摘    要

摩擦学是一个实践性比较强的学科，试验是学好摩擦学的一个重要环节。磨损摩擦试验机是能够定量的演示摩擦磨损机理的试验设备。市面上销售的商业化的磨损摩擦试验机价格高昂，结构复杂，不适宜教学实验室使用。

通过分析摩擦学原理，并参考其他磨损试验机的工作原理，设计了一个小型的摩擦磨损试验机。该机采用柱盘式结构，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。该机可以进行滚动和滑动两种摩擦试验，试验所用上试件可以是方的或圆的柱体，机械加工非常方便；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，能够很好的满足实验室的教学试验要求。

关键词：试验机； 摩擦； 磨损； 摩擦性能； 试验装置

ABSTRACT

Tribology is a subject that need many practice and experiment. Experiment is an important element in learning tribology. Friction-wear tester is an equipment that can quantitatively demonstrate the mechanism of friction and wear. Because the friction-wear tester that on sale has a high price and complex structures， it is not appropriate to use in laboratory.

I designed a small friction-wear tester by analyzing principles of tribology and other friction-wear tester. The structure of the friction-wear tester is column-disc. There is no hydraulic package on it and its loading modules are compact and stable. So it is easy to be produced and has low cost. The friction-wear tester can be used in both rolling and sliding friction testing. The specimen is square or round cylinder which is easy to be machined. It can meet the requirements of laboratory well.

Key words：Testing Machine；Friction；Wear；Tribological Property；Testing Device

目    录

摘要 ………………………………………………………………………………………Ⅰ

Abstract  …………………………………………………………………………………Ⅱ

第1章 绪论 …………………………………………………………………………… 1

1.1选题的目的及意义  ………………………………………………………………1

1.2选题的国内外研究现状 …………………………………………………………2

1.2.1 选题的国内研究现状 ……………………………………………………2

        1.2.2 选题的国外发展趋势 ……………………………………………………3

1.3选题研究的主要内容与研究方法   ………………………………………………5

1.4选题研究的预期结果  ……………………………………………………………5

第2章 摩擦磨损试验原理与方法 …………………………………………………6

    2.1 材料摩擦磨损的评定方法 ………………………………………………………6

        2.1.1 摩擦的概念及类型 ………………………………………………………6

        2.1.2 摩损的类型及评定方法 …………………………………………………6

2.2 摩擦磨损试验方法分类 …………………………………………………………8

2.3 常用的几种磨损试验机 …………………………………………………………9

2.4 教学用磨损试验机的功能需求…………………………………………………11

    2.5 本章小结…………………………………………………………………………11

第3章 磨损试验机测试方案比较与分析   ………………………………………12

    3.1 简易环块式方案…………………………………………………………………12

        3.1.1 结构特点及工作原理 ………………………………………………… 12

        3.1.2 主要组件 ……………………………………………………………… 13

3.1.3 设计启示 ……………………………………………………………… 15

3.2 球盘式方案 …………………………………………………………………… 15

3.2.1 试验机工作原理…………………………………………………………15

        3.2.2 试验机传动方案…………………………………………………………16

3.2.3 试验机机械部分特点……………………………………………………17

3.2.4 试验机应用范围…………………………………………………………18

3.2.5 设计启示 ……………………………………………………………… 18

3.3 多用途型方案……………………………………………………………………18

3.3.1 试验原理 ……………………………………………………………… 18

 3.3.2 试验机结构组成及其主要性能指标……………………………………19

3.3.3 设计启示 ……………………………………………………………… 21

3.4  CJS106型试验机……………………………………………………………… 21

3.4.1 基本结构及工作原理……………………………………………………21

        3.4.2 设计启示…………………………………………………………………23

    3.5 本章小结…………………………………………………………………………24

第4章 小型磨损试验机试验执行部件的结构设计……………………………25

4.1试件装夹组件的设计…………………………………………………………… 25

    4.2摩擦力测试组件的设计…………………………………………………………  27

    4.3 试验力加载组件设计……………………………………………………………27

    4.4 本章小结…………………………………………………………………………28

第5章 小型磨损试验机整体结构设计……………………………………………29

5.1主要参数设计…………………………………………………………………… 29

    5.2整体结构设计…………………………………………………………………… 29

    5.3 本章小结…………………………………………………………………………31

第6章 试验机零部件的设计与校核………………………………………………32

6.1电动机的选型…………………………………………………………………… 32

    6.2轴系零件的设计校核……………………………………………………………  33

        6.2.1轴的设计与校核………………………………………………………… 33

        6.2.2轴承的选用与校核……………………………………………………… 34

6.2.3键的选用与校核………………………………………………………… 35

6.3实体设计………………………………………………………………………… 36

    6.4 本章小结…………………………………………………………………………37

结论  ………………………………………………………………………………………38

参考文献  …………………………………………………………………………………39

致谢   ………………………………………………………………………………………40

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