旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x的制作方法
【專利摘要】旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，涉及彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑油膜的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x。包括操作臺(tái)單元（1）和面板驅(qū)動(dòng)單元（4）；其操作臺(tái)上臺(tái)面底面設(shè)置同步帶傳動(dòng)單元（2）和氣動(dòng)加壓?jiǎn)卧?），上面固定安裝主軸單元（8）；鋼球固定調(diào)整單元（5）、加載單元（6）和顯微干涉測(cè)量單元（7）則設(shè)置在面板驅(qū)動(dòng)單元的操作面板上；其操作臺(tái)上臺(tái)面設(shè)置有防塵罩（10），上臺(tái)面（11）和下底板（12）之間安裝有外殼（9）。本實(shí)用新型所采用的無(wú)接觸連續(xù)加載方式，能夠?qū)崿F(xiàn)精確、穩(wěn)定的隨動(dòng)動(dòng)態(tài)加載；采用同步帶傳動(dòng)和玻璃盤調(diào)平技術(shù)，提升測(cè)量?jī)x的傳動(dòng)精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性；面板驅(qū)動(dòng)方式擴(kuò)大了玻璃盤的實(shí)際使用直徑，擴(kuò)展了速度范圍；防塵罩設(shè)計(jì)，有效減小外界干擾對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
【專利說明】旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑油膜的實(shí)驗(yàn)測(cè)量設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，用于對(duì)高副點(diǎn)接觸彈流潤(rùn)滑油膜的厚度及形狀進(jìn)行測(cè)量。

【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)代工業(yè)中，高副接觸的零件，如齒輪的齒面、滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體和滾道、凸輪和挺桿等等，在機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用極為廣泛，其損壞原因大都是由于磨損超過限度而報(bào)廢和更換。彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑(簡(jiǎn)稱彈流潤(rùn)滑)是高副接觸機(jī)械零件的主要潤(rùn)滑形式，因此進(jìn)行彈流研究，分析油膜形狀特點(diǎn)，測(cè)定油膜厚度，對(duì)于減少磨損，提高機(jī)械零件的使用壽命，降低設(shè)備維修次數(shù)和費(fèi)用具有重大的實(shí)踐意義。
[0003]自1962年Kirk開發(fā)出第一臺(tái)光學(xué)彈性流體動(dòng)力潤(rùn)滑實(shí)驗(yàn)機(jī)后，研究人員不斷改進(jìn)、完善，設(shè)計(jì)制造出了各種不同的光干涉彈流實(shí)驗(yàn)設(shè)備，如用寶石盤或鍍有析光膜的玻璃盤代替高折射率的透明盤，采用不同的球支撐方式和加載方式等，其目的都是為了提高實(shí)驗(yàn)精度，擴(kuò)大測(cè)量范圍，獲得精準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
