專利名稱：摩擦溫度的調(diào)控測試方法及摩擦溫度的調(diào)控測試用銷試樣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種摩擦離的調(diào)控測試，屬于方法，同時還涉及一種該調(diào)控測試 用銷試樣，屬于測i式技術(shù)令頁域。
背景技術(shù)：
摩擦MS的測試技術(shù)是摩擦學(xué)領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)，隨著運(yùn)動部件的使用速度越來 越高，大量摩擦熱導(dǎo)致摩擦副接觸表面溫度大幅度升高，在接觸區(qū)弓胞了一系列復(fù) 雜物理化學(xué)過程，造鵬擦學(xué)特性的惡化。這種惡化的f號及臨界斜牛與摩擦學(xué)條 件、材料因素、環(huán)境因素及傳熱能力等諸多因素之間呈非常復(fù)雜的關(guān)系，其中摩擦 鵬的準(zhǔn)確測量和調(diào)控是制約許多摩擦學(xué)領(lǐng)域發(fā)展的重要技術(shù)難題。目前，摩擦溫 度的測試方法主要有熱電偶法、熱電阻法、輻射法等。熱電偶測溫是根據(jù)熱電效應(yīng) 原理來測量摩擦表面的鵬，屬于接觸式測溫方法，為了較準(zhǔn)確地領(lǐng)糧出摩擦表面 驢，需要將熱電偶安置在摩擦表面下大約l腿處，而距離界面愈遠(yuǎn)則領(lǐng)懂結(jié)果愈
不準(zhǔn)確。熱電阻法是利用金屬或半導(dǎo)體的電阻值隨驗(yàn)變化的原理來測量摩擦表面
驢的，它存在觀l媼范圍較窄的缺點(diǎn)。最常用的輻針法是紅外輻射法，它利用物體 表面輻射的紅外線s破取決于物m^的原鵬行測試，它的缺點(diǎn)是標(biāo)定困難，對 測量環(huán)境要求高。
實(shí)際上，摩擦表面鵬的測量是十分復(fù)雜的。由于摩擦表面驗(yàn)場的分布情況 與接觸物體表面幾何形態(tài)、摩擦副材料的熱物理性、結(jié)構(gòu)尺寸，工藝條件及散熱條{特關(guān)。因此，為了深入理解摩擦St對摩擦學(xué)性能的影響禾號，需要較準(zhǔn)確地描 述摩擦過程的動態(tài)摩擦驗(yàn)，并控制摩擦表面驗(yàn)達(dá)到控制摩擦磨損的目的。目前， 國內(nèi)外對摩擦纟顯度的調(diào)節(jié)控制方法并未見到報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種摩衞鵬的調(diào)控測試方法，以達(dá)到降低摩擦表面溫 度、提高摩擦磨損性能的目的。
同時，本發(fā)明的目的還在于提供一種該摩擦^it的調(diào)控測試方法用銷試樣，以 實(shí)現(xiàn)有效調(diào)節(jié)控制摩擦表面，的目的。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案在于采用了一種摩擦驗(yàn)的調(diào)控測試方 法，該方纟跑括如下步驟
(1 )將銷i辦結(jié)構(gòu)分為摩擦體和后段的銷體，摩擦體與銷體固定為一體結(jié)構(gòu)；
(2) 摩擦體與銷體分別采用導(dǎo)熱系數(shù)不同的材料；
(3) 在銷試樣的摩擦面近處徑向和軸向分別設(shè)置有放置熱電偶的測溫孔。 所述的摩擦體與銷體機(jī)械鑲嵌配合為一體結(jié)構(gòu)，摩擦體與銷體的接觸面為過盈配合。
所述的軸向設(shè)置的測溫孔為至少兩個，其以直線方式分布。
所述的徑向設(shè)置的測溫孔為至少兩個，其與軸向的離摩擦面較近的測溫孔位于 同一橫截面上。
同時，本發(fā)明的技術(shù)方案還在于采用了一種摩擦纟鵬的調(diào)控測試方法用銷試樣， 所述的銷試樣結(jié)構(gòu)由摩擦體和后段的銷體組成，摩擦體與銷體的導(dǎo)熱系數(shù)不同，摩 擦體與銷體固定為一體結(jié)構(gòu)，在銷試樣的摩擦面近處徑向和軸向分別設(shè)置有放置熱電偶的測溫孔。
戶JM的摩,與銷體機(jī)械鑲嵌配合為一體結(jié)構(gòu)，摩,與銷體的接觸面為過盈 配合。
所述的軸向設(shè)置的測溫孔為至少兩個，其以直線方式分布。
所述的徑向設(shè)置的須媼 L為至少兩個，其與軸向的離摩擦面較近的測溫孔位于 同一橫截面上。
所述的銷體tm為紫銅金屬。
