本科論文目錄TOC\o"1-2"\h\u10384摘要 I7482Abstract II16169引言 144861緒論 325981.1本課題研究的目的和意義 3185761.2國內外研究概況 4281951.3發展趨勢 835611.4小結 892862摩擦磨損試驗機的影響因素 9190902.1試驗條件的影響 9318042.2試驗負荷的影響 1260163試驗機的設計分析 1569383.1試驗機的整體分析 1575663.2設計方案的制定 1515643.3方案分析 19301164摩擦磨損試驗機結構設計的相關計算 211634.1試驗機的主要性能指標的確定 2149494.2試驗機的主傳動系統的相關計算 21160965摩擦磨損試驗機的結構設計 33218375.1磨損試驗機的整體結構 33151135.2箱體的結構設計 34292475.3橫梁的設計 34105115.4支架的設計 35282135.5摩擦盤夾持器的設計 3695195.6摩擦銷的結構設計 3725456結論 3823504參考文獻 39826致謝 41本科論文摘要隨著科學技術的高速發展，越來越多的人開始注意到機械效率低下這一問題。造成機械效率低下的一個主要原因是各零件間存在摩擦磨損，也正是因為摩擦磨損的存在，機械設備工作一段時間后會出現損壞。因此為了提高機械效率，改善摩擦磨損現象，延長機器使用壽命本文設計了一種摩擦磨損試驗機。該試驗機的功能非常強大，不僅可以用來評定材料的抗磨損性能，還可以用來分析不同潤滑油的極壓特性，除此之外，該試驗機還可以計算出不同粗糙度所對應的摩擦系數。本次設計的試驗機主要應用在高校和研究所，主要是用來做實驗室試驗，所以可以非常方便的對摩擦磨損現象及其本質進行研究。在實際生活中，摩擦的環境是不斷變化的，為了更好的確定各個參數，設計一個符合要求的摩擦磨損試驗機是非常重要的。在國內的相關研究中，無論是機械領域還是材料領域都會用到摩擦學，所以摩擦學在科研過程中扮演了一個非常重要的角色，因此本文設計了一種摩擦磨損試驗機，它不僅可以促進機械領域摩擦現象的研究，還可以擴展學科的研究領域，提高研究水平。當然摩擦磨損試驗機在進行試驗時，可以非常準確的測出摩擦學中的各個參數，然后在經過反復的試驗最后確定最優參數。關鍵詞：摩擦；試驗機；摩擦學；設計AbstractWiththerapiddevelopmentofscienceandtechnology,moreandmorepeoplebegintonoticetheproblemoflowmechanicalefficiency.Oneofthemainreasonsforlowmechanicalefficiencyisthefrictionandwearbetweenvariousparts.Itisalsobecauseofthefrictionandwearthatmechanicalequipmentwillbedamagedafterworkingforaperiodoftime.Therefore,inordertoimprovethemechanicalefficiency,improvethefrictionandwearphenomenonandprolongtheservicelifeofthemachine,africtionandweartestingmachineisdesignedinthispaper.Thefunctionofthistestingmachineisverypowerful.Itcanbeusednotonlytoevaluatethewearresistanceofmaterials,butalsotoanalyzetheextremepressurecharacteristicsofdifferentlubricatingoils.Inaddition,thetestingmachinecanalsocalculatethefrictioncoefficientcorrespondingtodifferentroughness.Thetestingmachinedesignedinthispaperismainlyusedinuniversitiesandresearchinstitutes.Itismainlyusedforlaboratorytests,soitisveryconvenienttostudythefrictionandwearphenomenonanditsessence.Inreallife,thefrictionenvironmentisconstantlychanging.Inordertobetterdeterminevariousparameters,itisveryimportanttodesignafrictionandweartestingmachinethatmeetstherequirements.Tribologyisusedindomesticrelatedresearch,bothinmechanicalfieldandmaterialfield,sotribologyplaysaveryimportantroleinscientificresearch.Therefore,thispaperdesignsafrictionandweartestingmachine,whichcannotonlypromotetheresearchoffrictionphenomenainmechanicalfield,butalsoexpandtheresearchfieldofdisciplinesandimprovetheresearchlevel.Ofcourse,thefrictionandweartestingmachinecanaccuratelymeasurevariousparametersintribologywhentesting,andthendeterminetheoptimalparametersafterrepeatedtests.Keywords:Friction;Testingmachine;Tribology;Design本科論文引言在當今時代，摩擦學在科研領域起到了很大的作用，它被稱作21世紀科學技術中最基礎的技術。對于摩擦磨損試驗機來說，現存的種類有許多，最常見的是滾子式磨損試驗機。本文設計了一種摩擦磨損試驗機，它主要是用來測量材料在試驗中的各參數。導致機械設備效率降低的原因有許多，但是影響最大也是最常見的是本文所提到的摩擦磨損，幾乎80%的機械設備效率低下都是由摩擦磨損導致的。現實條件下，摩擦磨損無處不在，就算是機器正常工作時，它也是存在的，它與多種因素有關，最常見的影響因素是壓力和沖擊。本文設計的摩擦磨損試驗機，從它的名字中，就可以看出它的用途。大多數人也許對這個名字感到陌生，但它還有一些常見的名字，如摩擦試驗機和磨損試驗機等，這些名字對于機械行業的人來說是非常熟悉的。摩擦磨損試驗機的種類是非常多的，可以根據摩擦副的不同進行分類，根據摩擦運動方式不同進行分類，也可根據載荷范圍不同進行分類。現階段，我國的摩擦磨損試驗機大概有上百種，這極大的推動了科研領域的發展。對現階段的摩擦磨損試驗機來說，大多數都采用電腦控制，試驗結果會通過電腦的顯示屏顯示出來，以便于觀察和分析。并且機電一體化，也是摩擦磨損試驗機的一個發展方向，如果得以完全實現，不僅可以提高試驗的精度，減少試驗的誤差，也可以大大的節省人力和物力。