CN210198886U - 一种旋转摩擦磨损实验仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及材料表面摩擦磨损性能试验设备，具体涉及一种旋转摩擦磨损实验仪，包括底座、旋转基座、升降机构、机头和连接固定板，旋转基座和升降机构固定在底座上，升降机构连接在旋转基座右端，机头设置在旋转基座和升降机构上端，机头下部设有连接孔，连接孔设置在机头右部，升降机构连接在连接孔内，连接固定板设置在旋转基座和机头左端，连接固定板上部连接机头，连接固定板下部连接旋转基座，增加了试验设备整体的稳定性，使摩擦副结构设计更为合理，同时可以准确测量和显示出摩擦半径的数值。

Description

一种旋转摩擦磨损实验仪

技术领域

本实用新型涉及材料表面摩擦磨损性能试验设备，具体涉及一种旋转摩擦磨损实验仪。

背景技术

近十多年来,材料表面的研究在国防、科技、工业、农业领域得到广泛应用, 特别是离子镀涂层在工具、模具、仪器部件、装饰等方面的应用,收到了很大的经济效益和社会效益；因此，涂层的各项机械性能的检测是当前涂层产品开发的关键，涂层产品的各项技术指标也成为供需双方首先关注的焦点。

目前现有技术公开的摩擦磨损试验设备有往复式和旋转式，而旋转式试验设备存在以下缺点：一是机械结构设计存在缺陷，造成测量精度不高、测量稳定性差等问题；二是摩擦副结构不合理，严重影响试验数据，三是调节旋转摩擦半径时不能准确测量并显示出摩擦半径的数值，造成的误差影响试验数据的对比。

实用新型内容

为克服上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种旋转摩擦磨损实验仪，增加了试验设备整体的稳定性，使摩擦副结构设计更为合理，同时可以准确测量和显示出摩擦半径的数值，解决了现有技术中存在的问题。

本实用新型所采用的技术方案是：一种旋转摩擦磨损实验仪，包括底座、旋转基座、升降机构、机头和连接固定板，旋转基座和升降机构固定在底座上，升降机构连接在旋转基座右端，机头设置在旋转基座和升降机构上端，机头下部设有连接孔，连接孔设置在机头右部，升降机构连接在连接孔内，连接固定板设置在旋转基座和机头左端，连接固定板上部连接机头，连接固定板下部连接旋转基座。

进一步所述的升降机构包括筒体、活塞、主轴、涡轮、蜗杆和手轮，涡轮和蜗杆设置在筒体内，涡轮和蜗杆相互啮合，涡轮水平设置，主轴竖直设置，主轴和涡轮通过螺纹连接，活塞连接在主轴上端，活塞上部连接在连接孔内，蜗杆一端伸出筒体连接手轮。

进一步所述机头还包括机头体和摩擦副，摩擦副连接在机头体内，摩擦副包括接触头，接触头与机头体连接，接触头设置在机头体和旋转基座之间。

进一步所述摩擦副还包括横梁和转轴，机头体内设有空腔，横梁横向设置在空腔内，转轴水平设置，转轴轴线方向与横梁布设方向垂直，转轴设置在横梁右部，横梁和机头体通过转轴转动连接，接触头连接在横梁上。

进一步所述摩擦副还包括滑块、横梁支架和立轴，空腔下端设有滑槽，滑槽设置在机头体右部，滑块设置在滑槽内，立轴连接在滑块上端，横梁支架上开设有方孔，方孔水平设置，方孔贯穿横梁支架，横梁穿过方孔，所述转轴设有两个，转轴对称连接在横梁两边，横梁和横梁支架通过转轴转动连接，横梁上开设有条形孔，横梁支架通过轴承连接在立轴上，立轴贯穿横梁支架和条形孔。

进一步所述摩擦副还包括微分头，微分头固定在机头体右端，微分头水平设置，微分头贯穿机头体，微分头的旋转刻度部设置在机头体外部，微分头的检测头与滑块贴合。

进一步所述摩擦副还包括传感器连接块、传感器和传感器支架，传感器设置在横梁下方，传感器水平设置，传感器设置在转轴左端，传感器连接块连接传感器和横梁，传感器连接块连接在传感器左端，传感器右端连接在传感器支架上，传感器支架连接传感器和滑块，传感器为摩擦力传感器，传感器型号为：永正牌108AA-1KG。

