（毕业设计图纸全套）高温高速摩擦试验机设计（含说明书）

此外，主轴外用螺旋铜制冷却管包裹，冷却管内通入冷却水，对主轴进行冷却。

设计方案三图是设计方案三的方案图。

图设计方案三设计方案三各部分的组成主传动系统变频器和三相异步电动机通过通过带和带轮驱动主轴，带动摩擦盘旋转加载系统采用传统的弹簧加载摩擦盘夹持系统采用特制的摩擦盘夹持器夹持摩擦盘，摩擦盘和夹持器起随主轴转动摩擦销轴向和径向进给系统通过步进电机和编码器带动底座支架上的丝杠旋转，通过丝杠螺母副带动立柱和横梁起水平运动，来控制摩擦销的沿摩擦盘的轴向进给通过手动旋转手轮和分度盘带动立柱内的根丝杠，经过丝杠螺母的相互运动带动横梁的竖直方向的位置，来控制摩擦销的径向进给加热及冷却系统加热炉外采用隔热层，加热炉和主轴箱之间采用石棉隔热层。

设计方案四图是设计方案四的方案图。

图设计方案四设计方案四各部分的组成主传动系统变频器和三相异步电动机通过带和带轮驱动主轴，带动摩擦盘旋转加载系统采用传统的砝码加载摩擦盘夹持系统采用特制的摩擦盘夹持器夹持摩擦盘，摩擦盘和夹持器起随主轴转动摩擦销轴向和径向进给系统通过手动旋转手轮和分度盘带动底座内的根丝杠，丝杠螺母的相互运动控制横梁和立柱的整体的水平位置，来控制摩擦销的沿摩擦盘的轴向进给通过立柱结构上的可旋转结构，使得横梁可以沿立柱上的点旋转定的角度，用旋转来代替移动控制摩擦销的竖直位置加热及冷却系统加热炉外采用隔热层，加热炉和主轴箱之间采用石棉隔热层。

.方案比较方案采用齿轮，可以保证传动比，制造安装精度要求不是很严格，并且可以防止过载时对电机的损坏。

但是齿轮传动噪音大，震动剧烈，况且由于齿轮的金属质地使电动机的产热影响到实验精度。

主轴外无冷却装置，使得主轴在工作状态的高温下容易发生变形和损坏，降低了主轴的寿命和装置的测量精度。

伺服控制连续加载虽然精确但设备复杂且成本很高，安装维修也不方便。

手轮和分度盘控制销子沿盘的径向位移，结构简单，但是横梁刚性较差，对结果误差有较大的影响。

立柱上采用步进电机带动丝杠螺母，结构复杂，成本高，降低了整个系统的刚度，但对系统测量精度的作用不大。

方案二电机通过连轴器直接和主轴相连，结构简单且紧凑。

但减震性能不好，系统的震动较大。

而且主轴和电机之间有直接的热量传递，降低了系统的热稳定性。

主轴外有冷却装置，但由于上述的热传递作用，使得其作用不是很明显，而且由于空间较小，对主轴的冷却无法有效进行，安装维修也不方便。

摩擦盘通过中间的螺栓孔与主轴上端直接相连，不易保持盘的整体性和运动的平稳性，而且对于尺寸不大的陶瓷等脆性材料，在摩擦盘的中间打孔也很难实现，并且盘的刚性大大降低。

弹簧加载结构简单，但加载不精确，容易受到弹簧性能等外部因素的干扰，对实验结果影响很大。

手轮和分度盘控制销子沿盘的径向位移，结构简单，但是横梁刚性较差，对结果误差有较大的影响。

立柱上采用步进电机带动丝杠螺母，结构复杂，成本高，降低了系统的刚度，但对系统测量精度的作用不大。

方案三电机通过带传动，可以缓和载荷冲击而且运行平稳，无噪声，制造安装精度要求不是很严格，并且可以防止过载时对电机的损坏。

但是带传动有弹性滑动和打滑，效率低而且不能保持准确的传动比，也就是不能保持主轴以定的速度转动。

而且主轴外无冷却系统，使得在工作情况下，加热炉内的热量通过主轴连轴器直接传递给电机，主传动系统整体的温度较高，不易散热，对系统的刚度和寿命影响大，而且对测量结果会产生很大的误差。

采用专用的摩擦盘夹持器结构较为合理。

弹簧加载结构简单，但加载不精确，容易受到弹簧性能等外部因素的干扰，对实验结果影响很大。

手轮和分度盘控制销子的轴向位移，效率低，速度慢，而且结构复杂。

步进电机控制销子沿摩擦盘的轴向位移，结构复杂，成本较高，安装维修不方便。

方案四采用电机通过同步带带动主轴，可以缓和载荷冲击而且运行平稳，无噪声，且同步带传动无弹性滑动和打滑，效率高而且能保持准确的传动比，也就是能保持主轴以速度稳定地转动。

