滑动摩擦磨损试验机本科毕业设计论文

ABSTACT 目录 编号 本科生毕业设计（论文） 题 快递公司问题件快递公司问题件货款处理关于圆的周长面积重点题型关于解方程组的题及答案关于南海问题 目： 滑动摩擦磨损试验机 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 指导教师评阅书 指导教师评价： 一、撰写（设计）过程 1、学生在论文（设计）过程中的治学态度、工作精神 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、学生掌握专业知识、技能的扎实程度 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生综合运用所学知识和专业技能分析和解决问题的能力 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 4、研究方法的科学性；技术线路的可行性；设计方案的合理性 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 5、完成毕业论文（设计）期间的出勤情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 指导教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 评阅教师评阅书 评阅教师评价： 一、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 建议成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 评阅教师： （签名） 单位： （盖章） 年 月 日 教研室（或答辩小组）及教学系意见 教研室（或答辩小组）评价： 一、答辩过程 1、毕业论文（设计）的基本要点和见解的叙述情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、对答辩问题的反应、理解、表达情况 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、学生答辩过程中的精神状态 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、论文（设计）质量 1、论文（设计）的整体结构是否符合撰写规范？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、是否完成指定的论文（设计）任务（包括装订及附件）？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 三、论文（设计）水平 1、论文（设计）的理论意义或对解决实际问题的指导意义 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 2、论文的观念是否有新意？设计是否有创意？ □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 3、论文（设计说明书）所体现的整体水平 □ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 评定成绩：□ 优 □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 （在所选等级前的□内画“√”） 教研室主任（或答辩小组组长）： （签名） 年 月 日 教学系意见： 系主任： （签名） 年 月 日 摘 要 摩擦学是一门实践性很强的应用科学，在国内的相关研究中广泛使用的试验机有滚子式磨损试验机、四球式摩擦磨损试验机、往复式摩擦磨损试验机、切入式摩擦磨损试验机、盘销式摩擦磨损试验机等。摩擦磨损试验的目的是为了对摩擦磨损现象及其本质进行研究，正确地评价各种因素对摩擦磨损性能的影响，从而确定符合使用要求的摩擦副元件的最优参数。滑动摩擦磨损试验机是进行滑动摩擦磨损试验的有效设备，广泛运用于对各种刀具的摩擦磨损性能进行测试和评价，是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。 关键词：摩擦、滑动、试验机、磨损 Abstract Friction is a very practical application of scientific research in China is widely used in a roller-type testing machine abrasion tester, four-ball friction and wear tester, reciprocating friction and wear test machine, cutting people friction and wear test machine, disc pins and other friction and wear test machine. The purpose of friction and wear tests on the friction and wear in order to study the phenomenon and its essence, the correct assessment of the various factors on the friction and wear properties to determine compliance requirements of the friction pair components using the optimal parameters. The sliding friction and wear testing machine is the sliding friction and wear test equipment, widely used in friction and wear properties of a variety of tools for testing and evaluation is essential equipment for cutting and new cutting tool material developed and applied. The equipment is urgently needed research, processing and tool materials research infrastructure, the device can be extended to the disciplinary field of study and improve the level of research. Key words: friction testing machine, high temperature, high-speed 目录 第一章 绪论 1 21.1 本课题研究的目的和意义 31.2 国内外研究概况 1.3 发展趋势 7 1.4 小结 8 第二章 摩擦磨损试验机的影响因素 9 2.1 试验条件的影响 9 2.2 试验负荷的影响 12 第三章 方案设计、分析与比较 15 3.1 试验机的整体分析 15 3.2 设计方案的制定 16 3.3 方案比较 17 第四章 摩擦磨损试验机结构设计的相关计算 19 4.1 试验机的主要性能指标的确定 19 4.2 试验机的主传动系统的相关计算 19 4.2.1 电机选择： 19 4.2.2 普通v型带传动的计算： 19 24.2.3 主轴计算： 2 4.2.4 主轴上键的强度校核： 26 4.2.5 横梁的强度校核： 27 4.2.6 丝杠螺母副的相关计算： 27 4.2.7 轴承的校核： 28 第五章 摩擦磨损试验机的结构设计 31 5.1 磨损试验机的整体结构 31 5.2 箱体的结构设计 31 5.3 横梁的设计 32 5.3.1 横梁的有限元分析…………………………………………………… 33 5.4 支架的设计： 34 5.5 摩擦销的结构设计： 35 5.6 摩擦盘夹持器的设计： 35 第六章 结 论 37 参考文献 39 致谢 41 第一章 绪论 1.1本课题研究的目的和意义 摩擦学是一门实践性很强的应用科学，研究材料摩擦磨损行为一般需要借助摩擦磨损试验机测量摩擦副的摩擦磨损特性等一系列参量。