进一步所述摩擦副还包括螺杆、配重块、压杆和砝码盘，横梁右端伸出机头体，横梁右端连接有螺杆，螺杆水平设置，螺杆上螺纹连接有配重块，横梁左端连接有压杆，压杆竖直设置，压杆下端伸出机头体，压杆下端连接接触头，压杆上端连接砝码盘，砝码盘设置在机头体外，接触头、压杆和砝码盘设置在同一轴线上。

进一步所述的旋转基座包括基座体、电机、齿轮齿带、传动轴和转动工作台，基座体连接在底座上，电机竖直固定在基座体内，传动轴通过轴承连接在基座体内，传动轴与电机平行布设，齿轮齿带连接在传动轴和电机下端，转动工作台连接在传动轴上端，接触头设置和转动工作台之间。

进一步所述连接固定板通过紧固螺钉与机头连接，连接固定板上部开设有长条台阶孔，长条台阶孔竖直设置，长条台阶孔内设有台阶面，紧固螺钉穿过长条台阶孔与机头连接，紧固螺钉与台阶面贴合。

本实用新型的有益效果是：通过稳定的旋转基座提升设备的旋转稳定性，通过升降机构结合连接固定板将机头和旋转基座固定连接为一体，同时配合底座，进一步提升了设备在运转时的稳定性，避免了设备的抖动等问题，通过升降机构内的蜗轮蜗杆结构以及连接固定板的双重保障，防止机头部在工作过程中上下偏移以及抖动，使试验数据更加精准，通过机头内的摩擦副的精密结构及传感器的位置合理设置，进一步确保了试验数据的真实可靠性，通过微分头调节摩擦半径更加精准，并能够准确显示摩擦半径的数值，同时在试验结束后也能直观的观测到摩擦半径是否发生偏移。

附图说明

图1是本实用新型外形结构示意图；

图2是本实用新型旋转基座半剖结构示意图；

图3是本实用新型升降机构半剖结构示意图；

图4是图3升降机构A-A截面结构示意图；

图5是机头半剖结构示意图；

图6是机头俯视半剖结构示意图；

图7是固定板剖视结构示意图。

图中：1.底座，2.旋转基座，201.基座体，204.电机，205.齿轮齿带，206.传动轴，207.转动工作台，3.升降机构，301.筒体，302.活塞，303主轴，306.涡轮，307.蜗杆，308.手轮，4.机头，401.连接孔，402.机头体，403.空腔，404.滑槽，5.固定板，501.长条台阶孔，502.台阶面，6.紧固螺钉，7.摩擦副，701.接触头，702.横梁，703.转轴，704.滑块，705.支架，706.立轴，707.方孔，708.条形孔，709.微分头，710.旋转刻度部，711.检测头，712.螺杆，713.配重块，714.压杆，715.砝码盘，716.传感器连接块，717.传感器，718.传感器支架。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明：一种旋转摩擦磨损实验仪，其特征在于：包括底座1、旋转基座2、升降机构3、机头4和连接固定板5，旋转基座2和升降机构3固定在底座1上，升降机构3连接在旋转基座2右端，机头4设置在旋转基座2和升降机构3上端，机头4下部设有连接孔401，连接孔401设置在机头4右部，升降机构3连接在连接孔401内，连接固定板5设置在旋转基座2和机头4左端，连接固定板5上部连接机头4，连接固定板5下部连接旋转基座2，上述各机构所组成旋转摩擦磨损实验仪1为一种稳定、可靠的机械结构，为现有常见的机械结构，升降机构3和机头4通过连接孔401连接，实现了机头4的升降功能，方便设备的使用，以及检测件的装夹。

进一步所述的升降机构3包括筒体301、活塞302、主轴303、涡轮306、蜗杆307和手轮308，涡轮306和蜗杆307设置在筒体301内，涡轮306和蜗杆307相互啮合，涡轮306水平设置，主轴303竖直设置，主轴303和涡轮306通过螺纹连接，活塞302连接在主轴303上端，活塞302上部连接在连接孔401内，蜗杆307一端伸出筒体301连接手轮308，通过转动手轮308，带动蜗杆307转动，蜗杆307带动涡轮306转动，涡轮306带动主轴303上下运动，主轴303带动活塞302上下运动，即使得机头4上下运动，选用蜗杆307和涡轮306进行传动，利用蜗轮蜗杆的自锁原理，可满足机头4在上下位置的调节上稳定可靠，同时能保证设备在运行过程中，机头4不会因为设备的运行而发生上下位置的偏移，升降机构3的其余机械结构的设计保证了整套传动机构的运行稳定。