[0004]由于彈流潤(rùn)滑接觸區(qū)域小，油膜厚度和形狀對(duì)外界條件的變化極為敏感，因此提高設(shè)備的傳動(dòng)精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、保持載荷精確、穩(wěn)定是獲得可靠實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要保證。雖然目前常見的光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x能夠?qū)崿F(xiàn)彈流油膜厚度和形狀的測(cè)量，但在實(shí)際應(yīng)用過程中也存在一些不足之處:加載方式為定點(diǎn)靜態(tài)加載，精確度低，隨動(dòng)性差；電機(jī)直接帶動(dòng)玻璃盤旋轉(zhuǎn)，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性差；玻璃盤無(wú)調(diào)平設(shè)計(jì)，軸向跳動(dòng)無(wú)法調(diào)整；伺服電機(jī)轉(zhuǎn)速低，傳動(dòng)不夠平穩(wěn)；鋼球相對(duì)玻璃盤位置無(wú)法調(diào)整，致使玻璃盤使用壽命比較短；顯微系統(tǒng)拍攝面積比較??；整體外觀不夠美觀；對(duì)外界干擾因素?zé)o有效的屏蔽措施。因此，研究解決上述問題，對(duì)現(xiàn)有測(cè)量?jī)x進(jìn)行有效的優(yōu)化改進(jìn)是亟待解決的技術(shù)問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，為點(diǎn)接觸彈流潤(rùn)滑油膜厚度及形狀的精準(zhǔn)測(cè)量提供有效工具。
[0006]為達(dá)成上述目的，本實(shí)用新型采取如下技術(shù)方案:一種旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，包括一個(gè)由上臺(tái)面、下底板和支撐柱構(gòu)成的操作臺(tái)單元，其中下底板底面四角設(shè)置四個(gè)支撐螺釘以調(diào)節(jié)臺(tái)面的水平，其特征在于:1)有一個(gè)由伺服電機(jī)經(jīng)小同步帶輪、同步帶、大同步帶輪傳動(dòng)和張緊輪機(jī)構(gòu)對(duì)同步帶張緊構(gòu)成的XL型同步帶傳動(dòng)單元,驅(qū)動(dòng)一個(gè)玻璃盤旋轉(zhuǎn)，伺服電機(jī)通過電機(jī)座和電機(jī)機(jī)架座固定安裝在上臺(tái)面底面，小同步帶輪安裝在伺服電機(jī)軸上，大同步帶輪通過鍵連接安裝在主軸上，張緊輪機(jī)構(gòu)通過一組螺釘孔安裝在上臺(tái)面底面；2)有一個(gè)通過安裝板固定在上臺(tái)面底面，由空氣過濾器、油霧分離器、電氣比例閥、加壓氣桿、直通接頭、對(duì)絲構(gòu)成的氣動(dòng)加壓?jiǎn)卧?，空氣過濾器、油霧分離器、電氣比例閥之間用對(duì)絲聯(lián)通，并固定在安裝板上，加壓氣桿通過直通接頭與電氣比例閥聯(lián)通并通過加載臺(tái)為加載托板施加壓力；3)有一個(gè)由操作面板、導(dǎo)軌和螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)組成的面板驅(qū)動(dòng)單元，其中導(dǎo)軌通過一組螺釘孔固定在上臺(tái)面上，操作面板由螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)軌往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)；4)有一個(gè)由鋼球夾持機(jī)構(gòu)、軸承球托機(jī)構(gòu)構(gòu)成的鋼球固定調(diào)整單元、其中鋼球夾持機(jī)構(gòu)安裝在操作面板上并隨操作面板一起運(yùn)動(dòng)，軸承球托機(jī)構(gòu)固定在加載托板上；5)有一個(gè)由所述加載臺(tái)、所述加載托板、測(cè)力傳感器和保持架軸、支架構(gòu)成的加載單元，測(cè)力傳感器兩端的螺桿分別連接加載臺(tái)與加載托板的一端，加載托板的另一端通過保持架軸與支架鉸接，支架通過一組螺釘孔固定在操作面板上；6)有一個(gè)設(shè)置在操作面板上并處在由一個(gè)鋼球和所述玻璃盤組成的摩擦副正上方，由支座、平移臺(tái)、連接板、支桿和顯微鏡構(gòu)成的顯微干涉測(cè)量單元，其中支座通過一組螺釘孔安裝在操作面板上，位移臺(tái)安裝在支座上，連接板固定支桿后安裝在位移臺(tái)上，顯微鏡以及配套的CCD安裝在支桿上，CCD對(duì)準(zhǔn)摩擦副；7)有一個(gè)由所述同步大帶輪、所述玻璃盤、玻璃盤壓套、主軸、外套筒、軸內(nèi)套、兩對(duì)并列安裝的角接觸球軸承、上端蓋、下端蓋、預(yù)緊螺母、玻璃盤調(diào)平墊片組成的主軸單元，其中安裝在主軸上的大同步帶輪把伺服電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給與鋼球組成摩擦副的玻璃盤，玻璃盤通過玻璃盤調(diào)平墊片和玻璃盤壓套緊固在主軸上，并可通過調(diào)整玻璃盤調(diào)平墊片上六個(gè)緊定螺釘?shù)木o固與放松來(lái)調(diào)節(jié)玻璃盤的端面跳動(dòng)，兩對(duì)并列安裝的角接觸球軸承安裝在主軸和外套筒之間使玻璃盤可以隨主軸一起旋轉(zhuǎn)，外套筒通過一組螺釘孔固定在上臺(tái)面上，通過安裝在兩對(duì)并列安裝的角接觸球軸承的內(nèi)圈上的軸承內(nèi)套和預(yù)緊螺母，及安裝在角接觸球軸承外圈的上端蓋、下端蓋來(lái)調(diào)整角接觸球軸承的預(yù)緊力。