【正文】 用實(shí)際使用試驗(yàn)的方法來檢驗(yàn)材料的耐磨性及潤滑油的性能等相關(guān)參數(shù)。但其不適于研究摩擦磨損機(jī)理，且試驗(yàn)周期長，費(fèi)用高。試驗(yàn)周期短，費(fèi)用較低。2）模擬性的試樣試驗(yàn)，主要是模擬某種零件的實(shí)際工作情況，因而針對(duì)性強(qiáng)。屬于實(shí)驗(yàn)室一般性的試樣試驗(yàn)，對(duì)試驗(yàn)機(jī)的要求不是很高?？勺鼋饘偌胺墙饘俨牧显诨瑒?dòng)摩擦、滾動(dòng)摩擦、和滾動(dòng)滑動(dòng)復(fù)合摩擦和間歇接觸摩擦等各種狀態(tài)下的摩擦磨損性能試驗(yàn)。試樣直徑30 ~ 50mm，厚度10mm。圓盤轉(zhuǎn)速為60r/min、120r/min。主軸轉(zhuǎn)速為480 r/min、650 r/min、959 r/min。摩擦圓盤由主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。用讀數(shù)顯微鏡測(cè)量磨痕寬度，計(jì)算磨損的體積。在此基礎(chǔ)之上還要求試驗(yàn)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)、機(jī)械震動(dòng)小，以減小由于機(jī)械原因產(chǎn)生的誤差。比較幾種常見的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)測(cè)試方案的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合實(shí)驗(yàn)室對(duì)試驗(yàn)機(jī)功能的要求，設(shè)計(jì)一種適合教學(xué)實(shí)驗(yàn)使用的試驗(yàn)機(jī)是本章研究的重點(diǎn)。I．磨損測(cè)試組件 II．摩擦測(cè)試組件1．?dāng)Q緊螺母 3．固定塊 4．摩擦環(huán)塊 5．滾動(dòng)軸承 6．放油螺釘 7．磨塊 8．加力杠桿 9．砝碼 10．拉伸彈簧 11．指示力臂 12．刻度板 13．溫度計(jì) 環(huán)塊式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖（2）工作原理磨損測(cè)量。工作前，擰緊加載彈簧，從彈簧的壓縮量計(jì)算出環(huán)塊與磨塊間的正壓力。相應(yīng)地由公式F=fN 及T=FR，還可計(jì)算出摩擦系數(shù)μ及摩擦力矩T。為加工方便，磨塊使用φ30 的圓鋼，可雙面使用。零件的材料及主要參數(shù)如下：（1）摩擦環(huán)塊。（3）固定塊。3 、摩擦測(cè)試組件（1）加載組件 所示。測(cè)量出彈簧的壓縮長度，就可由虎克定律N＝kX，求出加載力N。1. 摩擦環(huán)塊 2．滾動(dòng)軸承 3．環(huán)塊轉(zhuǎn)軸 4．磨塊 5．壓縮彈簧 6．螺桿 7．圓鋼桿 8．?dāng)Q緊螺母 9．固定塊 加載組件結(jié)構(gòu)示意圖 可以計(jì)算出彈簧的伸長量ΔL。)，為提高數(shù)據(jù)精度，應(yīng)用式()計(jì)算摩擦力。設(shè)計(jì)還具有一定的靈活性，如通過更換不同的摩擦幅、不同彈性系數(shù)的彈簧等，可以進(jìn)行更寬荷載范圍及更多種摩擦形式的摩擦磨損試驗(yàn)。實(shí)踐證明該試驗(yàn)機(jī)為摩擦學(xué)試驗(yàn)提供了一個(gè)功能強(qiáng)，性價(jià)比高的試驗(yàn)設(shè)備。載荷由砝碼1 的重力產(chǎn)生，杠桿2 在摩擦力作用下擺動(dòng)，杠桿的另一端壓在壓力傳感器上，壓在壓力傳感器上的力可由試驗(yàn)機(jī)配套的數(shù)據(jù)采集測(cè)量系統(tǒng)獲得。上試件為球體，可直接選用不同材料的標(biāo)準(zhǔn)軸承球。電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍：90 ~ 1500r/min，齒輪減速器減速比為1/5，兩帶輪大小相等。 試驗(yàn)機(jī)機(jī)械部分特點(diǎn)（1）為了方便更換摩擦試件，設(shè)計(jì)有專門的杠桿支架。限位裝置杠桿 杠桿的限位裝置傳感器支架 傳感器位置調(diào)節(jié)（3）設(shè)計(jì)傳感器具有2個(gè)自由度。