具有磁悬浮式载物台的材料摩擦异响试验台

摘要

本发明属于摩擦异响实验设备技术领域，具体涉及一种具有磁悬浮式载物台的材料摩擦异响试验，包括载物台、台架和至少两个磁浮轴承，载物台置于台架上方，磁浮轴承平行设置，磁浮轴承的转子中穿有安装轴，安装轴安装在台架上，磁浮轴承的外圈上同轴静联接有齿轮，载物台底面上固定连接有齿条，齿条与齿轮啮合。本申请的目的在于在做材料摩擦异响试验时，解决载物台无法保证静音效果的问题。

说明书

技术领域

本发明属于摩擦异响实验设备技术领域，具体涉及一种具有磁悬浮式载物台的材料摩擦异响试验台。

背景技术

汽车异响是两种材料互相碰撞或者摩擦而产生的声音，这种声音几乎是所有消费者最闹心和不能忍受的问题。车辆发生异响几乎不能完全避免，其中摩擦异响是汽车常见且难以解决的异响问题，通过材料摩擦异响试验台可以测试样件之间的摩擦系数，从而对汽车异响产生位置进行前期预测，从根源上消除或者降低这种声音。

在做材料摩擦异响试验时，材料摩擦异响试验台测量的整个过程是将两个测试样件的一件固定在载物台上，另一件固定在垂直加载机构上，然后通过垂直加载机构在垂向对两种材料施加一定压力，在水平方向通过动作装置带动载物台让两种材料按设定规律进行往复摩擦运动，实现摩擦系数的测量，而在此测量的过程中，通常还需要检测摩擦过程总产生的异响情况，为了保证异响检测尽可能的准确，检测过程需要尽量保持静音，但现有的材料摩擦实验台本身个零部件均存在不同程度的摩擦噪音，尤其是载物台部分，无法保证静音效果。

发明内容

本发明意在提供一种具有磁悬浮式载物台的材料摩擦异响试验台，以解决载物台无法保证静音效果的问题。

为了达到上述目的，本发明的方案为：具有磁悬浮式载物台的材料摩擦异响试验台，包括载物台、台架和至少两个磁浮轴承，载物台置于台架上方，磁浮轴承平行设置，磁浮轴承的转子中穿有安装轴，安装轴安装在台架上，磁浮轴承的外圈上同轴静联接有齿轮，载物台底面上固定连接有齿条，齿条与齿轮啮合。

本方案的工作原理及有益效果在于：在做材料摩擦异响试验时，通过磁浮轴承保持载物台处于磁悬浮状态，测试样件固定在载物台上，动作装置通过推动载物台的侧面带动载物台作匀速直线运动或者往复运动。载物台的运动通过齿条带动齿轮和磁浮轴承转动，材料摩擦实验的动作装置行程短、速度慢/频率低，低速运转，再配合磁浮轴承让载物台运行非常平稳，与常规的导轨式试验台相比，滑动摩擦大幅减少，因此整个过程中几乎无噪音，能够充分保证载物台的静音效果。

可选地，磁浮轴承为主动磁浮轴承。主动磁浮轴承轴心位置可以由其控制系统控制，便于通过其控制系统让轴心位置尽量靠下，这样载物台在受垂直负载时，能够尽量少地发生竖向位移，减小摩擦系数测量误差。

可选地，齿轮为圆柱斜齿轮。进一步保证静音效果。

可选地，载物台顶面上设有0.5mm-2mm宽的若干条沟槽，沟槽平行整齐排列。对于一些厚度较厚的皮料或者布料的测试样件，由于其与另一测试样件的摩擦系数和其与载物台的摩擦系数不一致，导致其可能在与另一测试样件未发生异响时却与载物台发生相对滑动而产生异响，因此通过沟槽，增大载物台与测试样件之间的摩擦，防止测试样件与载物台之间产生异响，保证实验结果的准确性。

可选地，沟槽的深度为0.5mm-1.5mm。避免沟槽过深反而导致沟槽发生异响。

可选地，载物台顶面上设有真空吸盘。利用真空吸盘将测试样件下表面吸附在载物台上。

可选地，载物台顶面的中心区域设有放置区，放置区下方的载物台内部设有连通腔，放置区内设有若干通孔，通孔连通连通腔，连通腔侧面贯穿载物台设置有气嘴，气嘴上设有阀门。对于材料为硅胶、橡胶等没有孔隙的测试样件，测试时放置在放置区内，覆盖所有通孔，然后将阀门接通真空泵，将连通腔内抽真空，然后关闭阀门，让测试样件通过通孔吸附在载物台表面上，防止测试样件与载物台之间产生异响，保证实验结果的准确性。

