多功能旋轉(zhuǎn)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的研制.pdf

1、近些年，由于摩擦磨損而引發(fā)的災(zāi)難越來越多，而在摩擦磨損研究過程中，摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)是必不可少的工具。本文運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)、測試與控制技術(shù)及計(jì)算機(jī)技術(shù)自主研制了一款多功能旋轉(zhuǎn)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)，該試驗(yàn)機(jī)接觸方式可在“球-盤”和“銷-盤”之間進(jìn)行切換，可進(jìn)行在最大載荷為10N、最高轉(zhuǎn)速為1500r/min、最高溫度可達(dá)300℃下的摩擦磨損試驗(yàn)，以此探究摩擦磨損機(jī)理。因此，本課題具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)效益。
　　首先，根據(jù)旋轉(zhuǎn)式摩擦磨損

2、試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)指標(biāo)和功能要求，確定了其總體設(shè)計(jì)方案，由機(jī)械結(jié)構(gòu)和測控系統(tǒng)兩部分組成。
　　然后，完成旋轉(zhuǎn)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)詳細(xì)設(shè)計(jì)，其中包括加載系統(tǒng)、裝夾系統(tǒng)、水平滑臺、傳動系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、機(jī)架。利用Creo2.0建立三維模型完成虛擬裝配，借助CAXA繪制零件及總裝配圖紙。通過零件加工和采購?fù)瓿尚D(zhuǎn)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)的樣機(jī)制造。
　　其次，針對研制的試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)了一款專用的力傳感器（“H”型孔懸臂梁式傳感器）:通過Ansys

3、 workbench仿真軟件進(jìn)行靜力學(xué)分析、路徑映射分析、線性分析、諧響應(yīng)分析、瞬態(tài)動力學(xué)分析，得到了傳感器的靈敏度、固有頻率、振幅等參數(shù)，確定了最佳貼片位置，證明了傳感器輸出電壓與力是呈線性關(guān)系，表明了良好的動態(tài)特性、抗偏載能力;仿真結(jié)果與理論值之間的誤差小于10％，證明了研制的傳感器是可行的。
　　再次，完成旋轉(zhuǎn)式摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì):根據(jù)試驗(yàn)機(jī)控制系統(tǒng)的功能要求，完成了硬件選型、電機(jī)控制方式選擇、PLC輸入輸出口及伺服