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（图纸+论文）小型摩擦磨损试验机的研制设计（全套完整）

型。型试验机，上试样尺寸，下试样尺寸转速。用读数显微镜测量磨痕宽度，计算磨损的体积。试验中可以测出摩擦力的数值，以此计算摩擦力的数值。.教学用磨损试验机的功能需求以上几种市场上常见的磨损摩擦试验机具有自动化程度高，试验步骤规范测量数据可靠等优点，但对试验条件要求高，标准设备昂贵，般学校实验室承担不起如此高昂的费用。这就要求我们动手制作台能够满足摩擦学试验和试验教学的基本要求，易于不同配副材料的更换和不同参数调节的磨损摩擦试验机。在此基础之上还要求试验机运转平稳机械震动小，以减小由于机械原因产生的误差。另外，为了锻炼同学们的动手能力，应该降低试验机的自动化程度，让同学们更多的参与到试验数据的测定与计算中来，巩固所学专业知识锻炼学生分析问题和解决问题的能力。.本章小结本章介绍了摩擦学的发展现状磨损摩擦的基本概念以及材料摩擦磨损性能的评定方法，并通过比较各种方法之间利弊，得出实验室试样试验是进行材料摩擦磨损性能评定的最简便易行的方法，尤其对于以演示摩擦磨损机理和规律为主的大学摩擦学试验课程，实验室试样试验是最合适的办法。第章磨损试验机测试方案比较与分析摩擦磨损试验机根据试验所测试的参数不同，试验机的结构和测试原理也不样。比较几种常见的摩擦磨损试验机测试方案的优缺点，并结合实验室对试验机功能的要求，设计种适合教学实验使用的试验机是本章研究的重点。.简易环块式方案该机是由广东韶关学院物理系王斌蔡兴旺两位老师于年设计制造的，其结构简单工作可靠制作费用低廉，比较适合做试件在润滑条件下的磨损摩擦试验。结构特点及工作原理结构特点试验机主要由动力系统油箱磨损测试组件及摩擦测试组件组成。其中，摩擦组件又由加载组件及测力组件构成，其结构原理如图.所示。．磨损测试组件．摩擦测试组件．拧紧螺母.压缩弹簧．固定块．摩擦环块．滚动轴承．放油螺钉．磨块．加力杠杆．砝码．拉伸弹簧．指示力臂．刻度板．温度计图.环块式摩擦磨损试验机结构示意图工作原理磨损测量。电动机带动摩擦环块旋转，砝码可在加力杠杆上连续移动，调节作用在摩擦环块与磨块之间的正压力。摩擦环块的硬度比磨块的硬度高，通过测量磨块的磨损质量就可测定种油品种荷载下的磨损量摩擦测试。试验周期短，费用较低。试样试验又分为般性的试样试验和模拟性的试样试验两种。般性的试样试验，不强调模拟零件实际的工作情况，试样形状简单，主要用于研究摩擦磨损机理般规律以及材料的耐磨性等。因这种试验被理想化了，其结果常与实际有相当的差别。模拟性的试样试验，主要是模拟种零件的实际工作情况，因而针对性强。进行模拟性试验般有两种方法种是试验机上摩擦副的磨损类型要与实际使用条件下的样，即按磨损类型模拟另种是试验机上摩擦副的主要摩擦条件如温度周围环境压力和速度等应与实际零件相同或接近，即按摩擦条件模拟。这两种模拟是有内在联系的，不是绝对对立的。根据摩擦磨损试验以及实验教学的要求，教学用磨损摩擦试验机主要用于测试在不同速度较小载荷下各种材料的摩擦性能以及演示摩擦磨损机理般规律。属于实验室般性的试样试验，对试验机的要求不是很高。.常用的几种磨损试验机磨损试验机分类磨损试验机种类很多，图.和图.是其中有代表性的几种。常用的几种磨损试验机型摩擦磨损试验机国产的型摩擦磨损试验机是仿瑞士的产品。该机主要由传动机构负载机构和摩擦力矩测量机构组成。可做金属及非金属材料在滑动摩擦滚动摩擦和滚动滑动复合摩擦和间歇接触摩擦等各种状态下的摩擦磨损性能试验。并可以改变润滑状况，使试样在液体摩擦边界摩擦干摩擦及磨粒磨损条件下进行试验，评定材料的耐磨性能，也可用于测定摩擦功及材料的摩擦系数。该机最大负荷为。试样转速为上试样或，下试样或。试样直径，厚度。摩擦力矩测量范围•。