摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明-在線瀏覽
2025-08-04 16:44本頁(yè)面
【正文】 到當(dāng)代的多種復(fù)雜工程系統(tǒng)，特別是機(jī)械工程系統(tǒng)，乃至日常生活的許多方面，都普遍地存在著種種不同形式的摩擦、磨損和潤(rùn)滑問題，這些問題的研究和解決，對(duì)人類創(chuàng)造光輝燦爛的歷史文明和高度發(fā)達(dá)的現(xiàn)代科技都曾經(jīng)起到了重要作用，并且還將對(duì)人類未來的科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會(huì)文明進(jìn)步繼續(xù)做出重要貢獻(xiàn)。由于摩擦磨損現(xiàn)象十分復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)方法和裝置種類繁多，如何準(zhǔn)確的獲取摩擦磨損過程中的參數(shù)變化顯得十分重要。第二類是實(shí)驗(yàn)室摩擦磨損模擬試驗(yàn)。機(jī)器在不同工況下運(yùn)行，由于運(yùn)行的條件不固定，因而所取得的測(cè)試數(shù)據(jù)重現(xiàn)性和規(guī)律性較差，不便研究摩擦磨損的規(guī)律性，也難以進(jìn)行單項(xiàng)因素對(duì)摩擦磨損影響的觀察。但這類試驗(yàn)方法所得到的結(jié)果，不能完全反映實(shí)際的復(fù)雜的摩擦磨損狀況，往往不能直接應(yīng)用，只有精確的模擬試驗(yàn)得到的結(jié)果才能有較好的實(shí)用性。所以在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)盡可能地模擬實(shí)際工礦條件，其中主要的有:滑動(dòng)速度和表面壓力的大小和變化、表面層的溫度變化、潤(rùn)滑狀態(tài)、環(huán)境介質(zhì)條件和表面接觸形式等等，對(duì)于高速滑動(dòng)摩擦副的摩擦磨損試驗(yàn)，溫度影響是主要問題，應(yīng)當(dāng)使試件的散熱條件和溫度分布接近實(shí)際情況。對(duì)于未經(jīng)磨合的試件，通常不采集運(yùn)轉(zhuǎn)初期的測(cè)量數(shù)據(jù)，因?yàn)檫@些數(shù)據(jù)可能不穩(wěn)定。摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)試件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)方式可以是純滑動(dòng)、純滾動(dòng)或者滾動(dòng)伴隨滑動(dòng)，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)機(jī)的試件采用旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，也有是往復(fù)運(yùn)動(dòng)的。常見的試驗(yàn)機(jī)有以下幾種形式[1]：(1)銷一盤式磨損試驗(yàn)機(jī):由一個(gè)旋轉(zhuǎn)的平圓盤和一個(gè)壓在盤上的不動(dòng)的圓柱銷組成，銷是試件，其端部可做成平面、半球形、錐形等，可進(jìn)行各種摩擦副及潤(rùn)滑材料的摩擦磨損性能試驗(yàn)，也能進(jìn)行粘著磨損規(guī)律的研究。(2)滾子式磨損試驗(yàn)機(jī):上下兩個(gè)母線接觸的圓盤為試樣，上下試樣的轉(zhuǎn)速不同，可獲得純滑動(dòng)、純滾動(dòng)、滾動(dòng)兼有滑動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式。適用于研究疲勞磨損等，國(guó)產(chǎn)型號(hào)有MM200摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，國(guó)外型號(hào)有阿姆斯勒(Amsler)磨損試驗(yàn)機(jī)等。試件用被測(cè)材料做成約小于1020平方毫米的方形平面，試環(huán)硬度非常大，與其它材料特別是塑料復(fù)合材料等磨時(shí)，可認(rèn)為是不被磨的。據(jù)此決定磨損量的相對(duì)值。(4)四球式試驗(yàn)機(jī):上球卡在夾頭內(nèi)，可以在不同速度下旋轉(zhuǎn)，下面三個(gè)球固定，四個(gè)標(biāo)準(zhǔn)球均為中12. 7毫米，可從上面或下面施加載荷，主要用來評(píng)定潤(rùn)滑劑承載能力，也可測(cè)定摩擦副疲勞磨損壽命，國(guó)內(nèi)有MQ800型，國(guó)外有殼牌四球機(jī)等型號(hào)。HDM10端面摩擦試驗(yàn)機(jī)在實(shí)際使用中，可以在很寬的范圍內(nèi)通過對(duì)負(fù)荷、轉(zhuǎn)速、時(shí)間、溫度以及摩擦副配偶材料、光潔度、硬度等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整選擇，考察試驗(yàn)材料在各種影響因素作用下其摩擦磨損性能的變化，并根據(jù)不同條件下試驗(yàn)參數(shù)的變化和試樣表面的磨損狀況來評(píng)定在干摩擦或油潤(rùn)滑條件下試樣材料的摩擦學(xué)特性及其綜合使用性能。常見的摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)摩擦副接觸及運(yùn)動(dòng)方式在圖1. 1中列出，其中(a)圖所示的是四球試驗(yàn)機(jī)的摩擦副接觸及運(yùn)動(dòng)方式。(c)圖所示的是往復(fù)式試驗(yàn)機(jī)的摩擦副接觸及運(yùn)動(dòng)方式。(e)圖PV摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)摩擦副接觸及運(yùn)動(dòng)方式。摩擦無處不在。有數(shù)據(jù)表明世界能源的1/3～1/2消耗于摩擦發(fā)熱，而大約有80％的零件損壞是由于磨損而引起的。同發(fā)達(dá)國(guó)家相比，我國(guó)目前平均生產(chǎn)水平還較低，即以占GDP5%計(jì)，我國(guó)每年因摩擦、磨損造成的損失就約為580多億元人民幣。機(jī)械產(chǎn)品的易損零件大部分是由于磨損超過限度而報(bào)廢和更換的，如許多重型機(jī)床、精密機(jī)床及高效自動(dòng)化機(jī)床，常常由于軸承、導(dǎo)軌及其它重要摩擦副存在缺陷而發(fā)生故障或達(dá)不到所需要的加工精度與能力，以致長(zhǎng)期無法使用。另一方面，摩擦磨損會(huì)使零件失效，功能降低并有嚴(yán)重?fù)p傷或隱患，繼續(xù)使用會(huì)失去可靠性和安全性甚至釀成事故，嚴(yán)重威脅到人們的生命安全和生產(chǎn)的順利開展。在機(jī)械工程上，摩擦學(xué)是研究作相對(duì)運(yùn)動(dòng)的、相互作用的材料表面間摩擦行為對(duì)機(jī)械系統(tǒng)作用的理論和實(shí)踐的科學(xué)。這是材料學(xué)、機(jī)械學(xué)和化學(xué)等研究領(lǐng)域從事相關(guān)摩擦學(xué)研究的重要試驗(yàn)設(shè)備，能評(píng)定材料間的抗磨損性能及各種潤(rùn)滑劑的極壓特性，并計(jì)算摩擦系數(shù)。試驗(yàn)機(jī)本身的精度、穩(wěn)定性、可靠性、通用性等是現(xiàn)代測(cè)控設(shè)備的重要要求。因此，研究零部件的摩擦磨損性
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