現階段的摩擦磨損試驗機機電一體化已基本成熟，在進行摩擦磨損實驗時，只需按照一定的標準將實驗數據輸入到試驗機中，試驗機即可自動控制試驗的進行，當試驗完成時試驗機會發出聲音，提醒試驗員，試驗已結束。控制系統也和傳統的控制系統不同，它具有斷電記憶的功能，既試驗過程中，如果突然斷電，試驗機也會自動保持斷電前輸入的參數。摩擦磨損試驗機的適用范圍非常廣泛，只要條件允許，它不僅可以模擬出滑動、滾動等各種運動，還可以模擬出滑滾復合運動等各種復合運動，以便完成各種接觸形式的摩擦磨損試驗。摩擦磨損試驗機最常被用來評定潤滑油、金屬以及其它材料的摩擦磨損性能。摩擦磨損試驗機內部有數據采集處理系統，可以通過傳感器將電信號轉變為數字信號，計算機經過數值信號輸入轉變為模擬量輸出，完成數據的存儲與處理。對于一些用于教學的試驗機，它的計算機只能記錄實驗數據，然后通過打印機打印，最后由學生手工完成繪制。隨著社會的高速發展，摩擦磨損試驗機逐漸成為了發達國家研究的熱點。對于摩擦學來說，它的理論性一般，但是實踐起來卻很困難，所以為了進一步探究摩擦現象，可通過摩擦磨損試驗機來進行實驗分析。為了更好的了解磨損機理，減輕磨損所帶來的危害，當今世界各個國家的學者都開始對材料出現的磨損問題進行探討。1緒論1.1本課題研究的目的和意義改革開放以來，隨著科學技術突飛猛進的發展，摩擦學在科學領域扮演的角色越來越重要。摩擦學的理論性不是很強，但是實踐性是非常強的，當材料發生摩擦磨損行為時，我們就會用到摩擦磨損試驗機，主要是用它來測量材料摩擦時的各種參數。常見的摩擦磨損試驗機有以下五種：四球式、切入式、滾子式、盤銷式、往復式等。在近五十年以來，各個領域都得到了飛速的發展，尤其是機械、電氣和材料等領域，在這些領域中，人們都開始逐漸意識到磨損的危害。為了更好的了解磨損機理，減輕磨損所帶來的危害，當今世界各個國家的學者都開始進行常溫下的摩擦磨損試驗，這推動了常溫下工作的試驗機的發展，由于高溫下的摩擦磨損試驗是非常少的，所以導致適用于高溫試驗的摩擦磨損試驗機的研究非常少。常見的摩擦磨損試驗機如圖1.1所示。圖1.1摩擦磨損試驗機世界上的第一臺摩擦磨損試驗機是在二十世紀一零年代發明的，試驗機的發展還是非常快的，現階段我們所知的摩擦磨損試驗機有幾百種不同的類型，可參考《摩擦磨損裝置》這本書。但是80%都是在常溫下工作的，即常溫磨損試驗機[1-2]。在二十世紀以來，摩擦磨損試驗機得到了突飛猛進的發展，但是它的研發主要依靠的還是企業的需求。就像最為少見的高溫摩擦磨損試驗機的研發，就是在企業需要對高溫材料進行試驗的條件下研發的。對于70%的摩擦磨損試驗機來說，它們有幾個共同的特點價格高、結構復雜，這也從側面反映了摩擦磨損問題是不簡單的，并且進行摩擦磨損試驗也是非常困難的。就摩擦磨損試驗而言，它的操作難度因試驗而異，它不僅可以揭釋摩擦現象的本質，還可以得出各參數在不同工況下產生的影響，以便選擇符合條件的參數。該試驗可以應用在多個方面，其中最常用的是確定影響摩擦以及磨損的要素，也可以用于探討摩擦機理以及對新發現的材料進行潤滑劑、抗沖擊、耐磨的評定等。現階段有一個重要的課題就是怎樣更好的測得摩擦磨損過程中主要參數發生的變化，這一課題的難點是摩擦磨損現象復雜并且條件多樣。為了更好的確定和探索影響摩擦磨損性能的機理，我們必須密切關注摩擦學的研究以及加強摩擦磨損測試技術的學習。在我們生活的各個方面都存在摩擦磨損問題，例如航空、汽車、農機、鐵道等。根據網絡調研發現，世界上主要的能量消耗發生在摩擦上，因此摩擦學是非常重要的。如果想有效的減少能量的消耗，最好的方式是采取合理的摩擦方案。對于機械零件來說，磨損和壓潰是最常見的失效形式。與壓潰相比，每年因為磨損而失效的零件是非常多的，對經濟造成了很大的損失，根據最新統計，大約五分之四的機械零件失效是磨損造成的。隨著社會的飛速發展，機械設備不斷朝著高效、重載改變的方向發展，不斷成為全人類關注的問題，這將幫助人們進一步深入研究機械磨損。1.2國內外研究概況摩擦磨損試驗機的適用領域是非常廣泛的，最常見的是在機械領域。近些年來，全球的經濟都在高速的發展，好多行業的發展都取到了前所未有的成功，摩擦磨損試驗機也變的越來越重要[3]。現階段，在摩擦磨損試驗機行業，美國、意大利和英國依舊遙遙領先，我國處在中等偏上的位置。我國第一臺摩擦磨損試驗機是濟南的試金集團發明的。早在二十世紀六五十年代，我國的石油行業就非常需要摩擦磨損試驗機，于是在1964年初，試金集團研究出了全國第一臺MQ-12型四球摩擦試驗機，并于1965年開始大批量的生產。在此基礎上試金集團于第二年研制出有一種摩擦磨損試驗機，型號為MM-200。試金集團兩種試驗機的研發，很大程度上提高了我國的試驗機研發能力。進入二十一世紀以來，又多了許多研究摩擦磨損試驗機的廠家，并且又研制出了許許多多高質量的產品。現階段，我國有許多可以研制出高質量試驗機的企業，竟成測試技術有限公司就是其中之一，它研發了SFT-2M銷盤式摩擦磨損試驗機如圖1.2所示：圖1.2SFT-2M銷盤式摩擦磨損試驗機SFT-2M試驗機的研制，更加促進了我國試驗機行業的發展，為銷盤式摩擦磨損試驗機的研發奠定了堅實的基礎。該裝置可以更加準確的測得材料表面的磨損情況，也可以進行摩擦副試驗進而得出在不同摩擦方式下，材料的摩擦系數等各種參數。最大的特點是測量精度高。主要技術指標如表1.1所示：表1.1SFT-2M銷盤式摩擦磨損試驗機主要技術指標項目名稱技術指標載荷范圍1N～200N旋轉速度100～4500rpm樣品尺寸Φ8～Φ80mm0.5～30mm摩擦系數測量精度0.2％F樣品對偶尺寸Φ3～Φ6mm磨痕深度±1mm精度0.1μm除了該公司外，我國在該領域成熟的公司還有許多，例如思達測試技術有限公司，它研發了MME-2微機控制摩擦磨損試驗機。該摩擦磨損試驗機的用途是非常廣泛的，例如用于干摩擦等摩擦狀態、金屬和非金屬材料和模擬干摩擦等摩擦模擬試驗，該機的創新點是采用PLC進行控制。微機控制摩擦磨損試驗機直接與電腦相連，可直接通過電腦觀察和記錄數據，并且各個參數也會在電腦屏幕上顯示。在實驗結束后可以輸出各種曲線，例如摩擦系數—時間曲線。該設備的特點是功能非常多，成本高，使用方便等。該機器不僅在國內用的較多，在國外也很受歡迎。MME-2微機控制摩擦磨損試驗機如圖1.3所示，技術參數如表1.2所示。圖1.3MME-2微機控制摩擦磨損試驗機表1.2MME-2微機控制摩擦磨損試驗機技術參數項目名稱技術指標最大試驗力2500N摩擦力矩測量范圍0～20N.m上、下試樣軸轉速0-600r/min試樣軸向最大移動距離±4mm試驗力相對誤差在10%以上，不超過±2%試驗力重復性相對誤差在10%以上，不超過2%摩擦力矩相對誤差在10%以上，不超過±2%摩擦力矩重復性相對誤差在10%以上，不超過2%溫度適用范圍25℃-60℃時間控制范圍1s-9999min轉數控制范圍1-99999999外形尺寸970×660×1100試驗機凈重約500kg以下是對于國外的一些成熟產品介紹：美國FALEX公司：經過網絡調研可知，該公式具有70多年的歷史并且它是一個專業制造摩擦磨損測試儀器的公司。該公司的生產范圍是非常廣泛的，無論是在機械、化工還是材料領域都有廣泛的應用。迄今為止，該公司生產的最具影響力的摩擦磨損試驗機——四球法磨損實驗測定儀已經在各個國家廣泛應用，并被各國政府所認同。四球法磨損磨損試驗機如圖1.4所示，技術參數如表1.3所示。圖1.4FALEX