在国内的相关研究中广泛使用的试验机有滚子式磨损试验机、四球式摩擦磨损试验机、往复式摩擦磨损试验机、切人式摩擦、磨损试验机、盘销式摩擦磨损试验机等。 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。1910年第一台磨料磨损试验机即以问世，1975年美国润滑工程师学会（ALSE）编著的“摩擦磨损装置”一书中所公布的不同类型的摩擦磨损试验机也有上百种，但其中大部分都是常温磨损试验机[1]。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，如高温磨料磨损试验机，适合高分子及其复合材料试验用的高温摩擦磨损试验机等。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。 摩擦磨损问题存在于人类物质活动的各个方面。在汽车、发电、设备、冶金、铁道、宇航、电子和农机等各方面的机械都大量存在着摩擦学的问题。据估计，全世界约有1/2- 1/3的能源以各种形式消耗在摩擦上，如果从摩擦学方面采取正确的措施，就可以大大节约能源消耗。磨损是机械零部件3种主要的失效形式之一，所导致的经济损失是巨大的，大约有80%的机械零件由于各种磨损导致失效。特别是随着物质文明的进步和工业技术现代化的发展，机械设备的开发使用普遍趋于重载、高速、高效率化，如何控制和改善机械的摩擦磨损状况、提高其使用寿命和工作可靠性，已成为机械工业技术人员必须关注的问题，并促使其研究不断的深入和发展。 这些摩擦试验机多采用静态选位法观察摩擦试件，虽然简单易行，但不能获得摩擦过程的动态信息，更不能对磨损（摩擦）过程进行动态观测及动态数据记录；另外由于受到试验机转速的限制，摩擦副相对运动的速度大多较低（一般不超过10m/s ）。然而现代机械装备中许多摩擦副的相对滑动速度相当高，如高速 列车运行时的速度约为300km/h，制动时制动盘与刹车片之间摩擦速度为60～70m/s.而目前还未曾见到可用于高速条件下数据动态测量所需的商用摩擦磨损试验机。 摩擦磨损试验的目的是为了对摩擦磨损现象及其本质进行研究，正确地评价各种因素对摩擦磨损性能的影响，从而确定符合使用要求的摩擦副元件的最优参数。摩擦磨损试验研究的内容非常广泛，如探讨摩擦、磨损和润滑机理以及影响摩擦、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。由于摩擦磨损现象十分复杂，摩擦磨损条件不同，试验方法和装置种类繁多，如何准确地获取摩擦磨损过程中的参数变化成为一个十分重要的研究课题。为了探索和验证机械工程中摩擦磨损问题的机理以及有关影响因素，在摩擦学研究中开展摩擦磨损测试技术和数据分析研究具有非常重要的作用。 1.2国内外研究概况 摩擦试验机对冶金、矿山、电力以及工程机械等行业的发展有着至关重要的作用,随着目前世界各国科技的飞速发展,各个行业在技术上的突飞猛进摩擦试验机对于各行业的重要性也越来越明显. 目前，世界只有美国、日本、瑞士等少数几个国家有摩擦磨损试验机的专业生产企业，而济南试金集团是国内最早研制和生产摩擦磨损试验机的厂家。早在1964年为了满足我国石油工业和材料工业的发展需要，济南试金集团开始研制MQ-12型四球摩擦试验机，1965年研制成功并投入生产，1966年又研制成功MM-200型磨损试验机，两种试验机的研制成功标志着我国已有了自行研制摩擦磨损试验机的能力。在最近的几年，涌现出了一批新兴生产摩擦磨损试验机的企业，也有不少优质产品面世。 济南竟成测试技术有限公司生产的SFT-2M销盘式摩擦磨损试验机： 图1-1 SFT-2M销盘式摩擦磨损试验机 仪器工作原理：本试验装置适用于材料表面和材料涂层的摩擦磨损测试。可提供较宽的负载范围和旋转速度。可进行球－盘、栓（销）－盘、盘－盘的不同摩擦副的试验，精确测量在不同摩擦方式下，材料的摩擦系数、磨痕深度及耐磨性，操作简便，测量精度高。 主要技术指标： 载荷范围： 1N～200N(100g～20kg ) 旋转速度： 100～4500rpm(连续可调) 样品尺寸： Φ8～Φ80mm 厚度： 0.5～30mm 摩擦系数测量精度0.2％ Fs（满量程） 样品对偶尺寸：Φ3～Φ6mm 磨痕深度测量范围：±1mm 精度：0.1µm 选配件： 1. 100g摩擦力传感器 ( 0.05N～1N ) 适用于微小载荷下材料摩擦系数的测试。 2. 1000g摩擦力传感器( 0.1N～10N ) 当然,目前国内还有其他公司的产品一样很成熟了。济南思达测试技术有限公司生产的MME-2微机控制摩擦磨损试验机就是一个例子 MME-2微机控制摩擦磨损试验机： 图1-2 MME-2微机控制摩擦磨损试验机 主要用途 本试验机可做各种金属材料及非金属材料（尼龙、塑料等）在滑动摩擦、滚动摩擦、滚滑复合摩擦和间歇接触摩擦等多种状态下的耐磨性能试验，用于评定材料的摩擦机理和测定材料的摩擦系数。并可模拟各种材料在干摩擦、湿摩擦、磨料磨损等不同工况下摩擦磨损试验。该机采用计算机控制系统，可实时显示试验力、摩擦力矩、摩擦系数、试验时间等参数，并可记录实验过程中摩擦系数—时间曲线。滚动摩擦试验能调节实现不同的滑差率；该产品所做结果符合GB/T12444.2-90金属磨损试验方法—MM型磨损试验；GB/T3960—83塑料滑动摩擦系数试验方法。由于该机功能多，结构简单可靠，使用方便，有多个 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 试验方法建立在该机型上，且在国外使用较多，所以在国内摩擦学研究领域也有非常广泛的应用。   技术参数和技术指标表1-1 序号 项目名称 技术指标 1 最大试验力 2500N 2 摩擦力矩测量范围 0～20N.m 3 上、下试样轴转速 0—600r/min 4 试样轴向最大移动距离 ±4mm 5 试验力示值相对误差     在满量程的10%以上，不超过±2% 6 试验力示值重复性相对误差 在满量程的10%以上，不超过2% 7 摩擦力矩示值相对误差   在满量程的10%以上，不超过±2% 8 摩擦力矩示值重复性相对误差 在满量程的10%以上，不超过2% 9 温度控制范围          室温-60℃ 10 时间控制范围           1s-9999min 11 转数控制范围           1-99999999 12 时间-摩擦力矩曲线 由计算机实现对各个参数的测量显示及数据处理，可实时显示时间-摩擦力矩曲线。 13 试验机的外形尺寸（长×宽×高） 主机：970×660×1100 14 试验机净重 约500kg 以下是对于国外的一些成熟产品介绍： 美国FALEX公司： FALEX公司是摩擦磨损测试仪器的专业制造商，具有75年的历史，其产品广泛应用在石化、机械，军工等多个领域，目前有超过300 台四球机试验机在各个国家使用，已被各国政府部门和工业界广泛的认同，FALEX公司的很多仪器已成为摩擦磨损领域的测试标准，被收录在ISO、ASTM等国际和行业的标准中。 FALEX 四球法磨损磨损试验机设计有精密负载以便完成精确的磨损实验，它是唯一通过多个实验室循环实验所得出的精度作为ASTM 方法中的精度要求的仪器，到目前为止没有其他的仪器展示这个精度，为了符合ASTM、ISO、DIN 的要求，就一定要使用FALEX 四球法磨损实验测定仪。 图1-3 FALEX 四球法磨损实验测定仪 技术参数： 试验负荷: F-1519：可变驱动四球试验机，气动可变负载最大到 180kg F-1520：标准四球试验机，固定砝码和机械杆，最大50kg 试验速度: F-1519：气动连续可变驱动，60 -3600 rpm 连续可调，可选1 -10,000 rpm速度转换组件 F-1520：V形带和滑轮驱动，提供三种速度选择 600, 1200, 1800 rpm. 