8)所述上臺(tái)面和下底板之間安裝有外殼，其中后板和左、右板用螺釘固定安裝在上臺(tái)面和下底板上，前殼由兩塊可對(duì)開的安裝有暗插銷的面板組成，用鉸鏈分別安裝在左、右板上；9)有一個(gè)由有機(jī)玻璃制成的防塵罩，以不固定方式放置在上臺(tái)面的安裝槽中。
[0007]所述張緊輪機(jī)構(gòu)包括帶輪、帶輪軸、深溝球軸承、輪座、調(diào)節(jié)座和調(diào)節(jié)螺桿。深溝球軸承安裝在帶輪和帶輪軸之間，帶輪通過一組螺釘孔固定在輪座上，輪座和調(diào)節(jié)座安裝在上臺(tái)面底面，通過調(diào)節(jié)座上的調(diào)節(jié)螺桿可調(diào)節(jié)輪座的位置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)同步帶的張緊。
[0008]所述螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu)包括固定在上臺(tái)面上安裝有雙向推力球軸承的后座；用來(lái)連接后座和安裝在操作面板上的前座的軸；用來(lái)固定調(diào)節(jié)雙向推力球軸承的通過一組螺釘孔固定在后座上的端蓋和安裝在軸上的緊固螺母；可使操作面板沿導(dǎo)軌往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的安裝在軸端的手輪。
[0009]所述鋼球夾持機(jī)構(gòu)包括固定安裝在操作面板上的減速器支撐；通過一組螺釘孔固定在減速器支撐上的安裝有電機(jī)的減速器；安裝在減速器上用來(lái)安裝小球長(zhǎng)桿的聯(lián)軸器；與所述玻璃盤組成摩擦副的025.4mm鋼球用螺釘固定在小球長(zhǎng)桿端部的錐面內(nèi)。
[0010]所述軸承球托機(jī)構(gòu)包括固定在所述加載托板上的球托底座；三個(gè)深溝球軸承通過三個(gè)球托軸安裝在球托底座上，用以承托所述鋼球，保證其做純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0011]所述氣動(dòng)加壓?jiǎn)卧ㄟ^測(cè)力傳感器、多功能數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)共同實(shí)現(xiàn)對(duì)加載力精確、穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)控制。從測(cè)力傳感器出來(lái)的信號(hào)送入多功能數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，處理后的數(shù)據(jù)顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上，同時(shí)該數(shù)據(jù)與設(shè)定壓力值進(jìn)行比較，獲取調(diào)控值，施加給電氣比例閥，實(shí)現(xiàn)精確、穩(wěn)定的隨動(dòng)動(dòng)態(tài)控制。
[0012]所述顯微干涉測(cè)量單元由激光光源、旋轉(zhuǎn)的毛玻璃、顯微鏡、(XD、圖像采集卡和計(jì)算機(jī)組成。干涉圖像通過顯微鏡投射到CXD上，經(jīng)CXD和圖像采集卡的處理顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上。