四球法磨損實驗測定儀表1.3FALEX

四球法磨損實驗測定儀技術參數項目名稱技術指標試驗負荷可變驅動四球試驗機，氣動可變負載最大到180kg標準四球試驗機，固定砝碼和機械桿，最大50kg試驗速度氣動連續可變驅動，60-3600rpm連續可調，可選1-10,000rpm速度轉換組件V形帶和滑輪驅動，提供三種速度選擇600,1200,1800rpm.溫度控制數字溫度控制環境溫度-232℃定時數字可編程定時器(1s-999h)測量F-1519：集成測壓元件和數字顯示摩擦力F-1520：手動測量環境固態或液態(潤滑油、潤滑脂,固態膜涂層等)可選外罩倉增強溫度控制精度可選壓力倉，最大壓力125psi尺寸168cmx91cmx81cm電源220V,50/60Hz、10A氣源80psi干燥空氣(F-1519)1.3發展趨勢隨著科學和技術的不斷發展，越來越多的人開始關注摩擦磨損技術，對于摩擦磨損試驗機來說，它主要有以下幾種發展趨勢：（1）更高程度的機電一體化：采用合適的電機來代替傳統的機械調速系統。迄今為止，機電傳動系統已經較為成熟，它的調速比非常高。用該系統可以完成多種運動形態，例如直線、擺動運動等。采用合適的電機帶動主軸，最大的優點是簡化機械結構以及降低能量消耗；（2）添加微計算機：目前，微型計算機的性價比是非常高的，操作也很簡單，并且性能比較穩定。微計算機可以用來控制試驗機，使數據采集更加準確，并簡化試驗機的操作。（3）簡化試驗過程；（4）提高精度，減少試驗結果的偶然性和特殊性。1.4小結本次設計的摩擦磨損試驗機主要應用在高溫高速的情況下，它的類型屬于銷盤式摩擦磨損試驗機。所設計的試驗機性能要求如下：（1）主軸轉速：，可實現無級調速；（2）工作溫度：攝氏度以下；（3）加載范圍：，采用的加載方式為砝碼加載；（4）樣品盤尺寸：直徑為，厚度不能超過。本次設計的摩擦磨損試驗機必須滿足性能要求。在本次設計中，首先進行相關的設計計算，然后對摩擦磨損試驗機的機械結構進行設計，最后用SolidWork畫出整個試驗機的三維結構圖。2摩擦磨損試驗機的影響因素摩擦磨損試驗是研究材料磨損性能必不可少的試驗，進行該試驗的原因是試驗機可以模擬出理想化的摩擦系統，可以更好的確定出參數。摩擦磨損試驗機的基本系統如圖2.1所示，它可以測量出載荷、速度、溫度、摩擦力和表面特征等參數。因此，在摩擦磨損試驗機的設計過程中，必須考慮它的設計目的和設計要求，并根據設計目的與要求進行設計。它的構思圖如圖2.1摩擦磨損試驗機的基本系統所示，它的運轉變量在工作時必須是可調的，至于選擇什么樣的參數要根據需求決定[4]。在下圖2.1中，1和2為摩擦元素，3為潤滑劑，4為氣氛。圖2.1摩擦磨損試驗機的基本系統2.1試驗條件的影響運動狀態影響：就摩擦磨損試驗而言，不同的運動狀態，對試驗結果的影響是不同的，其中摩擦副的結構會嚴重影響摩擦磨損試驗的結果。但是在一般情況下，運動狀態和摩擦副結構是不會發生變化的，然而也有一些特殊的情況，例如當添加附件的時候可能會發生變化。添加附件的公司，最常見的是美國FALEX公司，該公司形成了許多摩擦副的形式。滾動、自旋、滑動和沖擊是常見的試驗機摩擦副。對摩擦磨損試驗機來說，對運動形式的要求精度是非常高的，需要考慮，對運動位置的精度要求很低，一般不予考慮。負荷的影響：負荷在摩擦磨損試驗機的工作過程中扮演了一個非常重要的角色。它與其它參數不同，它對精度的要求是非常高的，并且模擬時始終處于穩定狀態。為了獲得合適的負荷精度，在試驗時最常用的辦法是減少加載裝置中的阻力。在2018年的一項調查中，就試驗機的加載方式而言，經常被使用的有電磁式、機械式、液壓式等。其中機械式的加載又可分為重物、杠桿、彈簧，除此之外還有一種不常見的方式是三者的組合。前兩者的加載系統具有許多優點，例如機構簡單，精度高，存在過載保護，然而它也存在缺點，最大的缺點是容易產生振動和沖擊。對于彈簧加載來說，它在加載過程中產生的振動是非常小的，它最大的缺點是精度低，很難實現負荷穩定。難實現負荷穩定還有另一種加載方式，叫做液壓式加載，該加載方式又可分為靜壓和動壓兩種。還有一種加載方式因成本較高而不常用，該種加載方式為電磁加載。恒比壓的影響：針對摩擦磨損試驗機來說，它的類型是非常多的，并且對恒比壓的要求也很高，難以實現。為了實現恒壓比，最常用的方法如下：對材料進行磨損試驗時，保證它與磨盤的接觸面始終不變，這樣就可以確定恒壓比(如圖2.2所示)。圖2.2以摩擦副結構保證恒圧比當摩擦時接觸面積發生變化。在做試驗時接觸面積逐漸增大，此時要想實現恒壓比，最好的方法是按照一定規律增加負荷。理研一大越式高速磨損試驗機就運用到了這中方法的，它的原理圖如圖2.3所示。在2.3圖中裝置1為凸輪，裝置2為搖桿，裝置3為齒輪齒條，裝置4為彈簧，裝置5和裝置8為齒輪齒條，裝置6為旋轉圓環器件，裝置7為片狀試件。圖2.3理研一大越式高速磨損試驗機原理圖（c）為了保證恒壓比，在同一時間內，記錄摩擦副的接觸面積，記錄摩擦副的實驗負荷，在記錄之后對各數據進行處理，得出負荷的大小，控制負荷，使它隨著接觸面積的變化而變化。該方式與前兩種方式相比，具有先進可靠的優點，但是也有操作復雜的缺點。造成這一缺點的主要原因是接觸面積很難測量。（4）滑動速度的影響：滑動速度是進行摩擦磨損試驗時的關鍵參數，因此它對摩擦磨損具有很大的影響。該速度有兩個滑動方式，一個是單向滑動，另一個是雙向滑動。其中，雙向滑動又可分為擺動和往復式兩種。對于試驗機來說，它可以通過多種方式來實現擺動，常見的有機械和電機兩種。往復直線運動最簡單的是通過曲柄滑桿機構實現的。本次所設計的機器速度要求是可調的，常見的調速方式有兩種，一種是有級調速，一種是無級調速，前者是通過改變齒輪轉速和帶輪轉速的比值實現的，而后者無級調速又可分為機械式和電機式兩種，其中電機式要比機械式的應用范圍更廣，并且的它的速度更加穩定，為了調節速度一般采用的控制方式為閉環控制。常見的有直流伺服電機，它的調速范圍很廣，最低可達到1.2r/min。（5）溫度的影響：溫度同運動狀態一樣對試驗的影響是很大的，對于一些特殊的材料來說，溫度是必須考慮的。在高溫環境下做實驗時，最常用的加熱方式是電阻絲加熱。因此，想制造一個高溫試驗機，我們就必須考慮它一些部件的隔熱問題，同時還要考慮材料的耐熱性等問題。同理，對于低溫試驗機來說，制冷需要使用適當的方式，并且要保證零件能承受一定的低溫。（6）氣氛的影響：氣氛對摩擦磨損試驗機的影響是非常大的，控制氣氛主要是在做真空試驗時考慮的。在做真空試驗時，必須要對氣氛進行控制。對于想調節濕度的摩擦磨損試驗機，現階段，應用最多的方法是，選取一個可以有效密封的罩子，在罩子中放入適當的水，然后將它放在試驗機的摩擦副上。調節濕度還有另一種方法是添加一個濕度傳感器，用它來調節濕度。除此之外，一些用于特殊場合的試驗機，例如在真空條件下做試驗的試驗機，它對真空度的要求是非常高的。創造一個真空環境，可以使用的方法有許多，最常用的是用真空泵抽真空，但是要注意的是必須保證密封性良好。