温度控制: 数字温度控制 环境温度-232℃ 自动启动加热，直至设定温度 定时: 数字可编程定时器 (1s-999h) 测量: F-1519：集成测压元件和数字显示摩擦力 F-1520：手动测量 环境： 固态或液态(润滑油、润滑脂,固态膜涂层等) 可选压力仓，最大压力125psi 尺寸： 168 cm x 91 cm x 81 cm， 电源： 220V, 50/60Hz、10A 气源: 80 psi 干燥空气 ( F-1519) 主要特点： 标准配置 ：1HP变速马达60 到 3600 rpm ；DC 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 232℃） ；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180kg） ；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； 0- 25 Ib-In 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CSM公司产品 图 1-4瑞士CSM公司的摩擦磨损试验机 瑞士CSM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。 CSM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 NTR（Nano-tribometer）； 摩擦试验机 TRB（Tribometer pin-on-disk），可升级为真空摩擦试验机； 高温摩擦试验机 THT（High temperature tribometer），可升级为高温真空摩擦试验机； 磨损测试仪 CAW（Calowear）； 膜厚测试仪 CAT（Calotest），分为工业与实验室用2种型号。 CSM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一系列性能指标。 一套完整的摩擦试验机系统包括以下组成： 主机（CSM Tribometer）； 计算机通信接口（PC interface box）； 数据处理工作站（Computer workstation）； 仪器操作及数据处理软件（WinXP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（Tribometer）：500 ×320 mm，550 mm height； 计算机接口（PC interface）：500 ×300 mm，50 mm height； 毛重：50 kg； 建议安装环境：试验机应安装在振动较小的平台上。 图 1-5是该试验机的测试原理示意图。 图1-5 CSM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；针或球安装在一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一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。 1.3 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： （1）、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，调速比可以达到一比几百、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。 （2）、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。 （3）、改进测试手段； （4）、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。 1.4 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： (1) 主轴转速范围0~600 r/min，无级调速； (2) 工作的最高温度1000 ℃； (3) 加载范围：0~20 N，采用砝码加载； (4) 样品盘最大尺寸为Φ80 mm，最大厚度10 mm。 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AutoCAD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拟实际的摩擦系统，在实验室再现摩擦磨损现象及其规律性，以便通过选定参数的测量分析考察图2-1所示的工作运转变量、润滑变量和气氛变量等对特定摩擦磨损试验系统摩擦元素的影响。因此，摩擦磨损试验机的设计就是要依据这种目的和既定的具体任务要求，构思形成图2-1所示的基木系统，其工作运转变量一般要求在一定范围内可调，对于测试参数应当根据需要选定. 图2-1 摩擦磨损试验机的基本系统 1、2 ——摩擦元素 3、——润滑剂 4——气氛 2.1试验条件的影响； （1）运动形式的影响 运动形式与试验机的摩擦副结构有关，二者都是由所要模拟的摩擦副决定的，试验机的摩擦副结构和运动形式一般是固定的，但也有一些多功能试验机的摩擦副和运动形式均可通过添加附件而加以改变。例如，美国FALEX公司的多功能试样测试机在添加附件以后，就可以形成球一平面、四球、板一板(面接触)、液体浸蚀、针一盘和滚动四球等多种摩擦副形式。试验机上摩擦副的最基本运动形式一般有以下4种，即滑动、滚动、自旋和冲击。在试验机上，对运动形式都有明确的规定，但对运动的位置精度却要求不高，因此这方面的要求可忽略。 （2）负荷的影响 负荷是摩擦磨损试验机的一个重要参数，其在试验过程中一般应当保持稳定。试验机 对负荷的精度要求很高，国内试验机负荷示值的相对误差为11%。要满足负荷精度的要求，就必须考虑在试验机上减小加载系统的摩擦阻力。目前摩擦磨损试验机比较常用加载方式有机械式、液压式和电磁式三种。其中，机械式加载又可分为杠杆加载、弹簧加载和重物直接加载或以上三种加载形式的组合，杠杆加载和重物直接加载系统的结构简单，载荷稳定，不存在负荷保持的问题，加载精度高，但当摩擦副运动不稳定时却会引起振动和冲击;弹簧加载产生的振动比较小，但是，弹簧加载的精度不高，难于实现负荷精确调整。液压式加载包括动压加载和静压加载两种，但液压加载很难保持负荷稳定。电磁加载易于实现负荷的自动控制，但其弱点是控制部分的成本较高，而且在已有摩擦磨损试验机上使用还比较少 （3）恒比压的影响 目前使用的多种类型的摩擦磨损试验机，对恒比压有比较高的要求。目前试验机上实现恒比压的方法有: (a)、从摩擦副的结构上保证摩擦过程中接触面积不变，借以在负荷不变的条件下实现恒比压(如图2-2所示): 图2-2 以摩擦副结构保证恒圧比 (b)在试验过程中随着接触面积的增大，依照一定的规律增大负荷以实现恒比压。日本东京试验机制作所生产的理研一大越式高速磨损试验机就是利用这种方法实现恒比压的。 图 2-3 理研一大越式高速磨损试验机原理示意图 1——凸 轮 : 2——摇 杆 : 3, 5 ,8 ——齿 轮 齿 条 : 4——弹 簧 ; 6——旋 转 圆 环 试 件 ; 7——片 状 试件。 （c)同时测量摩擦副的接触面积和试验负荷，经过数据处理，给出负荷的控制信号，使负荷随着接触面积的变化而变化，从而实现试验过程中的恒比压。这种方式先进、可靠，然而实施难度很大。这是因为试验过程中摩擦副的接触面积不易测量，故其至今尚未得到实际应用。 (4)、滑动速度的影响； 滑动速度的大小对摩擦磨损往往具有关键性的意义。因而也是摩擦磨损试验的一个重要参数。滑动速度的方向有单向和往复两种，后者又可以分为摆动式和往复直动式。在试验机上既可以用机械方式(如凸轮机构和曲柄摇杆机构等)实现摆动，也可以由电机(如伺服电机和步进电机)来实现摆动。往复直线运动通常是用曲柄滑块等往复直线运动机构实现。试验机的速度大小一般都要求可调，所能采用的方式有级调速和无级调速两种。有级调速是利用变换齿轮或皮带轮速度比等方法实现的。无级调速可通过两种方式来实现:一种是机械式无级调速(如摩擦轮和差动轮系等)，但其调速范围不大，另一种是使用无级调速电机进行，这种方式的调速范围很大，如直流伺服电机的调速范围可达1.2000r / min(下限还可以更低)。当采用电机无级调速时，一般都要求速度稳定，因而常采用速度控制环节实现速度的闭环控制。 (5)、温度的影响； 温度是摩擦磨损试验的又一个重要参数。