可选地，载物台顶面上粘附有乳胶层，乳胶层内部嵌设有颗粒。利用内部嵌设颗粒的乳胶层，提升乳胶层与测试样件之间的摩擦系数，进而提升载物台与测试样件之间的摩擦力，防止测试样件与载物台之间产生异响，保证实验结果的准确性。

可选地，颗粒为能够被磁铁吸引的铁合金颗粒，乳胶层下方垫有非金属垫板，垫板内设有空腔，空腔上对应颗粒的位置设有凹槽，凹槽大于颗粒，空腔内还设有电磁铁。电磁铁通电后，即可将颗粒吸入到凹槽中，使得乳胶层产生凹陷，凹陷的作用是在乳胶层贴附到测试样件的表面后产生一定的真空度，类似于真空吸盘，将测试样件的下表面更紧密地吸附在乳胶层上。

可选地，齿轮的齿面和齿条的齿面上均固定有磁性颗粒，且齿轮齿面上的颗粒与齿条齿面上的颗粒相斥。通过磁性颗粒的相斥力让齿轮和齿条之间保持空气间隙，从而避免齿轮与齿条直接接触但由不影响齿轮与齿条之间的传动，从而进一步避免产生摩擦噪音，进一步保证静音效果。

附图说明

图1为本发明实施例一中具有磁悬浮式载物台的材料摩擦异响试验台的结构示意图；

图2为本发明实施例一中具有磁悬浮式载物台的材料摩擦异响试验台放置区处的局部剖视图；

图3为本发明实施例二中具有磁悬浮式载物台的材料摩擦异响试验台的乳胶层处的局部剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：载物台1、台架2、磁浮轴承3、齿轮4、齿条5、通孔6、连通腔7、阀门8、乳胶层9、垫板10、空腔11、电磁铁12、测试样件13、颗粒14。

实施例一

本实施例基本如图1、图2所示：具有磁悬浮式载物台1的材料摩擦异响试验台，包括载物台1、台架2和四个磁浮轴承3，磁浮轴承3为主动磁浮轴承3，载物台1置于台架2上方，磁浮轴承3平行设置，磁浮轴承3的转子中穿有安装轴，转子与安装轴通过键连接，一根安装轴上穿设两个磁浮轴承3，安装轴两端固定在台架2上，磁浮轴承3的外圈上同轴固定连接有齿轮4，齿轮4为圆柱斜齿轮4，载物台1底面上固定连接有两根齿条5，每根齿条5分别与两个齿轮4啮合。

载物台1顶面的中心区域设有放置区，放置区下方的载物台1内部设有连通腔7，放置区内阵列有8×8直径为1.5mm的通孔6，通孔6连通连通腔7，连通腔7侧面贯穿载物台1设置有气嘴，气嘴上设有阀门8。

通过主动磁浮轴承3的控制系统调整安装轴的轴心位置，使磁浮轴承3定子与转子内侧下边缘的距离为1.5mm。

在做材料摩擦异响试验之前，将测试样件13放在放置区内，并且保证测试样件13覆盖到所有通孔6，然后将气嘴上的阀门8通过气管接通到真空泵，启动真空泵抽真空，直至测试样件13牢固地吸附在载物台1顶面上，然后关闭阀门8。

试验进行时，载物台1处于磁悬浮状态，动作装置通过推动载物台1的侧面带动载物台1作匀速直线运动或者往复运动。整个过程中几乎无噪音，能够充分保证载物台1的静音效果。

实施例二

本实施例基本如图3所示，与实施例一的区别之处在于：载物台1顶面上粘附有由天然乳胶制成的乳胶层9，乳胶层9内部嵌设有镍铁合金颗粒14。乳胶层9下方垫有尼龙垫板10，垫板10嵌入到载物台1中且上端面平齐，垫板10内设有空腔11，空腔11上对应颗粒14的位置设有凹槽，凹槽大于颗粒14，空腔11内还设有电磁铁12。

电磁铁12通电后，即可将颗粒14吸入到凹槽中，由于乳胶具有良好的弹性形变能力，使得乳胶层9产生凹陷，凹陷的作用是在乳胶层9贴附到测试样件13的表面后产生一定的真空度，类似于真空吸盘，将测试样件13的下表面更紧密地吸附在乳胶层9上。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。