(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 202210682305.X (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 付洪宇　斯杰里马赫 ·亚历山大 　 张昊　牛鹏豪　胡晨星　孙柏刚　 王字满　郭意桥　 (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) G01N 3/62(2006.01) (54)发明名称 一种具有校准功能的线接触摩擦磨损试验 机 (57)摘要 本发明公开了一种具有校准功能的线接触 摩擦磨损试验机， 包括： 基座； 主轴， 沿水平方向 支承于基座的顶部； 驱动装置， 固定安装于基座； 线接触摩 擦副， 包括同心安装于主轴端部的摩擦 环和表面与摩擦环形成定常线接触摩擦的摩擦 板； 加载装置安装于基座和主轴； 润滑油槽， 能够 绕主轴的轴心线和纵向轴线摆动； 检测装置， 用 于检测线接触摩擦副的接触压力和摩擦力； 激光 校准装置， 底端安装于基座， 用于通过激光对加 载装置的初始位置进行校准。 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， 在试验开始前可以对加载装置进行校 准， 提高了试验结果的准确性。 权利要求书3页 说明书10页 附图2页 CN 115078069 A 2022.09.20 CN 115078069 A 1.一种具有校准功能的线接触摩擦磨损试验机， 其特 征在于， 包括： 基座； 主轴， 沿水平方向支承于所述基座的顶部； 驱动装置， 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， 包括同心安装于所述主轴 端部的摩擦环和表面与所述摩擦环的外周面 形成定常线接触摩擦的摩擦板； 加载装置， 安装于所述基座和所述主轴， 用于朝向所述摩擦环方向推动所述摩擦板以 调节所述摩擦板与所述摩擦环之间的正压力； 润滑油槽， 安装于所述加载装置， 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； 检测装置， 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； 控制装置， 与所述驱动装置和所述检测装置信号连接， 用于获取所述检测装置的检测 信号； 激光校准装置， 底端安装于所述基座且位于所述加载装置的外侧， 用于通过激光对所 述加载装置的初始位置进行 校准。 2.如权利要求1所述的试验机， 其特征在于， 所述激光校准装置包括三个激光器和激光 器固定架； 所述激光器固定架为门型支架， 包括对称设置于所述主轴两侧的两个竖杆以及固定连 接于两个所述竖 杆顶端的横杆； 所述横杆的中心线与所述纵向轴线平行设置； 两个所述竖 杆的底端均能够沿所述主轴的轴向位置可调地 安装于所述基座的顶面； 在所述竖 杆和所述横杆 上均安装有一个所述激光器； 安装于所述横杆的激光器用于发射朝向所述摩擦环的几何中心、 且沿竖直方向传播的 竖直激光束； 安装于所述竖杆的激光器用于发射朝向所述摩擦环的几何中心、 且沿水平方 向传播的水平激光束； 所述加载装置中设置有用于穿过 所述竖直激光束和所述水平激光束的透光 孔。 3.如权利要求2所述的试验机， 其特征在于， 所述驱动装置包括电机、 传动带、 轴套、 支 撑板以及转动架； 所述电机固定安装于所述基座， 通过 所述传动带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 所述电机的轴心线平行设 置； 所述转动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， 用于支承所述加载装置； 所述转动架为空心块体结构， 并具有沿周向均匀分布地至少四个 侧面； 所述控制装置与所述电机信号连接， 用于控制所述电机和获取电机的工作状态信息 。 4.如权利要求3所述的试验机， 其特征在于， 所述加载装置包括两个可调外轨、 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；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115078069 A 2两个所述可调外轨对称分布于所述转动架 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； 所述检测装置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； 所述加载装置通过 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转动架的顶部， 并将所述上滑轨压接于所述转动架的顶 部； 所述导向分力架的顶端中心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； 两根所述加载绳索平行且均为闭环结构， 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； 所述竖杆位于所述可调外 轨的外侧， 所述横杆位于所述杠杆的顶侧； 在所述吊装座、 所述转轴、 所述滚轴、 所述上滑轨、 以及所述导向分力架上均设置有沿 竖直方向贯 通的透光 孔， 用于透射所述竖直激光束； 在所述可调外轨和所述加载外架上均设置有沿所述纵向轴 线贯通的透光孔， 用于透射 所述水平激光束。 5.如权利要求4所述的试验机， 其特征在于， 所述检测装置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， 并与所述转动架相连接， 用于 检测由所述 转动架传递的摩擦力。 6.如权利要求5所述的试验机， 其特征在于， 还包括与 所述控制装置信号连接的显示装 置以及安装于所述电机的转速传感器；权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115078069 A 3