一种小型曲面钢制零件的耐磨性测试装置的制作方法

本发明属于磨损测试，具体是指一种小型曲面钢制零件的耐磨性测试装置。

背景技术：

1、很多小型的零件会将与其余零件配合的部位做成圆弧形，通过去除棱角的方式减少使用过程中的磨损，如“球头”、“圆头导向销”等，但是做成圆弧形不意味之后就不会有磨损，形状确定之后，磨损速度主要与材料自身的耐磨性有关，有时还要求具备特殊的涂层。

2、因此对于一些精度较高的、需要与其他零部件配合的曲面，需要对其耐磨性（磨损速度）进行测量和测试；耐磨性测试装置需要周期性地交替进行磨损和测试两个步骤，目前两个步骤之间的衔接多通过人工完成、费时费力，这制约了耐磨性测试的发展。

技术实现思路

1、针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提出了一种能够自动周期性地交替进行磨损和测试两个步骤的耐磨性测试装置；本发明利用液体的柔性驱动力实现工件的旋转，然后通过曲面零件本体相对于打磨盘的旋转来模拟磨损工况；不仅几乎消除了驱动电机转速突然改变时对整个结构的冲击；还能通过多连杆式控制机构自动在曲面零件本体和打磨盘分离时对曲面零件本体顶部刚刚打磨下来的碎屑进行清理，以免附着的碎屑对测量结果的准确性产生影响。

2、本发明采取的技术方案如下：本发明提出了一种小型曲面钢制零件的耐磨性测试装置，包括软连接举升驱动机构、周期性离合称重机构、储能式扭转清扫组件和多连杆式控制机构，所述周期性离合称重机构设于软连接举升驱动机构上，所述储能式扭转清扫组件设于多连杆式控制机构上，所述多连杆式控制机构设于软连接举升驱动机构上。

3、进一步地，所述软连接举升驱动机构包括升降导向组件、驱动组件和从动套筒组件，所述驱动组件设于升降导向组件上，所述从动套筒组件设于升降导向组件上；所述升降导向组件包括主体底板、导向杆和升降板，所述导向杆设于主体底板上，所述升降板卡合滑动设于导向杆上。

4、软连接举升驱动机构能够在启动驱动电机的时候，自动通过软连接的方式带着套筒本体上升和旋转，通过套筒本体的上升能够使得周期性离合称重机构结合，从而使周期性离合称重机构和储能式扭转清扫组件之间发生相对旋转，来模拟磨损工况；同时，通过软连接的方式，一方面能够避免负载过大时电机发生损坏，另一方面也能在往复进行的磨损周期中使套筒本体的运动状态转变相对于驱动电机更加柔和，避免驱动电机旋转速度上升和下降时对驱动叶轮轴的刚性冲击。

5、作为优选地，所述驱动组件包括驱动电机、电机轴承和驱动叶轮轴，所述驱动电机设于主体底板的底部，所述电机轴承卡合设于主体底板中，所述驱动电机的输出轴卡合设于电机轴承中，所述驱动叶轮轴设于驱动电机的输出轴上，所述驱动叶轮轴上环形均布设有搅动扇叶。

6、由于驱动电机和套筒本体之间软连接没有刚性冲击，因此驱动电机可以采用只有两档速度的廉价电机，而不必采用价格更高的伺服电机。

7、作为本发明的进一步优选，所述从动套筒组件包括套筒本体和套筒轴承，所述升降板上设有中心套环，所述套筒轴承卡合设于中心套环中，所述套筒本体卡合设于套筒轴承中，所述套筒轴承的内壁上环形均布设置有竖直板。

8、套筒本体在上升和下降的时候还会同时带着升降板上升和下降，不仅能够控制周期性离合称重机构的结合和分离，还能对多连杆式控制机构进行驱动，从而改变储能式扭转清扫组件的位置和角度。

9、进一步地，所述周期性离合称重机构包括称重组件和卡合式连接组件，所述称重组件包括限位支架和压力传感器，所述限位支架设于主体底板上，所述限位支架上设有限位圆孔，所述限位圆孔的内壁上设有铁氟龙内衬，所述压力传感器设于限位支架上。

10、当卡合式连接组件落在压力传感器上并且多边形连接凸台和内多边形孔凸台分离的时候，通过压力传感器能够反馈得出卡合式连接组件的总重量，通过重量的变化能够得知在一个磨损周期中曲面零件本体的磨损量；通过铁氟龙内衬能够使得内多边形孔凸台能够在限位圆孔中更加流畅地滑动。

11、作为优选地，所述卡合式连接组件包括物料安装座、多边形连接凸台和悬臂滑槽部，所述物料安装座的底部设有内多边形孔凸台，所述内多边形孔凸台的外部轮廓为圆形，所述物料安装座能够通过内多边形孔凸台在限位圆孔中旋转和升降，所述多边形连接凸台设于套筒本体上，所述多边形连接凸台的外轮廓与内多边形孔凸台内轮廓相应，所述多边形连接凸台的顶部还设有圆弧导向头，所述曲面零件本体可拆卸设于物料安装座上。