有些试验对环境温度有其特定的要求， 如高温条件或低温条件。高温试验通常采用电阻丝加热，也可以借助于高频加热等。对于高温试验机，既要考虑加热部件和其他部件的隔热问题，又要针对加热温度很高的特定情况同时考虑其加热部件的选材问题。低温试验机常采用适当的制冷方法使试件周围的局部环境保持低温，也可以将摩擦副浸泡在制冷剂中实现低温。 (6)、气氛的影响； 有些试验研究要求对气氛进行控制(如真空试验)。在只要求控制湿度的场合，简易的办法是将摩擦副部分加一个有较好密封性能的罩子，再在其中放置一些盛水的盒子即可调节湿度。当然，湿度调节也可以在湿度传感器控制下自动地进行。此外，用于真空条件下摩擦磨损研究的试验机对真空度的要求较高。实现真空可以使用真空泵，在这里密封问题很重要，尤其动密封往往是令人头疼的问题。为了提高真空度，有些试验机上采用了磁力传动，借以少用或不用动密封。 （7）、试验时间的影响； 试验时间一般是依具体情况而定，大多数试验机没有配备定时装置。要在试验机上实现时间控制，可以采用定时器控制动力源，也有的是根据摩擦力或摩擦力矩的极限值来控制停机。这种控制方法对试验机也起着过载保护作用。 测量参数的影响 2.2、试验负荷的影响； （1）试验机一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。机械式杠杆一砧码加载可以直接根据加载砝码得到负荷值(如Timken试验机)，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(如AMSLER试验机)，液压加载可以通过加载油缸的压力换算得到负荷值(如MQ-800型四球式摩擦试验机)。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。 （2）摩擦力(摩擦系数)的影响； 在试验机上，摩擦力(或摩擦力矩)和摩擦系数一般只测一项。例如，在已知负荷P的情况下，只要测出摩擦力F，就可以根据公式u=F/P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一般有两种，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2-4），但要注意使转换机构造成的误差不得超过允许值。 图2-4将摩擦扭矩转化成拉力或压力的测量 （3）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。 （4）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一(或两件)组合成热电偶的一部分，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L阁。因此，在现有的试验机上很少使用这种测温方法。 （5）磨损量的影响； 磨损量是磨损试验中都要测量的一个参数。目前，磨损量的在线检测尚有困难，以往都是将试件取下再测量磨痕或称量失重而得之。现在，有人采用电测法或光栅对摩擦副在磨损过程中的相对位移进行测量，以此实现磨损量的在线检测。 （6）重复性和再现性； 摩擦磨损试验机能否给出重复性和再现性都比较好的试验结果，取决于每次试验用的试杆和试验环境条件(包括仪器的工作状态)是否都能保持一致。西德Optimol公司的SRV型标准化微动式摩擦磨损测试机之所以能够给出较好重复性和再现性的试验结果，就是因为它的关键部件一振动系统和力监测系统的工作状态非常稳定。为了使试验条件稳定，就要从动力源和试验机结构上保证负荷及速度等T矿稳定，同时还需要测试系统稳定，应能准确地测出工矿参数，以便于调整。此外，合理的摩擦副接触形式也是取得较好重复性和再现性试验结果的重要因素之一。一般说来，点接触比面接触受外界的影响小，因而在相同条件下，点、线接触有利于再现摩擦副的接触状态。 第三章 方案设计、分析与比较 3.1 试验机的整体分析 根据上一章的介绍不难确定，试验机的机械结构部分可以分为如下几个主要的系统：主传动系统、加载系统、摩擦盘夹持系统、摩擦销轴向和径向进给系统等主要部分。对上述各个部分不同的方案进行组合，就可以得到不同的整体设计方案。 3.2 设计方案的制定 通过分析，制定下面四种方案： 设计方案一： 图 3-1是设计方案一的方案图。 图3-1 设计方案一 设计方案一各部分的组成： (1) 主传动系统：变频器和三相异步电动机通过齿轮驱动主轴，带动摩擦盘旋转； (2) 加载系统：采用伺服控制连续加载； (3) 摩擦盘夹持系统：采用特制的摩擦盘夹持器夹持摩擦盘，摩擦盘和夹持器一起随主轴转动； (4) 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横梁内的一根丝杠，经过丝杠螺母的相互运动控制摩擦销的沿摩擦盘的轴向进给；通过步进电机和编码器带动立柱上的丝杠旋转，通过丝杠螺母副改变横梁的竖直方向的位置，来控制摩擦销的轴向位置； 设计方案二： 图 3-2是设计方案二的方案图： 1- 电机；2-摩擦力测试系统；3-弹性臂；4-应变片；5-砝码；6-进油管 7-油杯；8-滚动导轨；9-试块；10-出油管；11-试销；12-连杆；13-圆盘 图3-2 设计方案二 设计方案二各部分的组成： (1) 主传动系统：变频器和三相异步电动机通过圆盘带动连杆使试块作往复运动； (2) 加载系统：采用砝码加载； (3) 摩擦试块夹持系统：采用螺栓螺母副将试块固定到滑块的上端； (4) 试块导向系统：通过滚动导轨是滑块做横向运动并带动摩擦块运动。 设计方案三： 图 3-3是设计方案三的方案图。 图3-3设计方案三 设计方案三各部分的组成： (1) 主传动系统：步进电机通过V带和带轮驱动主轴，带动摩擦盘旋转； (2) 加载系统：电机控制连续加载； (3) 摩擦盘夹持系统：采用特制的摩擦盘夹持器夹持摩擦盘，摩擦盘和夹持器一起随主轴转动； (4) 摩擦销轴向和径向进给系统：通过步进电机带动丝杠旋转，通过丝杠螺母副带动横梁一起水平运动，来控制摩擦销的沿摩擦盘的径向进给；通过步进电机带动丝杠，经过丝杠螺母的相互运动带动滑块的竖直方向的位置，来控制摩擦销的径向进给； 3.3 方案比较 方案一采用齿轮，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。 方案二电机通过偏心轮和连杆相连带动滑块运动，结构简单且紧凑。但减震性能不好，系统的震动较大。砝码加载结构简单，但加载不精确，容易受到机构本身重量的影响，以及外部因素的干扰，对实验结果影响很大。系统本身只能通过滑块在导轨上的往复运动改变摩擦位置，但是无法实现摩擦销的垂直位置，难以实现多种情况下的测量。 方案三电机通过V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。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。电机控制连续加载系统准确，误差较小。左边T型导轨和横梁是可以相对滑动的，使系统稳定性好，测量结果较精确，结构简单，而且工作效率比较高。 设计方案的确定 通过上面对三种设计方案的优缺点的分析比较，可以得出结论：方案三是这三种设计方案中比较合理的一种方案。该方案既可以满足设计精度的要求，又具有成本低，结构简单等特点。 第四章 摩擦磨损试验机结构设计的相关计算 4.1、试验机的主要性能指标的确定 参考第一章中的各种试验机的参数，结合设计要求，确定该试验机的主要性能指标如下： 主轴转速范围：0~600r/min； 工作最高温度：30℃； 加载力的范围：0~200N,采用步进电机加载； 摩擦球尺寸：Ф3 mm~Ф6 mm； 摩擦盘尺寸：最大直径 d=50 mm,最大厚度 h=10 mm 。 4.2试验机的主传动系统的相关计算 由试验机的主轴转速范围和变速方式，可以选择步进电机来实现。因此该试验机的主传动路线为：步进电机→普通V型带和带轮→主轴→摩擦盘夹持器→摩擦盘。 