由于本發(fā)明的方法采用的銷試樣結(jié)構(gòu)由摩擦體和后段的銷體組成，摩擦體與銷 體的導(dǎo)熱系數(shù)不同，摩擦體與銷體機(jī)械鑲嵌配合為一體結(jié)構(gòu)，后段的銷體采用的是 導(dǎo)熱系數(shù)較大，導(dǎo)性能良好的金屬，采用此種方法可以改變摩擦體的傳熱能九摩 擦驢比現(xiàn)有銷金屬材料的摩擦纟鵬明顯斷氐，從而達(dá)到調(diào)節(jié)摩擦驗(yàn)，控制摩擦 磨損性能的目的；在銷試樣的徑向和軸向分別設(shè)置有放置熱電偶的領(lǐng)媼 L采用熱 電偶監(jiān)控測試方法進(jìn)行測試，保證了測溫的穩(wěn)定性，并且該方法簡單易行。本發(fā)明 的銷i辦采用機(jī)械鑲嵌的組合銷，不存在焊接結(jié)合的接縫質(zhì)量問題，因此，組合銷 質(zhì)量可靠，且裝拆方便，成本低廉。用本發(fā)明的調(diào)控測溫方法，通過改變后段金屬 來改變前段金屬的摩擦表面鵬，達(dá)到降低摩擦表面離、提高摩擦磨損性能的目 的。本發(fā)明的方法根據(jù)不同的工程需要，可以采用不同導(dǎo)熱系數(shù)的銷體材料，以有
效地調(diào)節(jié)摩擦^K。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，后皿用紫銅金屬的Ti6A14V合金組合銷的摩
擦表面驢比單一 Ti6A14V合金的摩擦驢斷氐了 600°C。


圖1為本發(fā)明的銷試樣的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的銷試樣測溫點(diǎn)的位置關(guān)系圖； 圖3為圖2的A—A剖視圖4為銷試樣摩擦溫度與摩擦?xí)r間的關(guān)系曲線； 圖5為銷試樣摩擦纟鵬與速度壓力的關(guān)系曲線； 圖6為導(dǎo)熱能力與摩擦Mit的影響曲線亂 圖7為相對摩擦溫度與相對導(dǎo)熱系數(shù)的關(guān)系曲線圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1
如圖l、圖2、圖3所示，本實(shí)施例的方法采用的銷試樣結(jié)構(gòu)由摩擦體l和后 段的銷體2組成，摩擦體1與銷體2的導(dǎo)熱系數(shù)不同，摩擦體1與銷體2機(jī)械鑲嵌 配合為一體結(jié)構(gòu)，為保證鑲嵌時界面相互接觸，采用過盈配合裝配，過盈量為 0.15mm。在銷試樣的徑向和軸向分別設(shè)置有放置熱電偶的測溫孔，采用熱電偶監(jiān)控 測試方法進(jìn)行測試。由于摩擦副滑動時的摩擦面纟鵬的鵬很不穩(wěn)定，本發(fā)明采用 在銷試樣上設(shè)置測溫 L并安裝鎳鉻-f雜熱電偶的方法，測量距離摩擦面不同位置的 》鵬，通過離的變化趨勢是否一致來判定熱電偶須U溫的準(zhǔn)確性。為了測量銷試樣 的軸向》顯度，在銷試樣上距離摩擦表面3、 6、 9,處分別設(shè)置有測溫孔3、 4、 5， 孑L直徑(()2跳深5咖；為了測量銷i辦的徑向t鵬，在銷i辦上分別設(shè)置測溫孔6 和測溫孔7，這兩個孔與領(lǐng)U溫孔3在同一個徑向平面上，孑L直徑(J)2咖，深5,，將 熱電偶插入孔內(nèi)并固定好。本實(shí)施例縣用5點(diǎn)同時測溫以監(jiān)控?zé)犭娕嫉臏y溫穩(wěn)定 性。
本實(shí)施例中的后段銷體采用的是紫銅，紫銅具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和抗磁性，銷離為紫銅鑲嵌的Ti6A14V-Copper銷i辦。
對Ti6A14V合金、Ti6A14V和紫銅鑲嵌(Ti6A14V-Copper)的銷試樣與GCrl5 軸承鋼進(jìn)行干摩擦的研究表明，通過紫銅改善后的Ti6A14V-C叩per組合銷試樣，其 摩擦溫度明顯低于Ti6A14V合金(見圖4 )。在實(shí)驗(yàn)條件范圍內(nèi)，摩擦，降低幅度 可達(dá)667。C (見圖5)。
這說明，在不改 擦配副材料的條件下，通過結(jié)構(gòu)形式來改變試樣的傳熱能 力可以明顯改辦擦副的表面纟鵬，因此，采用強(qiáng)制導(dǎo)熱的組合銷(由導(dǎo)熱系數(shù)不 同的銷體和摩擦體組成)是降低摩擦副表面溫度的有效措施。
實(shí)施例2
分別采用具有不同導(dǎo)熱系數(shù)的Ti6A14V、 45鋼、紫銅與Ti6A14V機(jī)械鑲嵌構(gòu)成 的強(qiáng)制導(dǎo)熱組合銷試樣進(jìn)行對比試驗(yàn)。
結(jié)果表明，導(dǎo)熱能力最好的Ti6A14V-C叩per的摩擦鵬最低，導(dǎo)熱能力驢的 Ti6A14V-Ti6A14V的摩擦^最高(圖6 )。如果以Ti6A14V-Ti6A14V銷i辦摩擦溫 度和導(dǎo)熱系數(shù)做基數(shù)1進(jìn)行對比，Ti6A14V-Copper和Ti6A14V-Steel的相對摩擦溫 度值與相對導(dǎo)熱系數(shù)值呈現(xiàn)反向關(guān)系(圖7)。說明，導(dǎo)熱系M大，其摩擦驗(yàn)越 低。