[0013]本實(shí)用新型所提供的旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，具有的加載單元為無(wú)接觸連續(xù)加載，能夠?qū)崿F(xiàn)精確、穩(wěn)定的隨動(dòng)動(dòng)態(tài)加載，精確度高，隨動(dòng)性好；同時(shí)傳動(dòng)單元和主軸單元具有的同步帶傳動(dòng)和玻璃盤調(diào)平技術(shù)，提升了本實(shí)用新型的傳動(dòng)精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性；面板驅(qū)動(dòng)單元擴(kuò)大了玻璃盤的實(shí)際使用直徑，擴(kuò)展了速度范圍；設(shè)計(jì)防塵罩，有效減小外界干擾對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。綜上所述，本實(shí)用新型具有提高測(cè)量精確度、隨動(dòng)性、傳動(dòng)精度以及運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性和減少外界干擾的積極效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是本實(shí)用新型中上臺(tái)面及其上安裝機(jī)構(gòu)的三維結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本實(shí)用新型中鋼球固定調(diào)整單元、面板驅(qū)動(dòng)單元和同步帶傳動(dòng)單元的剖視圖。
[0017]圖4是本實(shí)用新型中張緊輪機(jī)構(gòu)剖視圖。
[0018]圖5是加載力控制系統(tǒng)控制原理圖。
[0019]圖6是顯微干涉測(cè)量單元原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]現(xiàn)結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。
[0021]參見圖1、圖2和圖3，本旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x包括一個(gè)由上臺(tái)面11、下底板12和連接上臺(tái)面11、下底板12的支撐柱13構(gòu)成的操作臺(tái)單元1，其中下底板12底面四角設(shè)置四個(gè)支撐螺釘14以調(diào)節(jié)臺(tái)面的水平。
[0022]由伺服電機(jī)21、小同步帶輪22、同步帶23、大同步帶輪24和張緊輪機(jī)構(gòu)27構(gòu)成XL型同步帶傳動(dòng)單元2，確保玻璃盤81以精確穩(wěn)定的速度旋轉(zhuǎn)。其中伺服電機(jī)21通過電機(jī)座25、電機(jī)機(jī)架座26固定安裝在上臺(tái)面11底面，小同步帶輪22安裝在伺服電機(jī)軸上，大同步帶輪24通過鍵連接安裝在主軸83上，張緊輪機(jī)構(gòu)27通過一組螺釘孔安裝在上臺(tái)面11底面，以調(diào)節(jié)同步帶23的張緊力。
[0023]通過安裝板31固定在上臺(tái)面11底面，由空氣過濾器32、油霧分離器33、電氣比例閥34、加壓氣桿35、直通接頭36、對(duì)絲37構(gòu)成氣動(dòng)加壓?jiǎn)卧?。空氣過濾器32、油霧分離器33、電氣比例閥34之間用對(duì)絲37聯(lián)通，并固定在安裝板31上，加壓氣桿35通過直通接頭36與電氣比例閥34聯(lián)通并通過加載臺(tái)62為加載托板61施加壓力，實(shí)現(xiàn)精確、穩(wěn)定的隨動(dòng)動(dòng)態(tài)控制，其加載力控制系統(tǒng)控制原理如圖5所示。
[0024]由操作面板41、導(dǎo)軌42和螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)43組成面板驅(qū)動(dòng)單元4。其中導(dǎo)軌42通過一組螺釘孔固定在上臺(tái)面11上，操作面板41由螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu)43驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)軌42往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，從而帶動(dòng)鋼球511沿玻璃盤81徑向直線移動(dòng)，擴(kuò)大了玻璃盤81的實(shí)際使用直徑。
[0025]由鋼球夾持機(jī)構(gòu)51、軸承球托機(jī)構(gòu)52構(gòu)成鋼球固定調(diào)整單元5。其中鋼球夾持機(jī)構(gòu)51安裝在操作面板41上并隨操作面板41 一起運(yùn)動(dòng)，軸承球托機(jī)構(gòu)52固定在加載托板61上。
