【正文】 江蘇技術(shù)師范學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）滑動(dòng)摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文目 錄序言………………………………………………………………………3第1章 試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)和選擇原則 ……………………………………4……………………………………………………………4…………………………………………………………………5……………………………………………………………6第2章 結(jié)構(gòu)介紹 ………………………………………………………7………………………………………………………7…………………………………………………………………………9…………………………………………………………9 ………………………………………………………………11 ……………………………………………………………17 ……………………………………………………………………18 ……………………………………………………………………18 …………………………………………………………………………23 …………………………………………………………………28 ………………………………………………………………………30 ……………………………………………………………………34參考文獻(xiàn) ………………………………………………………………35附錄 ……………………………………………………………………36致謝 ……………………………………………………………………37序言運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生摩擦，由摩擦引起的磨損、潤(rùn)滑、材料與能源消耗等一系列摩擦學(xué)問題普遍存在，并對(duì)社會(huì)、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大的影響。由于摩擦學(xué)科學(xué)所涉及的問題與節(jié)約能源、節(jié)約材料、減少磨損、提高資源的利用率和保護(hù)環(huán)境等密切相關(guān)，成為我國(guó)走新興工業(yè)化道路和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)必須面對(duì)的科學(xué)問題，已經(jīng)受到了科技界的高度重視。摩擦學(xué)是一門綜合性學(xué)科主要研究相對(duì)運(yùn)動(dòng)的作用表面間的摩擦、潤(rùn)滑和磨損，以及三者間相互關(guān)系的理論與應(yīng)用。摩擦學(xué)涉及很多學(xué)科，如固體力學(xué)、流體力學(xué)、材料學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、流變學(xué)、物理化學(xué)，以及化學(xué)和物理學(xué)的其他內(nèi)容。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，摩擦學(xué)的理論和應(yīng)用將由宏觀進(jìn)入微觀，由靜態(tài)進(jìn)入動(dòng)態(tài)，由定性進(jìn)入定量，從分散研究轉(zhuǎn)向綜合研究，成為系統(tǒng)綜合研究的領(lǐng)域，從而達(dá)到弄清機(jī)理，定量計(jì)算，預(yù)測(cè)和控制摩擦磨損的目的，這些都對(duì)測(cè)試設(shè)備和測(cè)試技術(shù)提出了更高的要求。摩擦磨損是受多種非線性、強(qiáng)耦合因素作用的過程。通常，摩擦和磨損過程受過摩擦副材質(zhì)、潤(rùn)滑劑、工作參數(shù)、環(huán)境介質(zhì)和工作歷史等許多因素的影響，材料的強(qiáng)度或者說材料對(duì)外載荷的響應(yīng)與溫度、載荷作用速度、材料的應(yīng)變量、應(yīng)變速率和應(yīng)變歷史等都有密切的關(guān)系。為此，我們研究摩擦磨損的機(jī)理，確定各種因素對(duì)摩擦磨損性能的影響以及評(píng)價(jià)各種材料的摩擦磨損性能，在機(jī)械工程系池龍珠老師的指導(dǎo)下研究設(shè)計(jì)了摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，用來測(cè)定被測(cè)物體的磨損量，進(jìn)而研究其摩擦特性。