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（图纸+论文）磨料磨损试验机设计（全套完整）

地获取磨料磨损过程中的参数变化成为个十分重要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况，那就可以对测温结果进行修正，从而使测量误差减小。为了消除或减少以上原因所产生的误差，在实测时可以把实际试件之或两件组合成热电偶的部分，这就是所谓的“自然热电偶”测温法。这种方法原则上可以直接从摩擦面取得温度信息，然而这个信息不仅会受到由于润滑剂的作用所产生的界面电动势的影响，而且在多触点的循环电流对它也有影响阁。因此，在现有的试验机上很少使用这种测温方法。采用双电机工作方式，因为如果采用单电机工作方式，单电机为饲服电机，其价格较高。而采用双电机，其为异步电机，其二为步进电机，其造价较低且其结构也不是很复杂。加载时，丝杆的转速低，其运动速度慢，当两元件的距离较远时，如不采用快进机构则其效率较低。因此，当快进时，如不把步进电机隔离，则步进电机将被被动带动转动，且其转达速进十分高，易把步进电机烧坏，因些在其上面加分离机构离合器。磨料磨损试验机所采用的丝杠为滚珠丝杠，滚珠丝杠必须考虑自锁，其自锁方式有多种，本系统中利用蜗轮蜗杆降速比较大来实现其自锁。图工作示意图螺纹联接的防松，在冲击，振动或变载荷的作用下，螺旋副的摩擦力可能减小或瞬间消失，重复后，就可能使用联接松动，甚至松脱。因此必须采取防松措施。本试验机中采用的防松措施为双螺母防松即在螺母上再加个螺母和垫片防松。图工作示意图本试验机使用的润滑方式为脂润滑。因此应该根据实际情况定时加定的润滑脂，以保证机构的运转良好。轴承的预紧情况将直接影响其运转性能。如过松，易使机构失效，且易产生振动。如过紧，则又使机构运转不良。本试验机中多采用了焊接连接方式。因此，焊接的方法，质量就直接影响试验机的整机性能和寿命。.试验负荷的影响摩擦磨损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。机械式的杠杆砧码加载可以直接根据加载砝码得到负荷值，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，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磨损试验机。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。的技术改造，则可以充分地发挥设备的潜能，大大提高其技术性能及使用价值，更好地为材料研究质量控制和实验教学服务。本系统将先进的虚拟仪器技术传感技术测试技术和控制技术相结合并应用于静态试验机，来实现力学性能参数的自动检测，其中试验数据的实时采集自动处理分析和试验中的加载速率控制是本系统研究的重点。本系统在充分掌握大量试验机的动态信息的基础上，采用虚拟仪器技术，进行了磨损试验机数控化系统的硬件搭建及软件设计。传统的磨料磨损试验机是液压动力的,这种试验机存在些不足之处。它通过油泵向油缸输油加压,由流量调节阀控制流量。油泵和测力油缸的液压系统容易发生故障,不但影响试验机的运行和试验质量,而且增加了维修工作量它的液压夹具的钳口座比较笨重,容易损坏采用摆锤测力计测量试验力,摆锤的惯性大,对载荷的测量精度低,且量程范围小。电子磨料磨损试验机的特点是能够实现应力应变位移的闭环控制试验中无须选择量程,可实行全过程自动控制装卸夹具和附件方便软件包功能强大,用户通过可直接存储数据计算并输入测试结果和打印试验报告。计算机控制整个试验过程,保证了试验的质量。电子磨损试验机是先进的机械技术与现代的电子技术相结合的产物，是充分发挥了机电技术各自特长而设计成的大型精密测试仪器，它具有高科技特点，其设计方法是模块化的。采用集散技术，有效地利用了微机功能对各种附件和功能单元进行组合管理控制实现多种功能试验。电子磨料磨损试验机由计算机控制系统进行自动控制。首先,通过计算机可完成试验阶段的设置。对于金属材料的常规拉伸试验,通常划分为三个阶段,即弹性阶段屈服阶段和强化阶段。在三个试验阶段设置中,均要选择速率控制类型和最大存储频率等主要参数值。同时,计算机可实现测量数据的存储,并由计算软件对试验数据进行处理,给出检测结果,最后,完成试验报告的打印。机械式磨料磨损试验机，基于主机架采用门式结构，使得造型匀称美观大方结构简单成本低。尤其配以滚珠丝杠与同步齿型胶带的传动系统，使得整机运行平稳，响应快噪声低效率高。磨料,磨损,试验,实验,设计,毕业设计,全套,图纸磨料磨损试验机的设计摘要目前磨料磨损试验机的品种繁多，也有不少人在研究新型的试验机。在国内的相关研究中则广泛使用的试验机有滚子式磨损试验机四球式磨料磨损试验机往复式磨料磨损试验机磨损试验机盘销式磨料磨损试验机等。磨料磨损试验的目的是为了对磨损现象及其本质进行研究，正确地评价各种因素对磨料磨损性能的影响，从而确定符合使用要求的摩擦副元件的最优参数。我所设计的是磨料磨损的试验机。