[0026]由所述加載臺(tái)62、所述加載托板61、測(cè)力傳感器63和保持架軸64、支架65構(gòu)成加載單兀6。測(cè)力傳感器63兩端的螺桿分別連接加載臺(tái)62與加載托板61的一端,加載托板61的另一端通過保持架軸64與支架65鉸接，支架65通過一組螺釘孔固定在操作面板41上。
[0027]由支座71、平移臺(tái)72、連接板73、支桿74和顯微鏡75構(gòu)成的顯微干涉測(cè)量單元7，設(shè)置在操作面板41上并處在由一個(gè)鋼球511和所述玻璃盤81組成的摩擦副正上方。其中支座71通過一組螺釘孔安裝在操作面板41上，平移臺(tái)72安裝在支座71上，連接板73固定支桿74后安裝在平移臺(tái)72上，顯微鏡75以及配套的CCD安裝在支桿74上，CCD對(duì)準(zhǔn)摩擦副。
[0028]由所述大同步帶輪24、所述玻璃盤81、玻璃盤壓套82、主軸83、外套筒84、軸內(nèi)套85、兩對(duì)并列安裝的角接觸球軸承86、上端蓋87、下端蓋88、預(yù)緊螺母89、玻璃盤調(diào)平墊片810組成主軸單元8。其中安裝在主軸83上的大同步帶輪24通過小同步帶輪22和同步帶23把伺服電機(jī)21的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給與鋼球511組成摩擦副的玻璃盤81，玻璃盤81通過玻璃盤調(diào)平墊片810和玻璃盤壓套82緊固在主軸83上，并可通過調(diào)整玻璃盤調(diào)平墊片810上六個(gè)緊定螺釘?shù)木o固與放松來(lái)調(diào)節(jié)玻璃盤81的端面跳動(dòng)，兩對(duì)并列安裝的角接觸球軸承86安裝在主軸83和外套筒84之間使玻璃盤81可以隨主軸83 —起旋轉(zhuǎn)，外套筒84通過一組螺釘孔固定在上臺(tái)面11上，通過與兩對(duì)并列安裝的角接觸球軸承86內(nèi)圈接觸的軸承內(nèi)套85和預(yù)緊螺母89，及與角接觸球軸承86外圈接觸的上端蓋87、下端蓋88來(lái)調(diào)整角接觸球軸承86的預(yù)緊力。
[0029]所述上臺(tái)面11和下底板12之間安裝有外殼9。其后板和左、右板用螺釘固定安裝在上臺(tái)面11和下底板12上，前殼由兩塊可對(duì)開的安裝有暗插銷的面板組成，用鉸鏈分別安裝在左、右板上。
[0030]由有機(jī)玻璃制成的防塵罩10，以不固定方式放置在上臺(tái)面11的安裝槽中，以屏蔽外界因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的干擾。
[0031]如圖4所示，上述旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，其張緊輪機(jī)構(gòu)27包括帶輪273、帶輪軸271、深溝球軸承272、輪座274、調(diào)節(jié)座275和調(diào)節(jié)螺桿276。深溝球軸承272安裝在帶輪273和帶輪軸271之間，帶輪273通過一組螺釘孔固定在輪座274上，輪座274和調(diào)節(jié)座275安裝在上臺(tái)面底面，通過調(diào)節(jié)座275上的調(diào)節(jié)螺桿276可調(diào)節(jié)輪座274的位置，以實(shí)現(xiàn)對(duì)同步帶23的張緊。
[0032]如圖3所示，上述旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，其螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu)43包括固定在上臺(tái)面11上安裝有雙向推力球軸承436的后座432 ;用來(lái)連接后座432和安裝在操作面板41上的前座433的軸431 ;用來(lái)固定調(diào)節(jié)雙向推力球軸承436的通過一組螺釘孔固定在后座432上的端蓋434和安裝在軸431上的緊固螺母435 ;可使操作面板41沿導(dǎo)軌42往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的安裝在軸端的手輪437。
