Page 76 - 理化检验-化学分册2017第八期

孙宝瑞, 等: 关节轴承衬垫摩擦性能试验机结构设计与运动分析

图 １３ 频率为 １０Hz时衬垫正压力曲线 图 １６ 频率为 ３．２Hz时衬垫正压力曲线
Fi g 敭１３ Liner p ositive p ressurecurveatfre q uenc y of１０Hz Fi g 敭１６ Liner p ositive p ressurecurveatfre q uenc y of３敭２Hz
( ２ ) ３．２Hz运动加载 通过以上仿真分析可知, 不能将往复运动传感
保持正向加载传感器 １２０kN 加 载力, 往复摩 器测量值作为衬垫摩擦力, 需要按所建立的数学模
擦作动器按照正弦波振幅 ±５０mm 、 频率 ３．２Hz运 型对往复运动传感器测量值进行数据处理.

４ 结论
动, 往复运动传感器测量值 Fm 和衬垫摩擦力 ２ F １
曲线如图 １４ 所示.由图 １４ 可见: 衬垫摩擦力曲线
为周期方波, 大小为 １６．８kN ; 往复运动传感器测量 ( １ )设计的关节轴承衬垫摩擦性能试验机主要
值为周期曲线, 最大力为 ２０kN .摩擦载体的加速 用于测试关节轴承衬垫在承受正向压力载荷作用下
度曲线如图 １５ 所示, 可见随着加速度a 的减小, 往 的摩擦学性能, 该试验机采用两个直线作动器作为
复运动传感器测量值 Fm 最大值减小, 衬垫摩擦力 执行元件, 进行位移、 负荷加载, 实现对关节轴承衬
２ F １ 保持不变, 其运动规律与式( ７ ) 相符. 垫进行正向加载和往复摩擦运动.
频率为 ３．２ Hz 时 衬 垫 正 压 力 曲 线 如 图 １６ 所 ( ２ )建立了该试验机的数学模型, 对其运动学

式, 可见衬垫正压力在 １２０kN 上下跳动, 与式( ８ ) 进行了分析, 发现衬垫摩擦力小于往复运动传感器
相符. 测量值, 当衬垫摩擦力为固定值时, 往复运动传感器
测量值随着摩擦载体运动加速度的变化发生同向变
化; 衬垫正向加载力小于正向加载传感器测量值, 当
正向加载作动器输出力固定时, 衬垫所受的正向加
载力随着往复运动传感器测量值和摩擦载体运动加
速度的变化而实时变化.
( ３ )采用多体动力学软件 Recurd y n 对关节轴
承衬垫摩擦性能试验机进行动力学分析, 发现不能
将往复运动传感器测量值作为衬垫摩擦力, 需要按

图 １４ 频率为 ３．２Hz时往复运动传感器测量值和衬垫摩擦力曲线 所建立的数学模型对往复运动传感器测量值进行数
Fi g 敭１４ Reci p rocatin gmotionsensorindicationand 据处理.
linerfrictionforcecurveatfre q uenc y of３敭２Hz
参考文献:

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图 １５ 频率为 ３．２Hz时摩擦载体加速度曲线
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Fi g 敭１５ Frictionvehicleaccelerationcurveatfre q uenc y of３敭２Hz
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