主轴和电机之间的热影响很小。

专用的摩擦盘夹持器保证了摩擦盘旋转时的精度，又可以保证其整体性，对于例如三角形硬质合金可专位车刀刀片等尺寸小性脆不易打中心孔等的试件的夹持又有很大的优势。

传统的砝码加载简单易行而且加载准确，误差较小。

左边立柱和横梁是相对固定的，高温高速摩擦试验机设计摘要标准四球试验机，固定砝码和机械杆，最大试验速度气动连续可变驱动，连续可调，可选，速度转换组件形带和滑轮驱动，提供三种速度选择.温度控制数字温度控制环境温度自动启动加热，直至设定温度定时数字可编程定时器测量集成测压元件和数字显示摩擦力手动测量环境固态或液态润滑油润滑脂，固态膜涂层等可选外罩仓增强温度控制精度可选压力仓，最大压力尺寸，电源，气源干燥空气主要特点标准配置变速马达到马达控制器数字转速指示器数字温度控制器数字计时器数字负载读取加热器最高数字摩擦系统落地柜温度系统自动启动气体压力指示器气动负载最大到杯盖拧紧工具前面板负载调节器前面板有紧情况下切断电源开关扭矩扳手可装配球盖流量过滤球指示器热电偶球盘组件空气轴承组件。

瑞士公司产品图瑞士公司的摩擦磨损试验机瑞士公司是世界知名的表面力学性能测试设备制造商，数十年中，为世界范围的科研院所工业用户提供了最先进的技术与应用服务。

公司提供多种功能的摩擦磨损实验设备，按不同的载荷以及使用条件可分为以下几类纳米摩擦测试仪摩擦试验机，可升级为真空摩擦试验机高温摩擦试验机，可升级为高温真空摩擦试验机磨损测试仪膜厚测试仪，分为工业与实验室用种型号。

公司的摩擦试验机主要用于测定自润滑涂层的使用寿命，以及表征固体材料或硬质涂层在不同条件下的摩擦磨损行为，用户可以通过改变摩擦时间接触压力运动速率环境温度湿度润滑剂等参数得到材料的系列性能指标。

套完整的摩擦试验机系统包括以下组成主机计算机通信接口数据处理工作站仪器操作及数据处理软件平台附件针式压头支架，球形压头支架，润滑剂容器，砝码，校正模块试验机的尺寸主机，计算机接口，毛重建议安装环境试验机应安装在振动较小的平台上。

图是该试验机的测试原理示意图。

图公司摩擦磨损试验机测试原理。

试验机的测试原理是平头或圆形压头安放在被测样品上，用精确测定质量的砝码施加载荷针或球安装在支倔强系数很大的杠杆上，该杠杆被设计为无摩擦切向力传感器当盘式样品旋转时，压头和样品间产生的摩擦力会使杠杆发生轻微的弯曲，该形变程度可被固定在起的线性差分位移传感器检测，并由此计算摩擦力的具体数值通过测量材料的损失体积可计算压头和样品的磨损系数。

.发展趋势随着现代科学技术的进步，摩擦磨损测试技术呈快速发展之势，摩擦磨损试验机呈以下发展趋势以高性能的电机系统取代机械变速系统目前，高性能的电机系统己经比较成熟，调速比可以达到比几百几千甚至更高。

利用这种系统既可以实现转动，也可以实现摆动和直线运动。

由高性能电机直接驱动主轴，不仅能使机械结构大大简化，而且还能降低试验机的摩擦损耗，提高整机的寿命和可靠性。

但高性能电机系统价格比较昂贵。

在摩擦磨损试验机上应用微型计算机微型计算机的价格低廉，操作简单，性能稳定，不仅可以取代以往的二次仪表对试验机进行控制，而且还可以对测试参数进行自动采集和数据处理，因而能使试验机的功能大大加强。

改进测试手段提高稳定性测试精度，以使试验结果具有更好的重复性和再现性。

.小结本设计主要对销盘式高温高速摩擦磨损试验机进行机械结构部分的设计与计算机三维实体造型以及二维图的绘制。

所设计的试验机满足下面的性能要求主轴转速范围，无级调速工作的最高温度加载范围，采用砝码加载样品盘最大尺寸为，最大厚度。

本设计要求设计出实现上述要求的较为合理的方案，并进行相关计算。

最后对整个试验机进行机械结构设计，用绘制整个试验机的二维图。

第二章摩擦磨损试验机的影响因素进行摩擦磨损试验的目的是要模