盘销式销筒式往复运动式型砂纸磨损试验快速磨损试验图.常用的几种磨损试验机原理图图.环环磨损试验机原理图型固定磨料磨损试验机圆盘型干式固定磨损试验机用于测定金属耐磨性，该试验机负荷为。圆盘转速为。试样径向进给量为可根据试样的大小选择。型定速摩擦试验机型试验机主要用于研究在不同温度条件下，摩擦材料的摩擦系数和磨损率，研究摩擦材料的耐热衰退性能及主要因素温度压力速度对摩擦性能的影响。该机用静液压加载，负荷可在范围内变化相应比压为.。主轴转速为。运动的阻力称为摩擦力。摩擦力的方向总是沿着接触面的切线方向，跟物体相对运动方向相反，阻碍物体间的相对运动。摩擦力与施加在摩擦面上的法向压力之比称为摩擦系数，以表示，即。虽然该式对于极硬材料如金刚石和极软材料如些塑料存在着定的不确切性，但它仍适用于般工程材料。摩擦类型按照接触面运动方式分滑动摩擦指的是个物体在另个物体上滑动时产生的摩擦。如内燃机活塞在汽缸中的摩擦车刀与被加工零件之间的摩擦等滚动摩擦指的是物体在力矩作用下，沿接触表面滚动时的摩擦。如滚动轴承的摩擦齿轮之间的摩擦等。实际上，发生滚动摩擦的零件或多或少地都带有滑动摩擦，呈现出滚动与滑动的复合式摩擦。评定摩擦主要是测试材料的摩擦系数，测试方法是在摩擦面上施加不同的法向压力，然后测出对应的摩擦力，根据，计算出平均数，作为材料的摩擦系数。摩损的类型及评定方法磨损和摩擦是物体相互接触并作相对运动时伴生的两种现象摩擦是磨损的原因，而磨损是摩擦的必然结果。磨损是多种因素相互影响的复杂过程，而磨损的结果将给摩擦面带来多种型式的损伤和破坏，因而磨损的类型也就相应地有所不同。分类按环境和介质可分为流体磨损湿磨损干磨损。按表面接触性质可分为金属流体磨损金属金属磨损金属磨料磨损。比较常用的分类方法是基于磨损的失效机制进行分类，般分为五类粘着磨损磨料磨损腐蚀磨损微动磨损表面疲劳磨损接触疲劳。磨损性质在摩擦过程中，零件表面将发生系列物理化学和力学状态的变化。因材料塑性变形而引起表层硬化和应力状态的变化因摩擦热和其它外部热源作用下而发生的相变淬火回火以及回复再结晶等因与外部介质相互作用而产生的吸附作用。这些过程将逐渐地改变材料的耐磨损性能和类型。因此，在讨论磨损类型时，必须考虑这些变化的影响，从材料的动态特性观点去分析问题。实际上，上述磨损机制很少单独出现，它们可能同时起作用或交替发生作用。根据磨损条件的变化，可能会出现不同的组合形式。磨损类型并非固定不变，在不同的外部条件和材料具有不同特性情况下，损伤机制会发生转化，由种损伤机制变成另种损伤机制。所谓外部条件主要指摩擦类型滚动或是滑动摩擦表面的相对滑动速度和接触压力的大小。材料耐磨性的定义及评定方法材料耐磨性是指种材料在定的摩擦学条件下抵抗磨损的能力，通常以磨损率的倒数来表示，即.式中材料耐磨性磨损率单位时间或单位运动距离的磨损量。表示磨损量的常用方法有以下几种。线磨损小型,摩擦,磨擦,磨损,试验,实验,研制,设计,毕业设计,全套,图纸第章绪论.选题的目的及意义运动产生摩擦。由摩擦引起的磨损润滑材料与能源消耗等系列摩擦学问题普遍存在并对社会经济的发展产生了巨大影响。由于摩擦学科学所涉及的问题，与节约能源节约材料减少磨损提高资源利用率和保护环境等密切相关，成为我国走新型化工业道路和发展循环经济必须面对的科学问题，已受到科技界的高度重视。般认为，人类次能源大约是消耗于摩擦损失，约有的设备损坏是由于各种形式的磨损而引起的。中国机械工程学会摩擦学分会上世纪末的全国调查显示我国每年制造汽车消耗的钢材与制造汽车配件消耗的相比大致相等。根据美国英国德国等国家的统计，与摩擦磨损有关方面的花费大约占国民经济年生产总值的。我国的只占世界的，却消耗了世界以上的钢材。同发达国家比较，我国目前平均生产水平还较低。年国民经济的生产总值为亿元，如果摩擦磨损有关方面的花费按占国民经济年生产总值的计算，就损失.亿元。