销盘高温高速摩擦磨损试验机.doc

毕业设计是大学里的最后一次设计任务，是一次对自己专业知识系统学习的总结和检验，旨在培养自己综合运用所学基础知识、专业知识去分析和解决实际生产中所遇到的问题的能力，树立正确的设计思想，学会运用正确的设计方法进行设计，锻炼自己的动手能力，绘图能力，通过设计去发现问题，找到问题，解决问题，为今后走向社会打下坚实的基础。 本次设计的课题为：“销盘式高温高速摩擦磨损试验机”，该课题属于传统机械设计基础上的创新性改进设计，我国是一个机械制造大国，但机械制造业与世界先进水平仍有不小的差距，在保持传统设计的同时，如何进行创新与改进已成为当务之急，本次设计正是在这样一个思想的指导下进行的。 整个设计过程中，通过知道老师与组员的共同努力，毕业设计进行的很顺利，大家互相帮助，协同工作，充分发挥我们这个集体的力量，在学习与设计的同时也增强了自己的集体荣誉感，其次，我衷心的感谢所有的指导老师对我的悉心指导。当然，由于个人知识以及能力上的缺陷，本次设计还存在一些问题和不足之处，诚望各指导老师指出。 1 概论 1.1本课题研究的目的和意义 摩擦学是由多学科组成的综合性和实践性很强的应用科学。研究以机械学、表面科学与技术、摩擦学材料、摩擦化学为主。为了更好的研究材料摩擦磨损行为，科学家通过借助摩擦磨损试验机来测量摩擦副的摩擦磨损特性等一系列参数。 目前，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、往复式摩擦磨损试验机、四球式摩擦切人式摩擦、擦磨损试验机、磨损试验机、盘销式摩擦磨损试验机等。 摩擦磨损问题普遍存在于人类物质活动的各个方面。如与我们生活相关的汽车、发电、设备、冶金、铁道、宇航、电子和农机等各方面的机械都大量存在着摩擦学的问题。据估计，全世界大约有1/2- 1/3的能源以各种形式消耗在摩擦上，假如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3种主要的失效形式之一，可想而知它所导致的经济损失是多么巨大的，大约有80%的机械零件由于各种磨损导致失效。特别是随着人类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向于重载、高速、高效率化，怎样控制和改善机械的摩擦磨损状况且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。 摩擦试验机大多数中采用静态选位法观察摩擦试件，虽然简单易行，但却不能获得摩擦过程的动态信息，更不必说（摩擦）过程进行动态观测及动态数据记录；另外加上由于受到试验机转速的限制，摩擦副相对运动的速度大多较低（一般不超过10m/s ）。然而现代机械装备中许多摩擦副的相对滑动速度相当高，如高速 列车运行时的速度约为300km/h，制动时制动盘与刹车片之间摩擦速度为60～70m/s.而目前还未曾见到可用于高速条件下数据动态测量所需的商用摩擦磨损试验机。 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。 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的摩擦磨损试验机的厂家。早在1964年为了满足了我国石油工业和材料相关工业的发展需要，济南试金集团从开始研制MQ-12型四球摩擦试验机起，于1965年研制成功并投入生产，又在1966年又研制成功MM-200型磨损试验机，这两种试验机研制成功标志了我国已具有了自行研制摩擦磨损试验机的能力。在最近的几年，涌现出了一批新兴生产摩擦磨损试验机的企业，也有不少优质产品面世。 济南竟成测试技术有限公司生产的SFT-2M销盘式摩擦磨损试验机： 图1.1 SFT-2M销盘式摩擦磨损试验机 仪器的工作原理：本试验装置只适用于材料涂层和材料表面的摩擦磨损的相关测试。但可提供较宽的负载范围和旋转速度。可进行球－盘、栓（销）－盘、盘－盘的不同摩擦副的相关试验，精确测量在不同摩擦方式下，材料的摩擦系数、磨痕深度及耐磨性，操作简便，测量精度高。 主要技术指标： 载荷范围： 1N～200N(100g～20kg ) 旋转速度： 100～4500r