一些試驗機運用了磁力傳動的方式，很有效的提高了真空度。（7）試驗時間的影響：試驗時間的長短一般是由具體的試驗來決定的。現階段來說，大多數的試驗機都不會安裝定時裝置，但是也有少部分的高校和研究所安裝該裝置，該裝置的工作原理是原理是通過控制動力源的大小來實現時間的控制，還有一些定時裝置的原理是通過調節摩擦力的極限來控制機器開關。定時裝置還有一個重要的作用是過載保護。2.2試驗負荷的影響對于負荷來說，不同的負荷產生的影響是不同的，所以是必須考慮的。加載方式也可以影響負荷的測量，不同的加載方式隨負荷的變化而變化。Timken試驗機是機械式杠桿一砧碼加載的，它主要是通過所加的砝碼來確定負載的。機械式彈簧加載最常見的試驗機是AMSLER試驗機，它測量負荷時靠彈簧的形變得出的。液壓加載最常見的試驗機MQ-800型四球式摩擦試驗機，是通過換算油缸的壓力得到負荷的數值。除了上述幾種方式之外，用負荷傳感器測量負荷是最輕松的一種測量方式，為了較少測量誤差，一般都將負荷傳感器安裝在摩擦副附近。摩擦力的影響：在進行摩擦磨損實驗時，試驗過程中只需要測量摩擦力的大小而不需要測量摩擦系數。這么做的一個原因是與摩擦系數相比，摩擦力更容易測量。在測得摩擦力后，根據公式，就可以得出摩擦系數，其中P為負荷。同理，也可以已知摩擦系數確定摩擦力。測量摩擦力有兩種方法，一種是用彈簧等彈性元件來測量，然后按彈簧的計算公式算出力的大小，另一種是側量軸的扭矩。當采用第一種方法測量F時，由于法向力是固件運動時必然產生的，所以應該盡量較少摩擦力，這樣可以增加摩擦力的測量精度。當提到摩擦力，就不得不提摩擦扭矩，一般來說摩擦扭矩都是用傳感器來測量的，該傳感器可以安裝在靜軸或動軸上。對于動軸和靜軸來說，要想測得摩擦力，首先要確定傳感器能輸出信號。當對摩擦扭矩進行測量時，一般是將扭矩轉換成拉壓力來進行測量（見圖2.4），但是這樣測量的誤差比較大，當超過允許值時不能使用。圖2.4將摩擦扭矩轉化成拉力或壓力的測量速度的影響：在進行摩擦磨損試驗時，能否避免試驗結果具有偶然性和特殊性，主要是由每次試驗的儀器工作狀態是否始終保持不變決定的。測量速度，現在常用的是西德公司的SRV型試驗機。測溫方法的影響：工作環境溫度、室內溫度、潤滑油溫度和摩擦副表面溫度，都是做摩擦磨損試驗時必須測量的溫度，在這些溫度中，摩擦副表面溫度是非常難測量的，主要原因是它在里面。紅外線測溫法和電偶測溫法都是經常應用在試驗機上的測溫方法，這兩種方法有一個共同的特點是它們測得的都是接近值，造成這一現象的原因是電偶只能安裝在摩擦副的附近，只能測得它附近的溫度，對于減小測量誤差，最好的方法是修正測量結果。測量誤差最小的方法是自然熱電偶法，該方法基本可以準確的測得摩擦副表面的溫度，它的原理是將待測件組合成熱電偶的一部分，但是該方法也有缺點，最大的缺點是可能會受到潤滑油的影響，導致潤滑油進入電偶使測量裝置損壞，所以該方法不常用。（4）磨損量的影響：現階段，測量磨損量還是很困難的。以前，最常用的測量方法是將待測件卸下，然后手動測量磨痕。現在，常用的方法是電測法，即根據試驗中測得摩擦副的相對位移，完成磨損量的在線監控。3試驗機的設計分析3.1試驗機的整體分析根據第二章所述的內容可以很容易的確定摩擦磨損試驗機的機械結構主要由主傳動、加載、摩擦盤夾持、摩擦銷軸向和徑向進給、加熱及冷卻系統等系統組成。對這些系統進行組合可得到不同的整體設計方案，然后對各個方案進行分析，最后選擇合適的方案。3.2設計方案的制定通過對試驗機的整體分析，以及各個系統的組合設計，可得出如下四種設計方案：一、設計方案一設計方案一的方案圖如圖3.1所示：圖3.1設計方案一設計方案一各部分的組成：主傳動系統：方案一的主傳動系統為圖3.1方框中的部分。該部分的工作原理為電機帶動齒輪轉動，然后齒輪間進行齒輪傳動，再然后齒輪帶動主軸轉動，最后主軸帶動摩擦盤旋轉，以實現磨損工件的作用。摩擦盤夾持系統：摩擦盤夾持系統如圖3.1中虛框部分。夾持器是與主軸相連的，在主軸的作用下而運動。本次設計的夾持器為通用的。加載系統：伺服控制連續加載。摩擦銷軸向和徑向進給系統：軸向進給是通過絲杠螺母之間的相互作用實現的。摩擦銷的軸向移動，是依靠步進電機和編碼器帶動的。徑向進給是通過調節手輪實現的。加熱及冷卻系統：因為加熱處溫度較高，所以應在加熱爐處添加隔熱層，隔熱層材料應采用石棉。二、設計方案二設計方案二的方案如圖3.2所示：圖3.2設計方案二設計方案二各部分的組成：主傳動系統：方案二的主傳動系統為圖3.2方框中的部分。工作原理為電機帶動主軸轉動，然后主軸帶動摩擦盤轉動，進而實現摩擦工件的作用。摩擦盤夾持系統：摩擦盤夾持系統如圖3.2雙實線框所示，基本與方案一相同，但它不是通用的。加載系統：彈簧加載。摩擦銷軸向和徑向進給系統：徑向進給主要是通過調整手輪來實現的，手輪轉動，絲杠也會運動，進而實現摩擦銷的徑向進給。對于實現摩擦銷的軸向移動，它也是絲杠旋轉帶動的，而此時是依靠步進電機和編碼器帶動的。加熱及冷卻系統：加熱爐處的設計基本與方案一相同，不同的是，為了冷卻主軸，在主軸的外部包裹了一層銅管，用銅管做冷卻管，并在銅管中加入冷卻用的冷卻水。三、設計方案三圖3.3是設計方案三的方案圖：圖3.3設計方案三設計方案三各部分的組成：主傳動系統：主傳動系統如圖3.3實線框部分所示。該原理為電機帶動帶輪轉動，然后通過傳送帶帶動主軸轉動，最后主軸帶動摩擦盤進行旋轉，進而實現摩擦工件的作用。摩擦盤夾持系統：摩擦盤夾持系統如圖3.3雙虛線部分所示。基本同方案一一致，也是通用的。加載系統：彈簧加載。摩擦銷軸向和徑向進給系統：本方案中絲杠的旋轉是通過電機和編碼器控制的，為了更好的使銷子軸向運動，可通過改變橫梁的豎直位置來實現；絲杠由手輪和分度盤旋轉帶動，二者均是手動帶動的，銷沿摩擦盤的軸向進給，可通過絲杠螺母相互運動實現。加熱及冷卻系統：因為加熱處溫度較高，所以在加熱爐處添加了石棉隔熱層。四、設計方案四圖3.4是設計方案四的方案圖：圖3.4設計方案四設計方案四各部分的組成：主傳動系統：主傳動系統如圖3.4實線框所示，它的工作原理與方案三相同。摩擦盤夾持系統：摩擦盤夾持系統如圖3.2雙虛線框所示，它的結構與方案三相同。加載系統：砝碼加載。摩擦銷軸向和徑向進給系統：本次設計中電機和編碼器的作用是控制絲杠的旋轉，為了更好的使銷子軸向運動，可通過改變橫梁的豎直位置來實現；絲杠由手輪和分度盤旋轉帶動，二者均是手動帶動的，銷沿摩擦盤的軸向進給，可通過絲杠螺母相互運動實現。加熱及冷卻系統：因為加熱處溫度較高，所以應在加熱爐處添加隔熱層，采用的隔熱層材料為石棉。3.3方案分析現對四個方案進行比較。方案一采用的傳動方式為齒輪傳動，它的好處是安裝精度低且傳動比恒定，并可以使電機不至于因為過載而損壞。齒輪傳動也有缺點，例如噪音大等，噪音主要是由機器零件碰撞產生振動而引起的，對于齒輪傳動來說，在劇烈震動的情況下可能會影響試驗機的精度。該方案主軸處沒有冷卻裝置，在主軸長時間工作的情況下，可能會導致溫度升高，導致主軸發生彎曲變形甚至折斷。