【正文】 的機械穩(wěn)定性，這是由于在摩擦磨損試驗機上測定摩擦系數(shù)時，由于機構內的摩阻，常常導致數(shù)值不穩(wěn)定 。接觸形式分為只有 一個設計表面（如受液體或固體顆粒沖擊的零 件）和有兩個涉及表面，其中有點接觸、面接觸和線接觸。一般性的摩擦磨損試驗機已傾向標準化，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動形式要與實際零件工作情況相同。模擬性的試驗應根據(jù)試驗目的和要求來進行設計和選擇。 由于設計者水平有限，設計中難免有誤漏欠妥之處，敬請廣大讀者斧正。 為此，我們研究摩擦磨損的機理，確定各種因素對摩擦磨損性能的影響以及評價各種材料的摩擦磨損性能，在機械工程系池龍 珠 老師的指導下研究設計了摩擦磨損試驗機，用來測定被測物體的磨損量，進而研究其摩擦特性。 摩擦磨損是受多種非線性、強耦合因素作用的過程。摩擦學涉及很多學科，如固體力學、流體力學、材料學、 應用數(shù)學、流變學、物理化學，以及化學和物理學的其他內容。由于摩擦學科學所涉及的問題與節(jié)約能源、節(jié)約材料 、減少磨損、提高資源的利用率和保護環(huán)境等密切相關，成為我國走新興工業(yè)化道路和發(fā)展循環(huán)經濟必須面對的科學問題，已經受到了科技界的高度重視。因此為了保證點接觸線材在這方面的研究、實驗、開發(fā)，研制了一臺新型、簡易、性能可靠、成本較低的滑動摩擦磨損試驗機。 江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 1 頁 共 37 頁 滑動摩擦磨損試驗機 摘 要： 摩擦磨損試驗機主要應用于研究摩擦學產品的相關領域，目前，世界上只有美國、 英國、日本等少數(shù)幾個國家有摩擦磨損試驗機的專業(yè)生產企業(yè)，許多資料表明現(xiàn)有的摩擦磨損試驗機所測試的式樣幾乎以滑塊、圓盤為主，而且可在一定范圍內實現(xiàn)載荷、速度、潤滑量、溫度等因素控制。而接觸導線式樣多以線材為主，同時要實現(xiàn)在電接觸條件下對載荷、滑動速度、電流、電壓等單、多因素的控制。 關鍵詞： 試驗 機、摩擦磨損、滑動 Sliding friction and wear test machine Abstract： The friction and wear test machine will be used in tribology research products related fields, at present, there is only the United States、 Britain、 Japan and a few countries have friction and wear test machine professional production enterprises, much of the information available shows the friction and wear test machine for testing the format almost slider, the diskbased, but in a certain range within load, speed, lubrication, temperature control and other factors. And the contact wire to wire more style, and mainly to achieve electrical contact under the conditions of the load, sliding speed, current, voltage singleand multifactor control. Therefore, to ensure that point contact wire in the research, experiment, development, development of a novel, simple, reliable performance, lower cost of sliding friction and wear test machine. Keywords： testing machine, friction and wear, sliding . 江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 2 頁 共 37 頁 目 錄 序言 ………………………………………………………… ………… … 3 第 1 章 試驗機的設計和選擇原則 ………………………… … ……… 4 試驗機的的基本原則 ………………………………………… ………………… 4 試驗參數(shù)的選擇 ………………………………………… ……………………… 5 試驗條件及影響因素 ………………………………………… ……………… … 6 第 2 章 結構介紹 ………………………………… …………………… 7 試驗機原理以及測試方法………………………………………… …………… 7 總體設計……………………………………… ……………………………… … 9 驅動部分 和傳動部分 ????????????????? ? ??? … 9 加載試驗部分 ??????????????? ????????? 