(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210685448.6 (22)申请日 2022.06.15 (71)申请人 北京理工大 学 地址 100081 北京市海淀区中关村南大街5 号 (72)发明人 张昊　朱文第　 斯杰里马赫 ·亚历山大 　杜巍　 付洪宇　胡晨星　孙柏刚　汪新博　 (74)专利代理 机构 北京正阳理工知识产权代理 事务所(普通 合伙) 11639 专利代理师 张利萍 (51)Int.Cl. G01N 3/02(2006.01) G01N 3/56(2006.01) (54)发明名称 一种定常线接 触摩擦磨损试验机 (57)摘要 本发明公开了一种定常线接触摩擦磨损试 验机， 包括： 基座； 主轴， 具有沿水平方向延伸的 轴心线， 并转动地支承于基座的顶部； 驱动传动 机构， 固定安装于基座， 用于驱动主轴转动； 线接 触摩擦副， 包括摩擦环和摩擦板； 摩擦环与主轴 同心设置， 且可拆卸地安装于主轴的端部； 摩擦 环的外周面与摩擦板的表面之间形成定常线接 触摩擦； 加载机构安装于基座和主轴； 润滑油槽， 能够绕主轴的轴心线和纵向轴线摆动； 摩擦板安 装于润滑油槽的内底面； 检测机构， 用于检测线 接触摩擦副的接触压力和摩擦力； 控制机构， 与 驱动传动机构和检测机构信号连接。 上述试验机 能够保证摩擦副的定常线接触摩 擦， 并能够保证 持续稳定的润滑。 权利要求书3页 说明书8页 附图2页 CN 115078070 A 2022.09.20 CN 115078070 A 1.一种定常线接触摩擦磨损试验机， 其特 征在于， 包括： 基座； 主轴， 具有沿水平方向延伸的轴心线， 并能够绕轴心线转动地支承于所述基座的顶部； 驱动传动机构， 固定安装于所述基座， 用于驱动所述主轴转动； 线接触摩擦副， 包括摩擦环和摩擦板； 所述摩擦环与所述主轴同心设置， 且可拆卸地安 装于所述主轴的端部； 所述摩擦环的外周面与所述摩擦板的表面之间形成定常线接触摩 擦； 加载机构， 安装于所述基座和所述主轴， 用于调节所述摩擦板与所述摩擦环之间的正 压力； 润滑油槽， 安装于所述加载机构， 顶部设置有开口， 能够绕所述主轴的轴心线和纵向轴 线摆动， 用于容置润滑油； 所述主轴的轴心线与所述 纵向轴线在水平面内垂 直相交； 所述摩 擦板可拆卸地 安装于所述润滑油槽的内底面； 检测机构， 用于检测所述摩擦板与所述摩擦环之间的正压力和摩擦力； 控制机构， 与所述驱动传动机构和所述检测机构信号连接， 用于获取所述检测机构的 检测信号。 2.如权利要求1所述的定常线接触摩擦磨损试验机， 其特征在于， 所述驱动传动机构包 括驱动电机、 传动机构、 轴套、 支撑 板以及附件架； 所述驱动电机固定安装于所述基座， 通过 所述传动机构与所述主轴传动连接； 所述轴套通过 所述支撑 板固定安装于所述基座； 所述主轴通过轴 承安装于所述轴 套内， 所述主轴的轴心线与 所述驱动电机的轴心线平 行设置； 所述附件架能够绕所述主轴的轴心线摆动地安装于所述轴 套靠近所述摩擦环的一端， 用于支承所述加载机构； 所述附件架为空心块体结构， 并具有沿周向均匀分布地至少四个 侧面； 所述控制机构与所述驱动电机信号连接， 用于控制所述驱动电机和获取驱动电机的工 作状态信息 。 3.