這種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于防止下試件轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將磨屑和潤滑劑甩到試驗(yàn)機(jī)上。（7）摩擦半徑可調(diào)，提高下試件圓盤的利用率，節(jié)約試驗(yàn)成本。（10）該試驗(yàn)機(jī)可用于試驗(yàn)教學(xué)，又可用于教師科研試驗(yàn)使用。該試驗(yàn)機(jī)經(jīng)過兩學(xué)期試驗(yàn)教學(xué)和教師科研使用，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力、鞏固所學(xué)專業(yè)知識(shí)、鍛煉學(xué)生分析問題和解決問題的能力起到了非常明顯的作用，同時(shí)為教師的科研工作提供了便利條件，對(duì)教學(xué)質(zhì)量的提高起到了推動(dòng)作用。測(cè)定摩擦系數(shù)μ必須與試驗(yàn)條件相對(duì)應(yīng)， 同時(shí)統(tǒng)一使用庫侖定律 ()在外界施加一定載荷P 的前提下， 測(cè)出摩擦力Μ， 從而求得摩擦系數(shù)。預(yù)先確定轉(zhuǎn)速， 根據(jù)涂層開始產(chǎn)生疲勞破壞時(shí)的累計(jì)旋轉(zhuǎn)圈數(shù)(即載荷交變次數(shù)) ， 或分析試樣承受一定次數(shù)交變載荷后的表面狀況， 確定其接觸疲勞壽命。加載桿上裝有測(cè)量摩擦力的傳感器， 傳感器輸出的信號(hào)傳送給數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)進(jìn)行處理和分析。該試驗(yàn)機(jī)可以進(jìn)行滑動(dòng)摩擦試驗(yàn)和滾動(dòng)摩擦試驗(yàn)， 通過選裝不同的附件來實(shí)現(xiàn)。如嚙合齒輪的運(yùn)動(dòng)， 齒輪每轉(zhuǎn)一周， 每個(gè)齒的齒面承受一次摩擦?！…h(huán)塊試驗(yàn)裝置示意圖滾動(dòng)試驗(yàn)有無油狀態(tài)下和潤滑狀態(tài)下的疲勞試驗(yàn)。這種安排用于評(píng)價(jià)間歇線接觸的工作狀態(tài)， 如模擬齒輪的嚙合狀態(tài)， 這時(shí)試樣的接觸面性能與齒輪表面性能一致。其中增加了一個(gè)電加熱附件， 它適用于干摩擦狀態(tài)下前面所述的各種摩擦試驗(yàn)。 設(shè)計(jì)啟示由上面介紹可知， 所研制的由主體、試樣裝夾附件和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集及處理系統(tǒng)組成的摩擦試驗(yàn)機(jī)， 在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)構(gòu)思上具有許多特點(diǎn)。，交流變頻器1將變頻后的電流供給主電機(jī)2上，通過諧波減速器3（僅低速時(shí)用）、腔外傳動(dòng)裝置磁力耦合器5穿過真空罩壁傳至腔內(nèi)裝置6上，再經(jīng)過圓錐齒輪副傳至腔內(nèi)傳動(dòng)裝置6上，再經(jīng)過圓錐齒輪副傳至主機(jī)7的主軸上。而摩擦副間產(chǎn)生的摩擦力迫使橫臂12繞小立軸13轉(zhuǎn)動(dòng)，但此轉(zhuǎn)動(dòng)由固定的彈性變形元件14所阻止，其上帖有電阻應(yīng)變片，因此可感知阻力大小，其數(shù)值經(jīng)應(yīng)變儀16及微機(jī)17處理后由打印機(jī)18打印輸出。當(dāng)進(jìn)行“環(huán) ~ 環(huán)”的面接觸摩擦磨損試驗(yàn)時(shí)，拆下“線”接觸摩擦磨損試驗(yàn)裝置，換上“面”接觸摩擦磨損試驗(yàn)裝置即可。另外，該機(jī)做點(diǎn)接觸，線接觸以及面接觸采用的部件結(jié)構(gòu)對(duì)我的設(shè)計(jì)也是一個(gè)很好的啟發(fā)。第4章 小型磨損試驗(yàn)機(jī)功能部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 功能部件的設(shè)計(jì)是小型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，只有將功能部件設(shè)計(jì)的巧妙合理了，才能整體提升試驗(yàn)機(jī)的性能。試件尺寸按照常用試驗(yàn)機(jī)的上試件尺寸取方柱試件10mm5mm5mm，圓柱試件直徑5mm，長度10mm，兩頭加工錐底直徑2mm。