是用电机带动带轮为驱动，利用带式传动使整台设备运转。这种试验机是进行磨料磨损的有效设备，广泛运用于对各种高速刀具的磨损性能进行测试和评价，是高速切削和新型刀具材料研制开发和应用的必备设备。该设备是高速加工和刀具材料研究方向研究工作急需的基础设备，该设备可以扩展该学科的研究领域和提高研究水平。是综合各种试验机的种先进的设备。关键词磨损试验机高温高速择同步带传动计算主轴计算.各级传动的设计第级带传动计算第三级带传动.丝杆轴承的选择.离合器的选择磨料磨损试验机的结构设计.箱体的结构设计.横梁和支架的设计.摩擦轮的设计结论参考文献致谢引言.设计的目的和意义随着冶金矿山电力以及工程机械等行业的发展，人们对磨损危害的认识有了相当的提高。为了弄清磨损机理以减少有害的磨损，各国学者对材料在常温下的各种磨损问题均进行了大量的研究，但对于材料在高温下的磨损问题至今却研究的较少，这和高温磨损试验装置的缺乏不无关系。年第台磨料磨损试验机即以问世，年美国润滑工程师学会编著的“磨料磨损装置”书中所公布的不同类型的磨损试验机也有上百种，但其中大部分都是磨损试验机。近几十年来，磨损试验机和试验方法虽然有了较大的发展，但这些试验机大多还是由企业和研究工作者根据工作需要和实际工况自行设计制造的，适合高分子及其复合材料试验用的磨损试验机等。只有少数试验机是由专门的试验机厂或仪器制造公司制造和供应的，而且这些试验机大都结构复杂，价格较贵，这说明了磨损问题的复杂性和进行实验室磨损试验研究的困难所在。通常,把测定材料机械性能的仪器和设备称为磨料磨损试验机。但是，有些国家有时把测定材料物理性能甚至化学性能的仪器和设备也称为磨损试验机。国外，在工业比较发达的国家中，对于试验机的研制和生产，都是比较重视的。这是因为，磨损试验机作为个基础工业部门，对于工业生产和科研工作有直接的不容忽视的影响。实际上，对于工业生产和各种工程设计来说，磨料磨损试验机是确保各种机器，车辆，船舶和结构物的合理设计与安全运行的重要测试设备。因为，为了既经济又安全可靠地从事各种工程设计，必须根据材料的机械性能选取合适的材料。否则，可能造成浪费，或者导致发生严重的事故。而要获得准确的材料机械性能数据，只有使用材料试验机。在工业生产中，为了保证产品质量，常常需要对各种材料和零部件或整机进行检定和测试。许多重要性的热处理零部件，如轧钢机的钢辊，机器的主轴和汽车的连杆等，都要百分之百的进行硬度检定。在冶金工业生产中，随着科学技术的飞速发展，也提出了许多新问题。例如现代技术的发展，需要些具有特殊性能的，能在高温，低温，高压，高速以及各种复杂条件下工作的材料，因此必须研制新型材料与合金。钢铁厂生的的钢材，也需要随时检验。显而易见，所有这些研究和检验工作，离开材料试验机是无法进行的。上述几点，已足以说明磨损试验机的发展对航空，冶金，机械，建筑和造船等工业部门，在合理设计工程结构，节约材料，提高产品质量，改进工艺和降低成本方面具有重要的意义。另外，由于磨料磨损试验机所涉及到的科学技术领域比较广泛，如高温技术，低温技术，真空技术，液压技术，光学技术，电子技术和激光技术等，并且还应用各种测试，记录和显示仪器，所以磨损试验机的技术发展，往往取决于很多科学技术领域的水平。磨料磨损试验的目的是为了对磨损现象及其本质进行研究，正确地评价各种因素对磨料磨损性能的影响，从而确定符合使用要求的摩擦副元件的最优参数。磨料磨损试验研究的内容非常广泛，如探讨磨损和润滑机理以及影响磨损的诸因素，对新的耐磨减磨及摩擦材料和润滑剂进行评定等。由于磨损现象十分复杂，磨损条件都各不相同不同，试验方法和装置种类繁多，如何准确地获取磨料磨损过程中的参数变化成为个十分重要的研究课题。为了探索和验证机械工程中磨损问题的机理以及有关影响因素，磨料磨损试验机是进行磨损试验的有效设备。.研究现状近些年来，随着航空，冶金，造船，化工和机械工业生产技术水平的迅速发展，对金属材料试验提出的要求也越来越高，许多产品的重要的零部件甚至整机，常常需要在各种复杂的情况下进行模拟试验。因此，在材料试验机中不断地采用了些新技术，例如电液伺服系统，电子计算机等。所有这些新技术的应用，不仅使磨料磨损试验机的性能在为提高，而且使磨损试验机的结构也随之发生了很大的变化。近来国外生产的些特殊的磨损试验机，由于应用了些新技术，试验机的性能有所提高，应用范围也有所扩大。这种试验机除了能做拉压，弯，剪切等表态试验外，还可以做蠕变和松弛试验，有的还能做动态试验，测定材料的疲劳极限。国外生产的磨损试验机和拉力试验机，主要分为机械式，液压式和电子式三种。近来电液伺服系统万能试验机后来居上。此外，有时又按其他特征分为高温，低温，大型，微型和自动试验机等。机械式磨料磨损试验机的加荷机械和测力机械般采用机械传动装置。这种试验机具有足够的精度和稳定性。但负荷能力受到定限制，因测力机械的惯性较大，加荷速度受到定限制。所以，国外些主要生产厂已经不再生产，有的仅放在次要的地位。液压磨损试验机，应用液压传动加荷。与机械万能试验机相比较，除负荷较大外，加荷平衡，加荷速度可自由调节。近些年来，各国都在大力发展电子磨损试验机与电子拉力试验机。