滾動摩擦試驗(yàn)機(jī)設(shè)計（開題報告）.xls

1、延邊大學(xué)本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告學(xué)院名稱：專業(yè)名稱：學(xué)科門類：學(xué)生姓名：學(xué)號：年級：指導(dǎo)教師：年月日本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告本科生畢業(yè)論文（設(shè)計）開題報告選題在哪些方面有所進(jìn)展和創(chuàng)新：1、摩擦試驗(yàn)機(jī)對摩擦副的工況盡可能的模擬。摩擦試驗(yàn)機(jī)不僅僅局限于對金屬材料試驗(yàn)，出現(xiàn)了針對不同材料、不同極限工作條件的新型摩擦試驗(yàn)機(jī)。國外的廠商針對航空航天、冶金工業(yè)、核工業(yè)、高速鐵路、汽車、摩托車和信息技術(shù)的許多極為苛刻條件(如高承載、高腐蝕

2、、高低溫、高速度、超高真空、強(qiáng)輻射等)，研制出多種摩擦試驗(yàn)機(jī)，如毛皮摩擦試驗(yàn)機(jī)、機(jī)場跑道摩擦試驗(yàn)機(jī)、塑料摩擦試驗(yàn)機(jī)、冰面摩擦試驗(yàn)機(jī)、紙張摩擦試驗(yàn)機(jī)、汽車離合器摩擦試驗(yàn)機(jī)、關(guān)節(jié)肌腱摩擦試驗(yàn)機(jī)等。產(chǎn)品更加專業(yè)化，試驗(yàn)機(jī)種類更加細(xì)化。日本的專家三橋健八曾把用于橡膠的摩擦試驗(yàn)機(jī)做過總結(jié)，常用的橡膠摩擦試驗(yàn)機(jī)共有七大類，四十六種之多。用于模擬性臺架試驗(yàn)的摩擦試驗(yàn)機(jī)有很大的發(fā)展。模擬性臺架試驗(yàn)機(jī)幾乎能模擬實(shí)際摩擦副的所有工況，如溫度、濕度、潤滑條件

3、、轉(zhuǎn)速頻率、荷載、表面膜、粗糙度等，其測量精度有很大的提高。正是對現(xiàn)場工況進(jìn)行了盡可能的模擬，因而，模擬性臺架試驗(yàn)機(jī)的大小差距很大，小的只有幾公斤重可以便攜，而大的有數(shù)百噸重。2、摩擦表面的溫度測量技術(shù)。摩擦表面溫度是影響和制約摩擦性能的最重要參數(shù)之一，摩擦表面溫度場的分布與接觸物體表面形態(tài)、摩擦副材料的熱物理性能、結(jié)構(gòu)尺寸、工況條件以及散熱條件等因素有關(guān)，且具有微觀、瞬時、動態(tài)的特點(diǎn)，測量非常困難，因而摩擦表面的溫度測量將是一個重要的

4、方向。3、摩擦試驗(yàn)機(jī)和計算機(jī)結(jié)合更加緊密，其操作更加簡單，設(shè)計更加人性化?，F(xiàn)在的幾乎所有摩擦試驗(yàn)機(jī)至少配備一臺計算機(jī)(便攜式配備單片機(jī))，試驗(yàn)機(jī)采樣、數(shù)據(jù)處理、打印、試驗(yàn)機(jī)的控制、采樣數(shù)據(jù)波形顯示均由計算機(jī)完成，計算機(jī)已經(jīng)取代示波器進(jìn)行虛擬顯示。試驗(yàn)機(jī)的使用也非常簡單，有的試驗(yàn)機(jī)只要用鼠標(biāo)點(diǎn)擊計算機(jī)的操作界面即可。4、成像攝影技術(shù)在摩擦試驗(yàn)機(jī)上的應(yīng)用。隨著成像攝影技術(shù)的日益成熟，成像攝影技術(shù)已開始應(yīng)用于摩擦試驗(yàn)機(jī)，用其測量各種試件的磨斑

5、，并可通過計算機(jī)實(shí)現(xiàn)試件的磨斑自動顯示、測量、打印。5、目前幾乎所有摩擦試驗(yàn)機(jī)都能夠適時測量出材料的瞬時摩擦系數(shù)，但絕大多數(shù)摩擦試驗(yàn)機(jī)還不能對薄層的磨損進(jìn)行適時測量(微小磨損量測量)。據(jù)報道：僅有日本用激光發(fā)射超聲高速脈沖來測量薄層的摩擦磨損特性取得了成功，因此摩擦試驗(yàn)機(jī)對材料磨損量的適時檢測也是一個發(fā)展方向。6、納米技術(shù)的發(fā)展對摩擦試驗(yàn)機(jī)的影響。自從1984年德國人Gleiter研制出納米微粒進(jìn)行壓制燒結(jié)得到納米固體材料以來，納米材料

