一种柔性环的滑动磨擦测试试验装置的制作方法

本发明涉及柔性环磨擦测试，具体为一种柔性环的滑动磨擦测试试验装置。

背景技术：

1、在材料科学和机械工程领域，柔性环作为关键零部件，其滑动摩擦磨损性能直接影响整个系统的可靠性、寿命和安全性。因此，对柔性环材料进行准确的摩擦学测试是产品研发和质量控制中不可或缺的环节。

2、目前，现有的柔性环摩擦测试装置普遍采用较为传统的结构，通常包括一个驱动电机、上下两个用于夹持试样的压盘以及一个简单的压力加载机构。其测试通过砝码或弹簧施加恒定的压力，使试样与固定的对磨件产生相对滑动，从而进行摩擦测试。因此传统装置由于采用砝码或弹簧加载，提供的压力是固定不变的。在许多高速旋转设备中，柔性环所承受的压力会随转速的增加而显著增大。现有装置的恒压加载方式无法模拟这种压力随转速变化的动态特性，难以评估柔性环在变载工况下的摩擦性能。

技术实现思路

1、为克服上述现有技术的缺陷，本发明提供如下技术方案：一种柔性环的滑动磨擦测试试验装置，包括旋转安装在测试台上的释放齿环和磨擦执行齿轮安装盘，释放齿环与磨擦执行齿轮安装盘同轴配合，磨擦执行齿轮安装盘上表面的圆心位置旋转配合有中心驱动齿轮，中心驱动齿轮与释放齿环之间通过多个磨擦执行齿轮啮合传动，每个磨擦执行齿轮的轴心位置均固定贯穿插入有中空管轴，所有的中空管轴均旋转贯穿的插入在磨擦执行齿轮安装盘与顶部旋转平台盘之间，中空管轴的其中一端贯穿至磨擦执行齿轮安装盘的下表面，每个中空管轴位于磨擦执行齿轮安装盘下表面的一端均固定配设有蓝牙万用表；中空管轴的另一端贯穿至顶部旋转平台盘的上表面，每个中空管轴位于顶部旋转平台盘上表面的一端均固定有底部磨擦测试压盘；每个底部磨擦测试压盘上方均对应的同轴配设有顶部磨擦测试压盘，顶部磨擦测试压盘与底部磨擦测试压盘的相对面采用内凹设置，用于防止柔性环试样滑出，底部磨擦测试压盘和顶部磨擦测试压盘用于夹持挤压柔性环试样。

2、优选地，其中顶部磨擦测试压盘和底部磨擦测试压盘的相对面上能够以便于拆卸的方式固定有与柔性环试样导电磨擦配合的对磨导电环（与柔性环试样发生磨擦的导电金属环），安装在底部磨擦测试压盘上的对磨导电环与蓝牙万用表导电连接。

3、优选地，测试台的下表面位于释放齿环的正下方位置固定有与释放齿环磁力配合的环形电磁铁，环形电磁铁上固定有圆柱电磁铁支架，圆柱电磁铁支架上滑动插入有两个圆柱电磁铁，每个圆柱电磁铁上均固定套设有圆柱电磁铁防脱环，其中圆柱电磁铁与磨擦执行齿轮安装盘磁力磨擦配合。

4、优选地，测试台通过多个测试台支架固定安装在法兰试验座的上方，法兰试验座上固定安装有电动机，电动机的输出轴依次旋转贯穿圆柱电磁铁支架、磨擦执行齿轮安装盘与中心驱动齿轮固定，用于直接驱动中心驱动齿轮旋转；测试台上还扣设有透明防护罩，透明防护罩以磁吸的方式吸附在测试台上表面的圆周位置。

5、优选地，每个顶部压力杆均滑动插入在对应的顶部压力杆支架上，所有的顶部压力杆支架均固定在l形摆臂支架上，l形摆臂支架固定在顶部旋转平台盘上，l形摆臂支架的圆周边缘位置以摆动的方式活动连接有与顶部压力杆相同数量的l形摆臂，l形摆臂远离l形摆臂支架的一端固定有铅球。

6、优选地，每个l形摆臂上均开设有下压滑槽，下压滑槽内滑动设置有下压滑销，下压滑销固定在顶部压力杆的顶端，顶部压力杆的顶端开设有用于容纳l形摆臂的开槽。

7、优选地，l形摆臂支架的中心位置通过上料电磁铁支架固定有上料电磁铁，上料电磁铁上表面的圆周位置固定安装有与l形摆臂相同数量的滑动导杆，每个滑动导杆上均滑动套设有与上料电磁铁磁力配合的铁块，铁块与l形摆臂位于铅球的一端之间通过联动拉杆活动连接。

8、优选地，l形摆臂由长段和短段组成，其中下压滑槽开设在长段位置，铅球固定在短段位置；长段与顶部旋转平台盘上表面之间存在夹角，联动拉杆与顶部旋转平台盘上表面之间存在夹角。