进一步所述机头4还包括机头体402和摩擦副7，摩擦副7连接在机头体402内，摩擦副7包括接触头701，接触头701与机头体402连接，接触头701设置在机头体402和旋转基座2之间，通过旋转基座2带动检测件旋转，此时接触头701与检测件之间即形成了一个以接触点为轨迹的摩擦圆周，此时的摩擦圆周的半径即为摩擦半径，摩擦圆周的切向方向所受的力即为摩擦力，检测件与接触头701之间既形成了旋转摩擦磨损试验的基本要求。

进一步所述摩擦副7还包括横梁702和转轴703，机头体402内设有空腔403，横梁702横向设置在空腔403内，转轴703水平设置，转轴703轴线方向与横梁702布设方向垂直，转轴703设置在横梁702右部，横梁702和机头体402通过转轴703转动连接，接触头701连接在横梁702上对摩擦副7进一步优化增加横梁702和转轴703，并将转轴703设置在横梁702的右部，根据杠杆原理，横梁702左端既接触头701所在位置重力较大，接触头701会向下沉，当接触头701与检测件接触后，将机头整体向下调整，则接触头701会对检测件产生一个压力，使得摩擦副7自然形成了一个压力。

进一步所述摩擦副7还包括滑块704、横梁支架705和立轴706，空腔403下端设有滑槽404，滑槽404设置在机头体402右部，滑块704设置在滑槽404内，立轴706连接在滑块704上端，横梁支架705上开设有方孔707，方孔707水平设置，方孔707贯穿横梁支架705，横梁702穿过方孔707，所述转轴703设有两个，转轴703对称连接在横梁702两边，横梁702和横梁支架705通过转轴703转动连接，横梁702上开设有条形孔708，横梁支架705通过轴承连接在立轴706上，立轴706贯穿横梁支架705和条形孔708，设置两个转轴703一方面增加横梁702的转动稳定性，另一方面配合上述的特殊结构设计，即可使得摩擦副7能在机头体402内进行左右移动，进行左右移动的目的是为了改变接触头701和检测件的相对位置，即为改变摩擦半径，在相同的技术条件下对不同摩擦半径下的检测件进行试验，即可形成有效的实验数据对比，同时保留了前述的杠杆结构。

进一步所述摩擦副7还包括微分头709，微分头709固定在机头体402右端，微分头709水平设置，微分头709贯穿机头体402，微分头709的旋转刻度部710设置在机头体402外部，微分头709的检测头711与滑块704贴合，增加微分头709，通过调节微分头709即可准确的反映出摩擦半径改变的数值，同时试验结束后也可用于观察摩擦半径是否发生偏移，使用方便、简单有效。

进一步所述摩擦副7还包括传感器连接块716、传感器717和传感器支架718，传感器717设置在横梁702下方，传感器717水平设置，传感器717设置在转轴703左端，传感器连接块716连接传感器717和横梁702，传感器连接块716连接在传感器717左端，传感器717右端连接在传感器支架718上，传感器支架718连接传感器717和滑块704，传感器717为摩擦力传感器，传感器型号为：永正牌108AA-1KG，在摩擦力的作用下使得横梁702受到一个大小相等、反向相反的反作用力，此时传感器717即可测得一个摩擦力的信号，传感器717在安装好后，根据传感器717与横梁702连接处和接触头701之间的距离关系，对传感器717的参数进行调整，即可保证传感器717所检测到的力即为接触头701与检测件之间的摩擦力，在摩擦副7可移动的前提下，增设传感器支架718，通过传感器支架718将传感器717连接在横梁702和滑块704之间，既不影响传感器717的测量，同时将传感器717与摩擦副7连接为同一整体，即可在调节摩擦半径的时候保证传感器717一同运动，传感器717相对接触头701的相对位置关系不发生改变，不需要对传感器717的参数进行调节，进一步保证了实验数据的可靠性，使得进行实验数据的对比更加真实有效。

