1目錄第一章緒論.21.1本課題研究的目的和意義.21.2國內(nèi)外研究概況.31.3發(fā)展趨勢.91.4小結(jié).10第二章摩擦磨損試驗機(jī)的影響因素.112.1試驗條件的影響；.112.2、試驗負(fù)荷的影響；.14第三章方案設(shè)計、分析與比較.173.1試驗機(jī)的整體分析.173.2設(shè)計方案的制定.173.3方案比較.21第四章摩擦磨損試驗機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計的相關(guān)計算.234.1、試驗機(jī)的主要性能指標(biāo)的確定.234.2試驗機(jī)的主傳動系統(tǒng)的相關(guān)計算.234.2.1電機(jī)選擇：.234.2.2同步帶傳動的計算：.254.2.3主軸計算：.294.2.4、主軸上鍵的強(qiáng)度校核：.314.2.5、橫梁的強(qiáng)度校核：.314.2.6、絲杠螺母副的相關(guān)計算：.314.2.7、軸承的校核：.32第五章摩擦磨損試驗機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計.355.1、磨損試驗機(jī)的整體結(jié)構(gòu).355.2、箱體的結(jié)構(gòu)設(shè)計.365.3、橫梁的設(shè)計.365.4、支架的設(shè)計：.375.5、摩擦銷的結(jié)構(gòu)設(shè)計：.385.6、摩擦盤夾持器的設(shè)計：.38第六章結(jié)論.39致謝.40參考文獻(xiàn).41附錄：外文翻譯.錯誤!未定義書簽。1高溫高速摩擦試驗機(jī)摘要：摩擦學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的應(yīng)用科學(xué)，在國內(nèi)的相關(guān)研究中廣泛使用的試驗機(jī)有滾子式磨損試驗機(jī)、四球式摩擦磨損試驗機(jī)、往復(fù)式摩擦磨損試驗機(jī)、切人式摩擦、磨損試驗機(jī)、盤銷式摩擦磨損試驗機(jī)等。摩擦磨損試驗的目的是為了對摩擦磨損現(xiàn)象及其本質(zhì)進(jìn)行研究，正確地評價各種因素對摩擦磨損性能的影響，從而確定符合使用要求的摩擦副元件的最優(yōu)參數(shù)。高溫高速摩擦磨損試驗機(jī)是進(jìn)行高溫高速摩擦磨損試驗的有效設(shè)備，廣泛運(yùn)用于對各種高速刀具的高溫摩擦磨損性能進(jìn)行測試和評價，是高速切削和新型刀具材料研制開發(fā)和應(yīng)用的必備設(shè)備。該設(shè)備是高速加工和刀具材料研究方向研究工作急需的基礎(chǔ)設(shè)備，該設(shè)備可以擴(kuò)展該學(xué)科的研究領(lǐng)域和提高研究水平。關(guān)鍵詞：摩擦、試驗機(jī)、高溫、高速High-temperaturehigh-speedfrictiontesterAbstract:FrictionisaverypracticalapplicationofscientificresearchinChinaiswidelyusedinaroller-typetestingmachineabrasiontester,four-ballfrictionandweartester,reciprocatingfrictionandweartestmachine,cuttingpeoplefrictionandweartestmachine,discpinsandotherfrictionandweartestmachine.Thepurposeoffrictionandweartestsonthefrictionandwearinordertostudythephenomenonanditsessence,thecorrectassessmentofthevariousfactorsonthefrictionandwearpropertiestodeterminecompliancerequirementsofthefrictionpaircomponentsusingtheoptimalparameters.Hightemperaturefrictionandweartesterisheat-efficienthigh-speedfrictionandweartestequipment,widelyusedinvarioushightemperaturefrictionandwearpropertiesoftooltotestandevaluation,andnewhigh-speedcuttingtoolmaterialdevelopedandappliedthenecessaryequipment.Thedeviceisahigh-speedmachiningandcuttingtoolmaterialresearchstudiesneededinfrastructure,thedevicecanbeextendedtothesubjectofbasicresearchandresearchlevel.Keywords:frictiontestingmachine,hightemperature,high-speed2第一章緒論1.1本課題研究的目的和意義摩擦學(xué)是一門實踐性很強(qiáng)的應(yīng)用科學(xué)，研究材料摩擦磨損行為一般需要借助摩擦磨損試驗機(jī)測量摩擦副的摩擦磨損特性等一系列參量。