【正文】 阻絲加熱，熱電偶測(cè)量溫度，只能溫控儀控制溫度，使?fàn)t內(nèi)的溫度均勻，恒定；采用蝸輪蝸桿、絲杠螺母以及壓縮彈簧機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)的加載及卸載；靠近高溫爐的主軸以及夾具盤采用高溫耐熱材料，主軸部分段采用陶瓷材料，用來(lái)隔熱，并用焊接進(jìn)行連接；采用全封閉的鑄鐵電機(jī)座來(lái)降低振動(dòng)和噪聲。為了保證試驗(yàn)機(jī)、摩擦力的讀數(shù)的準(zhǔn)確定，也適當(dāng)?shù)奶岣吡苏麢C(jī)的精度等級(jí)，還對(duì)關(guān)鍵部位的零部件的加工，材料，裝配工藝進(jìn)行了分析，從而，也保證了各部件的位置的關(guān)系，使位置誤差給讀數(shù)帶來(lái)的影響降低到最小。5 結(jié) 論本次設(shè)計(jì)，根據(jù)臥式高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的總體設(shè)計(jì)目標(biāo)，提出了總體的設(shè)計(jì)方案，箱體設(shè)計(jì)方案、傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、加熱系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案、加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)論證，以及靠近加熱爐部分構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法。為了進(jìn)一步的減少高溫爐向軸承傳遞熱量，軸承應(yīng)離主軸的陶瓷部分盡量遠(yuǎn)一些，以減少?gòu)闹鬏S上傳遞的熱量。主軸兩端采用一對(duì)背對(duì)背的圓錐滾子軸承，以承受徑向力和來(lái)自加載的軸向力，同時(shí)，使用四個(gè)支撐點(diǎn)，來(lái)提高主軸的支撐剛度[15]。材料為45鋼。長(zhǎng)為234mm。箱體右側(cè)防止?jié)L珠絲杠，可以實(shí)現(xiàn)加載模塊的橫向移動(dòng)。夾具盤上方開有一小孔，用開防止熱傳感器，同樣，為了更好的加熱，夾具盤內(nèi)安裝有部分電熱絲和保溫材料。同樣，在摩擦盤家具盤上同樣開有高為10mm的圓柱銷。摩擦盤裝夾具摩擦盤夾具是一個(gè)凹形盤[13]，內(nèi)有突出的圓柱銷，因摩擦盤不需要旋轉(zhuǎn)，所以圓柱銷足以滿足固定的需要。圓盤中心開有一孔，可以通過(guò)螺栓固定在主軸上，實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)實(shí)際的溫度低于要求溫度時(shí)，電源控制器又再次接通，并調(diào)整電壓，繼續(xù)工作，溫度數(shù)據(jù)處理器把此時(shí)的溫度傳遞給調(diào)壓器，使其找到核實(shí)的總做電壓進(jìn)行工作。為了防止實(shí)際溫度達(dá)到要求溫度時(shí)，電控器自動(dòng)斷電后爐內(nèi)溫度由熱慣性繼續(xù)上升，影響試驗(yàn)的準(zhǔn)確定，也為了防止加熱過(guò)慢，我們選擇了蓄熱系數(shù)比較大的耐火磚和保溫材料，而且在控制器中加入了一個(gè)反饋電路，來(lái)保證溫度的恒定。為了讓只熱量的散失，加熱爐的頂端有保溫材料，其左端與銷的裝夾圓盤接觸，便于定位，下方裝有底座，放置于導(dǎo)軌上，在試樣的裝夾過(guò)程中可以左右滑動(dòng)。（3）振動(dòng)驗(yàn)算螺旋角展開長(zhǎng)度彈簧質(zhì)量彈簧的自振頻率Hz彈簧的工作頻率 這樣設(shè)計(jì)的齒輪，滿足疲勞強(qiáng)度及載荷等要求，符合設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)。驗(yàn)算（1）計(jì)算穩(wěn)定時(shí)的臨界載荷根據(jù)公式 （） 60=250N所以滿足條件。（2）選取旋繞比C，計(jì)算曲度系數(shù)選取C=6，根據(jù)公式 = （）=根據(jù)公式 （）mm改取d=，查取不變，D=14，則C=D/d=14/==mm上值與原估算值相近，取彈簧絲標(biāo)準(zhǔn)直徑d=，彈簧絲中徑D=14mm，彈簧絲外徑，節(jié)距p===，自由長(zhǎng)度，取，旋繞比C=，取彈簧圈數(shù)n=10。絲杠絲杠的公稱直徑為25mm，導(dǎo)程為5mm，螺紋長(zhǎng)度為80mm，螺母形式為內(nèi)循環(huán)雙切邊法蘭單螺盤，絲杠精度為C7?？紤]到該設(shè)計(jì)是動(dòng)力傳動(dòng)，因此選用8級(jí)精度。