主軸的彎曲變形會產生很大的影響，不僅會降低試驗機的使用壽命，也會降低它的測量精度。采用的加載是伺服控制連續加載，它最大的好處是精確度高，但是它也有許多缺點，例如結構復雜、成本高。摩擦銷徑向運動是手輪和分度盤作用的結果，該方式雖然結果簡單，但是橫梁的剛性不好，會造成較大的誤差。絲杠螺母的運動是由電機帶動的，該種方式經濟性要求高，結構復雜，并且測量精度不太高。方案二傳動方式為電機通過連軸器帶動主軸旋轉，該方案最大的特點是結構簡單、抗震性好。當電機帶動主軸轉動時會產生一定的熱量損失，所以該試驗機效率不高。為了減少熱量損失，故可在主軸處安裝了冷卻裝置。由于主軸有熱量損失，所以冷卻管的作用不是很明顯，并且維護也是很困難的。摩擦盤與主軸上端的連接采用的是螺栓連接，故要在摩擦盤的中心打一個孔，打孔后摩擦盤的運動穩定性不易保證，剛度也會降低很多，并且不是什么材料都能在中間打孔的，例如陶瓷等脆性材料。加載系統采用彈簧加載，該系統的優點是結構簡單，缺點是測量精度不高，造成這一缺點的原因是彈簧自身的性質，它易受環境的干擾。摩擦銷徑向運動是手輪和分度盤作用的結果，該方式雖然結果簡單，但是橫梁的剛性不好，會造成較大的誤差。絲杠螺母的運動是由電機帶動的，該種方式經濟性要求高，并且測量精度不太高。方案三采用的傳動方式是帶傳動，它是由電機帶動的。該傳動的優點是基本沒有噪音、可以過載保護且傳動平穩等。但是帶傳動也有許多缺陷，例如彈性滑動和打滑，其中彈性滑動是帶的一種性質是必然發生的，不可避免的，而打滑是帶傳動的失效形式，因此帶傳動的傳動效率不高且不能保持準確的傳動比。本方案的摩擦盤夾持器由于是特制的，所以它的適用范圍是比較廣的。加載系統采用彈簧加載，該系統的優點是結構簡單，缺點是測量精度不高，造成這一缺點的原因是彈簧自身的性質，它易受環境的干擾。通過調整手輪和分度盤可以有效的控制摩擦銷的軸向位移，該方式最大的缺點是效率低。摩擦銷的軸向位移是靠電機控制的，它最大的缺點是不方便維修。方案四采用電機通過同步帶帶動主軸。該傳動方式的特點是噪聲低、可過載保護等。基本滿足方案三傳動的一切優點，與方案三最大的區別是同步帶傳動不會出現打滑，因此它的傳動效率比較高并且傳動比穩定，可使主軸保持一定的速度轉動。該方案中電機帶動主軸轉動的過程中熱影響是非常小的，采用特制的摩擦盤夾持器不僅擴大了試驗機的適用范圍，也使試驗機的結構更加完整。采用的加載系統為砝碼加載，它的主要特點是準確度高、結構簡單等。橫梁和立柱是相對靜止的，二者可以繞軸進行轉動，所以測量準確、操作穩定、結構簡單和效率高是系統最大的優點。用手輪和分度盤控制橫梁和立柱的整體位移，可以更加準確的控制銷沿盤的徑向位移，所以精度高。綜上所述，選擇設計方案四為設計方案。因為該方案具有結構簡單，經濟性好，精度高等特點，其它方案沒有方案四好。4摩擦磨損試驗機結構設計的相關計算4.1試驗機的主要性能指標的確定查找摩擦磨損試驗機的相關資料，結合設計要求，確定出摩擦磨損試驗機的性能指標如下[5]：（1）主軸轉速：，可實現無級調速；（2）工作溫度：攝氏度以下；（3）加載范圍：，采用的加載方式為砝碼加載；（4）樣品盤尺寸：直徑為，厚度不能超過。4.2試驗機的主傳動系統的相關計算設計試驗機的傳動路線為：變頻調速三相異步電動機→同步帶和帶輪→主軸→摩擦盤夾持器→摩擦盤[6-8]，摩擦磨損試驗機的調速為無級調速，選擇的電機為三相異步交流電動機。4.2.1電機選擇設摩擦盤和摩擦銷之間的動摩擦系數為，所以摩擦產生的最大功率的公式為：（4-1）式中：是摩擦產生的最大功率（Kw）；是相互作用力（N）；是相對運動速度（m/s）；是滑動摩擦系數；是正壓力（N）；是摩擦力作用電相對旋轉軸的距離（m）；同步帶的傳動效率：滾動軸承的傳動效率：則總傳動效率：電動機的輸出功率公式為：（4-2）故為保證電動機可以達到工作功率，現取負荷率為0.85。所以電機的功率為：。根據電機的功率，選擇YVF80M2-4(摘自JB/T7118-2004)的電機，該電機的各參數如表4.1所示，電機的安裝尺寸及公差如表4.2所示，電機的外形尺寸如表4.3所示，電機的外形圖如圖4.1所示，安裝尺寸圖如圖4.2所示[9]。表4.1YVF80M2-4型電機參數表序號1234參數額定功率（）額定轉矩（）同步轉速（）電機軸直徑（）數值0.754.5139019圖4.1YVF80M2-4電機的外形圖圖4.2YVF80M2-4電機的安裝尺寸圖綜上所述，經過上述的設計計算，為滿足設計的要求，本次設計選擇的電動機為YVF80M2-4型電動機。表4.2YVF80M2-4電機的安裝尺寸及公差表安裝尺寸及公差型號AA/2BCDEFG機座號級數基本尺寸極限偏差基本尺寸基本尺寸基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差80M212562.5±0.510050±1.519±0.00940±0.316±0.035.5±0.1表4.2YVF80M2-4電機的安裝尺寸及公差表（續表）安裝尺寸及公差HKMNPRST孔數基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差位置度公差基本尺寸基本尺寸極限偏差基本尺寸基本尺寸極限偏差基本尺寸極限偏差位置度公差基本尺寸極限偏差凸緣孔數80±0.510±0.36φ1.0165130±0.0142000±1.512±0.43φ1.03.5±0.124表4.3YVF80M2-4電機的外形尺寸表序號12345位置ABACADHDL尺寸1651751452203704.2.2同步帶傳動的計算1、功率計算：(4-3)式中：是同步帶傳動的工況系數，取1.40；2、選擇帶型和節距：根據計算功率和，選擇L型同步帶。齒形如圖所示（圖4.3），各參數如下[10]：周節制其節距：；齒形角:40;齒根厚s:4.65mm;齒高:1.91mm;帶高:3.6mm;齒根圓角半徑:0.51mm;齒頂圓角半徑:0.51mm;圖4.3齒形圖3、小帶輪齒數：根據國標(JB/T7512.2-1994)[11]，查取，因為，所以根據設計方案取；小帶輪節圓直徑：小帶輪直徑的計算公式如下：（4-4）可按上述公式（4-4）計算，可查得出小帶輪直徑為。5、大帶輪齒數：根據設計方案四可知，帶傳動為同步帶傳動。同步帶傳動過程中，速度不發生變化，因此兩帶輪的齒數相等都為25。6、大帶輪節圓直徑：由公式（4-4）可以得出大帶輪節圓直徑為：帶速計算：帶速的計算公式如下：（4-5）通常L型，則符合要求。8、初定軸間距：根據機械手冊知，軸間距公式如下[12]：（4-6）即，取。9、計算帶長及齒數：帶長的計算公式為：（4-7）查機械設計手冊得，齒數；10、實際軸間距計算：實際軸間距計算分為兩種情況，軸間距可調整時：（4-8）軸間距不可調時：（4-9）（4-10）根據設計要求，軸間距是可調的，則小帶輪嚙合齒數：小帶輪嚙合齒數的計算公式為：（4-11）小帶輪的嚙合齒數為：基本額定功率：基本額定功率的計算公式為：（4-12）式中：—寬度為的帶的需用工作拉力（N），查機械手冊[13]；—寬度為的帶單位長度的質量（kg/m），查機械手冊；基本額定功率是各帶型基準寬度的額定功率，(摘自GB/T11362-1989)。