一种摩擦磨损试验机的机械机构设计开题报告

南京工程学院工 业 中 心本科毕业设计（论文）开题报告题 目 ： 一种摩擦磨损试验机的机械机构设计专 业 ： 机械设计制造及其自动化 2016 年 3 月 10 日本科毕业设计(论文)开题报告学生姓名 学 号 专 业 机械设计制造及其自动化指导教师姓名 职 称 所在院系 工业中心课题来源 自拟课题 课题性质 工程设计课题名称 一种摩擦磨损试验机的机械机构设计采 用 文 献 分 析 法 、 文 本 细 读 法 、 比 较 法 、 综 合 分 析 法 等 方 法 ， 进 行 摩 擦 磨 损 试 验 机的 设 计 ， 试 验 机 主 要 由 动 力 系 统 、 油 箱 、 摩 擦 测 试 组 件 组 成 ， 其 中 ， 摩 擦 组 件 又 由 加 载组件及测力组件构成。毕业设计的具体内容：1、设计计算a) 摩擦力测量机构理论计算分析b) 各零部件尺寸估算2、机械制图a)图纸清晰，布局合理，符合设计标准，无重大错误；b) CAD 绘制试验机装配图 0 号 图 1 张c) 绘制其它典型零件 CAD 图纸，合 0 号 图 1.5 张3、翻译有关外文资料a) 文章大意、作者观点基本正确，无重大语病毕业设计的 b) 专业术语翻译正确4、按要求撰写毕业设计说明书（论文）本课题研究的意义：本 课 题 对 摩 擦 磨 损 试 验 机 进 行 了 设 计 ， 摩 擦 磨 损 问 题 存 在 于 人 类 物 质 活 动 的 各 个 方面 。 在 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。其意义如下：1、 为 了 弄 清 磨 损 机 理 以 减 少 有 害 的 磨 损 ， 各 国 学 者 对 材 料 在 常 温 下 的 各 种 磨 损 问题均进行了大量的研究，摩擦磨损试验机是一种比不可少的工具。2、 促 进 控 制 和 改 善 机 械 的 摩 擦 磨 损 状 况 、 提 高 使 用 寿 命 和 工 作 可 靠 性 ， 并 促 使 其内容和意义研究不断的深入和发展，扩展该学科的研究领域和提高研究水平。文献综述随 着 机 械 行 业 的 发 展 ， 人 们 对 磨 擦 危 害 的 认 识 有 了 新 的 提 高 。 在 工 业 生 产 中 ， 严 重 的摩 擦 会 引 起 工 作 零 部 件 的 磨 损 ， 从 而 影 响 到 工 件 的 性 能 以 及 使 用 寿 命 。 所 以 在 很 多 情 况 下 ，我 们 需 要 抑 制 并 且 减 小 摩 擦 ， 这 就 需 要 我 们 对 各 种 环 境 下 的 不 同 类 型 材 料 的 摩 擦 性能进行研究。为 了 弄 清 摩 擦 原 理 减 少 有 害 的 磨 擦 ， 各 国 学 者 对 材 料 在 常 温 下 的 各 种 磨 擦 问 题 进 行 了大 量 研 究 ， 但 对 高 温 下 的 磨 擦 问 题 至 今 研 究 较 少 ， 这 和 高 温 摩 擦 磨 损 试 验 装 置 的 缺 乏 不 无关 系 。 自 1910 年 第 一 台 磨 料 磨 损 试 验 机 问 世 ， 到 1975 年 美 国 润 滑 工 程 师 学 会 编 著 的 摩 擦 磨 损 装 置 中 所 公 布 的 不 同 类 型 的 摩 擦 磨 损 试 验 机 已 达 上 百 种 ， 但 大 部 分 都 是 常温磨损试验机 1。近几十年来，摩擦磨损试验机和试验方法虽然有了较大的发展，但 大 多 还是 由 企 业 和 研 究 工 作 者 根 据 工 作 需 要 和 实 际 工 况 自 行 设 计 制 造 的 ， 如 高 温 磨 料 磨 损 试 验 机 ，适 合 高 分 子 及 其 复 合 材 料 试 验 用 的 高 温 摩 擦 磨 损 试 验 机 等 。 只 有 少 数 试 验 机 是 由 专 门 的 试验 机 厂 或 仪 器 制 造 公 司 制 造 和 供 应 的 ， 而 且 这 些 试 验 机 大 都 结 构 复 杂 ， 价 格较贵，这说明了磨损问题的复杂性和进行实验室磨损试验研究的困难所在。