销盘式高温高速摩擦磨损试验机

I目录第一章概述..............................................11.1本课题研究的目的和意义.......................................11.2国内外研究概况...............................................21.3发展趋势...................................................51.4小结.......................................................5第二章摩擦磨损试验机的影响因素.........................72.1试验条件的影响；.............................................8第三章方案设计、分析与比较.............................133.1试验机的整体分析..........................................133.2设计方案的制定............................................133.3方案比较..................................................16第四章摩擦磨损试验机结构设计的相关计算.................174.1、试验机的主要性能指标的确定................................174.2试验机的主传动系统的相关计算................................174.2.1电机选择：............................................174.2.2同步带传动的计算：....................................184.2.3主轴计算：............................................224.2.4、主轴上键的强度校核：.................................244.2.5、横梁的强度校核：.....................................244.2.6、丝杠螺母副的相关计算：...............................244.2.7、轴承的校核：.........................................25第五章摩擦磨损试验机的结构设计........................285.1、磨损试验机的整体结构......................................285.2、箱体的结构设计............................................295.3、横梁的设计................................................295.4、支架的设计：..............................................305.5、摩擦销的结构设计：........................................315.6、摩擦盘夹持器的设计：......................................31第六章结论............................................32致谢....................................................33参考文献................................................34附录：外文翻译..........................................35II销盘式高温高速摩擦磨损试验机的设计摘要：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、切人式摩擦、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。高温高速摩擦磨损试验机是进行高温高速摩擦磨损试验的有效设备，广泛运用于对各种高速刀具的高温摩擦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。关键词：高温、高速、试验机IIIPindischigh-temperaturehigh-speedfrictiontesterdesignAbstract：FrictionisaverypracticalapplicationofscientificresearchinChinaiswidelyusedinaroller-typetestingmachineabrasiontester,four-ballfrictionandweartester,reciprocatingfrictionandweartestmachine,cuttingpeoplefrictionandweartestmachine,discpinsandotherfrictionandweartestmachine.Thepurposeoffrictionandweartestsonthefrictionandwearinordertostudythephenomenonanditsessence,thecorrectassessmentofthevariousfactorsonthefrictionandwearpropertiestodeterminecompliancerequirementsofthefrictionpaircomponentsusingtheoptimalparameters.Hightemperaturefrictionandweartesterisheat-efficienthigh-speedfrictionandweartestequipment,widelyusedinvarioushightemperaturefrictionandwearpropertiesoftooltotestandevaluation,andnewhigh-speedcuttingtoolmaterialdevelopedandappliedthenecessaryequipment.Thedeviceisahigh-speedmachiningandcuttingtoolmaterialresearchstudiesneededinfrastructure,thedevicecanbeextendedtothesubjectofbasicresearchandresearchlevel.Keywords:hightemperature,high-speed,frictiontestingmachine.1第一章概述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、切入式摩擦、磨损试验机、销盘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，人们对摩擦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都进行了大量的研究，但对于材料在高温下的磨损问题至今却研究的比较少，这和高温磨损试验装置的缺乏有关系。1910年第一台磨料磨损试验机问世，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有上百种，但其中大部分是常温磨损试验机。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，如高温磨料磨损试验机和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，在发电、设备、冶金、汽车、铁道、宇航、电子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的能源以各种形式损耗在摩擦上，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。磨损是机械零部件三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高速、重载、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。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2擦磨损测试技术和数据分析研究具有非常重要的作用。高温高速摩擦磨损试验机是进行高温高速摩擦磨损试验的有效设备，广泛运用于对各种高速刀具的高温摩擦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。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拥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求，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我国有了自行研制摩擦磨损试验机的能力。近几年我国摩擦磨损试验机行业发展速度较快，受益于行业生产技术不断提高以及下游需求市场不断扩大，摩擦磨损试验机行业在国内和国际市场上发展形势都十分看好。虽然受金融危机影响使得该行业近两年发展速度略有减缓，但随着我国国民经济的快速发展以及国际金融危机的逐渐消退，我国摩擦磨损试验机行业重新迎来良好的发展机遇。进入2011年我国摩擦磨损试验机行业面临新的发展形势，由于新进入企业不断增多，上游原材料价格持续上涨，导致行业利润降低，行业市场竞争也日趋激烈。图1-1为济南试金集团生产的MM-U10G屏显端面摩擦磨损试验机，该试验机是以端面滑动摩擦形式，在浸油润滑和无油润滑状态下对环状试样施加较高的端面试验力，用于平定材料的摩擦性能。可应用于选择摩擦副配对材料，材料抗磨损性能的研究。主要技术规格及参数最大试验力：10kN示值精度：±1%主轴转速：300~2800r/min，无级调速；精度