則計算帶寬：同步帶寬度的計算公式為：（4-13）式中：—嚙合齒數系數，查機械設計手冊；應按表4.4選取標準值，一般小于；式中：。按照以上設計要求要求，可以確定公稱帶寬12.7mm，代號050。、作用在軸上的力：徑向力的計算公式為：（4-14）則帶輪的結構和尺寸：圖4.4直邊齒帶輪的尺寸和公差直邊齒帶輪的尺寸和公差圖如圖4.4所示。根據直邊齒帶輪的尺寸和公差(摘自GB/T11361-1989)[14-15]，可以查得：齒槽底寬:3.05±0.10；齒高:2.67(0，-0.10)；槽半角φ±1.5°:20；齒根圓角半徑:1.19；齒頂圓角半徑:1.17(+0.13，0)；節頂距:0.762；外圓直徑:；外圓節距:(z—帶輪齒數)；根圓直徑:；4.2.3主軸計算1、轉矩計算：綜上所述，可以得出，則轉矩為：2、軸的最小直徑計算：軸的最小直徑計算公式為：（4-15）主軸的材料選擇為，查設計手冊可得，[16]。則，取即主軸上直徑最小處：軸的結構設計：（1）按照設計要求確定軸的各段直徑和長度，如圖4.5所示。圖4.5主軸結構設計（2）擬定軸上的零件裝配方案，見圖4.6所示。圖4.6軸上零件的裝配方案1）為了滿足帶輪的尺寸要求，。2）擬定軸承。對于設計的試驗機來說，它的軸承須同時承受兩個力的作用，既軸向力和徑向力。故本次設計選擇深溝球軸承和推力球軸承。所選推力球軸承的型號為51206，軸承尺寸為；所選深溝球軸承型號為6206，軸承尺寸為。綜上所述，取，。3）根據結構要求擬定，；，EQ；，；，。（3）軸的強度校核。按鈕局強度條件計算，公式如下（4-16）已知，則。根據設計軸的最小直徑為，EQ，故軸符合要求。4.2.4主軸上鍵的強度校核在本次設計中，鍵所在軸段處的直徑為24毫米。根據機械設計手冊，可以選出鍵的尺寸為。普通平鍵連接的強度計算公式為[17-19]：(4-17)式中：是軸的直徑；是鍵的工作長度，；是鍵的高度；是許用壓力；鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，；傳遞的轉矩，取，，；則故鍵符合要求。4.2.5橫梁的強度校核對于橫梁來說，它在試驗機中的地位是不可替代的，所以需對其進行強度校核。但是再本試驗機中，它所需承受的力最大僅為20N，所以不需對它進行強度校核，只需讓它有足夠的強度和剛度即可。4.2.6絲杠螺母副的相關計算摩擦銷沿摩擦盤的軸向運動和徑向運動，是依靠絲杠螺母副的傳遞運動實現的。但是它傳遞的力是比較小的，所以一般情況下可以忽略不計。故不需對其進行強度校核，只需做結構設計。螺母沿軸向移動的距離的公式為：（4-18）式中：是螺桿轉角，rad；是導程，mm；是螺距，mm；是螺紋線數；本次設計取；絲杠帶著摩擦銷運動，摩擦銷可移動40mm，因為二者之間有一定的空隙，所以取螺紋長度；此處設計為手輪轉動8圈，螺紋移動40mm，即：螺紋移動的設計公式為：（4-19）即；由此可知：。螺紋中徑的計算公式為：（4-20）式中：是螺母形式參數，如果是整體式的螺母，一般取，對于分體式螺母，一般取；是螺紋副許用壓強，；在本次設計中取，；將數據帶入可得：故有由系統結構特點，取：；絲桿公稱直徑，小徑：；螺母高度：；絲桿旋動圈數：；基本牙型高度：；工作強度：；故工作壓強滿足要求。為了保證自鎖，螺紋升角:；螺紋牙根部的寬度：。4.2.7軸承的校核軸承是機器必不可少的一個零件，因為它所需要承受軸上的力，所以必須對其進行校核。在本次設計中絲杠和橫梁處的軸承、主軸和絲杠處都用到了軸承。其中前者由于只是起到支撐作用，所以可以忽略它受到的力，二者的轉速是比較低的，甚至比軸承的極限轉速低很多。所以軸承的設計要求很容易達到，并且軸承校核不必進行。所以只對主軸上的軸承進行校核，主軸上的軸承又包括深溝球和推力球軸承兩種[20-21]。一、深溝球軸承壽命校核1、根據主軸結構，可得出：；由帶輪計算可知：；；；則：；EQ；；由可查機械設計手冊得出，深溝球軸承值最小為0.22，可以得出此式：2、初步計算當量動載荷P，公式如下：（4-21）查機械設計得，取；；；則。3、求軸承應有的基本額定動載荷，公式如下：（4-22）則4、演算軸承壽命，軸承壽命公式如下：（4-23）則。故符合設計要求。推力球軸承壽命校核1、根據主軸結構，可得出：；由帶輪計算可知：；；；則：；EQ；；由可查機械設計手冊得出，推力球承值最小為0.18，可以得出此時：2、初步計算當量動載荷P，公式如下：（4-21）查機械設計得，取；；；則。3、求軸承應有的基本額定動載荷，公式如下：（4-22）則4、演算軸承壽命，軸承壽命公式如下：（4-23）則。故該軸承符合設計要求。5摩擦磨損試驗機的結構設計5.1磨損試驗機的整體結構摩擦磨損試驗機的外觀效果圖用SolidWork畫出，其三視圖如圖5.1、5.2、5.3所示。圖5.1裝配圖（正視圖）圖5.2裝配圖（左視圖）圖5.3裝配圖（俯視圖）5.2箱體的結構設計根據箱體的設計計算，可以得出它的各個尺寸，故可設計出箱體的結構，結構圖如圖5.4所示。圖5.4箱體結構圖5.3橫梁的設計在設計橫梁時，必須要選擇一個合適的杠桿，該杠桿的倔強系數不能太低。除此之外，還應選擇一個幾乎沒有摩擦的傳感器，當摩擦盤轉動時，杠桿會發生一定的變形，該變形程度會被線性差分位移傳感器檢測出來，因此根據檢測值，可以計算出摩擦力的數值。在知道摩擦力的大小之后，根據材料的損失量可以計算出摩擦系數。橫梁的結構圖如圖5.5所示[22-23]。圖5.5橫梁的結構圖本次設計在橫梁的兩側添加了位移傳感器，該傳感器是線性差分的。根據橫梁材料的性質，當它受到摩擦銷的作用力時，會產生一定的變形，通過橫梁的變形，位移傳感器就能計算出它所受力的大小。為了提高位移傳感器的靈敏度和測量精度，故在橫梁的兩個臂上開了凹槽；在橫梁的兩側還設計了一個凸起，該凸起距離支架的長度為5mm，它的主要作用是可以有效的將杠桿與其上的零件分開，因此它可以提高位移傳感器的測量精度。橫梁右端的孔與摩擦銷的配合采用過渡配合，該種配合方式可以更好的保證二者之間的連接，不僅保證了位置精度，也大大減小了銷在豎直方向上的摩擦力。因此在加載過程中，摩擦力對測量精度的影響是非常小的，測量精度是比較高的。5.4支架的設計支架對任何機器設備來說都是必不可少的，本次設計的摩擦磨損試驗機的機架有三種形式，雖然形式不同，但它們有一個共同的特點是受的力小。所以在設計支架的過程中，只需要讓它滿足結構的要求，而不需要考慮力的要求[24]。對與絲杠相連的機架進行分析，該機架為滑動機架。絲杠如圖5.6所示。它的主要作用就像一個轉動軸，當橫梁轉動時，它可以調節它與絲杠的配合，進而來實現銷沿摩擦盤的經向移動。為了防止起支撐作用的橫梁發生側翻，故在支架上添加了一根橫桿。與絲杠相連的移動支架結構圖如圖5.7所示。