畢業(yè)設(shè)計 (論文 )外文資料翻譯 原 文 題 目： A f 文 來 源： 012)534 生 姓 名： 所在院 (系 )部： 專 業(yè) 名 稱： 機(jī)械設(shè)計及其自動化 先進(jìn)材料的開發(fā)與性能（ 現(xiàn)代物理學(xué)國際期刊：系列會議 第 6 卷（ 2012 年） 534 頁 539 頁 世界科技圖書出版公司 數(shù)位物件識別號（ 201019451200373X 摩擦、磨損和滾動接觸疲勞用多用途試驗機(jī)的發(fā)展 國忠清道省牙山市忠清南 道，鮮文大學(xué)機(jī)械工程系， 336國忠清道省牙山市忠清南道，鮮文大學(xué)機(jī)械工程系， 336 獻(xiàn)摘要 本文介紹了一種新型的摩擦試驗機(jī)。這款摩擦試驗機(jī)是根據(jù) 99 標(biāo)準(zhǔn)搭建的，在 實 驗 機(jī) 上 分 別 進(jìn) 行 了 球 盤 式 、 銷 盤式 、 小 型 推 力 軸 承 的 摩 擦 磨 損 試 驗 ， 這 些 試 驗 是 依 照 99 的標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)建的。我們將這些摩擦和磨損試驗的實驗結(jié)果與經(jīng)韓國（ 驗 儀器批準(zhǔn)的摩擦結(jié)果進(jìn)行了相互對比。對比的結(jié)果顯示，摩擦特性和三種不同的摩擦儀的 動態(tài)彼此之間是相類似的。本文主要的目的就是對新開發(fā)的 摩擦儀器的能力進(jìn)行演示。結(jié) 果表明，這種新開發(fā)的摩擦儀器完全能夠使用球盤式、銷盤式、小型推力軸承配置執(zhí)行摩 擦實驗。 關(guān)鍵字 摩擦實驗；磨損試驗；點對點實驗；點對面實驗；摩擦系數(shù) 1、 文章簡介 我 們 知 道 ， 在 減 少 二 氧 化 碳 排 放 的 舉 措 中 ， 其 中最 為重 要 的 一 個 步驟 就 是 要降 低 相 對 運(yùn) 動中 的 摩 擦 系 數(shù)以 及 相 互 作 用 表 面 的 磨損 程 度 。 尤 其 是 在 一 些 可 變 的 環(huán) 境 之 中 ， 物 體 表 面 和 材 料特 性 的 要 求 對 于 各 行 各 業(yè) 而 言 正 在 變 得格 外 嚴(yán) 格 ， 比 如 說 汽 車 、 飛 機(jī) 以 及 高 速 鐵 路 等 方 面。所以，我們將使用最新開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)測試儀器來對標(biāo)準(zhǔn)的試樣和滑動 /推力軸 承分別進(jìn)行 摩擦測試，該測試儀器是依照 99 的標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行構(gòu)建的。 本文對于三種不同的多功能測試儀（ 發(fā)展進(jìn)行了描述，而這三種不同的多功能 測 試 儀 都 有 能 力 使 用 附 屬 在 單 一 直 立 架 上 的 可 交 換 零 件 來進(jìn) 行 不 同 類 型 的 摩 擦 實驗 、 小 型 的 滑動軸承實驗以及球型 /滾動軸承實驗。這些測試儀分別能夠承受 500 牛、 2000 牛和 10000 牛 的 負(fù) 載 。 這 種 分 類 方 法 主 要 是以 稱 重 傳 感 器 的 范圍 作為 基礎(chǔ) ， 在 小 型 的 多 功 能 測 試 儀 （ 中 獲得 了 點 對 面 的 實 驗 結(jié) 果 ， 然 后再 將點 對 面 的 實 驗 結(jié) 果 和 從 客 戶 機(jī) 組 織 的 摩 擦 儀 中 獲 得 的 數(shù)據(jù) 結(jié) 果 和 從 韓 國 的測 試 認(rèn) 證 機(jī) 構(gòu) 中 獲 得 的 數(shù) 據(jù) 結(jié) 果 來進(jìn) 行 相 互 的 對比 。 我 們 也 進(jìn)行了必要的準(zhǔn)備工作，來確保這三種多功能測試儀的實驗是在完全相同的條件下進(jìn)行的。 