小型摩擦磨损试验机的研制设计（全套完整有CAD）

格式：RAR 上传：2022-06-25 05:52:56

《小型摩擦磨损试验机的研制设计（全套完整有CAD）》修改意见稿

1、“.....加载组件结构示意图根据图.可以计算出弹簧的伸长量。.又由摩擦力与弹簧拉力的平衡方程求得摩擦力为.当较小时如时为提高数据精度，应用式.计算摩擦力。为拉力弹簧的弹性系数，应由标定试验得出。本机设计中。设计启示本试验机采用常见的零部件及材料制作，无液压件，加载组件紧凑，加载稳定，测力组件零件少，测量简单直接，减少了中间环节误差，加工制作简单，工作可靠，成本低廉。设计还具有定的灵活性，如通过更换不同的摩擦幅不同弹性系数的弹簧等，可以进行更宽荷载范围及更多种摩擦形式的摩擦磨损试验。因此，本试验机的设计具有定的实用性和启发性。.球盘式方案由哈尔滨工业大学机械基础试验中心的梁风，张锋，宋宝玉结合学生试验特点，采用球盘式结构设计的摩擦磨损试验机具有体积小机械传动结构简单试件装夹方便的特点。试验所用上试件可利用滚动轴承的标准球体，这种球体价格低，可以直接在市场购买试验所用下试件为圆盘，它对任何材料都可采用车削加工，加工成本低，便于不同材料的摩擦学性能测试，这是球盘式摩擦磨损试验机的最大特点。实践证明该试验机为摩擦学试验提供了个功能强......”。

2、“.....满足教学用摩擦磨损试验机用于测试在不同速度较小载荷条件下各种材料和润滑剂的摩擦性能，然后进行摩擦磨损机理研究的要求。试验机工作原理机械部分试验机机械部分工作原理如图.所示。.带传动.电动机及齿轮减速器.转杯.下试件.上试件.夹头.砝码.杠杆.压力传感器图.试验机机械部分工作原理图电动机通过减速器减速后，经带传动驱动转杯回转，下试件安装在转杯中，并随转杯起回转，上试件装在夹头中。载荷由砝码的重力产生，杠杆在摩擦力作用下摆动，杠杆的另端压在压力传感器上，压在压力传感器上的力可由试验机配套的数据采集测量系统获得。工作时，可在下试件表面上滴润滑油边界润滑，也可不加润滑油干摩擦。试验机主要技术指标下试件转速最大载荷摩擦半径。试件形状及尺寸试件结构及尺寸如图.所示。上试件为球体，可直接选用不同材料的标准轴承球。下试件为圆盘，可选用不同材料经车削加工而成。图.上下试件结构及尺寸摩擦系数测试原理如图.所示，试验机作用在试件上的载荷由砝码重力产生，与的关系为.作用在上试件上的摩擦力与作用在传感器上的力的关系为.本试验机试样中心线速度为......”。

3、“.....上试样尺寸，压在摩擦圆盘上。摩擦圆盘由主轴带动旋转。同类型的还有型摩擦试验机，试样为两圆环，其两端面相接触摩擦。环块式摩擦磨损试验机国产有型，国外有型。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......”。

4、“.....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......”。

5、“.....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。磨损表面法线方向的的尺寸变化值或。质量磨损指磨损表面的质量损失或。体积磨损指磨损表面的体积损失或。磨损率包括单位时间的磨损量单位摩擦行程的磨损量及单位转数的磨损量。比磨率表示磨损量与负荷及摩擦行程乘积之比•。相对耐磨性试验试样与标准试样在同情况条件下的耐磨性之比，即.式中相对耐磨性试验试样和标准试样耐磨性标试试验试样和标准试样磨损率。在上述这些磨损量的评定方法中，线磨损体积磨损和质量磨损都是表面的损失，没有考虑到零件或试样的尺寸形状以及所载负荷速度磨程的影响。因此是个绝对值的磨损量表示方法。而磨损率则考虑了负荷和磨程的影响，可供在同样滑动速度的条件下比较。用相对耐磨性来评定材料的耐磨性时，则采用了种与原来使用材料性能相同的标准材料在相同磨损条件下进行对比试验的方法，这种评定方法在相当程度上，可以避免在磨损过程中参量变化及测量误差造成的系统误差，可以比较方便而准确的评定镀层的磨损性能。因此这方法比较常用。......”。