壽命系數(shù) 所以彎曲強(qiáng)度可以滿足驗(yàn)算效率 （）已知；；與相對(duì)滑動(dòng)速度有關(guān)。校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度當(dāng)量齒數(shù)：根據(jù)=，=，查得齒形系數(shù)。（2）蝸輪蝸輪齒數(shù)；變位系數(shù)；驗(yàn)算傳動(dòng)比；這時(shí)的傳動(dòng)比誤差為，是允許的。所以以上計(jì)算結(jié)果可用。（5）確定需用接觸應(yīng)力根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷銅，金屬模鑄造，蝸桿的螺旋齒面硬度大于45HRC，參考文獻(xiàn)[10]表117查得蝸輪的基本許用應(yīng)力=268MPa。按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)（1）確定蝸輪上的轉(zhuǎn)矩按，估取效率，則：（2）確定載荷系數(shù)K因?yàn)楣ぷ鬏d荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均系數(shù)；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》（第八版）表115選取使用系數(shù)；由于轉(zhuǎn)速不是很高，沖擊不是很大，選取動(dòng)載系數(shù)，則：（3）確定彈性影響系數(shù)因選用鑄錫磷銅蝸輪和剛蝸桿配對(duì)，故。渦輪用鑄錫磷銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造。 蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)蝸桿傳動(dòng)類型：根據(jù)GB/T 100851988的推薦，選用漸開線蝸桿。圖 主軸結(jié)構(gòu)圖 橫向加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)： 電機(jī)及絲杠螺母機(jī)構(gòu)：本產(chǎn)品選用電機(jī)為Y100 L24型電機(jī)，額定功率為3kw，同步轉(zhuǎn)速為1500r/min。其結(jié)構(gòu)如圖 。故，在ⅢⅣ段，選用套筒定位，所以該段的長(zhǎng)度應(yīng)大于軸承T的大小，所以定,，右端采用軸肩進(jìn)行軸向定位，查手冊(cè)得30206得軸承的定位肩高度為3mm，因此取。（4）初步選擇滾動(dòng)軸承。參考文獻(xiàn)[1]表135選取 得考慮到材料的價(jià)格比較高，以及后面一段材料選用陶瓷材料，根據(jù)綜合以上特點(diǎn)，取軸。（1）求輸出軸上的功率，轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩若取一級(jí)齒輪傳動(dòng)的效率，則（2）初步確定軸的最小直徑按公式（）初步估取軸最小直徑。中間齒輪部分分度圓直徑；選擇齒寬B=。故，而根據(jù)軸承尺寸，取,，ⅢⅣ段左端采用軸肩進(jìn)行軸向定位，查手冊(cè)得30207得軸承的定位肩高度h=，因此取。（4）初步選擇滾動(dòng)軸承。 齒輪軸的結(jié)構(gòu)2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的各段的直徑和長(zhǎng)度為了滿足聯(lián)軸器的軸向定位要求，ⅠⅡ軸段的左端需要制作出一軸肩，?、颌蠖沃睆?。（3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）擬定軸上的零件的裝配方案。取軸的材料為45鋼，調(diào)制處理。齒輪軸的設(shè)計(jì)計(jì)算。 這樣設(shè)計(jì)出來(lái)的齒輪傳動(dòng)，滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，也滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到了結(jié)構(gòu)緊湊，避免了浪費(fèi)。大齒輪數(shù)值較大。按照參考文獻(xiàn)[10]表105查得 ,6)查取應(yīng)力校正系數(shù)。彎曲疲勞安全系數(shù)S=，由式（）得: （）4)計(jì)算載荷系數(shù)K。由，查得，故載荷系數(shù)：K==(6)按照實(shí)際的載荷系數(shù)校正所得的分度圓直徑，由公式()： （）==(7)計(jì)算模數(shù)m。模數(shù) 齒高 （5）計(jì)算載荷系數(shù)。（3）計(jì)算齒寬b。