同樣，推力滾珠軸承的測試是在小型的多功能測試儀（ 進(jìn)行的，測試所獲得的實驗 結(jié)果可以和之前使用相同的滾珠軸承獲得的實驗結(jié)果來進(jìn)行相互對比。不同的面對面測試、 滑動軸承和滾動接觸摩擦（ 驗?zāi)壳耙策€都在進(jìn)行之中。 2、 多用途摩擦和磨損測試儀的設(shè)計 擦和磨損條件的要求 多功能測試儀（ 指是被 設(shè)計出來用于進(jìn)行多種不同的摩擦和磨損實驗的測試儀 器，如果依照 99 的標(biāo)準(zhǔn)分別進(jìn)行點對面、面對面，球?qū)γ婧?試，以及推力軸 承的測試，如圖表 1 所示。表 1 中為部分設(shè)計條件以及新開發(fā)的多功能測試儀（ 一 些技術(shù)參數(shù)。 表 1：多功能摩擦和磨損測試儀的類型 項目 小型測試儀 中型測試儀 大型測試儀 最大負(fù)載能力 500 牛 2000 牛 10000 牛 最小負(fù)載能力 2 牛 10 牛 稱重傳感器誤差 牛 牛 3 牛 旋轉(zhuǎn) 速度 13000 轉(zhuǎn) 13000 轉(zhuǎn) 13000 轉(zhuǎn) 臨時傳感器 150 150 150 振動傳感器 000盤式（ 銷盤式（ 99） 盤對盤（ 3702 182） 推力軸承（ 3702） 圓錐滾柱軸承（ 圖 1：不同的摩擦和磨損測試類型 用途測試機(jī)的硬 件設(shè)計 圖 2 之中分別為設(shè)計用于開發(fā) 500 牛負(fù)載以及 2000 牛負(fù)載的小型測試機(jī)和中型測試機(jī)。 大 型 的 負(fù) 載 為 10000 牛 的大 型 測 試 機(jī) 結(jié)構(gòu) 目 前 還 尚 在 開 發(fā)建 設(shè)之 中 。 為 了 便 于 從 一 種 測 試 類 型向另外一種測試類型進(jìn)行切換，每一種試驗的介質(zhì)（球型接觸、點接觸等）都被封裝在了 可交換的單元之內(nèi)（比如測試頭），這樣就可以很容易的將試樣放置到夾持單元之中并且進(jìn) 行機(jī)械固定。試驗臺的主要目的在于受力和扭轉(zhuǎn)載荷元件、加載交互的裝備以及樣本夾等。 動力裝置 測試頭和夾持裝置 試驗臺 負(fù)載 圖 2（ a）：小型（左側(cè)）和中型（右側(cè)）的多功能測試機(jī) 夾持裝置 測試頭 負(fù)載元件 樣本夾具 測試頭和夾持裝置 （ a）球形對面的接觸 （ b） c）推力滾珠軸承 （ d）滾柱軸承 圖 3：測試頭的類型 圖 3 中為摩擦實驗的面樣本以及標(biāo)準(zhǔn)推力軸承。 （ a）面樣本 （ b）推力軸承（ 51306） 圖 4：樣本 于控制系統(tǒng)的人機(jī)界面（ 最 初 的 時 候 ， 我 們所 選 擇 的 是 可 編 程 邏 輯 控 制 器 （ 來 作 為 控 制 系 統(tǒng) 。 可 是經(jīng) 過 實 驗 ， 我們發(fā)現(xiàn)可編程邏輯 控制器（ 法獲得實時情況下的可靠結(jié)果，因為在數(shù)據(jù)析取之中 會出現(xiàn)一定的延遲現(xiàn)象。因此，我們決定改用配備有人機(jī)界面的電腦來進(jìn)行實時控制并且可 以讀取實驗的狀態(tài)，如圖 5 所示。 （ a）人機(jī)界面的設(shè)計觸控面板 （ b）主操作員控制面板 圖 5：摩擦和磨損試驗機(jī)操作端的人機(jī)界面控制系統(tǒng) 人們開發(fā)出了單獨(dú)短暫并且固定不變的顯示器用來提取相對可靠的摩擦和磨損的實驗數(shù) 據(jù)，如圖 4 中所示。而這種人機(jī)界面能夠顯示更為可靠的有關(guān)負(fù)載、旋轉(zhuǎn)速度、 摩擦力矩、 測試距離、溫度和振動方面的實驗數(shù)據(jù)。這種控制系統(tǒng)能夠同時處理不同的多功能測試儀 （ 如圖 5 所示。 圖 6：人機(jī)界面控制系統(tǒng)的兼容性 3. 多功能試驗機(jī)的校準(zhǔn)和測試 力軸承的測試 我們使用了多功能測試儀（ 對未經(jīng)過處理的和已經(jīng)經(jīng)過 理的推力滾珠軸 承分別進(jìn)行了摩擦實驗。