6、已在許多領(lǐng)域引起了廣泛的重視和研究，成為材料學(xué)研究的熱點(diǎn)，納米摩擦學(xué)是材料科學(xué)與摩擦學(xué)交叉領(lǐng)域最前沿的內(nèi)容。納米摩擦學(xué)主要包括從納米尺度上研究納米材料的摩擦、磨損和潤滑現(xiàn)象的本質(zhì)和研究納米材料的摩擦學(xué)特性及其與材料結(jié)構(gòu)特性的關(guān)系等，與納米技術(shù)相關(guān)檢測產(chǎn)品的開發(fā)將帶來摩擦磨損測試技術(shù)的革命。7、生物摩擦學(xué)(Biotriology)對摩擦試驗(yàn)機(jī)的影響。生物摩擦學(xué)于上世紀(jì)80年代提出，生物摩擦學(xué)研究摩擦學(xué)、生物力學(xué)、生物化學(xué)、流變學(xué)和材料科學(xué)

7、等的交叉學(xué)科，在醫(yī)學(xué)和摩擦學(xué)工作者共同努力下得到迅速發(fā)展。由于摩擦可以引起人體許多生理變化江南大學(xué)碩士學(xué)位論文和疾病。目前生物摩擦學(xué)的研究目標(biāo)是研制摩擦磨損低、病理反應(yīng)小的人工器官，主要集中在人工關(guān)節(jié)和心臟瓣膜的研究，現(xiàn)在人工關(guān)節(jié)已經(jīng)大量地應(yīng)用于關(guān)節(jié)晚期、外傷致殘，或骨瘤切除病人的關(guān)節(jié)置換。根據(jù)調(diào)查推算，我國可能有100～150萬骨關(guān)節(jié)病人需要做人工關(guān)節(jié)手術(shù)。這些活動的人造器官因?yàn)橐L期存在于人體內(nèi)，因而模擬人體內(nèi)環(huán)境的摩擦試驗(yàn)必不可少

8、。澳大利亞的科技工作者研制出了模擬關(guān)節(jié)運(yùn)動的試驗(yàn)機(jī)對人造關(guān)節(jié)進(jìn)行試驗(yàn)，而美國的科技工作者更是把活體白兔置于新型摩擦試驗(yàn)機(jī)上，測試白兔的關(guān)節(jié)摩擦技術(shù)參數(shù)，進(jìn)而研究關(guān)節(jié)炎和風(fēng)濕病的病理?？梢灶A(yù)見用于生物摩擦學(xué)的摩擦試驗(yàn)機(jī)將是摩擦試驗(yàn)機(jī)發(fā)展的一個重要的方向。8、生態(tài)摩擦學(xué)(Ecotribology)，人類為了可持續(xù)發(fā)展面臨著資源和環(huán)境兩個重大問題。為此，最近提出生態(tài)摩擦學(xué)研究可望成為今后的重要研究方向之一。據(jù)估計，全世界約有1／3～l／2的能

9、源以各種形式消耗在摩擦上，而摩擦導(dǎo)致的機(jī)械磨損所損耗的材料在我國每年高達(dá)幾百億元，因此減摩耐磨技術(shù)的開發(fā)和普及具有重要的經(jīng)濟(jì)和社會效益，最大限度地降低摩擦是人們長期追求的目標(biāo)。潤滑油，特別是添加劑含有多種有害的金屬元素。據(jù)統(tǒng)計，全世界每年潤滑油消耗量為300萬噸，其中約有30％因各種原因被排放到環(huán)境中而造成污染。綠色環(huán)保摩擦材料將是今后研究的熱點(diǎn)，與綠色環(huán)保摩擦材料研究相關(guān)檢測產(chǎn)品的開發(fā)將帶來摩擦磨損測試技術(shù)的革命。選題研究工作進(jìn)展安排

10、：1、摩擦磨損試驗(yàn)原理與方法的確定2、磨損試驗(yàn)機(jī)測試方案比較與分析3、小型磨損試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)執(zhí)行部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計4、試件裝夾組件的設(shè)計5、小型磨損試驗(yàn)機(jī)整體結(jié)構(gòu)設(shè)計6、主要參數(shù)設(shè)計運(yùn)動產(chǎn)生摩擦。由摩擦引起的磨損、潤滑、材料與能源消耗等一系列摩擦學(xué)問題普遍存在并對社會、經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。由于摩擦學(xué)科學(xué)所涉及的問題，與節(jié)約能源、節(jié)約材料、減少磨損、提高資源利用率和保護(hù)環(huán)境等密切相關(guān)，成為我國走新型化工業(yè)道路和發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)必須面對的科學(xué)問題

11、，已受到科技界的高度重視。一般認(rèn)為，人類一次能源大約13是消耗于摩擦損失，約有70%的設(shè)備損壞是由于各種形式的磨損而引起的。中國機(jī)械工程學(xué)會摩擦學(xué)分會上世紀(jì)末的全國調(diào)查顯示：我國每年制造汽車消耗的鋼材與制造汽車配件消耗的相比大致相等。根據(jù)美國、英國、德國等國家的統(tǒng)計，與摩擦、磨損有關(guān)方面的花費(fèi)大約占國民經(jīng)濟(jì)年生產(chǎn)總值的2%~7%。我國的GDP只占世界的4%，卻消耗了世界30%以上的鋼材。同發(fā)達(dá)國家比較，我國目前平均生產(chǎn)水平還較低。200

