1.一种关节轴承衬垫的摩擦性能检测试验装置的安装方法,其中,该关节轴承衬垫的摩擦性能检测试验装置,包括主轴(8)、设置在主轴(8)上的左支撑结构、右支撑结构以及位于左支撑结构、右支撑结构之间的摩擦副,其中,所述的主轴(8)水平设置且从左到右依次为大直径段(801)、左大右小的锥形体段(802)和小直径段(803);左支撑结构设置在大直径段(801)上,右支撑结构设置在小直径段(803)上;所述的摩擦副包括金属环(9)、陶瓷层(10)、摩擦副外圈(6)、衬垫(7)和液压支撑块(11),其中,金属环(9)的外周面设置有陶瓷层(10);陶瓷层(10)与摩擦副外圈(6)之间设置有衬垫(7);所述的摩擦副外圈(6)为方形体,其上表面设置有与陶瓷层(10)对应的凹球面;摩擦副外圈的下表面连接在液压支撑块(11)上;其中,金属环(9)为圆柱形且配合设置在主轴(8)外侧,该金属环(9)的中部贯通设置有连通的锥孔(901)和圆孔(902),锥孔(901)的锥度与主轴(8)中的锥形体段(802)对应,圆孔(902)直径与主轴(8)中的小直径段(803)对应;其中,锥孔(901)的最大直径尺寸小于锥形体段(802)的最大直径尺寸;所述的左支撑结构包括轴套I(14)、支撑环I(12)和滚子轴承I(1),其中,在主轴(8)的大直径段(801)的外侧设置轴套I(14),且轴套I(14)的左侧面紧靠主轴(8)的竖直段;轴套I(14)的外侧设置滚子轴承I(1);滚子轴承I(1)的外侧设置有环形的支撑环I(12);
所述的右支撑结构包括右端封闭的轴套II(3)、滚子轴承II(2)和支撑环II(13),其中,在主轴(8)的小直径段(803)段外侧设置轴套II(3);轴套II(3)的外侧设置滚子轴承II(2),滚子轴承II(2)的外侧设置有支撑环II(13);其中,轴套II(3)的右端面上设置有螺纹孔(4);主轴(8)中的小直径段(803)的右端面上设置有螺纹盲孔(804);
其特征是:包括以下工艺步骤:
s1:加工金属环(9):在加工中心将金属环(9)毛坯通过粗车、半精车和精车对其两端面进行加工;
s2:对金属环(9)外表面喷涂陶瓷层(10):
s201.选择Al2O3作为陶瓷喷涂材料,将第s1步骤中的金属环(9)进行热处理后进行热喷涂;
s202.完成喷涂后,在s201步骤中的涂层在热状态下时进行加热重熔,待金属环(9)表面冷却至室温后停止超声振动,完成喷涂过程;
s203.喷涂程序完成后,使用高精度无心磨床对陶瓷层(10)进行外圆磨,使陶瓷层(10)圆柱度精度小于2μm,表面粗糙度小于0.4μm;外圆磨过后,再次进行研磨和抛光,使摩擦副内圈金属环(9)外的陶瓷层(10)的外表面圆柱度不超过1μm,表面粗糙度不超过0.125μm;
s3:粘贴测试样本:将准备好的要测试的自润滑关节轴承的自润滑衬垫(7)用胶粘剂粘接在摩擦副外圈(6)的内表面;
s4:加工主轴(8):在加工中心经过车、铣等过程将主轴(8)上的锥形体段(802)锥度为
10°;主轴(8)的左端端面与联轴器相连;
s5:安装轴套I(14)、摩擦副及轴套II(3):
s501.将准备好的轴套I(14)过盈装配到s4步骤中的大直径段(801)段外侧,在轴套I(14)外侧安装滚子轴承I(1),滚子轴承I(1)固定安装在支撑环I(12)内;
s502.将s2步骤中带陶瓷层(10)的金属环(9)安装在主轴(8)上,金属环(9)一部分设置在锥形体段(802)外侧,另一部分设置在小直径段(803)的外侧,将轴套II(3)安装在主轴(8)的小直径段(803)外侧,轴套II(3)的左端面与金属环(9)的右端面相配合,用内六角螺钉(5)通过螺纹孔(4)和螺纹盲孔(804)进行预紧,推动轴套II(3)紧靠金属环(9),增加主轴(8)的锥形体段(802)的外表面与金属环(9)内的锥孔(901)表面之间的连接摩擦力;
s503.轴套II(3)安装在小直径段(803)外侧,轴套II(3)外侧的安装滚子轴承II(2),再将滚子轴承II(2)固定安装在支撑环II(13)内;
s504.将s3步骤中的带有自润滑衬垫(7)的摩擦副外圈(6)固定安装在液压支撑块(11)上,通过液压力对液压支撑块(11)进行径向加载,从而使陶瓷涂层(9)与衬垫(7)进行摩擦配副。
2.根据权利要求1所述的一种摩擦性能检测试验装置的安装方法,其特征是:s201步骤中的热喷涂环节的工艺为:将热处理后的金属环(9)固定并与超声工具头相接触,开启超声电源,超声频率范围在15~100Hz,向金属环(9)导入功率超声波,金属环(9)外表面超声振动方向与喷涂颗粒飞行方向间呈不同角度;将陶瓷喷涂材料通过热喷涂枪对金属环(9)外表面进行热喷涂,形成表面喷涂层。
3.根据权利要求1所述的一种摩擦性能检测试验装置的安装方法,其特征是:s202步骤中的加热重熔的工艺为:激光功率为1000-1200W,光斑直径为1-2mm,扫描速度为3-4mm/s,并且充入氩气作为保护气,以确保全部涂层与金属环(9)表面厚度30-50μm处都能够进入熔融状态,充分反应,形成厚度为100-150μm的混合层。
4.根据权利要求1所述的一种摩擦性能检测试验装置的安装方法,其特征是:所述的s3步骤中的胶粘剂的成分是:丁苯胶乳、丙酮、聚乙烯醇、丙烯酸钠和水。