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原文传递预应力下微动摩擦磨损试验装置

专利名称：	预应力下微动摩擦磨损试验装置
摘要：	本发明涉及一种预应力下微动摩擦磨损试验装置，属于精密摩擦学领域。包括试验压力加载单元、预应力加载单元、往复微动单元以及数据采集单元，试验压力加载单元布置在上侧，由精密伺服电动缸提供动力，完成精确闭环压力加载；预应力加载单元布置在下侧，由精密伺服电机提供动力，经由两级蜗轮蜗杆减速机构配合双向丝杠螺母副完成精确预应力加载；往复微动单元布置在上侧，由精密压电促动器输出动力实现往复位移；数据采集单元包括二维力传感器、拉压力传感器等。本发明原理可靠，结构紧凑，同步性高，补偿精确，可为预应力工况条件下微动摩擦磨损提供有效测试手段。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	吉林;22
申请人：	吉林大学
发明人：	刘欣;赵宏伟;李磊;田媛
专利状态：	有效
申请日期：	2019-01-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201910000752.0
公开号：	CN109682705A
代理机构：	吉林长春新纪元专利代理有限责任公司
代理人：	王怡敏
分类号：	G01N3/56(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	130000 吉林省长春市前进大街2699号
主权项：	1.一种预应力下微动摩擦磨损试验装置，其特征在于：包括试验压力加载单元、预应力加载单元、往复微动单元以及数据采集单元，试验压力加载单元布置在上侧，由精密伺服电动缸（14）提供动力，完成精确闭环压力加载；预应力加载单元布置在下侧，由精密伺服电机（2）提供动力，经由两级蜗轮蜗杆减速机构配合双向丝杠螺母副完成精确预应力加载；往复微动单元布置在上侧，由精密压电促动器（13）输出动力实现往复位移；数据采集单元包括二维力传感器（11）、拉压力传感器（23）。 2.根据权利要求1所述的预应力下微动摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述试验压力加载单元是：精密伺服电动缸（14）直接输出位移，带动上试件杆（12）向着平面试件接近，当上、下试件接触后完成压力加载，并通过二维力传感器（11）的反馈实现压力的精确控制。 3.根据权利要求2所述的预应力下微动摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述的精密伺服电动缸（14）通过电动缸连接板（17）与侧支撑板（16）刚性连接。 4.根据权利要求1所述的预应力下微动摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述预应力加载单元是：精密伺服电机（2）驱动扭矩经由一级蜗轮（24）、一级蜗杆（3）和二级蜗杆（27）、二级蜗轮（8）增扭减速后，带动精密丝杠（21）旋转，精密丝杠（21）与螺母座（20）配合将旋转运动变为预应力单元支撑台（5）的整体移动，通过平面试件下夹具（9）和平面试件上夹具（10）实现预应力加载。 5.根据权利要求4所述的预应力下微动摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述的一级蜗轮（24）、二级蜗杆（27）通过一根公共轴（26）及精密轴承（28）固定在轴承支座（4）上，轴承支座（4）与下支撑平台（1）刚性连接。 6.根据权利要求4所述的预应力下微动摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述的精密丝杠（21）通过精密滚珠丝杠轴承座（7）刚性支撑，配合连接精密螺母座（20），精密螺母座（20）与预应力单元支撑台（5）通过螺钉连接，平面试件下夹具（9）通过过渡板（6）与预应力单元支撑台（5）刚性连接。 7.根据权利要求1所述的预应力下微动摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述往复微动单元是：精密压电促动器（13）输出轴直接输出位移带动上试件杆（12）实现往复微动；精密压电促动器（13）与促动器连接座（15）刚性连接，促动器连接座（15）与侧支撑板（16）刚性固定，上试件杆（12）与精密压电促动器（13）的输出端螺纹连接。 8.根据权利要求1所述的预应力下微动摩擦磨损试验装置，其特征在于：所述的数据采集单元是：拉压力传感器（23）一端与预应力单元支撑台（5）刚性连接，另一端与固定螺母（22）连接，拉压力传感器（23）测量预应力并进行反馈调节，控制精密伺服电机（2）输出准确信号，实现精准控制；二维力传感器（11）采集压力和摩擦力，同时进行反馈和补偿，保证压力的精准加载和摩擦力的准确输出。
所属类别：	发明专利