四球摩擦磨损试验机的原理

四球摩擦磨损试验机由主轴驱动系统、油盒与加热器、试验力传感器、摩擦力测量系统、微控液压加载系统、计算机控制系统（包括各个主参数的设定、控制、报警等单元）等部分组成。它们都安装在以焊接机座为主体的机架中。

3.1主轴及其驱动系统

主轴是由变频电动机通过变频调速系统驱动，速度无级调速。通过圆弧齿同步带调速系统把电机的功率传递到主轴上。

试验机主轴系统的安装调试，技术难度大，故不要轻易拆装清洗。本主轴传动系统可以在200～2000r/min范围内正常工作，由于应用了变频调速系统，故其在低转速下具有高的传动力矩。本试验机的主轴上装有一测速片，通过传感器实现测速。本机通过变频器的控制，当大负荷试验过程中突然出现摩擦力矩较大时，主轴力矩迅速增加，变频器过电流保护，主轴立即自动停车；本机设有计时单元（分、秒预置），时间超预置自动停车系统。

恒旭特制扩展式主轴，可以用来设计其它形式的摩擦偶件，夹具以扩大四球摩擦试验机的使用范围。

3.2微控液压加载系统

本试验机是通过液压油缸的活塞来对钢球施加60～10000N的轴向压力负荷，为了适应长时间负荷试验的要求，如1小时392N、1200r/min的长磨试验，本机采用了负荷保持阀的结构。

3.3磨斑的测量

钢球磨斑的测量是利用经过改装的测量显微镜来完成的，测量精度为0.01mm,通过对测量显微镜的改装，能在不取出钢球的情况下，对油盒中三个钢球的磨斑进行测量。测量时先将油盒放置在与显微镜安装在一起的油盒头座上，使钢球对准显微镜的物镜，再转动调焦手轮，求得清晰的磨斑。然后旋转横向测微手轮，使目镜中十字分划线的纵线与磨斑左右边缘分别相切，测微手轮上刻度线读数的差值，即为磨斑横向的直径；同理旋转纵向测微器，使目镜中的十字分划线的横线分别与磨斑前后边缘分别相切，纵向测微器上刻度线读数的差值，即为磨斑纵向的直径，两直径的算术平均值即为该钢球的平均磨斑直径。旋转油盒，用同样的方法依次测量出另外两钢球的平均磨斑直径。三钢球平均磨斑直径的算术平均值即为本次试验的平均磨斑直径。

3.4摩擦力测定和油盒

试验过程中，所有四个球的接触点都必须浸没在润滑剂中，当钢球摩擦副工作时，通过力传感器产生一个与受力大小相对应的微小信号，经摩擦力矩测量系统显示摩擦力矩的数值。可以根据试验中摩擦力矩大小分别预置摩擦力矩数据，实现摩擦力矩过预置自动停车功能。

在高温油盒外装有功率为250W额定电压为36V的环状加热器，温度传递元件是Pt100铂电阻，通过温控表对试验温度从室温～250℃进行数显控制与报警，并将信号输入到微机控制系统。温控精度可控制在±2℃。