（定稿）微振摩擦磨损试验机设计（全套下载）㊣精品文档值得下载

如图所示图第三章摩擦磨损实验机设计准则.实验机的材料性能实验摩擦副的材料要尽可能使实验的几何形状简单，容易制造。

而且能够满足实验的刚度和强度要求，便与大批量生产，如钢球，环块或块状。

.实验机性能试件接触形式和运动状态试件的接触形式和运动状态要和实际零件工作情况相同，实际的工作零件可能出现的运动方式有滑动，滚动，滚动兼滑动，冲击，其中有连续运动和往复运动。

接触形式分为只有个设计表面和有两个设计表面。

其中有点接触，面接触和线接触。

不同的接触形式对摩擦磨损产生不同的影响，这里设计的两试件的接触为点接触，是滑动现象。

摩擦副工作的环境因素对其摩擦磨损性能有显著影响。

在和实际工作环境不同的情况下进行实验，常导致不正确的结果。

本设计模拟无润滑时摩擦。

如图所示图调节试件的能力实验设备必须具有足够的机械稳定性，在摩擦磨损实验机上，测定摩擦系数时，由于机构内的摩阻，常常导致数值不稳定。

实验机的精度不够，影响数据的正确性寿命短，影响实验的长期进行有震动，使得测得的数据之间误差较大。

试件的调节能力，对实验参数选择很重要。

实验机应调节方便，实验结果的分散度很小，重复性很高，实验精度也就很高。

为了简单，方便，而且能满足实验条件的要求，本实验机采用应变片通过测量弹性梁的变形来计算出摩擦力的大小，采用砝码实现法向载荷的加载，其结构如图所示图如上图中的调平螺母，试验开始前，首先使用螺母调整弹性梁的平衡，使法相载荷从零开始依次递增。

.实验机的设计和选择原则试验机的种类繁多，目前还没有簧的刚度比进行位移缩小，该缩小机构的缺点是当微动台承受外力或部分摩擦力时，它将直接成为定位误差的因素，而且对于步进状态的输入位移，容易产生过渡性的振荡杠杆式位移缩小机构是微动机构中常见的种形式。

这种机构虽然能够通过数级杠杆得到大的缩小比，但其定位精度易受末级杠杆回转支点和着力点的结构加工精度的影响。

电热式微位移机构电热式微位移是利用物体的热膨胀来实现微位移的。

这种机构结构简单，操作方便。

但由于传动杆与周围介质之间有热交换，从而影响位移精度。

由于热惯性的存在，不适于高速位移。

当隔热不合理时，相邻的零部件由于受热变形，以致影响整机的精度，这些原因限制了它的应用。

磁致伸缩微位移机构磁致伸缩微位移机构是利用铁磁材料在磁场的作用下产生微伸长运动来实现微位移的。

但由于铁磁材料在磁场的作用下，除产生磁致伸缩外，还伴随着受热伸长，因此其应用受到了限制。

电磁铁驱动的微位移机构这种机构利用电磁原理，通过控制线圈中的电流大小来控制电磁力的大小，使具有弹性支承的工作台产生精密微位移。

它的缺点是电磁铁中始终要通过定的电流，结果由于发热而影响精度。

此外这种机构的位移阶跃响应存在瞬间的振荡，灵敏度高时系统难于稳定。

压电陶瓷微位移机构压电电致伸缩陶瓷驱动的柔性支承微位移机构是利用些晶体的逆压电效应来工作的。

它的特点是结构紧凑，体积很小，无机械摩擦，无间隙，具有很高的位移分辨率。

使用压电或电致伸缩器件驱动，由于机电耦合效应进行的速度很快，来不及与外界热交换，因此不存在发热问题，同时没有噪声，适用于各种介质环境工作，是种理想的微位移器。

料，尤其是各种钢和铝合金，现在已有不少研究者开始致力于各种新材料，如高分子材料金属基复合材料高分子基复合材料连续纤维复合材料先进陶瓷材料粉末冶金材料机械合金化材料金属间化合物等几乎所有热门的材料研究领域的微动损伤规律的研究，而且研究数量呈迅速增加的趋势。

环境影响由于现代科技发展的需要，工程构件的工况条件越来越苛刻，微动的研究不再局限于普通工况，除在传统的高温真空和腐蚀气氛等环境下进行研究之外，诸如流动空气水蒸气介质生物性腐蚀介质超低温和强磁场等特殊环境下的微动破坏机理的研究也得到积极开展。

防护措施对微动破坏机理的研究正在向机理与抗微动破坏研究并重的阶段发展，各种减缓技术如表面处理润滑和机械结构设计改进等均有很大的进展，尤其是表面工程技术和润滑的研究受到了广泛的关注，并与工业应用密切结合。

工业应用早期微动破坏的研究主要集中在航空部门，其实微动同样存在于许多重要的工业部门。

近年来，核电站高空电缆钢丝绳索大型轴人工植入电接触等工业领域的微动损伤已日益成为研究热点。

第二章微振摩擦磨损试验机简介.主要用途与适用范围该机主要是以机械式微动摩擦磨损试验机进行设计的，利用该试验机进行了微动摩擦磨损试验，分析了位移幅值法向载荷运动频率等基本参数对微动摩擦副间摩擦系数的影响通过金相显微镜，考察了不同试验条件下试件表面的磨斑形貌，研究了切向微动的运行和损伤机理。