4.2.1电机选择： 取摩擦盘和摩擦销之间的动摩擦系数 f=fmax=1，则摩擦产生的最大功率 Pm=Fv= (4-1) 其中： Pm是摩擦产生的最大功率(Kw)； F是相互作用力(N)； v:是相对运动速度(m/s)；f是滑动摩擦系数； Fn是正压力（N）； R:是摩擦力作用点相对旋转轴的距离（m）； Pm＝ ＝ ＝0.209 Kw V型带的传动效率 ： η1＝95% 滚动轴承的传动效率 ： η2＝98% 则总传动效率： η总＝η1 η2＝0.931 电动机的输出功率 P出＝ (4-2) 故 ＝ ＝0.225 Kw 为使电动机的功率留有余量，负荷率取：0.85 P＝P出/0.85＝0.261/0.85＝0.266 Kw 根据参考资料可知，选择的电机型号为： 86BH2A65-408(摘自JB/T 7118-2004) 该电机的主要参数为： 步距角1.8°，保持转矩3.5Nm，静态相电流4A，相电阻0.7Ω，相电感3.9mH，转动惯量1000g.cm.s²，重量1.7kg，长度65mm，轴径9.5mm 结构图如下图所示 4.2.2普通v型带传动的计算： 1、计算功率： Pca＝ Pca= =0.32Kw 图4-3 式中： 是同步带传动的工作情况系数，据机械设计手册可取1.20 2、选择带型和节距： 根据计算功率Pca和n1,选择Z型普通v。 齿形如图所示（图4-4） 周节制其节距 Pb＝12 mm ； 齿形角 2β=40° 齿根厚 s=6mm 齿高 ht=10mm 带高② hs=6mm 齿根圆角半径 rr=112mm 齿顶圆角半径 ra=119mm 图4-4齿形图 3、确定带轮基准直径并确定带速： 初选最小基准直径ddmin=50mm，由表（8-6）（8-8）确定小带轮直径dd1=56mm 验算带速v，根据式8-13验算带速 计算大带轮基准直径。根据式8-15a，计算大带轮的基准直径dd2 =i =2X56=112mm 4、确定v带中心距a和基准长度Ld 根据式8-20，初定中心距a=200mm 由式8-22计算带所需的基准长度 由表8-2选带的基准长度Ld=800mm 按式8-23计算世纪中心距 =208mm中心距变化范围为186.8-240mm 5、验算小带轮包角 = =157.96° 6、计算带的根数z 1）.计算单根v带的额定功率 dd1=56mm，n1=400r/min，查表8-4a的P0=0.14kw 根据n1=400r/min，i=2和z型带，查表8-4b得 查表8-5得kα=0.95 表8-2得KL=0.87，于是 2）就算v带根数z 取3根 7、计算单根v带初拉力最小值F0min 由表8-3得z型带的单位长度质量q=0.06kg/m，所以 应使带的初拉力F0>F0min 8、计算压轴力Fp： 最小值 （Fp）min=2z（F0）min =306.7N 9、v带的张紧 通过不同位置的安装孔移动电机的位置，改变V带的中心距，从而实现对V带的张紧。 4.2.3主轴计算： 1.选择轴的材料及热处理 轴的材料种类很多，选择时应主要考虑如下因素： 1）.轴的强度、刚度及耐磨性要求； 2）.轴的热处理方法及机加工工艺性的要求； 3）.轴的材料来源和经济性等。 轴的常用材料是碳钢，碳钢比合金价格低廉，对应力集中的敏感性低，可通过热处理改善其综合性能，加工工艺性好，故应用最广，一般用途的轴，多用含碳量为0.25~0.5%的中碳钢。根据试验机的工作强度，选择优质碳素钢45钢，调制处理。 2、主轴输出功率，转速，转矩计算： 根据第一部分电机计算可以得出 ， 则转矩 3、轴的最小直径计算： 计算公式为 （4-15） 主轴的材料选择为 ，查设计手册可得 则 ，取 即主轴上直径最小处： mm 4、轴的结构设计： （1） 拟定轴上的零件装配方案，见图4-6 图4-6 轴上零件的装配方案 （2）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度： 见图4-7 图4-7主轴结构设计 1）为了满足带轮的尺寸要求L1-2=46mm， 2）初步选择滚动轴承。因轴承受有径向力和轴向力的作用，故选取深沟球轴承和推力球轴承，初步选取0基本游隙组，标准精度级的深沟球轴承6206和推力球轴承51206，其尺寸分别为 、 ，故 ， 。 3）根据结构要求拟定 ， ； ，； ， ； ， 。 5、轴的强度校核： （1）按扭矩强度条件计算，公式如下 （4-16） 已知 ， 则 根据设计轴的最小直径为 ， EQ 则其他各段也符合要求。 （2）弯矩合成强度计算 轴上受到三个力的作用，分别是V带的拉力，一对轴承的径向力 V带的压轴力为307N，即为对轴垂直径向力 根据大小带轮的轴径的位置关系可以得到V带对主轴的水平径向力 水平径向力 竖直方向力 水平方向和竖直方向上的受力分析图如下： 其中，L1=93mm，L2=68mm 根据力矩平衡方程得： 竖直面弯矩图 水平面弯矩图 总弯矩图 扭矩图 4.2.4、主轴上键的强度校核： 根据主轴设计，键所在轴的直径为24mm，查机械设计手册（摘自GB/T1095-2003，GB/T1096-2003)选取键的尺寸选定为8*7*25，普通平键连接的强度条件为： (4-17) 式中： d是轴的直径；l是键的工作长度，l=L-b=14-8=6；h是键的高度；[p]是许用压力；k键与轮毂键槽的接触高度，k=0.5h,T传递的转矩,取 ，则 故键的强度满足要求。 4.2.5、横梁的强度校核： 由于横梁受到的轴向和切向力最大均为20 N，而且摩擦销与横梁不是紧密接触，横梁所受的冲击也很小。因而横梁受到的力很小，横梁强度在满足结构要求的前提下能够满足强度和刚度要求。 4.2.6、丝杠螺母副的相关计算： 该丝杠螺母副主要用于传递运动，来控制摩擦销沿摩擦盘的径向位移。而没有很大的力的传递，因此其传递的力可以忽略不计。下面对丝杠螺母副进行结构设计，强度校核可以不计。 螺母的轴向位移： (4-18) 式中： φ是螺杆转角，rad；s是导程，mm；p是螺距，mm；x是螺纹线数； 令该螺纹为单线螺纹，则x＝1； 由于丝杠带动滑块上下移动，考虑到滑块长度，可令螺纹长度L＝200 mm； 设计使螺纹移动l=40 mm时，转动8圈，即： rad mm (4-19) 由此可知： s=px=5mm 螺纹中径： (4-20) 式中： Ψ是螺母形式参数，整体式螺母取1.2~2.5，分体式螺母取2.5~3.5；[P]是螺纹副许用压强，N/mm2；可取 ； 带入数据，有： 由系统结构特点，取： mm ； 丝杆公称直径d=20,小径：20-5.5=14.5mm 螺母高度： mm 丝杆旋动圈数： 基本牙型高度： mm 工作压强： 工作压强满足要求。 为了保证自锁，螺纹升角: 螺纹牙根部的宽度： mm 4.2.7、轴承的校核： 该系统两处用到了轴承：主轴、丝杠处的轴承。后者的轴承均不用于承受载荷，仅仅起到支撑作用，受到的力很小，可以忽略不计；而且其转速均远远低于轴承的极限转速。因此轴承的校核可以省略，而认为这些轴承的均满足设计要求。下面对主轴上的深沟球轴承和推力球轴承进行寿命校核： （一）、深沟球轴承寿命校核 1根据主轴设计可知： 由带轮计算可知： 则 则 查机械设计得深沟球轴承的最小e值为0.22，故此时 2、初步计算当量动载荷P，根据式（4-22） （4-21） 查机械设计得 ，取 ； 则 3、根据公式（4-23），求轴承应有的基本额定动载荷： （4-22） 则 4、演算轴承寿命，根据公式（4-24） （4-23） 则该轴承符合设计要求。 （二）推力球轴承寿命校核（同上） 第五章 摩擦磨损试验机的结构设计 5.1、磨损试验机的整体结构 摩擦磨损试验机用CAD装配图的整体外观效果如图 5-1、5-2所示。 图5-1装配图（正视图） 图5-2装配图（左视图） 5.2、箱体的结构设计 根据计算所得的尺寸来看，为了能够是整体结构紧凑美观设计箱体如图（5-3）所示 图5-3箱体结构设计 5.3、横梁的设计 将球安装在一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一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。横梁的设计如图 图5-4 横梁 在横梁的两侧可以加上线性差分位移传感器。摩擦销受力引起横梁中间的杠杆的微变形，位移传感器检测并指示出相对应的力的大小。 横梁的两个臂上开的槽是为了提高测量的灵敏度；横梁两侧与支架相连的部分有个5 mm的凸起，是为了使横梁的杠杆部分与其他零件分隔开，测量过程中减少部件之间的摩擦对测量结果的影响。 横梁右端的孔与摩擦销的配合采用过渡配合，既可以保证摩擦销的位置精度，又可以尽量避免和销在竖直方向上的摩擦力作用，以减少加载时对加载力精度的影响。 