[0033]如圖3所示，上述旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，其鋼球夾持機(jī)構(gòu)51包括固定安裝在操作面板41上的減速器支撐513 ;通過一組螺釘孔固定在減速器支撐513上的安裝有電機(jī)516的減速器515 ;安裝在減速器515上用來(lái)安裝小球長(zhǎng)桿512的聯(lián)軸器514 ;與所述玻璃盤81組成摩擦副的025.4mm鋼球511用螺釘固定在小球長(zhǎng)桿512端部的錐面內(nèi)。
[0034]如圖3所示，上述旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，其軸承球托機(jī)構(gòu)52包括固定在所述加載托板61上的球托底座521 ;三個(gè)深溝球軸承523通過三個(gè)球托軸522安裝在球托底座521上，用以承托所述鋼球511，保證其做純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。
[0035]本實(shí)用新型的有益效果在于為高副點(diǎn)接觸彈流潤(rùn)滑油膜的基礎(chǔ)研究提供了有效工具，能夠?qū)崿F(xiàn)球盤接觸彈流潤(rùn)滑油膜厚度及形狀的精準(zhǔn)測(cè)量。本測(cè)量?jī)x為無(wú)接觸連續(xù)加載，能夠?qū)崿F(xiàn)精確、穩(wěn)定的隨動(dòng)動(dòng)態(tài)加載，同時(shí)采用同步帶傳動(dòng)和玻璃盤調(diào)平技術(shù)，提升測(cè)量?jī)x的傳動(dòng)精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性；面板驅(qū)動(dòng)方式擴(kuò)大了玻璃盤的實(shí)際使用直徑，擴(kuò)展了速度范圍；設(shè)計(jì)防塵罩，有效減小外界干擾對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
[0036]如圖5、圖6所示，本旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x操作步驟如下:
[0037](1)在計(jì)算機(jī)上安裝選定的多功能數(shù)據(jù)采集卡和圖像采集卡，把電氣比例閥34和測(cè)力傳感器63連接至數(shù)據(jù)采集卡，顯微鏡通過CCD連接至圖像采集卡；在計(jì)算機(jī)上安裝伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)軟件和加載力數(shù)據(jù)采集和處理及彈流油膜圖像采集和處理軟件；
[0038](2)調(diào)節(jié)張緊輪機(jī)構(gòu)27的位置，使同步帶23松緊適合；用手托住加載托板61帶有加載臺(tái)62的一端，使鋼球511與軸承球托機(jī)構(gòu)52充分接觸，調(diào)整加壓氣桿35與加載臺(tái)62的相對(duì)位置，使其同軸度不大于Φ0.05 mm,端面與加載臺(tái)62下平面的距離為0.2?0.25mm ;使用氣泡水平儀調(diào)節(jié)下底板12底面四角上的支撐螺釘14使上臺(tái)面11水平；清潔玻璃盤81和鋼球511并安裝入位后，緊固或放松玻璃盤調(diào)平墊片810上的六個(gè)緊定螺釘，使玻璃盤81下表面的端面跳動(dòng)誤差在0.002mm以內(nèi)；旋轉(zhuǎn)手輪437，使操作面板41沿導(dǎo)軌42直線運(yùn)動(dòng)以帶動(dòng)鋼球511至玻璃盤81的合適位置；
[0039](3)根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要在玻璃盤81表面添加相應(yīng)的適量潤(rùn)滑物；
[0040](4)輸入電氣比例閥34初始值，打開氣源和加載力數(shù)據(jù)采集和處理軟件，通過加載臺(tái)62對(duì)加載托板61加壓，使鋼球511與軸承球托機(jī)構(gòu)52充分接觸；
[0041](5)打開圖像采集和處理軟件，調(diào)節(jié)顯微系統(tǒng)使鋼球511與玻璃盤81接觸面清晰顯示在屏幕上；微調(diào)電氣比例閥34的輸入值，使計(jì)算機(jī)屏幕上的條紋處于若隱若現(xiàn)的狀態(tài)；
[0042](6)根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需壓力值，對(duì)電氣比例閥34進(jìn)行設(shè)定；
[0043](7)蓋上防塵罩10，啟動(dòng)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)軟件并設(shè)置相應(yīng)的電機(jī)速度，開始實(shí)驗(yàn)；
