高速高低溫雙滾子試驗機的研制.pdf

1、在航空航天和高新工程等復(fù)雜技術(shù)領(lǐng)域，揭示高溫、低溫、交變溫度、高速重載等導(dǎo)致的極端溫度環(huán)境下，摩擦副表面結(jié)構(gòu)、潤滑性能演變、摩擦副損傷和潤滑失效行為之間的本質(zhì)規(guī)律，建立面向航空航天、高新工程應(yīng)用的潤滑抗磨損材料的設(shè)計和評價方法成為行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)科學(xué)問題。
　　本文研制了高速高低溫雙滾子試驗機系統(tǒng)，可用于高速重載、高溫、低溫、潤滑、表面狀態(tài)對高速摩擦副的性能影響及機理研究。
　　確定了試驗機系統(tǒng)設(shè)計方案。整個系統(tǒng)由試驗臺機械系

2、統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、溫度工況模擬、動力裝置、加載系統(tǒng)以及測試控制系統(tǒng)組成。并根據(jù)機械系統(tǒng)方案完成了試驗機系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)設(shè)計。
　　利用Solidworks完成了雙滾子試驗機的三維建模，用ANSYS對試驗機進行了動靜特性分析。針對不同等級的溫度工況，進行了試驗機機體的熱—應(yīng)力耦合分析，與靜力分析相比，應(yīng)力場分布發(fā)生了很大變化，熱應(yīng)力已經(jīng)成為影響最大應(yīng)力的主要因素。根據(jù)分析結(jié)果，更換試驗機機體材料為QT400-18。完成試驗機機體及軸系的模

3、態(tài)分析，發(fā)現(xiàn)在試驗機極限轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)存在共振頻率。通過合理設(shè)計滾子試件的結(jié)構(gòu)，提高活動軸承座與下底座連接的配合精度，可避免試驗機工作在危險頻率內(nèi)。
　　確定了測控系統(tǒng)方案，采用上位機、下位機聯(lián)合實現(xiàn)對系統(tǒng)的測試與控制。用PLC完成下位機軟件編程，對試驗機進行直接控制及監(jiān)測。上位機的主控軟件由組態(tài)王、VB等軟件的混合編程完成，將組態(tài)王設(shè)計的組態(tài)模塊作為測控軟件的核心，可調(diào)用振動監(jiān)測程序、PLC程序，實現(xiàn)系統(tǒng)的運行控制、數(shù)據(jù)采集與分析、