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学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

摩擦磨损实验实验报告

汪骏飞（机自92学号

一、实验目的

1.摩擦系数和磨损量的测量

2.了解和熟悉表面粗糙度测量仪、电子分析天平、多功能摩擦磨损试验机等实验仪器的

基本原理与实验步骤

二、实验仪器

1.表面粗糙度测量仪

2.光学显微镜

3.电子分析天平

4.多功能摩擦磨损试验机

三、实验内容

1.摩擦系数的读取

2.磨损量的测量

3.磨损前后的表面形貌的显微观察，辨别磨损形式

四、实验步骤

1.用丙酮在超声波中清洗钢球和圆盘，然后用脱脂棉球擦拭；最后热风吹干待用

2.将一个清洁钢球安装在球夹具中，并固定于摩擦试验机

3.测试试样的表面粗糙度

4.用双面胶把圆盘固定于摩擦试验机

5.在实验载荷和速度下，开动电动机驱动主轴旋转

6.试验时间达到给定时间时，关掉电动机，卸去载荷取出试样，并清洗试样

7.用光学显微镜测量球上的磨斑直径，显微镜观察圆盘的磨痕宽度和深度，取平均值

8.清理现场

9.撰写实验报告

五、实验参数

试样：直径9.5mm的钢球；直径30mm，高度5mm的高速工具钢涂层圆盘实验条件：载

荷5n或10n；速度0.05m/s；时间：20min；润滑方式：干摩擦实验内容：

1.摩擦系数的读取：

（1）静摩擦系数

静摩擦系数随着时间慢慢减小，一开始为最大cof=0.004半径：radius=8.999

mm速度：velocity=0m/s力：setforce=-10n（2）动摩擦系数的读取：半

径：radius=8.999mm速度：velocity=53.05力：setforce=-10n

对12000行数据进行数学计算，发现cof在0.28附近，不妨取cof=0.28

3.磨损量的测算：

（1）小钢球

磨损直径d=830.27+838.622=834.45um

已知球半径r=9.5mm求线磨损量：h=r?r2?(2=18.36mm2d磨损体积v=πh2r?3=5.02

×10?3mm3h磨损系数：

取硅薄膜的维氏硬度为1400hv

由archard磨损公式

vh5.02×10?3×1400k===5.85×10?2由以上数据分析知，钢球与硅薄膜之间的磨损属于

严重磨损

（2）圆盘

学而不知道，与不学同；知而不能行，与不知同。——黄睎

圆盘的磨损量图：

上图的圆环宽度为0.15176mm，求出磨损体积为0.53132mm

3.磨损前后表面形貌的观察：

小钢球：3

对于圆盘：

对两个图像的分析发现，两者均为磨料磨损。

六、思考题

1.分析影响测量结果的因素。

测量的环境湿度、温度等会对测量结果产生误差；测量的材料本身的洁净度对结果会产

生影响；测量的方法以及读数误差等会对结果产生影响。

2.涂层以什么形式的磨损为主？