦力的作用下逐减衰减，惯量轴31的转速逐渐降低直至停止，即完成一个试 验循环。
整个过程，通过扭矩传感器19可测得试验过程的扭矩及变化，速度传感器43可测得试 验过程的转速，推力传感器14可测得试验过程的轴向压力，位移传感器16可测得试验过程 轴向位移及最终位置。
将上述数据输入控制系统并经过处理，可获得
1、 试验过程的扭矩及变化曲线；
2、 试验过程中扭矩轴的速率及速率变化曲线；
3、 试验过程位移与最终位置的变化曲线；
4、 通过系统内部的计时器可以获得试验过程的时间。
由此直接获取摩擦副摩擦系数等具体性能实验数据，验证试样的摩擦性能，同时经多次 反复试验可获得样件的使用寿命。
由上可见，采用本实用新型的圆锥摩擦副性能试验机，除可直接获取摩擦副摩擦系数等 具体性能实验数据外，由于复合采用于现代机电传感技术、计算机综合处理技术，因此使本 试验机还具有测试数据准确可靠、测试周期短等诸多优点。
权利要求1. 一种圆锥摩擦副性能试验机，其特征在于由机座、驱动部件、测量部件和惯量部件构成；机座由机身平板(1)、滑板(2)和设于两者之间的导轨构成；驱动部件包括滚动丝杠机构、同步带轮(6)、数控电机(5)、推力传感器(14)、连接座(46)构成，滚动丝杠机构的滚动螺母通过同步带轮(6)与数控电机(5)相连，滚动丝扛(4)与滚动螺母滚动配合，滚动丝扛(4)前端与连接座(46)之间设有推力传感器(14)，连接座(46)设于滚动导轨滑座(45)上，滚动导轨滑座(45)的下方设有滚动导轨(47)；测量部件的支座(15)设于滚动导轨滑座(45)上，支座(15)上设有套筒(20)和角座(18)，角座(18)上设有位移传感器(16)，扭矩轴(22)位于套筒(20)内端盖(17)和端盖(23)之间，扭矩轴(22)与惯量轴(31)相邻近的端部上设有夹具(24)，扭矩传感器(19)设于套筒(20)上，其一端与设于滚动丝扛(4)前端的平键(48)相连接，其另一端则固定在端盖(17)上；惯量部件的带轮座(40)固定于机身平板(1)上，带轮座(40)上设有V带轮(39)和轴套(33)，V带轮(39)通过皮带与电机相连，惯量轴(31)位于轴套(33)内，惯量轴(31)与扭矩轴(22)相邻近的端部上设有夹具，其另一端与惯量轮(38)相连接，速度传感器(43)的测量单元与惯量轴(31)相接。
2. 如权利要求1所述的圆锥摩擦副性能试验机，其特征在于所述的滚动丝杠机构包括滚动 螺母座(3)、滚动螺母、滚动丝扛(4)、连接套(7)和滚动花键轴(8)，滚动螺母设于 螺母座(3)上，其与滚动丝扛(4)滚动配合，滚动丝扛(4)通过连接套(7)与滚动花 键轴(8)的一端相连接，滚动花键轴(8)的另一端与芯轴(11)的一端相连接，芯轴(11) 的另一端则通过弹簧(12)和弹簧座(13)与推力传感器(14)相连接。
3. 如权利要求1所述的圆锥摩擦副性能试验机，其特征在于所述扭矩轴(22)的旋转轴线 与惯量轴(31)的旋转轴线同轴。
4. 如权利要求1所述的圆锥摩擦副性能试验机，其特征在于所述的V带轮(39)轴心位 置设有超越离合器(35)。
专利摘要本实用新型的圆锥摩擦副性能试验机，涉及测试技术领域，旨在解决传统摩擦副试验机无法直接获取圆锥摩擦副摩擦系数等数据的技术问题。本实用新型圆锥摩擦副性能试验机，由机座、驱动部件、测量部件和惯量部件构成；机座由机身平板1、滑板2和设于两者之间的导轨构成；驱动部件包括滚动丝杠机构、同步带轮6、数控电机5、推力传感器14、连接座46构成；测量部件包括位移传感器16、扭矩传感器19；惯量部件包括带轮座40、V带轮39、惯量轴31、惯量轮38和速度传感器43。本实用新型适用于汽车同步器齿环摩擦副的材料和成品试验。
文档编号G01N19/02GK201229291SQ20082006406
公开日2009年4月29日 申请日期2008年7月2日 优先权日2008年7月2日
发明者李勇刚 申请人:成都豪能科技股份有限公司