进一步所述摩擦副7还包括螺杆712、配重块713、压杆714和砝码盘715，横梁702右端伸出机头体402，横梁702右端连接有螺杆712，螺杆712水平设置，螺杆712上螺纹连接有配重块713，横梁702左端连接有压杆714，压杆714竖直设置，压杆714下端伸出机头体402，压杆714下端连接接触头701，压杆714上端连接砝码盘715，砝码盘715设置在机头体402外，接触头701、压杆714和砝码盘715设置在同一轴线上，增加螺杆712和配重块713既使得横梁702形成类似与天平的结构，通过调节配重块713，既能调整接触头701下沉的位置，同时能简单地变化横梁702左端向下的压力，也可实现对横梁702的调平，使得接触头701向下的压力为0，增加压杆714的目的是为了减小接触头701的体积，因长时间进行试验，接触头701的磨损肯定较为严重，为了确保试验数据的准确性肯定需要定期更换接触头701，采用此种方法更为经济合理，增设砝码盘715，并且接触头701、压杆714和砝码盘715设置在同一轴线上，即可通过在砝码盘715内放置砝码，增加检测件上受到的压力，增加的压力即为砝码的重力。

进一步所述的旋转基座2包括基座体201、电机204、齿轮齿带205、传动轴206和转动工作台207，基座体201连接在底座1上，电机204竖直固定在基座体201内，传动轴206通过轴承连接在基座体201内，传动轴206与电机204平行布设，齿轮齿带205连接在传动轴206和电机204下端，转动工作台207连接在传动轴206上端，接触头701设置和转动工作台207之间，将转动部件内置于基座体201内，降低设备噪音，因结构及功能的限定，竖直布设电机204，可省略更多的传动部件，从而减小设备体积，更为经济。

进一步所述连接固定板5通过紧固螺钉6与机头4连接，连接固定板5上部开设有长条台阶孔501，长条台阶孔501竖直设置，长条台阶孔501内设有台阶面502，紧固螺钉6穿过长条台阶孔501与机头4连接，紧固螺钉6与台阶面502贴合，设置连接固定板5的目的是为了将机头4的左端与旋转基座2连接固定为一体，使得实现过程中设备整体稳定可靠，但是在检测件安装和拆卸时，需要将机头4进行升降操作，因此在连接固定板5上增设了长条台阶孔501和紧固螺钉6，调节机头4的高度时，先松开紧固螺钉6，当机头4位置调节稳定后，即将紧固螺钉6拧紧即可。

使用时，转动手轮308使机头4上升，然后通过配重块713对横梁702进行调平，然后将检测件水平固定在转动工作台207上，转动手轮308使机头下降，下降至接触头701与检测件接触，拧紧紧固螺钉6将机头4固定，然后通过微分头709调节摩擦半径，全部调整好后，将砝码安装至砝码盘715内，选择需要的砝码压力，然后启动本实用新型即可开始实验。

Claims (10)

1.一种旋转摩擦磨损实验仪，其特征在于：包括底座（1）、旋转基座（2）、升降机构（3）、机头（4）和连接固定板（5），旋转基座（2）和升降机构（3）固定在底座（1）上，升降机构（3）连接在旋转基座（2）右端，机头（4）设置在旋转基座（2）和升降机构（3）上端，机头（4）下部设有连接孔（401），连接孔（401）设置在机头（4）右部，升降机构（3）连接在连接孔（401）内，连接固定板（5）设置在旋转基座（2）和机头（4）左端，连接固定板（5）上部连接机头（4），连接固定板（5）下部连接旋转基座（2）。

2.根据权利要求1所述的一种旋转摩擦磨损实验仪，其特征在于：所述的升降机构（3）包括筒体（301）、活塞（302）、主轴（303）、涡轮（306）、蜗杆（307）和手轮（308），涡轮（306）和蜗杆（307）设置在筒体（301）内，涡轮（306）和蜗杆（307）相互啮合，涡轮（306）水平设置，主轴（303）竖直设置，主轴（303）和涡轮（306）通过螺纹连接，活塞（302）连接在主轴（303）上端，活塞（302）上部连接在连接孔（401）内，蜗杆（307）一端伸出筒体（301）连接手轮（308）。