9、本发明与现有技术相比具备以下有益效果：（1）本发明利用顶部旋转平台盘带动l形摆臂同步旋转，通过铅球产生离心力对顶部磨擦测试压盘施加压力，使柔性环试样所承受的磨擦压力能够随电动机转速自动变化，能够实现磨擦测试中接触压力的动态调节，更加贴近实际高速运动工况，提高测试结果的真实性和参考价值；（2）本发明将导电性能测试深度集成于摩擦测试装置中。通过中空管轴内的导电路径，将在摩擦界面处的一对对磨导电环与试样及蓝牙万用表串联，在试样承受动态摩擦力的同时，实时监测其导电性能的衰变。这为研究材料在动态磨损下的功能失效机理提供了数据参考；（3）本发明通过环形电磁铁、圆柱电磁铁及透明防护罩之间的联动控制，并结合限位开关形成保护模式，当透明防护罩未安装时自动解除磨擦加载状态，使动力能够自动释放，避免旋转部件受到人为阻挡产生安全隐患，提高整个试验设备运行过程中的安全性和可靠性。

1.一种柔性环的滑动磨擦测试试验装置，其特征在于：包括旋转安装在测试台（101）上的释放齿环（201）和磨擦执行齿轮安装盘（202），释放齿环（201）与磨擦执行齿轮安装盘（202）同轴配合，磨擦执行齿轮安装盘（202）上表面的圆心位置旋转配合有中心驱动齿轮（209），中心驱动齿轮（209）与释放齿环（201）之间通过多个磨擦执行齿轮（208）啮合传动，每个磨擦执行齿轮（208）的轴心位置均固定贯穿插入有中空管轴（207），所有的中空管轴（207）均旋转贯穿的插入在磨擦执行齿轮安装盘（202）与顶部旋转平台盘（210）之间，中空管轴（207）的其中一端贯穿至磨擦执行齿轮安装盘（202）的下表面，每个中空管轴（207）位于磨擦执行齿轮安装盘（202）下表面的一端均固定配设有蓝牙万用表（203）；中空管轴（207）的另一端贯穿至顶部旋转平台盘（210）的上表面，每个中空管轴（207）位于顶部旋转平台盘（210）上表面的一端均固定有底部磨擦测试压盘（211）；

2.根据权利要求1所述的一种柔性环的滑动磨擦测试试验装置，其特征在于：其中顶部磨擦测试压盘（212）和底部磨擦测试压盘（211）的相对面上能够以便于拆卸的方式固定有与柔性环试样（214）导电磨擦配合的对磨导电环，安装在底部磨擦测试压盘（211）上的对磨导电环与蓝牙万用表（203）导电连接。

3.根据权利要求2所述的一种柔性环的滑动磨擦测试试验装置，其特征在于：测试台（101）的下表面位于释放齿环（201）的正下方位置固定有与释放齿环（201）磁力配合的环形电磁铁（221），环形电磁铁（221）上固定有圆柱电磁铁支架（204），圆柱电磁铁支架（204）上滑动插入有两个圆柱电磁铁（205），每个圆柱电磁铁（205）上均固定套设有圆柱电磁铁防脱环（206），其中圆柱电磁铁（205）与磨擦执行齿轮安装盘（202）磁力磨擦配合。

4.根据权利要求3所述的一种柔性环的滑动磨擦测试试验装置，其特征在于：测试台（101）通过多个测试台支架（102）固定安装在法兰试验座（103）的上方，法兰试验座（103）上固定安装有电动机（105），电动机（105）的输出轴依次旋转贯穿圆柱电磁铁支架（204）、磨擦执行齿轮安装盘（202）与中心驱动齿轮（209）固定，用于直接驱动中心驱动齿轮（209）旋转；

5.根据权利要求4所述的一种柔性环的滑动磨擦测试试验装置，其特征在于：每个顶部压力杆（213）均滑动插入在对应的顶部压力杆支架（220）上，所有的顶部压力杆支架（220）均固定在l形摆臂支架（215）上，l形摆臂支架（215）固定在顶部旋转平台盘（210）上，l形摆臂支架（215）的圆周边缘位置以摆动的方式活动连接有与顶部压力杆（213）相同数量的l形摆臂（216），l形摆臂（216）远离l形摆臂支架（215）的一端固定有铅球（217）。

6.根据权利要求5所述的一种柔性环的滑动磨擦测试试验装置，其特征在于：每个l形摆臂（216）上均开设有下压滑槽（218），下压滑槽（218）内滑动设置有下压滑销（219），下压滑销（219）固定在顶部压力杆（213）的顶端，顶部压力杆（213）的顶端开设有用于容纳l形摆臂（216）的开槽。

7.根据权利要求6所述的一种柔性环的滑动磨擦测试试验装置，其特征在于：l形摆臂支架（215）的中心位置通过上料电磁铁支架（305）固定有上料电磁铁（301），上料电磁铁（301）上表面的圆周位置固定安装有与l形摆臂（216）相同数量的滑动导杆（302），每个滑动导杆（302）上均滑动套设有与上料电磁铁（301）磁力配合的铁块（303），铁块（303）与l形摆臂（216）位于铅球（217）的一端之间通过联动拉杆（304）活动连接。