12、通过多边形连接凸台及其顶端的圆弧导向头，能够使得多边形连接凸台在随着套筒本体旋转上升的过程中，能够顺利、流畅地与内多边形孔凸台进行结合和分离。

13、进一步地，所述储能式扭转清扫组件包括固定基座、打磨盘和扭簧，所述固定基座设于多连杆式控制机构上，所述固定基座的下方设有基座套筒部，所述打磨盘上设有法兰部，所述打磨盘通过法兰部转动设于基座套筒部上，所述打磨盘的侧面还设有弹性刷，所述扭簧的两端分别与固定基座和打磨盘固接，所述扭簧位于基座套筒部和法兰部中。

14、打磨盘可以相对于固定基座旋转，在扭簧的作用下，磨损阶段通过曲面零件本体的旋转以及曲面零件本体与打磨盘之间的摩擦力能够带着打磨盘旋转一定角度，在此过程中扭簧发生弹性形变、储存弹力；当进入测量阶段时，通过多连杆式控制机构带着打磨盘在自转过程中上扬，结合曲面零件本体自身残留的旋转运动，能够通过弹性刷将打磨区域的碎屑扫除、避免其影响称重。

15、进一步地，所述多连杆式控制机构包括悬臂式打磨安装组件、悬臂控制组件和悬臂复位组件，所述悬臂式打磨安装组件设于主体底板上，所述悬臂控制组件设于悬臂式打磨安装组件上，所述悬臂复位组件设于悬臂式打磨安装组件中。

16、作为优选地，所述悬臂式打磨安装组件包括固定式立柱和悬臂支架，所述固定式立柱设于主体底板上，所述悬臂支架铰接于固定式立柱的顶端，所述悬臂支架上还设有悬臂滑槽部，所述悬臂复位组件位于悬臂滑槽部中。

17、作为本发明的进一步优选，所述悬臂控制组件包括控制杆一、控制杆二和控制杆支座，所述控制杆一的中间位置铰接于固定式立柱上，所述控制杆一的一端与悬臂复位组件铰接，所述控制杆一的另一端与控制杆二的一端铰接，所述控制杆二的另一端铰接于控制杆支座上，所述控制杆支座卡合设于升降板上。

18、通过悬臂控制组件能够对悬臂支架的上升和下降进行控制，通过复位弹簧的弹力，能够在驱动电机的转速降低时自动使悬臂支架上扬。

19、作为本发明的进一步优选，所述悬臂复位组件包括滑动块、复位弹簧和滑动轴，所述滑动块卡合滑动设于悬臂滑槽部中，所述滑动轴卡合设于滑动块中，所述控制杆一的一端与滑动轴铰接，所述复位弹簧设于悬臂滑槽部的内壁与滑动块之间。

20、采用上述结构本发明取得的有益效果如下：

21、（1）软连接举升驱动机构能够在启动驱动电机的时候，自动通过软连接的方式带着套筒本体上升和旋转，通过套筒本体的上升能够使得周期性离合称重机构结合，从而使周期性离合称重机构和储能式扭转清扫组件之间发生相对旋转，来模拟磨损工况；同时，通过软连接的方式，一方面能够避免负载过大时电机发生损坏，另一方面也能在往复进行的磨损周期中使套筒本体的运动状态转变相对于驱动电机更加柔和，避免驱动电机旋转速度上升和下降时对驱动叶轮轴的刚性冲击。

22、（2）由于驱动电机和套筒本体之间软连接没有刚性冲击，因此驱动电机可以采用只有两档速度的廉价电机，而不必采用价格更高的伺服电机。

23、（3）套筒本体在上升和下降的时候还会同时带着升降板上升和下降，不仅能够控制周期性离合称重机构的结合和分离，还能对多连杆式控制机构进行驱动，从而改变储能式扭转清扫组件的位置和角度。

24、（4）当卡合式连接组件落在压力传感器上并且多边形连接凸台和内多边形孔凸台分离的时候，通过压力传感器能够反馈得出卡合式连接组件的总重量，通过重量的变化能够得知在一个磨损周期中曲面零件本体的磨损量；通过铁氟龙内衬能够使得内多边形孔凸台能够在限位圆孔中更加流畅地滑动。

25、（5）通过多边形连接凸台及其顶端的圆弧导向头，能够使得多边形连接凸台在随着套筒本体旋转上升的过程中，能够顺利、流畅地与内多边形孔凸台进行结合和分离。

26、（6）打磨盘可以相对于固定基座旋转，在扭簧的作用下，磨损阶段通过曲面零件本体的旋转以及曲面零件本体与打磨盘之间的摩擦力能够带着打磨盘旋转一定角度，在此过程中扭簧发生弹性形变、储存弹力；当进入测量阶段时，通过多连杆式控制机构带着打磨盘在自转过程中上扬，结合曲面零件本体自身残留的旋转运动，能够通过弹性刷将打磨区域的碎屑扫除、避免其影响称重。

27、（7）通过悬臂控制组件能够对悬臂支架的上升和下降进行控制，通过复位弹簧的弹力，能够在驱动电机的转速降低时自动使悬臂支架上扬。