【正文】 、潤滑狀態(tài)為油浴潤滑根據(jù)對這臺試驗機的概述，可以建立它的總功能黑箱圖()。并且可以將這種復雜的總功能進行分解為如下的分功能:能量試件潤滑油控制信號摩擦副摩擦摩擦損耗，熱，噪聲振，、變形磨損的試件潤滑油損耗負載的信息轉速的信息摩擦力的信息磨損量的信息摩擦溫度的信息摩擦副擦摩 試驗機的功能分析輸入能量轉換成試件的旋轉運動。輸入能量轉換成進行控制的輔助能量。試件加載。負載調(diào)節(jié)。自動調(diào)節(jié)對偶試件的貼合。速度穩(wěn)定。測量負載。測量轉速。測量摩擦力。測量摩擦面溫度。至此可以做出這臺試驗機的功能結構圖()驅動能量控制信號能量轉化為主軸的和液壓泵轉動主軸轉速調(diào)節(jié)速度反饋測量軸向負載測量主軸轉速測量摩擦力測量摩擦溫度負載調(diào)節(jié)試件自動調(diào)節(jié)試件貼合摩擦副摩擦摩擦損耗，熱，噪聲振，、變形磨損的試件潤滑油損耗控制系統(tǒng) 試驗機的功能結構圖目前，摩擦試驗機已經(jīng)成為現(xiàn)代工業(yè)中不可缺少的重要組成部分，其經(jīng)濟性指標有可能影響整個系統(tǒng)的性價比。因此，對摩擦試驗機進行經(jīng)濟技術性分析是非常有必要的。與現(xiàn)行立式浸油潤滑端磨試驗機的區(qū)別在通常情況下，臥式浸油潤滑端磨試驗機具有體積小，重量輕以及占地面積小等特點，但是隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對端磨試驗機的要求也越來越高。要求它在體積更小，重量更輕的情況下，具有更高的效率和較長的使用壽命。另外，在沖擊條件下，具有耐疲勞，低噪音的功能。在眾多類型的端磨試驗機中都存在著各自的特點，大多數(shù)類型已在現(xiàn)代工業(yè)中發(fā)揮著重要的作用。臥式浸油潤滑端磨試驗的體積小就使得其重量輕，從而節(jié)約原材料，降低制造成本。我們設計的臥式浸油潤滑端磨試驗機主軸及靜試樣軸是臥式的，結構簡單，主軸箱和油浴箱是相連的，節(jié)省了材料，加工工藝也比較簡單，從而降低了加工成本。臥式浸油潤滑端磨試驗機由于是臥式的，與現(xiàn)行為的立式摩擦試驗機相比，安裝簡便，占地面積小，可靠性高。經(jīng)濟效益分析（1）占地面積小占地僅1230mm825mm，面積小，適用于各種企業(yè)及各大院校要求，使用方便。（2）負載控制范圍較大，線性好機器采用液壓系統(tǒng)加載，采用比例溢流閥控制負載壓力的變化。由于比例溢流閥的額定流量及壓力控制范圍較大,因此該機構可以滿足大負載和高運動速度的使用要求。當上述機構用于對試件加載時,只需使比例溢流閥控制電壓按線性變化(變化速度取決于被試件的運動速度) ,即可實現(xiàn)負載力的線性變化。同時只需使比例溢流閥控制電壓保持恒定,即可實現(xiàn)負載力的恒定,不隨被試件的位移變化而變化。比例溢流閥線性變化好，因此可以較好的實現(xiàn)負載力的線性變化。（3）設備費用低設備多采用標準設備，可直接購買，比自己專門加工節(jié)省成本。主軸箱及油箱連接在一起，結構簡單，節(jié)省材料。（4）運輸費、維護保養(yǎng)費少由于其占地僅1230mm825mm，面積小，因此, 在遠距離運輸或轉換施地點時運輸方便，節(jié)省運費。不用時方便存放。（5）通用性好工作頭可跟換各種樣式，實現(xiàn)多種形式的摩擦試驗要求。 浸油潤滑端磨試驗機設計方案的確定目前市場上使用的試驗機都為立式，能夠較好的模擬豎直排列的摩擦副的摩擦狀況。但在現(xiàn)實的生產(chǎn)生活中，有許多橫向排列的摩擦副，如汽車離合器,更因為由于摩擦實驗機的噸位比較大，若采用立式則占地占空間較大。臥式浸油潤滑端磨試驗機能夠和好的滿足這方面的需要。 設計方案的確定首先，加載機構有二種方案可以選擇，氣壓加載和液壓加載。其中氣壓加載所加壓力不夠穩(wěn)定，而液壓能夠穩(wěn)定提供也壓力，所以選用液壓加載。其次，傳動系統(tǒng)也有兩種方案可以選擇，分別為帶輪傳動和聯(lián)軸器傳動，明顯帶輪傳動具有較好的吸震作用，故選用帶傳動。