在國內(nèi)的相關(guān)研究中廣泛使用的試驗機(jī)有滾子式磨損試驗機(jī)、四球式摩擦磨損試驗機(jī)、往復(fù)式摩擦磨損試驗機(jī)、切人式摩擦、磨損試驗機(jī)、盤銷式摩擦磨損試驗機(jī)等。隨著冶金、礦山、電力以及工程機(jī)械等行業(yè)的發(fā)展，人們對磨損危害的認(rèn)識有了相當(dāng)?shù)奶岣?。為了弄清磨損機(jī)理以減少有害的磨損，各國學(xué)者對材料在常溫下的各種磨損問題均進(jìn)行了大量的研究，但對于材料在高溫下的磨損問題至今卻研究的較少，這和高溫磨損試驗裝置的缺乏不無關(guān)系。1910年第一臺磨料磨損試驗機(jī)即以問世，1975年美國潤滑工程師學(xué)會（ALSE）編著的“摩擦磨損裝置”一書中所公布的不同類型的摩擦磨損試驗機(jī)也有上百種，但其中大部分都是常溫磨損試驗機(jī)1。近幾十年來，磨損試驗機(jī)和試驗方法雖然有了較大的發(fā)展，但這些試驗機(jī)大多還是由企業(yè)和研究工作者根據(jù)工作需要和實際工況自行設(shè)計制造的，如高溫磨料磨損試驗機(jī)，適合高分子及其復(fù)合材料試驗用的高溫摩擦磨損試驗機(jī)等。只有少數(shù)試驗機(jī)是由專門的試驗機(jī)廠或儀器制造公司制造和供應(yīng)的，而且這些試驗機(jī)大都結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價格較貴，這說明了磨損問題的復(fù)雜性和進(jìn)行實驗室磨損試驗研究的困難所在。摩擦磨損問題存在于人類物質(zhì)活動的各個方面。在汽車、發(fā)電、設(shè)備、冶金、鐵道、宇航、電子和農(nóng)機(jī)等各方面的機(jī)械都大量存在著摩擦學(xué)的問題。據(jù)估計，全世界約有1/2-1/3的能源以各種形式消耗在摩擦上，如果從摩擦學(xué)方面采取正確的措施，就可以大大節(jié)約能源消耗。磨損是機(jī)械零部件3種主要的失效形式之一，所導(dǎo)致的經(jīng)濟(jì)損失是巨大的，大約有80%的機(jī)械零件由于各種磨損導(dǎo)致失效。特別是隨著物質(zhì)文明的進(jìn)步和工業(yè)技術(shù)現(xiàn)代化的發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的開發(fā)使用普遍趨于重載、高速、高效率化，如何控制和改善機(jī)械的摩擦磨損狀況、提高其使用壽命和工作可靠性，已成為機(jī)械工業(yè)技術(shù)人員必須關(guān)注的問題，并促使其研究不斷的深入和發(fā)展。這些摩擦試驗機(jī)多采用靜態(tài)選位法觀察摩擦試件，雖然簡單易行，但不能獲得摩擦過程的動態(tài)信息，更不能對磨損（摩擦）過程進(jìn)行動態(tài)觀測及動態(tài)數(shù)據(jù)記錄；另外由于受到試驗機(jī)轉(zhuǎn)速的限制，摩擦副相對運(yùn)動的速度大多較低（一般不超過10m/s）。然而現(xiàn)代機(jī)械裝備中許多摩擦副的相對滑動速度相當(dāng)高，如高速列車運(yùn)行時的速度約為300km/h，制動時制動盤與剎車片之間摩擦速度為6070m/s.而目前還未曾見到可用于高速條件下數(shù)據(jù)動態(tài)測量所需的商用摩擦磨損3試驗機(jī)。摩擦磨損試驗的目的是為了對摩擦磨損現(xiàn)象及其本質(zhì)進(jìn)行研究，正確地評價各種因素對摩擦磨損性能的影響，從而確定符合使用要求的摩擦副元件的最優(yōu)參數(shù)。摩擦磨損試驗研究的內(nèi)容非常廣泛，如探討摩擦、磨損和潤滑機(jī)理以及影響摩擦、磨損的諸因素，對新的耐磨、減磨及摩擦材料和潤滑劑進(jìn)行評定等。由于摩擦磨損現(xiàn)象十分復(fù)雜，摩擦磨損條件不同，試驗方法和裝置種類繁多，如何準(zhǔn)確地獲取摩擦磨損過程中的參數(shù)變化成為一個十分重要的研究課題。為了探索和驗證機(jī)械工程中摩擦磨損問題的機(jī)理以及有關(guān)影響因素，在摩擦學(xué)研究中開展摩擦磨損測試技術(shù)和數(shù)據(jù)分析研究具有非常重要的作用。高溫高速摩擦磨損試驗機(jī)是進(jìn)行高溫高速摩擦磨損試驗的有效設(shè)備，廣泛運(yùn)用于對各種高速刀具的高溫摩擦磨損性能進(jìn)行測試和評價，是高速切削和新型刀具材料研制開發(fā)和應(yīng)用的必備設(shè)備。該設(shè)備是高速加工和刀具材料研究方向研究工作急需的基礎(chǔ)設(shè)備，該設(shè)備可以擴(kuò)展該學(xué)科的研究領(lǐng)域和提高研究水平。1.2國內(nèi)外研究概況摩擦試驗機(jī)對冶金、礦山、電力以及工程機(jī)械等行業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用,隨著目前世界各國科技的飛速發(fā)展,各個行業(yè)在技術(shù)上的突飛猛進(jìn)摩擦試驗機(jī)對于各行業(yè)的重要性也越來越明顯.目前，世界只有美國、日本、瑞士等少數(shù)幾個國家有摩擦磨損試驗機(jī)的專業(yè)生產(chǎn)企業(yè)，而濟(jì)南試金集團(tuán)是國內(nèi)最早研制和生產(chǎn)摩擦磨損試驗機(jī)的廠家。早在1964年為了滿足我國石油工業(yè)和材料工業(yè)的發(fā)展需要，濟(jì)南試