摩擦学及其相关领域的基础研究既瞄准了当今的科学前沿，又面向国家重大装备和工程的需求，促进摩擦学和相关学科的发展，既能解决了我国国民经济社会发展和国家安全中出现的许多重要的摩擦学科学技术问题，又能改善我国在世界能源战略中的格局。因此，应加强我国在摩擦学领域的研究。摩擦学是多学科交叉科学，融基础知识和应用技术于体，是包括大家都熟悉的摩擦磨损润滑在内的个宽广的科技领域。它在工程上的应用包括建筑装备和产品的摩擦学设计，全生命周期中摩擦消耗和磨损控制，以及润滑技术措施的实施与新型润滑材料的研发。摩擦学具有重要的经济价值。在建筑装备和产品的设计中，重视和积极应用摩擦学前沿科技知识，积极进行摩擦学设计，对于提高建筑装备和产品的性能可靠性，降低运行费用，从而提高建筑装备和产品在市场上的竞争力，有更为深远的意义。摩擦材料的研究和攻关是工程科技前沿的重点。包括润滑油和润滑脂，其与摩擦学有关的性能以及这些性能的正确使用，是提高摩擦学设计质量不可缺少的条件，也是提高设备运行质量降低运行成本减少环境污染和延长使用寿命的基本手段。在近数十年中，摩擦材料直是材料科学化学和表面工程领域的前沿课题，也是物理学控制工程等中的热门话题。摩擦学已成为高科技领域。摩擦学影响范围广大，与摩擦学有关的花费往往发生在建筑装备和产品全生命周期中。随着经济体制的变革，在激烈的市场竞争下，摩擦学已经成为个充满高科技的研究领域，远离了过去书本或手册中那些陈旧的概念或者认为“润滑”只是加加油的传统概念。随着科学技术的进步，机械产品在不断向高速度高精度大批量和生产过程高度自动化连续化的方向发展。机械设计时，如不考虑摩擦磨损问题，就不可能设计出符合要求的机械产品。也就是说在设计阶段就应采取有效措施对摩擦磨损加以控制和利用，已成为机械设计者的基本任务之。因此，加强机械类相关专业摩擦学的学习与研究是学生毕业后能设计出符合世界发展潮流的绿色环保节能降耗机械产品的重要条件。利用摩擦磨损试验机进行摩擦学相关试验是最简单便捷的测试材料摩擦性能的方法。与实际使用试验相比，试验机测试周期短，成本低，并且可单独控制些参数进行单项测试，灵活性也很好，所以在摩擦学研究领域，摩擦磨损试验机被广泛应用于机械设计，材料科学等领域进行材料磨损摩擦性能试验，用以评定材料的耐磨性能，也可用于测定摩擦功及材料的摩擦系数等。另外，摩擦磨损试验机能很简单明了的演示摩擦磨损机理，对于摩擦磨损的教学有很好的促进作用，因此，摩擦磨损试验机也广泛应用于教学实验室，用于摩擦学的教学试验使用。.磨损试验机的发展现状磨损试验机国内的研究现状我国的摩擦试验机的研制比摩擦学的研究要晚些，直到年济南试验机厂才制造出中国的第台摩擦试验机型四球摩擦试验机。在摩擦试验机的制造方面，济南试金集团济南试验机厂做了些工作，该厂在全国率先仿制了美国瑞典德国和美国的摩擦试验机，这些摩擦试验机对我国摩擦学研究发挥了重要的作用。国内目前还有几个小厂也生产摩擦试验机，但其生产规模比较小，摩擦试验机品种也相对较少，这些厂家的产品除了少数是和科研单位合作开发的，其余产品基本是仿制品。具体如下商品化的摩擦试验机主要用于试验室试件试验，国内的模拟性台架摩擦试验机仅仅限于几类特殊的产品如汽车离合器，其余的还鲜有商品出售，这类试验机多由使用厂家自制，自制产品的性能般较差。我国的摩擦试验机基本上是测绘国外年代的产品，相当部分的产品没有自主知识产权，现在这些产品结构严重老化，存在着自动化程度低以手动控制为主多数不能自动保存数据采集数据的速度慢等缺点。国内商品化的摩擦试验机都是回转式的，还没有往复式摩擦试验机的商品出售。目前国内的摩擦试验机存在着调速范围小，荷载小，精度低等缺点。特别是有效载荷般都小于。上述问题严重影响了厂家对材料性能的准确测定及摩擦学科技工作者对摩擦学的研究。处理数据的方法落后，多数用肉眼读取数据，用示波器显示数据变化的波形，以手工的方法处理数