試驗臺的具體機械結構由電動機、主軸、帶輪、箱體、支座、靜動磨頭、控制裝置等幾個主要部分構成。通過電動機提供動力，帶輪連接主軸。帶動動試樣與靜試件摩擦（動靜式樣均浸在油液中），液壓系統(tǒng)提供軸向載荷，測量裝置測出試驗要求測量的各個參數(shù)。 總體結構布置形式1—電動機；2—帶輪；3—動試樣；4—靜試樣；5—測力傳感器；6—接觸開關；7—液壓缸摩擦試驗機的工作原理是首先主電動機驅動主軸旋轉,接著由預先指定壓力的液壓缸對摩擦元件作正向軸向加壓，利用液壓缸推動右側靜試樣軸向左運動,從而實現(xiàn)動試樣和靜試樣的相互摩擦,產(chǎn)生摩擦力矩。當主軸旋轉時，由于摩擦力矩的作用使靜試樣亦跟著轉動，通過繩子連接一測量摩擦力的傳感器，它與摩擦力矩紀錄儀連接，能將摩擦力矩紀錄下來。摩擦溫度由安裝在靜摩塊上的熱電偶傳出,通過變送器進行轉換。所加載荷由安裝在靜試樣軸上的測力傳感器測量。393 試驗機各組成部分的設計與校核為了使試樣在試驗后不經(jīng)機械加工即可進入掃描電子顯微鏡的樣品室，同時也要使樣品盡可能的大，以便得到較高的線速度，環(huán)狀動試樣外徑選用28毫米，片狀下試樣外徑為40毫米。 動試樣 靜試樣動試樣通過銷定位固定在主軸上（動試樣軸），靜試樣通過兩個銷安裝在靜試樣座上，靜試樣座通過O形密封圈彈性固定于靜試樣上。 靜試樣的安裝電動機類型的選擇根據(jù)電動機工作環(huán)境和電源條件，選用臥式封閉型Y（IP44）系列三相異步電動機。電動機功率的選擇（1）工作機所需功率已知動試樣上承受的最大載荷為1000N，動試樣最大線速度為v=2m/s，試樣才量的動摩擦因數(shù)為0~1之間，則動式樣所受的最大摩擦力為 所以工作機所需功率為（2）電動機的輸出功率由《機械設計課程設計》中表147查得帶傳動，滾動軸承的效率分別為，則傳動裝置總效率為則按表221確定電動機額定功率為。電動機轉速的選擇動試樣直徑為28毫米，~2m/s，所以動試樣軸的轉速為 所以選擇電動機的同步轉速為1500r/min，滿載轉速為1420r/min。電動機型號的確定 選擇電動機的型號為Y100L14。變頻器的選擇 選擇變頻器為森蘭SB60全能王型號：，電壓0380V，過載能力150%，輸入電源為三相380V，頻率50Hz。 傳動方式的選擇與計算（V帶傳動計算）該部分的設計主要體現(xiàn)在V帶輪的設計上，帶輪的結構型式，主要由帶輪的基準直徑選擇。其基準直徑又與相連接的電動機的型號有關。根據(jù)前面對電動機功率的計算，以及轉速的要求，可以采用Y系列的三相異步電動機。型號是Y100L14。滿載轉速1420r/min，額定轉速1500r/min。原始數(shù)據(jù)及設計內(nèi)容設計V帶傳動時給定的原始數(shù)據(jù)為：傳遞的功率P，傳動比i，傳動位置要求及工作條件等。已知原始數(shù)據(jù)為：傳遞的功率P=，轉速=1420r/min，傳動比i=1。設計內(nèi)容包括：確定帶的截型，長度，根數(shù)，傳動中心距，帶輪基準直徑及結構尺寸等。計算功率是根據(jù)傳遞功率P，并考慮到載荷性質(zhì)和每天運轉時間長短等因素的影響而確定的。由《機械設計》中公式 （31） 式中：－計算功率功率，單位為kW P―傳遞的額定功率，單位為kW―工作情況系數(shù)，見《計息設計》中表86。此處工況為載荷變動較小，軟啟動，每天工作10~16個小時。則根據(jù)計算功率和小帶輪的轉速由《機械設計》中圖88或89選定帶型。選擇帶型為普通V帶A型。 1）初選小帶輪的基準直徑 根據(jù)V帶截型，參考《機械設計》中表83及表87選取≥。為了提高V帶的壽命，宜選取交大的直徑。選取=100mm。2) 驗算帶的速度v 根據(jù)《機械設計》中式（813） （32） 來計算帶的速度，并硬實v≤。對于普通V帶=25~30m/s?！芊弦?。3) 計算從動輪的基準直徑 傳動比i=1，所以==100mm。 根據(jù)傳動的結構初定中心距 ，取則140＜＜400取=380，根據(jù)帶傳動的幾何關系，按《機械