销盘式摩擦磨损试验机设计摘要从摩擦副的结构上保证摩擦过程中接触面积不变，借以在负荷不变的条件下实现恒比压如图所示图以摩擦副结构保证恒圧比在试验过程中随着接触面积的增大，依照定的规律增大负荷以实现恒比压。日本东京试验机制作所生产的理研大越式高速磨损试验机就是利用这种方法实现恒比压的。图理研大越式高速磨损试验机原理示意图凸轮摇杆齿轮齿条弹簧旋转圆环试件片状试件。同时测量摩擦副的接触面积和试验负荷，经过数据处理，给出负荷的控制信号，使负荷随着接触面积的变化而变化，从而实现试验过程中的恒比压。这种方式先进可靠，然而实施难度很大。这是因为试验过程中摩擦副的接触面积不易测量，故其至今尚未得到实际应用。滑动速度的影响滑动速度的大小对摩擦磨损往往具有关键性的意义。因而也是摩擦磨损试验的个重要参数。滑动速度的方向有单向和往复两种，后者又可以分为摆动式和往复直动式。在试验机上既可以用机械方式如凸轮机构和曲柄摇杆机构等实现摆动，也可以由电机如伺服电机和步进电机来实现摆动。往复直线运动通常是用曲柄滑块等往复直线运动机构实现。试验机的速度大小般都要求可调，所能采用的方式有级调速和无级调速两种。有级调速是利用变换齿轮或皮带轮速度比等方法实现的。无级调速可通过两种方式来实现种是机械式无级调速如摩擦轮和差动轮系等，但其调速范围不大，另种是使用无级调速电机进行，这种方式的调速范围很大，如直流伺服电机的调速范围可达.下限还可以更低。当采用电机无级调速时，般都要求速度稳定，因而常采用速度控制环节实现速度的闭环控制。温度的影响温度是摩擦磨损试验的又个重要参数。有些试验对环境温度有其特定的要求，如高温条件或低温条件。高温试验通常采用电阻丝加热，也可以借助于高频加热等。对于高温试验机，既要考虑加热部件和其他部件的隔热问题，又要针对加热温度很高的特定情况同时考虑其加热部件的选材问题。低温试验机常采用适当的制冷方法使试件周围的局部环境保持低温，也可以将摩擦副浸泡在制冷剂中实现低温。气氛的影响有些试验研究要求对气氛进行控制如真空试验。在只要求控制湿度的场合，简易的办法是将摩擦副部分加个有较好密封性能的罩子，再在其中放置些盛水的盒子即可调节湿度。当然，湿度调节也可以在湿度传感器控制下自动地进行。此外，用于真空条件下摩擦磨损研究的试验机对真空度的要求较高。实现真空可以使用真空泵，在这里密封问题很重要，尤其动密封往往是令人头疼的问题。为了提高真空度，有些试验机上采用了磁力传动，借以少用或不用动密封。试验时间的影响试验时间般是依具体情况而定，大多数试验机没有配备定时装置。要在试验机上实现时间控制，可以采用定时器控制动力源，也有的是根据摩擦力或摩擦力矩的极限值来控制停机。这种控制方法对试验机也起着过载保护作用。测量参数的影响.试验负荷的影响试验机般都要对试验负荷进行测量，所采用的测量方式往往随加载方式的不同而不同。机械式杠杆砧码加载可以直接根据加载砝码得到负荷值如试验机，机械式弹簧加载可以根据游标显示的弹簧变形确定负荷值如试验机，液压加载可以通过加载油缸的压力换算得到负荷值如型四球式摩擦试验机。然而，不论在哪种加载方式下，都可以利用负荷传感器直接测量负荷值。负荷传感器应当安装在尽量靠近摩擦副的位置上，以避免或减小导向部分摩擦力引起的测量误差。摩擦力摩擦系数的影响在试验机上，摩擦力或摩擦力矩和摩擦系数般只测项。例如，在已知负荷的情况下，只要测出摩擦力，就可以根据公式求出摩擦系数的数值。这可以利用微机或数字电路实现运算处理。测量摩擦力常用的方法般有两种，即测量作用在驱动轴上的扭矩，或者是借助于弹性元件测定作用在固定件上的力。在采用第二种测量方法测量摩擦力时，由于固定件在沿摩擦力方向自由运动时必然要传递法向力，所以当将其安装在滚动轴承之类的低摩擦装置上，以使附加的摩擦力尽可能地减小，从而保证摩擦力的测量精度。摩擦扭矩可以采用扭矩传感器进行测量，其安装位置既可以是在运动轴上，也可以是在固定轴上。当把扭矩传感器安装在运动轴上时，需要确保传感器的信号输出良好。在试验机上，通常是将摩擦扭矩转换成拉力或压力对其进行测量见图，但要注意使转换机构造成的误差不得超过允许值。图将摩擦扭矩转化成拉力或压力的测量速度的影响在有些试验机上还要求对速度进行测量，可以采用的测速装置有测速发电机和光电传感器等。记录转数最常用的是机械式计数器。测温方法的影响摩擦磨损试验需要测定的温度有环境温度润滑剂温度和摩擦副的摩擦面温度，其中不易测量的是摩擦面温度因为它不暴露在外面。在试验机上常用的测温方法有热电偶法和红外测温法。用这两种方法测得的摩擦面温度都是近似值。这是因为热电偶无法安装在摩擦面上，而只能安装在靠近摩擦面的位置上而红外测温法则是因为只能测得摩擦面边界上的温度或试件的体温。如果能够知道试件温度的分布情