圖5.6絲杠結構圖圖5.7與絲杠相連的移動支架結構圖5.5摩擦盤夾持器的設計對于摩擦盤的設計來說，它的尺寸是比較小的，并且對于不同的材料，它的加工方式是不同的。例如使用脆性材料的摩擦盤，在摩擦盤上鉆中心孔是困難的，故需要專用的摩擦盤夾持器摩擦盤夾持器在工作時，是隨著需著主軸一起運動的，故需要考慮它的連接方式，本次設計采用螺紋副將其和主軸固定。為了使摩擦盤夾持器的使用范圍更廣，最好的辦法是在摩擦盤下面加一個墊片，墊片的直徑應和摩擦盤的相同，并且厚度是可調節的。對于可轉位車刀刀片這種尺寸小、形狀特殊的試件，一般采用的摩擦盤夾持器為特制的鎳合金盤型夾具[25]。5.6摩擦銷的結構設計本次設計的摩擦磨損試驗機它的工作環境主要是高溫，適用于高溫條件下工作的測試球的常見尺寸有1.5mm、3mm、6mm、10mm，以上均為球的直徑。對于不同尺寸的摩擦球來說，需要根據不同直徑的球來選擇不同尺寸的夾持器。夾持器的結構設計為，中間為空結構，后面為螺紋機構。這種設計方式可以更好的加緊待測件，并且操作簡單，不需要將待測件手動調緊，只需將它放入后端，然后通過零件夾緊即可。針對熱脹冷縮的原理，在夾具的中心處添加一根微型彈簧，這樣可以保證測試件始終被夾緊。夾持器結構圖如圖5.8所示。圖5.8夾持器結構圖結論通過以上分析，本次設計的摩擦磨損試驗機可以有效測得待測件的各個參數，方便最優參數的選擇以及方便摩擦試驗的進行。該摩擦磨損機雖然主要是用來進行實驗室試驗，但它可以應用在各個領域，極大的推動了科研事業的發展。本文介紹了摩擦磨損試驗機的原理和結構，并根據摩擦磨損試驗機的性能參數設計了機器。介紹了本課題的研究意義和目的；闡述了摩擦磨損試驗機的影響因數；列出了多種設計方案，并選擇了最優的設計方案；進行了試驗機機械結構部分相關的設計計算；完成了摩擦磨損試驗機的結構設計使機械結構更加合理。本次設計完全符合實際生產的要求，不僅有經濟性好，結構簡單等特點，而且精度也非常高，可以實現多種功能。但是該設計也有許多不足，電氣控制系統還需要進一步補充。最后用SolidWork畫出零件圖，并完成摩擦磨損試驗機的裝配圖。參考文獻[1]武文忠,郝建東,蘇俊義.高溫磨損試驗機的研制[J].工程與試驗,2002,42(1,2)：15-17[2]王紅梅,曲慶文.摩擦學設計的發展與探究[J].農機化研究,2002,2(2)：38-42[3]桂長林,沈健.摩擦磨損試驗機設計的基礎[J].固體潤滑,1990,10(2),120-136[4]楊學軍,趙浩峰,趙昕月.高溫銷盤磨損試驗機的研制[J].太原理工大學學報,2005,36(4)：477-479[5]李霞,許志慶,楊永.高速摩擦磨損試驗機的總體設計[J].中國儀器儀表,2003,10(1)：19-21[6]桑可正,金志浩.MPX—2000型盤銷式摩擦磨損試驗機的改裝[J].機械科學與技術,1999,18(3)：470-471[7]何國仁,曾漢民,楊桂成.高溫摩擦磨損試驗機的研制[J].試驗技術與試驗機,1991,31(5)：11-16[8]王斌,蔡興旺.一種摩擦磨損試驗機的設計[J].農機化研究.2003,00(4)：118-119[9]馮辛安.機械制造裝備設計[M].北京：機械工業出版社,2004.1：36-45[10]成大先.機械設計手冊（單行本）機械傳動[M],第5版.北京：化學工業出版社,2004.1：15-17[11]成大先.機械設計手冊（單行本）機械工程材料[M],第5版.北京：化學工業出版社,2004.1：8-13[12]成大先.機械設計手冊（單行本）減（變）速器&電機與電氣[M],第5版.北京：化學工業出版社,2004.1：25-36[13]成大先.機械設計手冊（單行本）連接與緊固[M],第5版.北京：化學工業出版社,2004.1：18-25[14]濮良貴,紀名剛.機械設計[M]，第9版.北京：高等教育出版社,2013.05：176-185[15]李凱嶺,宋強.機械制造技術基礎[M]，第2版.濟南：山東科技出版社,2005.9：85-96[16]焦永和,董國耀.機械制圖[M],第4版.北京：北京理工大學出版社,2001.7：125-130[17]周良德,朱泗芳.現代工程圖學[M]，第2版.湖南：湖南科學技術出版社,2000.6：38-45[18]羅迎社.材料力學[M].武漢：武漢理工大學出版社,2004.6：20-25[19]LenartAgnieszka,PawlusPawel,DzierwaAndrzej.TheEffectofDiscSurfaceTopographyontheDryGrossFrettingWearofanEqual-HardnessSteelPair.[J].Materials(Basel,Switzerland),2019,12(19)：28-31[20]XuLinhong,WangRuidong,GenMeijie,LuLuhua,HanGuangchao.PreparationandPropertiesofGraphene/NickelCompositeCoatingBasedonTexturedSurfaceofAluminumAlloy.[J].Materials(Basel,Switzerland),2019,12(19)：10-15[21]陳飛雄,顏君毅,劉毅.不同摩擦副在MM3000型試驗機和TM-3型臺架機上的對比試驗研究[J].內燃機與配件.2020(08)：91-95[22]梁爽,朱鵬,王武榮.摩擦次表層結構演變對40Cr鋼油潤滑摩擦學行為的影響[J].材料保護.2020,53(02)：47-51[23]雷愛蓮,宋萱儀,王愛香.用SRV試驗機評價柴油機油摩擦磨損性能[J].潤滑與密封.2020,45(02)：135-140[24]李建芳,楊士強,沈璟.往復摩擦磨損試驗機測試系統的設計[J].潤滑與密封.2008(10)：85-87[25]李霞,許志慶,楊勇.高速摩擦磨損試驗機的總體設計[J].中國儀器儀表.2003(10)：19-21致謝在本次畢業設計中，不僅很大程度上提高了我的學術水平，也讓我更加明白了我的專業，對我的就業產生了很大的幫助。雖然畢業設計只有短短的幾個月，但他對我的影響是終生的。通過本次畢業設計，不僅鍛煉了我的獨立思考能力，也提高了自己動手查閱資料的能力。在畢業設計最開始的時候，我對摩擦磨損試驗機是一無所知的，但是在指導老師的幫助下我慢慢有了思路，可以把設計進行下去，雖然在設計過程中遇到了許許多多的困難，但是我都挺過來了，過程很艱辛，但是結果是好的。當然，這一切都離不開指導老師對我的幫助。所以，在這里我要感謝我的指導老師，正是因為他淵博的知識、嚴謹的治學態度、高度的責任心以及嚴于律己、待人誠懇的思想品德深深的影響著我。這不僅幫助我順利完成了畢業設計，而且也將成為我受益終生的寶貴財富。在這里，請允許我，再一次感謝我的指導老師。在這里我還有感謝我的父母，如果不是它們的細心照顧，也就不會有我的今天，想要對他們說一聲辛苦了。最后，感謝所有幫助過我的老師和同學，祝他們事事順利！