這次設(shè)計(jì)由池龍珠副教授指導(dǎo)，他對(duì)本設(shè)計(jì)提出了許多寶貴的修改意見和建議，在此表示衷心感謝。由于設(shè)計(jì)者水平有限，設(shè)計(jì)中難免有誤漏欠妥之處，敬請(qǐng)廣大讀者斧正。 編者 于江蘇技術(shù)師范學(xué)院第1章 試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)和選擇原則目前，摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的種類很多，并且沒有標(biāo)準(zhǔn)化。模擬性的試驗(yàn)應(yīng)根據(jù)試驗(yàn)?zāi)康暮鸵髞磉M(jìn)行設(shè)計(jì)和選擇。在分析設(shè)計(jì)滑動(dòng)摩擦試驗(yàn)機(jī)的同時(shí)，還必須要考慮各種零部件的造價(jià)，盡量在節(jié)約資金的同時(shí)，完成研究任務(wù)。一般性的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)已傾向標(biāo)準(zhǔn)化，但看法還不完全一致，一般必須遵守的基本原則如下：（一）原則1磨損試件的接觸條件和運(yùn)動(dòng)形式要與實(shí)際零件工作情況相同。（二）原則2實(shí)際的工作零件可能出現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)形式有滑動(dòng)、滾動(dòng)、滾動(dòng)兼滑動(dòng)、沖擊，其中有連續(xù)運(yùn)動(dòng)（如轉(zhuǎn)動(dòng)）和往復(fù)運(yùn)動(dòng)（大振幅和小振幅運(yùn)動(dòng)）。接觸形式分為只有一個(gè)設(shè)計(jì)表面（如受液體或固體顆粒沖擊的零件）和有兩個(gè)涉及表面，其中有點(diǎn)接觸、面接觸和線接觸。不同的接觸形式對(duì)摩擦磨損產(chǎn)生不同的影響，我們?cè)谶@里研究的是點(diǎn)接觸，示意圖如圖1：圖1 點(diǎn)接觸示意圖（三）原則3試驗(yàn)設(shè)備必須是具有足夠的精度和調(diào)節(jié)時(shí)間的能力，這對(duì)試驗(yàn)參數(shù)的選擇很重要。首先，試驗(yàn)設(shè)備必須具有足夠的機(jī)械穩(wěn)定性，這是由于在摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)上測(cè)定摩擦系數(shù)時(shí)，由于機(jī)構(gòu)內(nèi)的摩阻，常常導(dǎo)致數(shù)值不穩(wěn)定。試驗(yàn)機(jī)的精度不夠，影響數(shù)據(jù)的正確性；試驗(yàn)機(jī)壽命短，影響試驗(yàn)的長(zhǎng)期進(jìn)行；如果有震動(dòng)，使得測(cè)得的數(shù)據(jù)之間誤差較大。此外，我們還應(yīng)采用傳感器來測(cè)量試驗(yàn)參數(shù)，以保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖2：圖2 傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖（四）原則4試驗(yàn)機(jī)應(yīng)能重現(xiàn)摩擦零件實(shí)際工作的環(huán)境因素，摩擦副的環(huán)境因素（如潤(rùn)滑條件等）對(duì)其摩擦磨損性能有顯著的影響，在和實(shí)際工作環(huán)境不同的情況下進(jìn)行試驗(yàn)，常導(dǎo)致不正確的結(jié)果。我們提出當(dāng)轉(zhuǎn)速、溫度、介質(zhì)、載荷不同情況下，結(jié)果有不同的變化。此設(shè)備模擬無潤(rùn)滑時(shí)摩擦。（五）原則5試驗(yàn)機(jī)應(yīng)調(diào)整方便，試驗(yàn)結(jié)果分散度小，重復(fù)性好，試驗(yàn)精度高。（一）試驗(yàn)時(shí)間選定合適的試驗(yàn)機(jī)后，試驗(yàn)時(shí)間要認(rèn)真選取。