试验结果表明，试验数据和理论分析结果基本符。

.主要技术规格技术参数和技术指标序号项目名称模拟运动微振磨损摩擦副形式球面摩擦运动形式往复运动试验力行程主轴转速范围无级可调主轴转速误差摩擦副温度控制范围室温摩擦副温度控制误差试验时间控制范围秒小时介面介质无液体介质外型尺寸净重约试验用钢球试验机驱动偏心驱动.工作条件室温范围内相对湿度不大于周围无震动，无腐蚀性介质和无较强电磁场干扰的环境中电源电压的波动范围不应超过额定电压的，频率的波动范围不应超过额定频率的，三相电压的不平衡电压不应超过在稳固的基础上正确安装，水平度不超过.试验机结构及工作原理试验机结构该试验机主要由动力系统加载系统磨损由于现有微动摩擦磨损试验机均存在自身的不利因素，使得微动摩擦学的研究受到了定限制。

因此，以微动摩擦磨损试验的目的和基本方法为基础，结合现代驱动技术计算机技术自动化技术和智能控制技术等设计开发新型微动摩擦磨损试验机，对深入开展微动摩擦磨损试验机及试验技术的研究有着重要意义。

摩擦学是由多学科组成的综合研究领域，研究以机械学表面科学与技术摩擦学材料摩擦化学为主，同时也涉及流体力学固体力学非线性动力学工程热物理流变学应用数学物理学化学材料科学信息理论等系到学术领域。

摩擦学研究的任务是从机械学材料科学与表面科学的角度出发，不断吸取相关学科的知识和最新研究成果，在更深的层次上揭示摩擦与润滑的实质，探索新原理新功能，推动摩擦学设计和减摩抗磨损技术的发展，并努力在实际中应用，以达到节省能量提高磨损寿命和机械工作性能解决极端工况条件下的摩擦磨损润滑问题的目的。

.微振摩擦磨损试验机的研究现状自年首次报道微动这现象以来，微振摩擦学的发展经历了年，大致可分为个阶段微振摩擦学的建立年年代年等发现微动现象后，直到年才又引起重视，首次专门设计设备对微动的过程进行研究，由于在他的试件上出现了红色氧化磨屑，因此他创造了“微动腐蚀”词。

此后，随研究的增多，人们又发现了微动疲劳现象，并注意到微动可以加速疲劳破坏，而且经常出现的微动和疲劳的联合作用才更危险，甚至可以使强度降低因子增至或更大。

微振摩擦学早期理论的建立年代末年代末和年代初年提出了在定条件下微动接触区存在滑移区和粘着区，并最早计算了接触应力分布，这标志着微动摩擦学的研究进入了个新阶段。

随战后现代工业的发展，微动损伤的危害日益突出，相关研究迅速增加。

年代初在美国召开了首届微动摩擦学会议并出版了第本文集，这时期和，等提出了不同的微动磨损理论。

年等提出了种早期的微动疲劳模型，年在他的篇综述论文中将微动分为摩擦，磨擦，磨损，试验，实验，设计，毕业设计，全套，图纸微振摩擦发生在两接触表面之间有极小振幅运动的情况下。

微振摩擦不仅可以导致接触表面间的摩擦磨损，而且会加速裂纹的产生和扩展，最终使得构件的疲劳寿命大大降低。

目前，工业领域中因微振摩擦而造成的损伤相当普遍。

因此，深入开展微振摩擦学的研究，对预防和控制工业微动损伤有重要的指导意义，且具有广阔的工程应用前景。

而且在机械工程及其相关领域不断发展的形势下，摩擦学的研究领域正由宏观转向微观发展，所以对微振磨损试验机的设计和深入研究有利于在实际的工程生产中正确的选择材料，避免了些不必要的浪费。

本文概述了微振摩擦磨损试验机的发展概况分类特点等，并简要分析了验机的要求明细表功能结构图。

该试验机性能稳定，测试系统准确可靠，且试验数据充分。

关键词微振摩擦位移缩小机构弹性梁试验机目录摘要目录引言第章绪论.论文的研究背景.微振摩擦磨损试验机的研究现状第二章微振摩擦磨损试验机简介.主要用途与适用范围.主要技术规格技术参数和技术指标.工作条件.试验机结构及工作原理试验机结构工作原理参看图工作原理图主轴及往复运动系统位移缩小机构系统摩擦副及摩擦力测量系统测力传感器的选择测力传感器的设计第三章摩擦磨损实验机设计准则.实验机的材料性能.实验机性能试件接触形式和运动状态调节试件的能力.实验机的设计和选择原则首先确定磨损类型磨损试件的接触条件和运动形式要与实际零件工作情况相同.经济性第四章试验条件因素第五章微振摩擦磨损实验机的主体结构设计.驱动部分.传动部分.摩擦磨损测试组件部分弹性梁的设计弹性梁夹具设计.试件夹具的设计平面试件的夹具球试件的夹具.箱体设计设计方法箱体主要结构参数的选择.实验参数的选择实验时间实验载荷和偏心轮的转速实验次数控制试件摩擦表面所处的状态.摩擦磨损的计算方法磨损量的计算摩擦系数的计算.试验机整体结构第六章