6、“.....需要对材料或涂层的耐磨性或润滑剂的润滑效果进行评定，根据试验条件和目的的不同，常把磨损试验分为实际使用试验和实验室试验两类，两种方法各有利弊。实际使用试验实际工况条件下的磨损试验，其真实性和可信性最强，是检验试验方案中最有效的方法。但是，这种方法有许多缺点，有时甚至使试验不可以实现。其缺点如下试验周期长。使用条件不固定，有许多偶然因素，使得数据的重现性与可比性差，分散度比较大。影响因数比较复杂，很难确定单个因素对磨损过程及结果的影响，并且磨损结果测量往往比较困难，精度不高。花费大量的人力物力。因此，很少用实际使用试验的方法来检验材料的耐磨性及润滑油的性能等相关参数。实验室试验实验室试验分为台架试验和试样试验。台架试验用真实的零组件，甚至整台设备进行试验。这种试验比较接近实际条件，许多因素可人为控制，排除偶然因素的影响。但其不适于研究摩擦磨损机理，且试验周期长，费用高。试样试验这种试验方法是把材料做成简单的试样，放在常用的试验机上进行试验。它是进行材料耐磨性试验的最广泛应用的方法......”。

7、“.....可减少和控制偶然因素，适用于研究各种因素对摩擦和磨损的影响。这些活动的人造器官因为要长期存在于人体内，因而模拟人体内环境的摩擦试验必不可少。澳大利亚的科技工作者研制出了模拟关节运动的试验机对人造关节进行试验，而美国的科技工作者更是把活体白兔置于新型摩擦试验机上，测试白兔的关节摩擦技术参数，进而研究关节炎和风湿病的病理。可以预见用于生物摩擦学的摩擦试验机将是摩擦试验机发展的个重要的方向。生态摩擦学，人类为了可持续发展面临着资源和环境两个重大问题。为此，最近提出生态摩擦学研究可望成为今后的重要研究方向之。据估计，全世界约有的能源以各种形式消耗在摩擦上，而摩擦导致的机械磨损所损耗的材料在我国每年高达几百亿元，因此减摩耐磨技术的开发和普及具有重要的经济和社会效益，最大限度地降低摩擦是人们长期追求的目标。润滑油，特别是添加剂含有多种有害的金属元素。据统计，全世界每年润滑油消耗量为万吨，其中约有因各种原因被排放到环境中而造成污染。绿色环保摩擦材料将是今后研究的热点......”。

8、“......选题的研究内容与研究方法本课题研究的主要内容是实现大型的摩擦磨损试验机的小型化，并使其有利于教学实验室使用。主要研究方法是从磨损摩擦测试的基本原理出发，找出简单易用小巧的传动，调速，加载和测力的结构方案，替代其他大型试验机的相应结构，从而使研制的试验机结构小巧，造价低廉，功能完善。.研制小型摩擦磨损试验机的预期结果为了满足学校实验室做摩擦学实验的般需要，参考型摩擦磨损实验机的基本原理，设计个结构简单体积小巧实用廉价的摩擦磨损实验机，不仅能够弥补学校教学实验设备的不足，还具有商业化推广价值。设计的小型摩擦磨损实验机的机械部分首先应满足摩擦学实验和实验教学的基本要求，其次易于不同配副材料的更换和不同参数的调节。在此基础之上还要求实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。为了满足以上要求，设计的小型摩擦磨损试验机不采用液压加载组件件，使用其他较紧凑，加载稳定的加载组件测力组件尽量少，测量简单直接，减少中间环节误差另外还要求加工制作简单，工作可靠，成本低廉。实验所使用的试件加工成本低，便于不同材料的摩擦学性能测试......”。

9、“.....设计的试验机在实验过程中，许多测试参数需要学生自己动手调整，对培养学生实际动手能力巩固所学专业知识锻炼学生分析问题和解决问题的能力起到了非常明显的作用，同时为教师的科研工作提供了便利条件，对教学质量的提高起到了推动作用。第章摩擦磨损试验原理与方法在不同摩擦环境下，不同摩擦类型有着不同的摩擦学表现，但表象背后所呈现的磨损摩擦基本机理是相同的。通过不同的方法测试出的摩擦性能数据对应着不同的应用场合，为了使测试数据与真实使用数据比较接近，通常在试验时尽可能的模拟真实使用环境。.材料摩擦磨损性能的评定方法摩擦的概念及类型摩擦概念两个相互接触的物体或物体与介质之间在外力作用下，发生相对运动，或者具有相对运动的趋势时，在接触表面上所产生的阻碍作用称为摩擦。这种阻碍相对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......”。