5.3.1 横梁的有限元分析： 有限元分析方法简介 有限单元法是一种以计算机为手段，通过离散化将研究对象换成一个与原来结构相似的当量模型，再经过一系列规范化的步骤以求解应力，应变和位移等参数的数值计算方法。它是一种通用的近似计算方法，也是解决工程实际问题的强有力的数值计算工具之一。目前，FEM在航天，机械，汽车，铁路，船舶，建筑，地质矿产，水利水电，石油化工，生物医学以及科学研究等领域得到非常广泛的应用，并越来越受到业界的高度重视。 有限元分析方法的一般过程如图1.3所示： 图5-5 有限元分析过程 对工件加载100N的力后得到如下结果： 节点位移变化： 图5-6 节点位移变化 单元点应力变化如下： 图5-7 应力变化图 5.4、支架的设计： 此试验机用到的的支架有三种形式，它们受的力都很小，满足结构要求的支架就能够满足受力的要求。因此对与丝杆相连的支架进行介绍： 与主轴相连的支架-------支架： 该支架的作用是为支撑主轴，并且和摩擦盘相配合，控制摩擦盘沿旋转。图 （5-8）是与主轴相连的支架的视图。 图 5-8支架 5.5、摩擦销的结构设计： 适合于高温摩擦磨损测试仪的测试球尺寸有 1.5 毫米、3 毫米、6 毫米、10 毫米（均 为直径）。可以为不同直径的摩擦球配备不同内径的夹持器。 夹持器中间为中空结构，后面有螺纹，只需将测试球从夹具的后端放入并应用配套的零件旋紧即可。针对高温摩擦测试热胀冷缩的特点，可以在夹具中心加入微型弹簧以保证测试球始终保持被夹紧状态。 5.6、摩擦盘夹持器的设计： 由于摩擦盘尺寸相对较小，对于脆性材料摩擦盘进行试验，摩擦盘的加工尤其是钻中心孔难度很大，因此采用螺栓直接固定不适合。设计成专用的摩擦盘夹持器。 用螺纹副将摩擦盘夹持器固定在主轴上，使之随主轴一起旋转。在摩擦盘下面加上一个垫片，直径大小和摩擦盘相当，但厚度可调，装卸方便，用于夹紧不同厚度的摩擦盘，使这个夹持器更加通用化。在摩擦盘外面用一个盘盖定位，用螺栓紧固夹紧。 对于特殊形状而且尺寸较小的试件，例如可转位车刀刀片等，可以采用特制的镍合金盘型夹具来固定。 第六章 结 论 滑动摩擦磨损试验机是进行摩擦磨损试验的有效设备，广泛运用于对各种工件的摩擦磨损性能进行测试和评价，是新型材料研制开发和应用的必备设备。因此本文对滑动摩擦磨损试验机的原理和结构进行介绍，给出了试验机的基本参数，并对试验机的机械结构部分进行了相关设计、计算和计算机三维造型，为试验机的设计和实际制作提供了一定的依据和参考。 该设计在满足设计要求的前提下，力求结构简单，制造成本低廉，但又能达到一定的精度要求，适合进行实际的生产。设计中为了实现摩擦销和摩擦盘的分离和摩擦销的安装这个功能，采用较高精度的电动机带动丝杠螺母这一结构，而摒弃了较为简单的纯机械机构，足可以保证足够的精度，降低成本，制造、安装、维修都大为简化。此外，摩擦销、摩擦盘的设计都很灵活，可以适用于尺寸、结构都不同的摩擦副的试验，例如尺寸不同的摩擦球，不同形状的摩擦盘。同时也设计了相应的夹持系统，这充分体现了互换性设计的思想。 该设计只是针对摩擦磨损试验机的机械结构部分进行了相关的设计计算和仿真，而电气控制系统和检测系统还需要进一步的补充。 参考文献 [1] 武文忠，郝建东，苏俊义.高温磨损试验机的研制.北京：试验技术与试验机，2002，42（1，2），15～17 [2] 桂长林，沈健.摩擦磨损试验机设计的基础：Ⅰ[1].摩擦磨损试验机的分类和特点分析。合肥：固体润滑.1990，10（1），48～55 [3] 桂长林，沈健.摩擦磨损试验机设计的基础：II摩擦磨损试验机设计方法的研究。合肥：固体润滑。1990，10（2），120～136 [4] 杨学军，赵浩峰，赵昕月.高温销盘磨损试验机的研制.太原：太原理工大学学报，2005，36（4），477～479 [5] 李霞，许志庆，杨永.高速摩擦磨损试验机的总体设计.北京：中国仪器仪表，2003，19～21 [6] 桑可正，金志浩。MPX—2000型盘销式摩擦磨损试验机的改装.北京：机械科学与技术。1999.18（3），470～471，474 [7] 何国仁，曾汉民，杨桂成.高温摩擦磨损试验机的研制.北京：北京：试验技术与试验机.1991，31（5），11～16 [8] 王斌，蔡兴旺.一种摩擦磨损试验机的设计.北京：农机化研究。2003，10，118～119 [9] 冯辛安.机械制造装备设计.北京：机械工业出版社。2004年1月 [10] 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本人及导师完全同意《中国博士学位论文 全文 企业安全文化建设方案企业安全文化建设导则安全文明施工及保证措施创建安全文明校园实施方案创建安全文明工地监理工作情况 数据库出版章程》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程》(以下简称“章程”)，愿意将本人的学位论文提交“中国学术期刊（光盘版）电子杂志社”在《中国博士学位论文全文数据库》、《中国优秀硕士学位论文全文数据库》中全文发表和以电子、网络形式公开出版，并同意编入CNKI《中国知识资源总库》，在《中国博硕士学位论文评价数据库》中使用和在互联网上传播，同意按“章程”规定享受相关权益。 论文密级： □公开 □保密（___年__月至__年__月）(保密的学位论文在解密后应遵守此协议) 作者签名：_______ 导师签名：_______ _______年_____月_____日 _______年_____月_____日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 二〇一〇年九月二十日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解滨州学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 二〇一〇年九月二十日 致 谢 时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和一直关心帮助我的人分不开的。 首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力、分析问题的能力、合作精神、严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。 首先，我要特别感谢我的知道郭谦功老师对我的悉心指导，在我的论文书写及设计过程中给了我大量的帮助和指导，为我理清了设计思路和操作方法，并对我所做的课题提出了有效的改进方案。郭谦功老师渊博的知识、严谨的作风和诲人不倦的态度给我留下了深刻的印象。从他身上，我学到了许多能受益终生的东西。再次对周巍老师表示衷心的感谢。 其次，我要感谢大学四年中所有的任课老师和辅导员在学习期间对我的严格要求，感谢他们对我学习上和生活上的帮助，使我了解了许多专业知识和为人的道理，能够在今后的生活道路上有继续奋斗的力量。 另外，我还要感谢大学四年和我一起走过的同学朋友对我的关心与支持，与他们一起学习、生活，让我在大学期间生活的很充实，给我留下了很多难忘的回忆。 最后，我要感谢我的父母对我的关系和理解，如果没有他们在我的学习生涯中的无私奉献和默默支持，我将无法顺利完成今天的学业。 四年的大学生活就快走入尾声，我们的校园生活就要划上句号，心中是无尽的难舍与眷恋。从这里走出，对我的人生来说，将是踏上一个新的征程，要把所学的知识应用到实际工作中去。 回首四年，取得了些许成绩，生活中有快乐也有艰辛。感谢老师四年来对我孜孜不倦的教诲，对我成长的关心和爱护。 学友情深，情同兄妹。四年的风风雨雨，我们一同走过，充满着关爱，给我留下了值得珍藏的最美好的记忆。 在我的十几年求学历程里，离不开父母的鼓励和支持，是他们辛勤的劳作，无私的付出，为我创造良好的学习条件，我才能顺利完成完成学业，感激他们一直以来对我的抚养与培育。 最后，我要特别感谢我的导师赵达睿老师、和研究生助教熊伟丽老师。是他们在我毕业的最后关头给了我们巨大的帮助与鼓励，给了我很多解决问题的思路，在此表示衷心的感激。老师们认真负责的工作态度，严谨的治学精神和深厚的理论水平都使我收益匪浅。