（终稿）微振摩擦磨损试验机设计（CAD图纸全套完整）㊣精品文档值得下载

（终稿）微振摩擦磨损试验机设计（CAD图纸全套完整）

之间连续自由调节如图所示图位移缩小机构系统微位移器根据工作原理可以分为六大类机械传动弹性变形受热变形磁致伸缩电磁型压电陶瓷。现将上述几类微位移机构的特点进行分析。机械传动微位移机构机械传动式微位移机构在精密机械和仪器中应用广泛。其结构形式比较多，主要有螺旋机构杠杆机构楔块凸轮机构等，以及它们之间的组合机构。机械传动式微位移机构存在间隙传动误差摩擦损耗以及爬行现象等，其运动灵敏度精度很难达到微米级精度，故只适用于中等精度的微位移系统。弹性变性微位移机构弹性缩小机构主要利用两个弹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。综合以上考虑，在结合经济性的要求，本试验机采用机械传动微位移机构，三角形位移缩小机构，如上图所示的连杆机构。摩擦副及摩擦力测量系统该试验机主要是以球面摩擦副来模拟工程中的摩擦磨损现象的，摩擦球通过夹具夹持在弹性梁上，通过与夹在导轨上的摩擦平面进行摩擦，产生的摩擦力使弹性梁变形，从而测出弹性梁的变形量，求出摩擦力的大小。如图所示图作用在试件上的载荷由砝码重力产生，为固定值，作用在摩擦副间的摩擦力为，若两个试件间的摩擦系数为，则有故只要预先确定加载砝码的重力，再测出传感器受力大小，即可计算出摩擦系数。测力传感器的选择测力传感器的精度分辨力对测试仪器的性能至关重要并与测力方法密切相关微力测量方法常见有如下几种力平衡法是用个已知的力来平衡待测的未知力例如机械杠杆式测力计。光学反射法是种广泛应用于微纳米测试仪器中测量方法由激光器发出的束红光经过光学透镜照射到个对力非常敏感的背面带光滑镜面的微悬臂上激光经镜面反射后最终照射到四象限光敏检测器上微悬臂与样品的接触导致微悬臂弯曲变形从而影响激光反射最终使照射到光敏检测器上的激光光斑位置发生移动光敏检测器将光斑位移信号转换成电信号从而得到作用在悬臂上力的大小。压电法利用晶体的压电效应将力转换成电荷并通过二次仪表转换成电压应变片法其原理是把检测力转变成弹性元件的应变再利用电阻应变效应将应变转化为电阻变化继而通过电桥进步转换成电压信号从而间接地测出力的大小。