[0044](8)記錄并保存干涉條紋圖像；
[0045](9)由實(shí)驗(yàn)記錄的干涉條紋的形狀、位置和次序計(jì)算出各點(diǎn)的油膜厚度值。
[0046]以上所述，僅是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非是對(duì)本實(shí)用新型做其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實(shí)施例。但是，凡是未脫離本實(shí)用新型方案內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與改型，仍屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，包括一個(gè)由上臺(tái)面(11)、下底板(12)和連接上臺(tái)面(11)、下底板(12)的支撐柱(13)構(gòu)成的操作臺(tái)單元(1)，其中下底板(12)底面設(shè)置支撐螺釘(14)以調(diào)節(jié)臺(tái)面的水平，其特征在于: 1)有一個(gè)由伺服電機(jī)(21)、小同步帶輪(22)、同步帶(23)、大同步帶輪(24)和張緊輪機(jī)構(gòu)(27)構(gòu)成的XL型同步帶傳動(dòng)單元(2)，驅(qū)動(dòng)玻璃盤(81)旋轉(zhuǎn)；其中伺服電機(jī)(21)通過電機(jī)座(25)、電機(jī)機(jī)架座(26)固定安裝在上臺(tái)面底面，小同步帶輪(22)安裝在伺服電機(jī)軸上，大同步帶輪(24)安裝在主軸(83)上，張緊輪機(jī)構(gòu)(27)安裝在上臺(tái)面底面以調(diào)節(jié)同步帶(23)的張緊力； 2)有一個(gè)通過安裝板(31)固定在上臺(tái)面底面，由空氣過濾器(32)、油霧分離器(33)、電氣比例閥(34)、加壓氣桿(35)、直通接頭(36)、對(duì)絲(37)構(gòu)成的氣動(dòng)加壓?jiǎn)卧?3);其中，空氣過濾器(32)、油霧分離器(33)、電氣比例閥(34)之間用對(duì)絲(37)聯(lián)通，并固定在安裝板(31)上，加壓氣桿(35)通過直通接頭(36)與電氣比例閥(34)聯(lián)通并通過加載臺(tái)(62)為加載托板(61)施加壓力； 3)有一個(gè)由操作面板(41)、導(dǎo)軌(42)和螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(43)組成的面板驅(qū)動(dòng)單元(4)，其中導(dǎo)軌(42)通過一組螺釘孔固定在上臺(tái)面上，操作面板(41)由螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu)驅(qū)動(dòng)沿導(dǎo)軌(42)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，以帶動(dòng)鋼球(511)沿玻璃盤(81)徑向直線移動(dòng)； 4)有一個(gè)由鋼球夾持機(jī)構(gòu)(51)、軸承球托機(jī)構(gòu)(52)構(gòu)成的鋼球固定調(diào)整單元(5);其中鋼球夾持機(jī)構(gòu)(51)安裝在操作面板(41)上并隨操作面板(41) 一起運(yùn)動(dòng)，軸承球托機(jī)構(gòu)(52)固定在加載托板(61)上； 5)有一個(gè)由上述加載臺(tái)(62)、加載托板(61)、測(cè)力傳感器(63)和保持架軸(64)、支架(65)構(gòu)成的加載單元(6);測(cè)力傳感器兩端的螺桿分別連接加載臺(tái)(62)與加載托板(61)的一端，加載托板(61)的另一端通過保持架軸與支架鉸接，支架固定在操作面板(41)上； 6)有一個(gè)設(shè)置在操作面板(41)上并處在由一個(gè)鋼球(511)和所述玻璃盤(81)組成的摩擦副正上方，由支座(71)、平移臺(tái)(72)、連接板(73)、支桿(74)和顯微鏡(75)構(gòu)成的顯微干涉測(cè)量單元(7);其中支座安裝在操作面板(41)上，平移臺(tái)安裝在支座上，連接板固定支桿后安裝在平移臺(tái)上，顯微鏡以及配套的CCD安裝在支桿上，CCD對(duì)準(zhǔn)摩擦副； 