他无论在理论上还是在实践中，都给与我很大的帮助，使我得到不少的提高这对于我以后的工作和学习都有一种巨大的帮助，感谢他耐心的辅导。在论文的撰写过程中老师们给予我很大的帮助，帮助解决了不少的难点，使得论文能够及时完成，这里一并表示真诚的感谢。 毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得 及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作 者 签 名：　　 　 　　日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 指导教师签名：　　 　 　　 日　　期：　　 　 　　 使用授权说明 本人完全了解 大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：　　 　 　　 日　 期：　　 　 　　 ​​​​​​​​​​​​ 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权　　 　 　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 独 创 声 明 本人郑重声明：所呈交的毕业设计(论文)，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。 本声明的法律后果由本人承担。   作者签名: 二〇一〇年九月二十日   毕业设计（论文）使用授权声明 本人完全了解**学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定。 本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印、数字化或其它复制手段保存设计（论文）；同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计（论文）的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。 （保密论文在解密后遵守此规定）   作者签名: 二〇一〇年九月二十日 基本要求：写毕业论文主要目的是培养学生综合运用所学知识和技能，理论联系实际，独立分析，解决实际问题的能力，使学生得到从事本专业工作和进行相关的基本训练。毕业论文应反映出作者能够准确地掌握所学的专业基础知识，基本学会综合运用所学知识进行科学研究的方法，对所研究的题目有一定的心得体会，论文题目的范围不宜过宽，一般选择本学科某一重要问题的一个侧面。 毕业论文的基本教学要求是： 1、培养学生综合运用、巩固与扩展所学的基础理论和专业知识，培养学生独立分析、解决实际问题能力、培养学生处理数据和信息的能力。2、培养学生正确的理论联系实际的工作作风，严肃认真的科学态度。3、培养学生进行社会调查研究；文献资料收集、阅读和整理、使用；提出论点、综合论证、总结写作等基本技能。 毕业论文是毕业生总结性的独立作业，是学生运用在校学习的基本知识和基础理论，去分析、解决一两个实际问题的实践锻炼过程，也是学生在校学习期间学习成果的综合性总结，是整个教学活动中不可缺少的重要环节。撰写毕业论文对于培养学生初步的科学研究能力，提高其综合运用所学知识分析问题、解决问题能力有着重要意义。 毕业论文在进行编写的过程中，需要经过开题报告、论文编写、论文上交评定、论文答辩以及论文评分五个过程，其中开题报告是论文进行的最重要的一个过程，也是论文能否进行的一个重要指标。 撰写意义：1.撰写毕业论文是检验学生在校学习成果的重要措施，也是提高教学质量的重要环节。大学生在毕业前都必须完成毕业论文的撰写任务。申请学位必须提交相应的学位论文，经答辩通过后，方可取得学位。可以这么说，毕业论文是结束大学学习生活走向社会的一个中介和桥梁。毕业论文是大学生才华的第一次显露，是向祖国和人民所交的一份有份量的答卷，是投身社会主义现代化建设事业的报到书。一篇毕业论文虽然不能全面地反映出一个人的才华，也不一定能对社会直接带来巨大的效益，对专业产生开拓性的影响。但是，实践证明，撰写毕业论文是提高教学质量的重要环节，是保证出好人才的重要措施。 2.通过撰写毕业论文，提高写作水平是干部队伍“四化”建设的需要。党中央要求，为了适应现代化建设的需要，领导班子成员应当逐步实现“革命化、年轻化、知识化、专业化”。这个“四化”的要求，也包含了对干部写作能力和写作水平的要求。 3.提高大学生的写作水平是社会主义物质文明和精神文明建设的需要。在新的历史时期，无论是提高全族的科学文化水平，掌握现代科技知识和科学管理方法，还是培养社会主义新人，都要求我们的干部具有较高的写作能力。在经济建设中，作为领导人员和机关的办事人员，要写指示、 通知 关于发布提成方案的通知关于xx通知关于成立公司筹建组的通知关于红头文件的使用公开通知关于计发全勤奖的通知 、总结、调查报告等应用文；要写说明书、广告、解说词等说明文；还要写科学论文、经济评论等议论文。在当今信息社会中，信息对于加快经济发展速度，取得良好的经济效益发挥着愈来愈大的作用。写作是以语言文字为信号，是传达信息的方式。信息的来源、信息的收集、信息的储存、整理、传播等等都离不开写作。 论文种类：毕业论文是学术论文的一种形式，为了进一步探讨和掌握毕业论文的写作规律和特点，需要对毕业论文进行分类。由于毕业论文本身的内容和性质不同，研究领域、对象、方法、表现方式不同，因此，毕业论文就有不同的分类方法。 按内容性质和研究方法的不同可以把毕业论文分为理论性论文、实验性论文、描述性论文和设计性论文。后三种论文主要是理工科大学生可以选择的论文形式，这里不作介绍。文科大学生一般写的是理论性论文。理论性论文具体又可分成两种：一种是以纯粹的抽象理论为研究对象，研究方法是严密的理论推导和数学运算，有的也涉及实验与观测，用以验证论点的正确性。另一种是以对客观事物和现象的调查、考察所得观测资料以及有关文献资料数据为研究对象，研究方法是对有关资料进行分析、综合、概括、抽象，通过归纳、演绎、类比，提出某种新的理论和新的见解。 按议论的性质不同可以把毕业论文分为立论文和驳论文。立论性的毕业论文是指从正面阐述论证自己的观点和主张。一篇论文侧重于以立论为主，就属于立论性论文。立论文要求论点鲜明，论据充分，论证严密，以理和事实服人。驳论性毕业论文是指通过反驳别人的论点来树立自己的论点和主张。如果毕业论文侧重于以驳论为主，批驳某些错误的观点、见解、理论，就属于驳论性毕业论文。驳论文除按立论文对论点、论据、论证的要求以外，还要求针锋相对，据理力争。 按研究问题的大小不同可以把毕业论文分为宏观论文和微观论文。凡届国家全局性、带有普遍性并对局部工作有一定指导意义的论文，称为宏观论文。它研究的面比较宽广，具有较大范围的影响。反之，研究局部性、具体问题的论文，是微观论文。它对具体工作有指导意义，影响的面窄一些。 另外还有一种综合型的分类方法，即把毕业论文分为专题型、论辩型、综述型和综合型四大类： 1．专题型论文。这是分析前人研究成果的基础上，以直接论述的形式发表见解，从正面提出某学科中某一学术问题的一种论文。如本书第十二章例文中的《浅析领导者突出工作重点的方法与艺术》一文，从正面论述了突出重点的工作方法的意义、方法和原则，它表明了作者对突出工作重点方法的肯定和理解。2．论辩型论文。这是针对他人在某学科中某一学术问题的见解，凭借充分的论据，着重揭露其不足或错误之处，通过论辩形式来发表见解的一种论文。3．综述型论文。这是在归纳、总结前人或今人对某学科中某一学术问题已有研究成果的基础上，加以介绍或评论，从而发表自己见解的一种论文。4．综合型论文。这是一种将综述型和论辩型两种形式有机结合起来写成的一种论文。如《关于中国民族关系史上的几个问题》一文既介绍了研究民族关系史的现状，又提出了几个值得研究的问题。因此，它是一篇综合型的论文。 写作步骤：毕业论文是高等教育自学考试本科专业应考者完成本科阶段学业的最后一个环节，它是应考者的 总结 性独立作业，目的在于总结学习专业的成果，培养综合运用所学知识解决实际 问题 的能力。从文体而言，它也是对某一专业领域的现实问题或 理论 问题进行 科学 研究 探索的具有一定意义的论说文。完成毕业论文的撰写可以分两个步骤，即选择课题和研究课题。 首先是选择课题。选题是论文撰写成败的关键。