論文的研究方法和手段有哪些

（1）調查法

調查法是科學研究中最常用的方法之一。它是有目的、有計劃、有系統地搜集有關研究對象現實狀況或歷史狀況的材料的方法。一般是通過書面或口頭回答問題的方式獲得大量數據，進而對調查中收集的大量數據進行分析、比較、總結歸納，為人們提供規律性的知識。

（一）典型例子

調查法中最典型的例子是問卷調查法。它是通過書面提問收集信息的一種方法，即調查人員編制調查項目表，分發或郵寄給相關人員，詢問答案，然后收集、整理、統計和研究。

（二）研究步驟

1.確定調查課題

確定題目時要注意選題是否具有研究的必要性和可能性，同時要注意選題切忌太大，也要避免無意義的重復勞動。

2.制定調查計劃

要明確調查課題、調查目的、調查對象、調查范圍、調查手段、調查步驟、時間安排。

3.收集材料

收集材料時要盡可能保持材料的客觀性，盡可能采取多種手段或途徑。

4.整理材料

將收集到的材料進行整理，以便后續總結歸納、形成結論。

5.總結研究

對整理完的材料進行分析、總結、歸納，得出一般性的結論。

（三）特點

調查法相對其他研究方法來說較為耗時耗力，但也有其優勢，即獲得的一手資料信息真實具體，能夠對研究對象有更加準確、清晰的認識。

（2）觀察法

觀察法是指人們有目的、有計劃地通過感官和輔助儀器，對處于自然狀態下的客觀事物進行系統考察，從而獲取經驗事實的一種科學研究方法。