GPM-30A高速滚动接触疲劳摩擦磨损试验机

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1、GPM-30A技术方案设备名称：微机控制滚动接触疲劳试验机（外观参考图）1.主要用途GPM-30A微机控制滚动接触疲劳试验机主要用于模拟滚动接触零件（如轴承、轮轨、轧辊等）工况的失效试验，将一恒定的载荷施加于滚动或滚动加滑动接触的试样，使其接触表面受到循环接触应力的作用。通过控制和改变负荷、速度、滑差率、时间、摩擦配偶材料、表面粗糙度、硬度等参数的情况下进行测试，以评定试样材料的疲劳破坏机理，评价材料在滚动接触状态下的疲劳寿命，并可完成齿轮接触疲劳、轴承接触疲劳、轮轨磨耗试验等。现该设备已在多家高校、科研机构、生产企业投入使用，高校主要用于科学研究及教学实验。该机为卧式

2、框架结构，由变频电机控制加载和旋转，各试验参数实现单元化设置，操作方便，试验读数准确可靠，通过工业控制计算机可进行各参数设置、控制，可实时显示摩擦力矩-时间、试验力-摩擦系数等曲线，并记录、存储、打印试验曲线。2.适用标准GB/T10622-1989《金属材料滚动接触疲劳试验方法》YB/T5345-2006《金属材料滚动接触疲劳试验方法》JB/T10510-2005《滚动轴承材料接触疲劳试验方法》3.结构简述试验机主要由主动轴运动系统、陪试轴运动系统、试验力加载系统、测量系统、润滑系统及冷却系统、摩擦副装夹部分、电气控制箱、工业控制计算机测控系统等部分组成。试验机下部是

3、机座，机座左上部装有下主轴及其驱动系统，机座中部装有油缸、活塞。机座右后上部装有上主轴及其驱动系统，强电控制系统安装在机座内。主液压油源及润滑油源位于主机的后部，通过液压油路及控制电缆等与试验主机相连接。电气控制箱完成信号的采集、变换、传输任务，通过串口电缆与工业控制计算机测控系统连接。图1主机结构图1—齿轮箱（改变滑差率）2—陪试运动系统3—液压作动器4—循环油箱5—主动轴运动系统6—液压泵站7—固定齿轮箱8—工作台9—机架10—壳体11—调整垫铁3.1主动轴驱动系统及工作原理图2主动轴运动部分结构参考图主动轴运动部分卧式安装于主机工作台之上。该机的标准配置摩擦副形式

4、为环和环，下试环（3）装于主动轴（4）前端，并由固定螺母（1）和挡圈（2）紧固，可随主动轴以一定的转速旋转。主动轴通过弹性联轴器（6）（8）与转速转矩传感器（7）串联，再通过弹性联轴器(10)与齿轮箱连接，由变频电机（11）驱动。电机由驱动器控制，试验过程中恒转矩输出，转速自100r/min至1500r/min，具有无级可调的特点。3.2摩擦力矩测量装置当试环旋转，并且试环之间有一定的压力时，二者之间便会有摩擦力矩产生，此摩擦力矩通过主轴（4）、联轴器（6）作用在转速转矩传感器(7)上，再有控制系统采集处理，最后在操作软件界面上“摩擦力矩”对话框中显示，当摩擦力矩超设定

5、值，试验机会启动自动停车功能。3.3陪试轴驱动系统及工作原理图3陪试轴运动部分结构参考图变频电机（1）驱动齿轮轴（4）带动齿轮（3）通过过渡齿轮（2）和齿轮（16）传递带动传动轴（15）旋转，同时通过一对齿轮（12）（10）啮合带动陪试主轴（8）同步旋转，试环（7）通过固定螺母（5）和挡圈（6）紧固于陪试主轴（8）端部。传动轴组件通过左、右轴承座体（9）（14）固定于工作台上，陪试主轴（8）安装于杠杆保持架（13）一端，杠杆保持架（13）可以传动轴（15）为支点做杠杆运动以传递试验力。（11）为止动销，插入止动销，在试验过程中可以防止陪试主轴的转动。3.4试验力微控液压

6、加载系统图4试验力加载系统液压加载系统主要有液压泵站（7）和作动器部分（4）组成。油缸活塞上升，通过钢球（3）加载于承压块（2）上，杠杆保持架（6）以传动轴为支点带动一端的陪试轴向下传递试验力于主动轴端，分别与陪试轴端和主动轴端紧固的上、下试环间则产生试验力。试环与试块之间的压力，由负荷传感器测量，并在控制面板“试验力”窗口上显示出来，该试验力可通过计算机控制系统进行预置、反馈，实现自动控制。承压块（2）由紧定螺钉（1）紧固。手柄（8）方便试验过程中的操作。限位柱（5）为杠杆保持架（6）下行限位之用，可避免碰撞。本试验机是通过液压油缸的活塞来对试环施加压力负荷，为了适应

7、长时间负荷试验的要求，本机采用了负荷保持阀的结构。试验力的施加是通过微机对液压系统进行控制实现自动加载的。微机控制步进电机，步进电机带动一对减速比为16：1的行星齿轮运动副，通过丝杆的转动拉动微控负荷保持阀的阀芯，使试验机的系统压强增大，根据，从而实现加载活塞对钢球试验力的施加。其液压原理如图4所示，1.油泵电机组2.系统节流阀3.压力表4.系统溢流阀5.加载电磁阀6.卸荷电磁阀7.微控负荷保持阀8.柱塞油缸9.过滤器10.油箱图5液压加载原理图当压力油进入负荷保持阀体，经过平衡后，平衡孔使负荷保持，活塞稳定在一定的位置上，即达到负荷保持