7)有一個(gè)由上述大同步帶輪(24)、玻璃盤(81)、玻璃盤壓套(82)、主軸(83)、外套筒(84)、軸承內(nèi)套(85)、兩對(duì)并列安裝的角接觸球軸承(86)、上端蓋(87)、下端蓋(88)、預(yù)緊螺母(89)、玻璃盤調(diào)平墊片(810)組成的主軸單元(8);其中安裝在主軸(83)上的大同步帶輪(24)通過小同步帶輪(22)和同步帶(23)把伺服電機(jī)(21)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給與鋼球(511)組成摩擦副的玻璃盤(81)，玻璃盤(81)通過玻璃盤調(diào)平墊片和玻璃盤壓套緊固在主軸上，兩對(duì)并列安裝的角接觸球軸承安裝在主軸和外套筒之間以實(shí)現(xiàn)玻璃盤(81)隨主軸(83) 一起旋轉(zhuǎn)；外套筒固定在上臺(tái)面(11)上，軸承內(nèi)套和預(yù)緊螺母與兩對(duì)并列安裝的角接觸球軸承內(nèi)圈接觸，上端蓋(87)、下端蓋(88)與角接觸球軸承外圈接觸； 8)所述上臺(tái)面(11)和下底板(12)之間安裝有外殼(9);其中后板和左、右板固定安裝在上臺(tái)面(11)和下底板(12)上，前殼由兩塊可對(duì)開的安裝有暗插銷的面板組成，用鉸鏈分別安裝在左、右板上； 9)有一個(gè)防塵罩(10)，以不固定方式放置在上臺(tái)面(11)的安裝槽中。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述張緊輪機(jī)構(gòu)(27)包括帶輪(273)、帶輪軸(271)、深溝球軸承(272)、輪座(274)、調(diào)節(jié)座(275)和調(diào)節(jié)螺桿(276);深溝球軸承安裝在帶輪和帶輪軸之間，帶輪通過一組螺釘孔固定在輪座上，輪座和調(diào)節(jié)座安裝在上臺(tái)面底面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述螺旋傳動(dòng)結(jié)構(gòu)(43)包括固定在上臺(tái)面(11)上安裝有雙向推力球軸承(436)的后座(432);連接后座432和安裝在操作面板(41)上的前座(433)的軸431 ;固定調(diào)節(jié)雙向推力球軸承的端蓋(434)和安裝在軸(431)上的緊固螺母(435);以及操控操作面板(41)沿導(dǎo)軌(42)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的安裝在軸端的手輪(437 )。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述鋼球夾持機(jī)構(gòu)(51)包括固定安裝在操作面板(41)上的減速器支撐(513);固定在減速器支撐上的安裝有電機(jī)(516)的減速器(515);安裝在減速器(515)上用來(lái)安裝小球長(zhǎng)桿(512)的聯(lián)軸器(514);與所述玻璃盤(81)組成摩擦副的鋼球(511)固定在小球長(zhǎng)桿(512)端部的錐面內(nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述軸承球托機(jī)構(gòu)(52)包括固定在所述加載托板(61)上的球托底座(521);三個(gè)深溝球軸承(523)通過三個(gè)球托軸(522)安裝在球托底座(521)上，用以承托所述鋼球(511)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述氣動(dòng)加壓?jiǎn)卧ㄟ^測(cè)力傳感器(63)、多功能數(shù)據(jù)采集卡和計(jì)算機(jī)共同實(shí)現(xiàn)對(duì)加載力精確、穩(wěn)定的動(dòng)態(tài)控制。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋滑式光干涉彈流潤(rùn)滑薄膜測(cè)量?jī)x，其特征在于:所述顯微干涉測(cè)量單元(7)由激光光源、旋轉(zhuǎn)的毛玻璃、顯微鏡(75)、(XD、圖像采集卡和計(jì)算機(jī)組成。
【文檔編號(hào)】G01B11/06GK204142192SQ201420291328
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】郭艷青, 劉衛(wèi)國(guó), 楊開荔, 郭峰, 任志強(qiáng) 申請(qǐng)人:日照裕鑫動(dòng)力有限公司, 青島理工大學(xué)