12、3年國民經(jīng)濟(jì)的生產(chǎn)總值為11694億元，如果摩擦、磨損有關(guān)方面的花費(fèi)按占國民經(jīng)濟(jì)年生產(chǎn)總值的5%計算，就損失584.7億元。摩擦學(xué)及其相關(guān)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究既瞄準(zhǔn)了當(dāng)今的科學(xué)前沿，又面向國家重大裝備和工程的需求，促進(jìn)摩擦學(xué)和相關(guān)學(xué)科的發(fā)展，既能解決了我國國民經(jīng)濟(jì)、社會發(fā)展和國家安全中出現(xiàn)的許多重要的摩擦學(xué)科學(xué)技術(shù)問題，又能改善我國在世界能源戰(zhàn)略中的格局。因此，應(yīng)加強(qiáng)我國在摩擦學(xué)領(lǐng)域的研究。1、摩擦學(xué)是多學(xué)科交叉科學(xué)，融基礎(chǔ)知識和應(yīng)用技術(shù)于一

13、體，是包括大家都熟悉的摩擦、磨損、潤滑在內(nèi)的一個寬廣的科技領(lǐng)域。它在工程上的應(yīng)用包括：建筑、裝備和產(chǎn)品的摩擦學(xué)設(shè)計，全生命周期中摩擦消耗和磨損控制，以及潤滑技術(shù)措施的實(shí)施與新型潤滑材料的研發(fā)。2、摩擦學(xué)具有重要的經(jīng)濟(jì)價值。在建筑、裝備和產(chǎn)品的設(shè)計中，重視和積極應(yīng)用摩擦學(xué)前沿科技知識，積極進(jìn)行摩擦學(xué)設(shè)計，對于提高建筑、裝備和產(chǎn)品的性能、可靠性，降低運(yùn)行費(fèi)用，從而提高建筑、裝備和產(chǎn)品在市場上的競爭力，有更為深遠(yuǎn)的意義。3、摩擦材料的研究和攻

14、關(guān)是工程科技前沿的重點(diǎn)。包括潤滑油和潤滑脂，其與摩擦學(xué)有關(guān)的性能以及這些性能的正確使用，是提高摩擦學(xué)設(shè)計質(zhì)量不可缺少的條件，也是提高設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量、降低運(yùn)行成本、減少環(huán)境污染和延長使用壽命的基本手段。在近數(shù)十年中，摩擦材料一直是材料科學(xué)、化學(xué)和表面工程領(lǐng)域的前沿課題，也是物理學(xué)、控制工程等中的熱門話題。4、摩擦學(xué)已成為高科技領(lǐng)域。摩擦學(xué)影響范圍廣大，與摩擦學(xué)有關(guān)的花費(fèi)往往發(fā)生在建筑、裝備和產(chǎn)品全生命周期中。隨著經(jīng)濟(jì)體制的變革，在激烈的市場

15、競爭下，摩擦學(xué)已經(jīng)成為一個充滿高科技的研究領(lǐng)域，遠(yuǎn)離了過去書本或手冊中那些陳舊的概念或者認(rèn)為“潤滑”只是加加油的傳統(tǒng)概念。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)械產(chǎn)品在不斷向高速度、高精度、大批量和生產(chǎn)過程高度自動化、連續(xù)化的方向發(fā)展。機(jī)械設(shè)計時，如不考慮摩擦、磨損問題，就不可能設(shè)計出符合要求的機(jī)械產(chǎn)品。也就是說在設(shè)計階段就應(yīng)采取有效措施對摩擦、磨損加以控制和利用，已成為機(jī)械設(shè)計者的基本任務(wù)之一。因此，加強(qiáng)機(jī)械類相關(guān)專業(yè)摩擦學(xué)的學(xué)習(xí)與研究是學(xué)生畢業(yè)后能

16、設(shè)計出符合世界發(fā)展潮流的綠色環(huán)保、節(jié)能降耗機(jī)械產(chǎn)品的重要條件。利用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行摩擦學(xué)相關(guān)試驗(yàn)是最簡單便捷的測試材料摩擦性能的方法。與實(shí)際使用試驗(yàn)相比，試驗(yàn)機(jī)測試周期短，成本低，并且可單獨(dú)控制一些參數(shù)進(jìn)行單項(xiàng)測試，靈活性也很好，所以在摩擦學(xué)研究領(lǐng)域，摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計，材料科學(xué)等領(lǐng)域進(jìn)行材料磨損摩擦性能試驗(yàn)，用以評定材料的耐磨性能，也可用于測定摩擦功及材料的摩擦系數(shù)等。另外，摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)能很簡單明了的演示摩擦磨損機(jī)