而摩擦實驗的結(jié)果告訴我們，摩擦系數(shù)減小了。趨勢對比的結(jié)果表 明，使用多功能測試儀（ 推力軸承上面進(jìn)行摩擦實驗是完全可以進(jìn)行的。 是可以歸因于不同的摩擦儀之間的精確度所造成的差異。 圖 7：推力軸承測試（ 1000 牛） 過點對面的測試進(jìn)行校準(zhǔn) 我 們 發(fā) 現(xiàn) ， 使 用 從 驗 儀 器 和 R&D 接 收 到 的 摩 擦 數(shù) 據(jù)來 進(jìn) 行 多 功 能 測 試 儀 （ 的 校準(zhǔn)，實驗條件是完全可以重復(fù)再現(xiàn)的。摩擦測試的初始條件我們設(shè)置為在旋轉(zhuǎn)速度為 100 50 牛的負(fù)載條件下讀取的 100 個實驗數(shù)據(jù)，另外一種實驗條件我們設(shè)置為在旋轉(zhuǎn) 速度為 60負(fù)載在 10 牛的條件下讀取的 100 個實驗數(shù)據(jù)。兩個摩擦結(jié)果的差異被認(rèn)為 （ a） R&D 點對面的測試數(shù)據(jù) （ b） 對照 圖 8：多功能試驗機(jī)的 點對面測試的數(shù)據(jù) 圖 7（ a）中為多功能測試儀（ 實驗結(jié)果與從 驗儀器和 R&D 中獲得的實驗 結(jié)果來進(jìn)行相互的比較，其中，該摩擦系數(shù)是時間的函數(shù)。我們發(fā)現(xiàn)，在穩(wěn)定的實驗條件之 下 ， 兩 個 實 驗 結(jié) 果 出 現(xiàn) 的 平 均 差 異 為 5%。 圖 7（ b） 是 從 驗 儀 器 和 多 功 能 測 試 儀 （ 中獲得的實驗結(jié)果之間的摩擦系數(shù)的相互對比，而該摩擦系數(shù)是距離的函數(shù)，這兩種摩擦實 驗都 是 采 用了 油 潤 滑的 方法 。 從 驗 儀 器中 獲 得 的 摩 擦 系 數(shù) 結(jié) 果 約 為 而 從多 功 能 測試儀（ 獲得的摩擦系數(shù)結(jié)果約為 4、實驗結(jié) 論 多 功 能 測 試 儀 （ 被 設(shè) 計 用 于 使 用 具 有 通 用 部 件 的 單 一 框 架 測 量 和 評 估 不同 的測 試 類 型的摩擦和磨損。小型的多功能測試儀（ 過對兩種不同的測試類型，點對面的測試 以及推力軸承的測試來分別進(jìn)行檢查。其中，進(jìn)行點對面的測試主要是出于校準(zhǔn)的目的。與 距 離 成 函 數(shù) 關(guān) 系 的 摩 擦 系 數(shù) 的 數(shù) 值 是 通 過 客 戶 組 織 的 驗 儀 器 來 確定 的 ， 與 時 間 成 函 數(shù) 關(guān) 系 的 摩 擦 系 數(shù) 的 數(shù) 值 是通 過 確 定 的 。 而 進(jìn) 行 推 力 軸 承 測 試 的 目 的 是 使 用 之 前 對 于 研 究 作 為 對 照 的 基 礎(chǔ) 來 核 實 驗 儀 器 的 性能 。 所 有的 摩 擦 實 驗 結(jié) 果 在 誤 差 范 圍 內(nèi) 都 表 現(xiàn) 出 了相 對的 穩(wěn) 定 性 。 這 一 實 驗 的結(jié) 果 支 持 了 小 型 驗 儀 器 可 以 成 功 用 于 進(jìn) 行 摩 擦 測試和磨損測試的研究結(jié)論。目前 驗儀器的專利還懸而未決，而中型和大型版本的研 究工作還尚在開發(fā)建設(shè)當(dāng)中。 參考文獻(xiàn) 1. J. H. 2010 年 “ 摩擦和磨損測試的發(fā) 展 ” ；韓國機(jī)床工程協(xié)會，第 53 頁。 2. G.， 1999 年 “ 噴丸加工的回顧、現(xiàn)狀和前景 ” ； 料編號： 第 7 屆噴丸加工內(nèi)部會議，第 1 4 頁。 3. . 2007 年 “ 摩擦、磨損和腐蝕測試指引 ” ，不同磨損類型的 識別，第 1 15 頁。 4. 2005 年 “S/W 機(jī)械設(shè)計 ” 。 5. 2004）， “ 精細(xì)陶瓷（先進(jìn)陶瓷、先