因为，选题是毕业论文撰写的第一步，它实际上就是确定“写什么”的问题，亦即确定科学研究的方向。如果“写什么”不明确，“怎么写”就无从谈起。 教育部自学考试办公室有关对毕业论文选题的途径和要求是“为鼓励理论与工作实践结合，应考者可结合本单位或本人从事的工作提出论文题目，报主考学校审查同意后确立。也可由主考学校公布论文题目，由应考者选择。毕业论文的总体要求应与普通全日制高等学校相一致，做到通过论文写作和答辩考核，检验应考者综合运用专业知识的能力”。但不管考生是自己任意选择课题，还是在主考院校公布的指定课题中选择课题，都要坚持选择有科学价值和现实意义的、切实可行的课题。选好课题是毕业论文成功的一半。 第一、要坚持选择有科学价值和现实意义的课题。科学研究的目的是为了更好地认识世界、改造世界，以推动社会的不断进步和发展 。因此，毕业论文的选题，必须紧密结合社会主义物质文明和精神文明建设的需要，以促进科学事业发展和解决现实存在问题作为出发点和落脚点。选题要符合科学研究的正确方向，要具有新颖性，有创新、有理论价值和现实的指导意义或推动作用，一项毫无意义的研究，即使花很大的精力，表达再完善，也将没有丝毫价值。具体地说，考生可从以下三个方面来选题。首先，要从现实的弊端中选题，学习了专业知识，不能仅停留在书本上和理论上，还要下一番功夫，理论联系实际，用已掌握的专业知识，去寻找和解决工作实践中急待解决的问题。其次，要从寻找科学研究的空白处和边缘领域中选题，科学研究。还有许多没有被开垦的处女地，还有许多缺陷和空白，这些都需要填补。应考者应有独特的眼光和超前的意识去思索，去发现，去研究。最后，要从寻找前人研究的不足处和错误处选题，在前人已提出来的研究课题中，许多虽已有初步的研究成果，但随着社会的不断发展，还有待于丰富、完整和发展，这种补充性或纠正性的研究课题，也是有科学价值和现实指导意义的。 第二、要根据自己的能力选择切实可行的课题。毕业论文的写作是一种创造性劳动，不但要有考生个人的见解和主张，同时还需要具备一定的客观条件。由于考生个人的主观、客观条件都是各不相同的，因此在选题时，还应结合自己的特长、兴趣及所具备的客观条件来选题。具体地说，考生可从以下三个方面来综合考虑。首先，要有充足的资料来源。“巧妇难为无米之炊”，在缺少资料的情况下，是很难写出高质量的论文的。选择一个具有丰富资料来源的课题，对课题深入研究与开展很有帮助。其次，要有浓厚的研究兴趣，选择自己感兴趣的课题，可以激发自己研究的热情，调动自己的主动性和积极性，能够以专心、细心、恒心和耐心的积极心态去完成。最后，要能结合发挥自己的业务专长，每个考生无论能力水平高低，工作岗位如何，都有自己的业务专长，选择那些能结合自己工作、发挥自己业务专长的课题，对顺利完成课题的研究大有益处。 致 谢 这次论文的完成，不止是我自己的努力，同时也有老师的指导，同学的帮助，以及那些无私奉献的前辈，正所谓你知道的越多的时候你才发现你知道的越少，通过这次论文，我想我成长了很多，不只是磨练了我的知识厚度，也使我更加确定了我今后的目标：为今后的计算机事业奋斗。在此我要感谢我的指导老师——***老师，感谢您的指导，才让我有了今天这篇论文，您不仅是我的论文导师，也是我人生的导师，谢谢您！我还要感谢我的同学，四年的相处，虽然我未必记得住每分每秒，但是我记得每一个有你们的精彩瞬间，我相信通过大学的历练，我们都已经长大，变成一个有担当，有能力的新时代青年，感谢你们的陪伴，感谢有你们，这篇论文也有你们的功劳，我想毕业不是我们的相处的结束，它是我们更好相处的开头，祝福你们！我也要感谢父母，这是他们给我的，所有的一切；感谢母校，尽管您不以我为荣，但我一直会以我是一名农大人为荣。 通过这次毕业设计，我学习了很多新知识，也对很多以前的东西有了更深的记忆与理解。漫漫求学路，过程很快乐。我要感谢信息与管理科学学院的老师，我从他们那里学到了许多珍贵的知识和做人处事的道理，以及科学严谨的学术态度，令我受益良多。同时还要感谢学院给了我一个可以认真学习，天天向上的学习环境和机会。 即将结束*大学习生活，我感谢****大学提供了一次在**大接受教育的机会，感谢院校老师的无私教导。感谢各位老师审阅我的论文。 I 43 _1396611501.unknown _1396633607.unknown _1396633778.unknown _1400054850.unknown _1400146325.unknown _1400146343.unknown _1400146668.unknown _1400056431.unknown _1400061739.unknown _1396633838.unknown _1396634008.unknown _1396634964.unknown _1396633808.unknown _1396633710.unknown _1396633753.unknown _1396633762.unknown _1396633729.unknown _1396633670.unknown _1396633691.unknown _1396633636.unknown _1396612333.unknown _1396612561.unknown _1396612580.unknown _1396612517.unknown _1396611809.unknown _1396612061.unknown _1396611640.unknown _1335878425.unknown _1396606770.unknown _1396610880.unknown _1396611119.unknown _1396611134.unknown _1396611097.unknown _1396610469.unknown _1396610736.unknown _1396610292.unknown _1336906740.unknown _1336910279.unknown _1336910682.unknown _1337193995.unknown _1396605732.unknown _1336911518.unknown _1336912101.unknown _1336910899.unknown _1336910451.unknown _1336910496.unknown _1336910370.unknown _1336908430.unknown _1336909401.unknown _1336910077.unknown _1336909093.unknown _1336908258.unknown _1336908301.unknown _1336908048.unknown _1336908209.unknown _1336907204.unknown _1335889157.unknown _1335892540.unknown _1335893159.unknown _1335889175.unknown _1335878771.unknown _1335882108.unknown _1335878490.unknown _1305463866.unknown _1335704023.unknown _1335878086.unknown _1335878187.unknown _1335704158.unknown _1305463873.unknown _1305463877.unknown _1305463879.unknown _1335703667.unknown _1305463880.unknown _1305463878.unknown _1305463875.unknown _1305463876.unknown _1305463874.unknown _1305463870.unknown _1305463871.unknown _1305463867.unknown _1305463838.unknown _1305463863.unknown _1305463864.unknown _1305463861.unknown _1305463832.unknown _1305463836.unknown _1273669259.unknown _1305463831.unknown _1273605957.unknown