應(yīng)先做出時(shí)間與磨損的關(guān)系曲線，作為正確確定試驗(yàn)時(shí)間的根據(jù)，其中要注意：考慮測(cè)量?jī)x器的精確度，為了使測(cè)定磨損的精度在允許范圍內(nèi)，從試驗(yàn)獲得的磨損量應(yīng)該比可能的測(cè)量誤差要大得多。（二）載荷和速度對(duì)于模擬性的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)，載荷和速度要根據(jù)實(shí)際的摩擦副情況而定。速度對(duì)溫度、對(duì)潤(rùn)滑條件的影響比較大，在試驗(yàn)實(shí)踐中，經(jīng)常采用比實(shí)際系統(tǒng)高的載荷和速度進(jìn)行“加速”試驗(yàn)。顯然，這只有在磨損過程沒有太大影響的時(shí)候才使用的。在潤(rùn)滑條件試驗(yàn)時(shí)一般很少在“混合潤(rùn)滑”情況下進(jìn)行。（三）試驗(yàn)次數(shù)因?yàn)槟Σ聊p試驗(yàn)的離散性很大，多次重復(fù)一種試驗(yàn)是必須的（至少要重復(fù)三次），然后經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析得出試驗(yàn)結(jié)果。（四）控制試件摩擦表面所處的狀態(tài)摩擦表面的控制狀態(tài)不嚴(yán)，引起摩擦磨損測(cè)量結(jié)果無規(guī)律的變化。因此，試驗(yàn)過程應(yīng)防止摩擦表面被異物污染，防止磨粒侵入，以及在裝卸試件時(shí)保證重裝位置精度。（一）試驗(yàn)條件：載荷：1050公斤主軸轉(zhuǎn)速：750r/min試件直徑：3050㎜厚度：10㎜載荷固定在摩擦圓盤上，摩擦圓盤由主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。（二）影響因素試樣的表面性質(zhì)：包括材料種類（化學(xué)成分及組織）、機(jī)械性能和表面光潔度，它們明顯的影響磨損。試樣的形狀和尺寸：它影響試樣的接觸形式和重迭系數(shù)，而且它們還對(duì)潤(rùn)滑狀態(tài)、壓力大小、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度以及磨損量等都有影響。有些試樣試驗(yàn)機(jī)規(guī)定了試樣的形狀和尺寸。試樣中的固定件與運(yùn)動(dòng)材料不同時(shí)，一般不宜倒轉(zhuǎn)裝配，特別是在干摩擦或固體潤(rùn)滑的情況下。運(yùn)動(dòng)形式：試樣相對(duì)運(yùn)動(dòng)所形成的滑動(dòng)、滾動(dòng)或復(fù)合摩擦形式不同，對(duì)潤(rùn)滑狀態(tài)或破壞特征等都有影響。速度：速度對(duì)磨損影響比較復(fù)雜，速度改變摩擦系數(shù)一般發(fā)生變化；摩擦材料變形速度和接觸區(qū)的溫度也發(fā)生變化，甚至改變了磨損形式和潤(rùn)滑狀態(tài)。溫度：溫度是影響摩擦過程的一個(gè)重要參數(shù)。當(dāng)摩擦副相互滑動(dòng)時(shí)，溫度的變化使表面材料的性質(zhì)發(fā)生變化，從而影響摩擦系數(shù)，并隨摩擦副工作條件的不同而變化。溫度與速度一樣，對(duì)磨損影響同樣是比較復(fù)雜的。溫度升高到一定程度，材料的摩擦系數(shù)和磨損量都將變化；溫度升高，潤(rùn)滑油的黏度下降，嚴(yán)重時(shí)甚至破壞油膜，改變潤(rùn)滑狀態(tài)。壓力：壓力改變，摩擦副的摩擦磨損特性隨之改變，潤(rùn)滑狀態(tài)也隨之改變。周圍環(huán)境介質(zhì)：周圍環(huán)境的水汽、空氣、灰塵以及其它氣體的改變，對(duì)摩擦副材料和潤(rùn)滑材料都有影響。摩擦表面的狀態(tài)控制不嚴(yán)，將引起摩擦磨損測(cè)量結(jié)果無規(guī)律的變化。因此，試驗(yàn)過程應(yīng)防止摩擦表面被異物污染，防止微粒侵入，以及在裝卸試件時(shí)保證重裝的位置精度。潤(rùn)滑方式：不僅潤(rùn)滑劑種類和數(shù)量有影響，而且潤(rùn)滑條件（全浸、滴油、飛濺）以及給油方式（開式、閉式、有否過濾器等）對(duì)摩擦副都有直接影響。試驗(yàn)時(shí)間：在一定的試驗(yàn)條件下，要確定試驗(yàn)時(shí)間時(shí)，應(yīng)注意不同材料在不同磨損