小型環(huán)塊式磨損試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)初探說明書畢業(yè)論文-在線瀏覽
2024-09-06 12:29本頁面
【正文】 擦磨損性能進(jìn)行比較和選擇。實(shí)行常以摩擦磨損功用的突出點(diǎn)來表示。按照理論運(yùn)用情況進(jìn)行試驗(yàn)，以便失掉理論情況的摩擦磨損功用目的。4 摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)研究現(xiàn)狀及其發(fā)展 劉振虎、韓靜濤、劉靖等人針對(duì)高溫滑動(dòng)磨損及接觸疲勞試驗(yàn)機(jī)實(shí)際運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)要求并結(jié)合熱軋板帶的實(shí)際生產(chǎn)工況,開發(fā)設(shè)計(jì)了高溫滑動(dòng)磨損及熱接觸疲勞試驗(yàn)機(jī)的冷卻及潤滑系統(tǒng),由于現(xiàn)已開發(fā)的各種試驗(yàn)機(jī)的工作條件與實(shí)際軋制工況存在較大的差異,為了更好的模擬實(shí)際工況下的軋輥材料的磨損行為和進(jìn)一步擴(kuò)大模擬試驗(yàn)范圍,在綜合考慮了軋制壓力、軋制溫度、軋制速度和前后滑等條件下,劉振虎所在團(tuán)隊(duì)開發(fā)設(shè)計(jì)了一套材料高溫磨損和熱接觸疲勞材料試驗(yàn)機(jī)并已申請(qǐng)國家專利,該試驗(yàn)裝置比其它熱磨損試驗(yàn)機(jī)更能夠模擬熱軋狀態(tài)下的帶鋼和軋輥的磨損行為,對(duì)實(shí)際生產(chǎn)更具有指導(dǎo)意義。[4]徐海洋,袁武華等針對(duì)目前國內(nèi)的MM1∶1000試驗(yàn)機(jī)存在發(fā)展相對(duì)滯后諸多問題,如還在采用機(jī)械測(cè)量法、砝碼式或彈簧式測(cè)量法等等,由于存在數(shù)據(jù)不能及時(shí)采集、存儲(chǔ)和顯示以及數(shù)據(jù)測(cè)量不精確等問題,顯然這已不能滿足發(fā)展的需要。此研究更加完善了磨損試驗(yàn)機(jī)的一些精確性問題。作為開展人工關(guān)節(jié)材料研究的關(guān)鍵設(shè)備，該試驗(yàn)機(jī)采用雙軸、雙向(即總共四個(gè)方向)運(yùn)動(dòng)模式，能夠更加逼真地模擬人體關(guān)節(jié)的多向運(yùn)動(dòng)和摩擦方式，為人工關(guān)節(jié)材料進(jìn)行體外摩擦磨損性能評(píng)價(jià)提供了可靠的技術(shù)保障。由上述一些學(xué)者所闡述的文章以及其研制的作品，我們得到了一些啟示。 環(huán)塊摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)特征和工作原理主機(jī)結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖51主軸傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖 主軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理圖該機(jī)的摩擦副形式為一環(huán)和塊，試環(huán)（4）裝于主軸（15）前端，可隨主軸以一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。電機(jī)由變頻調(diào)速器控制，其轉(zhuǎn)速在一定范圍內(nèi)無級(jí)調(diào)節(jié)。 裝于主軸后端的磁電傳感器（11）用于測(cè)量主軸的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)，并在控制箱上的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)數(shù)表上顯示出來。 試驗(yàn)油腔及溫度測(cè)量裝置 磨損試驗(yàn)是在油腔內(nèi)完成的。試驗(yàn)完畢后，可從下面的放油嘴（3）處將油液放出[11]。高溫試驗(yàn)時(shí)，不銹鋼腔體門上裝有加熱器用于加熱試驗(yàn)油，裝于腔體下面的鉑電阻傳感器（2）用于測(cè)量試驗(yàn)油溫，并通過溫控表實(shí)現(xiàn)溫度的自動(dòng)閉環(huán)控制。6 環(huán)塊式摩擦實(shí)驗(yàn)機(jī) 試驗(yàn)機(jī)機(jī)械部分的總體設(shè)計(jì)本文設(shè)計(jì)的小型環(huán)塊式摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)主要有幾個(gè)部分組成：試驗(yàn)機(jī)傳動(dòng)部分設(shè)計(jì)，摩擦副的結(jié)構(gòu)尺寸和裝配設(shè)計(jì)，試驗(yàn)機(jī)加載及平衡裝置設(shè)計(jì)等?？