3.根据权利要求1所述的一种旋转摩擦磨损实验仪，其特征在于：所述机头（4）还包括机头体（402）和摩擦副（7），摩擦副（7）连接在机头体（402）内，摩擦副（7）包括接触头（701），接触头（701）与机头体（402）连接，接触头（701）设置在机头体（402）和旋转基座（2）之间。

4.根据权利要求3所述的一种旋转摩擦磨损实验仪，其特征在于：所述摩擦副（7）还包括横梁（702）和转轴（703），机头体（402）内设有空腔（403），横梁（702）横向设置在空腔（403）内，转轴（703）水平设置，转轴（703）轴线方向与横梁（702）布设方向垂直，转轴（703）设置在横梁（702）右部，横梁（702）和机头体（402）通过转轴（703）转动连接，接触头（701）连接在横梁（702）上。

5.根据权利要求4所述的一种旋转摩擦磨损实验仪，其特征在于：所述摩擦副（7）还包括滑块（704）、横梁支架（705）和立轴（706），空腔（403）下端设有滑槽（404），滑槽（404）设置在机头体（402）右部，滑块（704）设置在滑槽（404）内，立轴（706）连接在滑块（704）上端，横梁支架（705）上开设有方孔（707），方孔（707）水平设置，方孔（707）贯穿横梁支架（705），横梁（702）穿过方孔（707），所述转轴（703）设有两个，转轴（703）对称连接在横梁（702）两边，横梁（702）和横梁支架（705）通过转轴（703）转动连接，横梁（702）上开设有条形孔（708），横梁支架（705）通过轴承连接在立轴（706）上，立轴（706）贯穿横梁支架（705）和条形孔（708）。

6.根据权利要求3所述的一种旋转摩擦磨损实验仪，其特征在于：所述摩擦副（7）还包括微分头（709），微分头（709）固定在机头体（402）右端，微分头（709）水平设置，微分头（709）贯穿机头体（402），微分头（709）的旋转刻度部（710）设置在机头体（402）外部，微分头（709）的检测头（711）与滑块（704）贴合。

7.根据权利要求6所述的一种旋转摩擦磨损实验仪，其特征在于：所述摩擦副（7）还包括传感器连接块（716）、传感器（717）和传感器支架（718），传感器（717）设置在横梁（702）下方，传感器（717）水平设置，传感器（717）设置在转轴（703）左端，传感器连接块（716）连接传感器（717）和横梁（702），传感器连接块（716）连接在传感器（717）左端，传感器（717）右端连接在传感器支架（718）上，传感器支架（718）连接传感器（717）和滑块（704），传感器（717）为摩擦力传感器，传感器型号为：永正牌108AA-1KG。

8.根据权利要求7所述的一种旋转摩擦磨损实验仪，其特征在于：所述摩擦副（7）还包括螺杆（712）、配重块（713）、压杆（714）和砝码盘（715），横梁（702）右端伸出机头体（402），横梁（702）右端连接有螺杆（712），螺杆（712）水平设置，螺杆（712）上螺纹连接有配重块（713），横梁（702）左端连接有压杆（714），压杆（714）竖直设置，压杆（714）下端伸出机头体（402），压杆（714）下端连接接触头（701），压杆（714）上端连接砝码盘（715），砝码盘（715）设置在机头体（402）外，接触头（701）、压杆（714）和砝码盘（715）设置在同一轴线上。

9.根据权利要求1所述的一种旋转摩擦磨损实验仪，其特征在于：所述的旋转基座（2）包括基座体（201）、电机（204）、齿轮齿带（205）、传动轴（206）和转动工作台（207），基座体（201）连接在底座（1）上，电机（204）竖直固定在基座体（201）内，传动轴（206）通过轴承连接在基座体（201）内，传动轴（206）与电机（204）平行布设，齿轮齿带（205）连接在传动轴（206）和电机（204）下端，转动工作台（207）连接在传动轴（206）上端，接触头（701）设置和转动工作台（207）之间。

10.根据权利要求4所述的一种旋转摩擦磨损实验仪，其特征在于：所述连接固定板（5）通过紧固螺钉（6）与机头（4）连接，连接固定板（5）上部开设有长条台阶孔（501），长条台阶孔（501）竖直设置，长条台阶孔（501）内设有台阶面（502），紧固螺钉（6）穿过长条台阶孔（501）与机头（4）连接，紧固螺钉（6）与台阶面（502）贴合。

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