6）由《機(jī)械設(shè)計(jì)》[10]表1019取接觸疲勞壽命；。按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì)：（1）根據(jù)公式(31)： （） 1）選定=；2）小齒輪轉(zhuǎn)矩。齒輪選用7級(jí)精度，小齒輪選用材料為40Cr，硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼（調(diào)制），硬度為240HBS，二者材料硬度差為40HBS。同步轉(zhuǎn)速為1000/1500/3000轉(zhuǎn)/分，滿載轉(zhuǎn)速為945/1450/2910。這里選用同步齒形帶實(shí)現(xiàn)齒輪與齒輪間力的傳遞，其優(yōu)點(diǎn)是準(zhǔn)確同步不打滑，無(wú)需潤(rùn)滑，無(wú)污染，傳動(dòng)噪聲小，效率高，節(jié)能，傳遞負(fù)載大，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，他可以代替鏈傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、三角帶和梯形齒同步帶[10]。上面有溫度傳感器，實(shí)現(xiàn)溫度的監(jiān)測(cè)[2]。通過(guò)手輪17可以帶動(dòng)絲杠22旋轉(zhuǎn)，使固定螺母20和被動(dòng)模塊左右移動(dòng)。12為力傳感器，可以檢測(cè)施加力的大小，同時(shí)，控制電機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)，根據(jù)蝸輪蝸桿、絲杠螺母施力板、彈簧的彈性系數(shù)和彈簧的壓縮長(zhǎng)度，也可以控制施加力的大小。式樣銷9旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)摩擦盤10有轉(zhuǎn)動(dòng)的趨勢(shì)，主軸11上裝有扭矩傳感器，測(cè)量銷盤之間的摩擦力。主軸上固定有裝夾式樣銷的圓形盤，圓形盤7隨著主軸旋轉(zhuǎn)而旋轉(zhuǎn)。通過(guò)該試驗(yàn)機(jī)，主要可以獲得試驗(yàn)所產(chǎn)生的摩擦力、摩擦系數(shù)、磨損量等數(shù)據(jù)。 試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)模幅箱分功能解法分功能TP1F1摩擦副的基本運(yùn)動(dòng)形式F2能量 運(yùn)動(dòng)電機(jī)經(jīng)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)式樣盤旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)F3運(yùn)動(dòng)和力的傳遞齒輪機(jī)構(gòu)、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)F4能量控制電器開關(guān)F5轉(zhuǎn)速控制變頻電機(jī)、調(diào)速器調(diào)速F6加載蝸輪蝸桿自動(dòng)加載F7加熱加熱爐F8負(fù)載調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)F9試件夾緊螺紋鏈接夾緊F10調(diào)節(jié)對(duì)偶試件的貼合調(diào)節(jié)絲杠上的轉(zhuǎn)輪F11載荷的測(cè)量測(cè)量彈簧壓縮長(zhǎng)度F12摩擦力測(cè)量扭矩傳感器F13摩擦系數(shù)的測(cè)量由測(cè)得的摩擦力和載荷通過(guò)計(jì)算機(jī)自動(dòng)得出F14速度的測(cè)量測(cè)速電機(jī)F15溫度的測(cè)量測(cè)量熱電偶F16自動(dòng)記錄和顯示計(jì)算機(jī)控制3 臥式高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)及校核本章介紹了臥式高溫摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)及工作原理，該試驗(yàn)機(jī)是由機(jī)體、傳動(dòng)系統(tǒng)、橫向加載系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、摩擦副裝夾具這5個(gè)部分組成，并分別介紹了其結(jié)構(gòu)和功能。建立“設(shè)計(jì)模幅箱”是進(jìn)行方案設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。調(diào)速 電