主要改進(jìn)的地方是測(cè)力組件的中心與摩擦盤同心。當(dāng)然，也有不少的試驗(yàn)機(jī)采用液壓組件進(jìn)行加壓，但因液壓組件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，造價(jià)高，也不適合學(xué)校實(shí)驗(yàn)室使用。為了彌補(bǔ)以上兩種加載力組件的不足，同時(shí)最好的滿足實(shí)驗(yàn)室對(duì)教學(xué)試驗(yàn)機(jī)的使用要求，我在設(shè)計(jì)加載組件時(shí)，聯(lián)想到普通的桿秤只需一個(gè)小秤砣就能測(cè)出上百千克重物的質(zhì)量，因此將杠桿原理引入到磨損摩擦試驗(yàn)機(jī)中，作為加載組件。第5章 小型磨損試驗(yàn)機(jī)傳動(dòng)部件設(shè)計(jì)進(jìn)行完小型試驗(yàn)機(jī)主功能部件的設(shè)計(jì)，就是配套傳動(dòng)部件與整機(jī)的設(shè)計(jì)了，在該部分設(shè)計(jì)中，需要考慮產(chǎn)品易用性與實(shí)用性。一般小型摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的試驗(yàn)力靠砝碼加載，最大試驗(yàn)力30N，較大型的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)采用液壓組件加載試驗(yàn)力，試驗(yàn)力范圍一般1 ~ 3kN，我們教學(xué)試驗(yàn)主要用于演示摩擦磨損試驗(yàn)原理，不用加載那么大的試驗(yàn)力，但較小的試驗(yàn)力又不利于測(cè)試材料的磨損性能，根據(jù)老師給定的測(cè)試范圍并考慮試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)潔，所以將加載的最大試驗(yàn)力定為300N。μ=300N=120N （）最大轉(zhuǎn)矩 T=FYVP系列變頻調(diào)速電機(jī)的恒轉(zhuǎn)矩調(diào)頻范圍為5 ~ 50 Hz，恒功率調(diào)頻范圍50 ~ 100 Hz，而該電機(jī)在50 Hz時(shí)的轉(zhuǎn)速為1480r/min，因此其速度變化范圍為148 ~ 2960 r/min，經(jīng)一傳動(dòng)比為3的帶輪傳動(dòng)裝置減速后，其速度變化范圍為50 ~ 980 r/min在設(shè)計(jì)要求的范圍之內(nèi)。 軸承固定方式示意圖 本章小結(jié)本章首先確定了試驗(yàn)機(jī)的基本參數(shù)，并根據(jù)基本參數(shù)初選了電動(dòng)機(jī)。50mm980r/min= （）電機(jī)所需的功率為P1=P/=247?，F(xiàn)求出軸上零件的載荷，把空間力分解成圓周力與徑向力，并把它們?nèi)哭D(zhuǎn)化在II軸上。mmMV=862N 軸承的選用與校核由參考文獻(xiàn)[3]，根據(jù)工作條件及載荷性質(zhì)，二軸的支承選用單列角接觸球軸承7206B。 鍵的選用與校核查參考文獻(xiàn)[3]，b=8mm ，h=7mm 鍵的長度一般按輪轂長度L=12mm。mm——鍵與輪轂鍵槽的接觸高度， L——鍵的工作長度，圓頭平鍵， l=Lb=4 D—— 軸的直徑，d=20mm所以 所以合格。并且使用CAXA三維實(shí)體設(shè)計(jì)可以簡(jiǎn)單的生成二維工程圖，是以后設(shè)計(jì)的方便工具。不僅能夠彌補(bǔ)學(xué)校教學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的不足，還具有商業(yè)化推廣價(jià)值。m；上試件尺寸：方柱試件10mm5mm5mm；圓柱試件直徑5mm，長度10mm，兩頭加工錐底直徑2mm。寧可累死在路上，也不能閑死在家里！寧可去碰壁，也不能面壁。能干的人，不在情緒上計(jì)較，只在做事上認(rèn)真；無能的人！不在做事上認(rèn)真，只在情緒上計(jì)較。什么是奮斗？奮斗就是每天很難，可一年一年卻越來越容易。參考文獻(xiàn)[1] 王紅梅，曲慶文等. 摩擦學(xué)設(shè)計(jì)的發(fā)展與探究[J].農(nóng)機(jī)化研究，2002，2.[2] 王斌，蔡興旺. 一種摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)[J]. 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