最后所應(yīng)說明的是以上實(shí)施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術(shù)方案，盡管 參照上述實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解依然
可以對本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的ftf可修改或 局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1、一種摩擦溫度的調(diào)控測試方法，其特征在于，該方法包括如下步驟(1)將銷試樣結(jié)構(gòu)分為摩擦體和后段的銷體，摩擦體與銷體固定為一體結(jié)構(gòu)；(2)摩擦體與銷體分別采用導(dǎo)熱系數(shù)不同的材料；(3)在銷試樣的摩擦面近處徑向和軸向分別設(shè)置有放置熱電偶的測溫孔。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的摩擦溫度的調(diào)控測試方法，其特征在于所述的摩擦 體與銷體機(jī)械鑲嵌配合為一體結(jié)構(gòu)，摩離與銷體的接觸面為過盈配合。
3 、根據(jù)權(quán)利要求2所述的摩擦溫度的調(diào)控測試方法，其特征在于所述的軸 向設(shè)置的測溫孔為至少兩個，其以直線方式分布。
4 、根據(jù)權(quán)利要求3所述的摩擦溫度的調(diào)控測試方法，其特征在于所述的徑 向設(shè)置的測溫 L為至少兩個，其與軸向的離摩擦面較近的測溫孔位于同一橫截面上。
5 、 一種如權(quán)利要求l一4中任一條所述的摩擦驢的調(diào)控測試方法用銷i辦，其特征在于所述的銷i式樣結(jié)構(gòu)由摩擦體和后段的銷體組成，摩擦體與銷體的導(dǎo)熱 系數(shù)不同，摩擦體與銷體固定為一體結(jié)構(gòu)，在銷試樣的摩擦面近處徑向和軸向分別 設(shè)置有放置熱電偶的測溫孔。
6、根據(jù)權(quán)利要求5所述的摩擦，的調(diào)控測試方法用銷試樣，其特征在于所述的摩擦體與銷體機(jī)械鑲嵌配合為一體結(jié)構(gòu)，摩擦體與銷體的接觸面為過盈配合。
7、根據(jù)權(quán)利要求6所述的摩擦溫度的調(diào)控測試方法用銷試樣，其特征在于所述的軸向設(shè)置的測溫孔為至少兩個，其以直線方式分布。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的摩擦鵬的調(diào)控測試方法用銷試樣，其特征在于 所述的徑向設(shè)置的測溫 L為至少兩個，其與軸向的離摩擦面較近的測溫 L位于同一 橫截面上。
9、根據(jù)權(quán)利要求8戶服的摩擦鵬的調(diào)控測試方法用銷i維，其特征在于所 述的銷體,為紫銅金屬。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種摩擦溫度的調(diào)控測試屬于方法，同時還涉及一種該調(diào)控測試和銷試樣結(jié)構(gòu)，屬于測試技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明的方法包括以下步驟(1)將銷試樣結(jié)構(gòu)分為摩擦體和后段的銷體，摩擦體與銷體固定為一體結(jié)構(gòu)；(2)摩擦體與銷體分別采用導(dǎo)熱系數(shù)不同的材料；(3)在銷試樣的摩擦面近處徑向和軸向分別設(shè)置有放置熱電偶的測溫孔。采用前后兩段金屬機(jī)械鑲嵌的組合銷，通過改變后段金屬材料來改變前段金屬的傳熱能力，進(jìn)而達(dá)到調(diào)節(jié)摩擦溫度的目的；采用徑向、軸向分布的測溫點(diǎn)同時測溫，以監(jiān)控?zé)犭娕嫉臏y溫穩(wěn)定性。本發(fā)明既實(shí)現(xiàn)了測溫的穩(wěn)定性，能獲得可靠的摩擦溫度數(shù)據(jù)，又滿足了調(diào)節(jié)摩擦溫度的要求，保證了摩擦溫度的調(diào)控測試的可靠性，具有廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號G01M99/00GK101319986SQ20071005454
公開日2008年12月10日 申請日期2007年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月8日
發(fā)明者張永振, 杜三明, 明 邱, 鐵喜順, 躍 陳 申請人:河南科技大學(xué)