如权利要求2所述的定常线接触摩擦磨损试验机， 其特征在于， 所述加载机构包括两 个可调外轨、 加载外架、 加载底板、 载物平台、 导向分力架、 上滑轨、 支 点架、 杠杆、 导向座、 砝 码、 导向绳索和 加载绳索； 两个所述可调外轨对称分布于所述附件架 的两侧、 且能够沿所述主轴的轴向滑动， 所 述可调外 轨的中心轴线与所述主轴的轴心线平行且具有相同高度； 在两个所述可调外轨之间安装有能够绕所述纵向轴线和所述主轴的轴心线摆动的所 述加载外架； 在所述加载外架的内部四角设置有沿竖直方向延伸的滑动导轨； 沿竖直方向， 所述载物平台间隔设置于所述加载底板的顶部； 所述载物平台和所述加 载底板的外周面均 与所述滑动导轨的内侧面滑动配合； 所述检测机构包括固定安装于所述加载底板顶面的正压力传感器， 所述正压力传感器 用于检测所述加载底板施加于所述载物 平台的正压力； 所述润滑油槽固定安装于所述载物 平台的顶部；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115078070 A 2所述加载机构通过 所述加载底板带动所述摩擦板向所述摩擦环 施加正压力； 所述支点架固定安装于所述附件架的顶部， 并将所述上滑轨压接于所述附件架的顶 部； 所述导向分力架的顶端固定安装于所述上滑轨的端部， 为倒U形结构， 两侧设置有用于 对所述加载绳索进行导向的导向槽和定滑轮； 所述杠杆的中心轴 线以及所述主轴的轴心线位于同一个竖直平面内， 并且所述上滑轨 的中心线和所述杠杆 的中心轴线平行设置； 所述杠杆与所述主轴平行设置， 中部通过铰接 座可摆动地安装于所述支点架顶部， 一端通过转轴铰接有吊装座， 另一端连接有所述导向 绳索； 所述杠杆的摆动轴线与所述纵向轴线平行； 所述 吊装座的顶端能够绕转轴的轴心线 摆动， 转轴的轴心线与所述纵向轴线平行且位于同一个竖直平面内； 所述 吊装座的底端安 装有滚轴， 所述滚轴的轴心线与所述主轴的轴心线平行且位于同一个竖直平面内； 所述加载绳索为闭环结构， 顶部悬挂于所述滚轴， 底部套设于所述加载底板的外周侧， 中部通过 所述导向分力架的导向槽和定滑轮、 以及所述加载底板 两侧的定滑轮进行导向； 所述导向绳索的底端绕过 所述导向座后与所述砝码连接； 所述导向座固定安装于所述基座且位于所述杠杆的底部， 内部设置有绕水平轴线转动 的两个定滑轮， 用于通过两个定滑轮控制所述 导向绳索的中部沿水平方向进行延伸。 4.如权利要求2所述的定常线接触摩擦磨损试验机， 其特征在于， 所述传动机构为带传 动机构、 齿轮传动机构或链传动机构。 5.如权利要求3所述的定常线接触摩擦磨损试验机， 其特征在于， 所述检测机构还包括 传感器支座和摩擦力传感器； 所述传感器支座固定安装于所述基座； 所述摩擦力传感器固定安装于所述传感器支座的顶部， 并与所述附件架相连接， 用于 检测由所述附件架传递的摩擦力。 6.如权利要求5所述的定常线接触摩擦磨损试验机， 其特征在于， 还包括与 所述控制机 构信号连接的显示装置； 根据所述控制机构获取的信号， 所述显示装置用于显示所述驱动电机的工作状态信 息、 所述摩擦力传感器和所述 正压力传感器采集的数值。 7.如权利要求1 ‑6任一项所述的定常线接触摩擦磨损试验机， 其特征在于， 所述主轴的 端面设置有螺纹孔； 所述摩擦环通过第一锁紧螺 栓安装于所述主轴。 8.如权利要求1 ‑6任一项所述的定常线接触摩擦磨损试验机， 其特征在于， 所述摩擦板 为设置有中心通孔的环形板， 并通过穿设于所述中心通孔的第二锁紧螺栓安装于所述润滑 油槽； 所述摩擦板通过转动可实现重复利用。 9.如权利要求2 ‑6任一项所述的定常线接触摩擦磨损试验机， 其特征在于， 还包括安装 于所述驱动电机的转速传感器； 所述转速传感器与所述控制机构信号连接， 用于检测所述驱动电机的转速 。 10.如权利要求2 ‑6任一项所述的定常线接触摩擦磨损试验机， 其特征在于， 所述驱动 电机固定安装于所述基座的底部， 并在所述驱动电机和所述底座之间夹设有橡胶垫片；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115078070 A 3