一、優(yōu)勢
四球機(jī)法相比于其他摩擦磨損測試方法，對于軸承等常用摩擦副而言，具有較高的相似模擬度，易實(shí)現(xiàn)配對副的標(biāo)準(zhǔn)性和一致性，常用來篩選和評(píng)價(jià)潤滑劑。四球試驗(yàn)機(jī)通過更換摩擦副、調(diào)節(jié)控制參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對實(shí)際工況的模擬試驗(yàn)，是評(píng)價(jià)潤滑劑抗磨損性能和區(qū)分其低、中、高極壓性能的設(shè)備。
二、存在的問題
由于采用四球試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)需控制溫度、時(shí)間、轉(zhuǎn)速、負(fù)荷四個(gè)運(yùn)行參數(shù)，試驗(yàn)結(jié)果的影響因素很多，誤差較大，相比其他方法具有可比性差、可重復(fù)性差的劣勢。
刨除試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)及其加工精度的影響，測試誤差主要來源于系統(tǒng)誤差。四球試驗(yàn)機(jī)測試系統(tǒng)如圖1所示,由主軸旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)、加載系統(tǒng)、摩擦扭矩測試系統(tǒng)和溫度控制系統(tǒng)組成。由于熱慣性以及摩擦熱的存在，控溫系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)對溫度的控制，但由于溫度對試驗(yàn)結(jié)果的影響是間接的，因此控溫系統(tǒng)的誤差被認(rèn)為是隨機(jī)誤差。測扭系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難以單獨(dú)標(biāo)定，往往造成不可避免的測試誤差。主軸系統(tǒng)由于存在旋轉(zhuǎn)誤差，可能造成接觸正壓力在三個(gè)靜止鋼球上的分布不均。這種誤差是周期性的，在數(shù)據(jù)處理時(shí)可通過濾波措施來減小誤差。已知負(fù)荷是四球機(jī)試驗(yàn)重要參數(shù)，加載系統(tǒng)的精度對試驗(yàn)結(jié)果的置信度有直接影響，在負(fù)荷傳遞過程中的任何擺動(dòng)、振動(dòng)都會(huì)影響到試驗(yàn)結(jié)果，因此極有必要對加載系統(tǒng)的線性度誤差提出要求并進(jìn)行標(biāo)定。
針對四球試驗(yàn)機(jī)存在的誤差大問題，目前國內(nèi)已提出誤差分析、實(shí)驗(yàn)標(biāo)定、改進(jìn)設(shè)計(jì)等解決措施，通過確保必要的測試重復(fù)次數(shù)和測試精度、限定試驗(yàn)工況條件，可以在一定程度上保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性，但為了更好地彌補(bǔ)四球機(jī)試驗(yàn)靈敏度的問題以及更進(jìn)一步研究潤滑特性與機(jī)理，建議在四球機(jī)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，輔以儀器分析試驗(yàn)。
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