11 試驗件夾裝部分 ??????????????? ???????? 17 零件 的 設計 ……………………………………… …………………………… 18 軸的設計 ??????????????? ??????????? 18 箱體 ??????????????? ????????????? 23 軸承的選擇 ??????????????? ?????????? 28 傳感器 ???????? ??????? ???????????? 30 計算方法 ??????????????? ??????????? 34 參考文獻 ……………………………………………… ……………… 35 附錄 …………………………………………………………… …… … 36 致謝 …………………………………………………………… ……… 37 江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 3 頁 共 37 頁 滑動摩擦磨損試驗機 序言 運動產生摩擦，由摩擦引起的磨損、潤滑、材料與能源消耗等一系列摩擦學問題普遍存在，并對社會、經濟的發(fā)展產生了巨大的影響。 摩擦學是一門綜合性學科主要研究相對運動的作用表面間的摩擦、潤滑和磨損，以及三者間相互關系的理論 與應用。隨著科學技術的發(fā)展，摩擦學的理論和應用將由宏觀進入微觀，由靜態(tài)進入動態(tài)，由定性進入定量， 從分散研究轉向綜合研究，成為系統(tǒng)綜合研究的領域，從而達到弄清機理，定量計算，預 測和控制摩擦磨損的目的，這些都對測試設備和測試技術提出了更高的要求。通常，摩擦和磨損過程受過摩擦副 材質 、潤滑劑、工作參數(shù)、環(huán)境 介質 和工作歷史等許多因素的影響，材料的強度或者說材料對外載荷的響應與溫度、載荷作用速度、材料的應變量、應變速率和應變歷史等都有密切的關系。 這 次設計由池龍珠副教授指導，他對本設計 提出了許多寶貴的修改意見和建議，在此表示衷心感謝。 編者 于江蘇技術師范學院 江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 4 頁 共 37 頁 第 1 章 試驗機的設計和選擇原則 試驗機的設計和選擇原則 目前，摩擦磨損試驗機的種類很多， 并且沒有標準化。在分析設計滑動摩擦試驗機的同時，還必須要考慮各種零部件的造價，盡量在節(jié)約資金的同時，完成研究任務。 （二）原則 2 實際的工作零件可能出現(xiàn)的運動形式有滑動、滾動、滾動兼滑動、沖擊，其中有連續(xù)運動（如轉動）和往復運動（大振幅和小振幅運動）。不同的接觸形式對摩擦磨損產生不同的影響，我們在這里研究的是點接觸，示意圖如 圖 1： 圖 1 點接觸示意圖 （三）原則 3 江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 5 頁 共 37 頁 試驗設備必須是具有足夠的精度和調節(jié)時間的能力，這對試驗參數(shù)的選 擇很重要。試驗機的精度不夠，影響數(shù)據(jù)的正確性；試驗機壽命短，影響試驗的長期進行；如果有震動，使得測得的數(shù) 據(jù)之間誤差較大。傳感器的結構示意圖如 圖 2： 圖 2 傳感器的結構示意圖 （四）原則 4 試驗機應能重現(xiàn)摩擦零件實際工作的環(huán)境因素，摩擦副的環(huán)境因素（如潤滑條件等）對其摩擦磨損性能有顯著的影響，在和實際工作環(huán)境不同的情況下進行試驗，常導致不正確 的結果。此設備模擬無潤滑時摩擦。 試驗參數(shù)的選擇 （一）試驗時間 選定合適的試驗機后，試驗時間要認真選取。 （二）載荷和速度 對于模擬性的實驗室試驗，載荷和速度要根據(jù)實際的摩擦副情況而定。顯然，這只有在磨損過程沒有太大影響的時候才使用的。 （三）試驗次數(shù) 因為摩擦磨損試驗的離散性很大，多次重復一種試驗是必須的（至少要重復三次），然后經統(tǒng)計分析得出試驗結果。因此，試驗過程應防止摩擦表面被異物污染，防止磨粒侵入，以及在裝卸試件時保證重裝位置精度。 （二） 影響因素 試樣的表面性質：包括材 料種類（化學成分及組織）、機械性能和表面光潔度，它們明顯的影響磨損。有些試樣試驗機規(guī)定了試樣的形狀和尺寸。 運動形式：試樣相對運動所形成的滑動、滾動或復合摩擦形式不同，對潤滑狀態(tài)或破壞特征等都有影響。 溫度： 溫度是影響摩擦過程的一個重要參數(shù)。 溫度與速度一樣，對磨損影響同樣是比較復雜的。 壓力：壓力改變，摩擦副的摩擦磨損特性隨之改變，潤滑狀態(tài)也隨之改變。摩擦表面的狀態(tài)控制不嚴，將引起摩擦磨損測量結果無規(guī)律的變化。 潤滑方式：不僅潤滑劑種類和數(shù)量有影響，而且潤滑條件（全浸、滴油、飛濺）以及給油方式（ 開式、閉式、有否過濾器等 ） 對摩擦副都有直接影響。 江蘇技術師范學院畢業(yè)設計說明書（論文） 第 8 頁 共 37 頁 第 2 章 結構介紹 試驗 機原理以及測試方法 （一）試驗機原理 選用可調速 電動機 ，經聯(lián)軸器帶動主軸旋轉，從而驅動 載物盤回轉， 試件安裝在 載物盤 中并隨 載物盤 一起回轉， 摩擦球裝在夾具 中。工作時，可在下試件表面上滴潤滑油（邊界潤滑），也可不加潤滑油（干摩擦）。根據(jù)庫侖定律計算摩擦系數(shù)： μ =F/N 式中： μ