傮w設(shè)計(jì)要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)：（1） 環(huán)塊接觸，塊的尺寸：10mmx10mmx20 mm；環(huán)的外徑：40mm。（3）最大正壓力：200N。 選擇電機(jī)功率 （1）試環(huán)所需功率 試環(huán)所需功率由工作阻力和摩擦系數(shù)計(jì)算確定。故轉(zhuǎn)盤所需功率： (31)①其中為電機(jī)的計(jì)算轉(zhuǎn)矩根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)①》—6，：~，由于本試驗(yàn)機(jī)是對(duì)普通材料進(jìn)行摩擦磨損實(shí)驗(yàn)，故取常用值=由古典摩擦公式： f = N 其中N =200N (32) f = N =200 =120 N則加載于電機(jī)上的扭矩最大值為： = f R (33) = 120 =② 估算軸承阻尼對(duì)電機(jī)的扭矩的影響由原理圖知，軸為水平安裝，故徑向載荷為其主要載荷，選角接觸系列軸承，有《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)④》：～，由軸承摩擦力矩近似計(jì)算公式:= 估算得→0 可忽略不計(jì)。(3)確定電機(jī)的額定功率則取電機(jī)額定功率: (35) 選擇電機(jī)轉(zhuǎn)速根據(jù)任務(wù)書給定的試環(huán)速為500～1000r／min，由于聯(lián)軸器不具有調(diào)速作用，故選取轉(zhuǎn)速大于等于1000r／min的可調(diào)速電機(jī)。它具有結(jié)構(gòu)簡單、維修方便等特點(diǎn)，有良好的起動(dòng)和運(yùn)行性能，性能指標(biāo)高、體積小、噪音低。A B圖63 電機(jī)安裝類型表62電機(jī)安裝尺寸機(jī)座號(hào)安裝尺寸（mm)ABCDEFGHKPMNeSLJ711129045φ1640571φ1014485701M625592A是IMB3型機(jī)座有底腳,端蓋上無凸緣,即臥式安裝。選取JX7112型單相電容異步運(yùn)轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)：2極數(shù)：表示2極1鐵心長度代號(hào)：表示1號(hào)鐵心71機(jī)座號(hào)：表示中心高71毫米JX(YYT)系列代號(hào)：單相電容運(yùn)轉(zhuǎn)異步電動(dòng)機(jī) 主軸設(shè)計(jì)，校核以及聯(lián)軸器選擇 主軸材料選擇由于試驗(yàn)機(jī)的小尺寸以及未振動(dòng)特性，軸材料選用45鋼，調(diào)質(zhì)處理。2）聯(lián)軸器的選擇考慮到試驗(yàn)機(jī)加載情況的變化，由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)④》表 ，聯(lián)軸器的工作情況系數(shù) K = ，則其計(jì)算轉(zhuǎn)矩為： = k T (37)= = 由于主軸和電機(jī)是水平安裝且試驗(yàn)機(jī)工作狀態(tài)為微振動(dòng)狀態(tài)，故在選取連軸器時(shí)應(yīng)考慮其減振和補(bǔ)償兩相對(duì)偏移性能。彈性套柱銷聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)緊湊，裝配方便，具有一定的彈性和緩沖性能，補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移。因?yàn)樵跓o潤滑磨損實(shí)驗(yàn)中，要求環(huán)上絕對(duì)不能帶有油類物質(zhì)，若選用潤滑油來潤滑軸承，就可能濺到試環(huán)上，而且若進(jìn)行潤滑油性能測(cè)試極易干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果，故此處選用潤滑脂潤滑[10]。（2）根據(jù)軸向定位的要求確定軸的個(gè)段直徑和長度1）為了滿足半聯(lián)軸器的軸向定位要求，L1段右端制出一軸肩，故取=25mm.。2）初步選擇滾動(dòng)軸承，因軸承主要受到徑向力，故選角接觸軸承，參照工作要求=25mm，由軸承產(chǎn)品目錄中初步選擇角接觸軸承7006C，其尺寸為。軸承采用軸肩定位，查手冊(cè)知7006C型軸承定位軸肩高，因此取。4)軸右端裝試環(huán)，試環(huán)尺寸要求：，故。根據(jù)彈簧墊圈及螺母緊固的標(biāo)準(zhǔn)確定L7段長度，取。 65 軸的載荷分析圖（1）在做計(jì)算簡圖時(shí)，應(yīng)先求出軸上受力零件的載荷，并將其分解為水平分力和垂直分力，如圖35a所示。（2）根據(jù)上述簡圖，分別按水平面和垂直面計(jì)算各力產(chǎn)生的彎矩，并計(jì)算結(jié)果分別做出水平上的彎矩圖（
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