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。 2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。目 前 ， 按 照 摩 擦 系 统 的 结 构 和 摩 擦 副 的 相 对 运 动 形 式 可 以 将 摩 擦 磨 损 试 验 机 分 为 五 大类。 3这种分类方法突出摩擦元素的特点和对试验的特殊功能要求，从而便于采用设 计 方 法 学 原 理 对 试 验 机 进 行 设 计 。 这 五 大 类 分 别 是 固 体 固 体 摩 擦 磨 损 试 验 机 、 固 体 固 体 加 磨 粒 （ 或 固 体 磨 粒 ） 的 试 验 机 、 固 体 液 体 加 磨 粒 （ 或 固 体 液 体 ） 的 试 验 机 、 固体气体加磨粒的试验机、可控载荷、可控气氛、高温或低温摩擦磨损试验机。 4第一类固体固体摩擦磨损试验机。这类试验机又分为 5 小 类 5， 即 单 向 滑 动 ， 往 复 运 动 、 旋 转 滑 动 （ 含 滚 滑 ） ， 冲 击 和 微 动 摩 擦 磨 损 试 验 机 （ 根 据 需 要 可 以 在 摩 擦 元 素 间加 或 不 加 润 滑 剂 ） 。 6每 一 小 类 试 验 机 的 摩 擦 副 形 式 又 有 很 多 种 ， 因 而 它 们 也 各 含 有 许 多种 试 验 机 。 可 以 认 为 ， 大 部 分 摩 擦 磨 损 试 验 机 都 属 于 这 一 大 类 ， 它 们 可 以 重 现 粘 着 磨 损 、磨 粒 磨 损 、 表 面 疲 劳 磨 损 和 摩 擦 化 学 磨 损 。 从 设 计 的 角 度 来 看 ， 这 一 大 类 试 验 机 体现了摩擦磨损试验机的基本结构特点。第二类固体固体加磨粒（或固体磨粒）的试验机，统称为磨粒磨损试验机。 7 根据试件的磨损特性和运动特性又可以将其分为三小类，即三体、二体和动载。 8与第 一 类试 验 机 相 比 ， 三 体 磨 粒 磨 损 试 验 机 的 不 同 点 是 要 在 摩 擦 副 的 摩 擦 面 上 加 磨 粒 。 固 定 磨 粒 磨损 试 验 机 的 摩 擦 副 一 方 是 固 定 磨 粒 （ 一 般 都 采 用 砂 布 盘 ） ， 另 一 方 则 可 设 计 成 各 种形式，其特例是研究单个磨粒磨损的试验机。在这一类试验机中，摩擦副多为销-盘文献综述式 或 销 -板 式 。 为 了 防 止 偏 磨 ， 销 最 好 能 够 自 旋 ， 但 是 摩 擦 路 迹 一 般 不 重 复 。 自 由 磨 粒 磨损试验机可以设计成试件运动、磨粒运动和试件与磨粒同时运动的三种形式。第 三 类 固 体 液 体 加 磨 粒 （ 或 固 体 液 体 ） 的 试 验 机 ， 其 特 殊 功 能 是 使 含 磨 粒 （ 或 不含磨粒）的液体冲刷固体表面，因而关键是要形成有一定流速的液流。 9利用泵、势 能 和 离 心 力 均 可 达 到 这 种 目 的 。 从 相 对 运 动 的 原 理 出 发 ， 也 可 以 让 试 件 相 对 于 液 体 运 动 。 液流和试件形成的冲击角是一个重要参数,通常要求可调。第 四 类 固 体 气 体 加 磨 粒 的 试 验 机 ， 其 功 能 是 使 含 磨 粒 的 气 流 去 冲 刷 固 体 表 面 。 作 为这 类 试 验 机 的 特 例 是 单 颗 磨 粒 冲 击 装 置 。 对 于 这 类 试 验 机 来 说 ， 磨 粒 向 试 件 的 冲 击 角 也是一个重要参数，同样要求可调。第 五 类 除 了 以 上 所 述 之 外 的 特 殊 摩 擦 磨 损 试 验 机 。 10可 控 载 荷 、 可 控 气 氛 、 高 温 或 低温 摩 擦 磨 损 试 验 机 均 可 归 入 此 类 。 其 中 ， 可 控 载 荷 指 的 是 在 摩 擦 过 程 中 摩 擦 元 素 所 受 的 载荷 是 变 化 的 。 可 控 气 氛 摩 擦 磨 损 试 验 机 的 特 殊 要 求 是 抽 真 空 、 通 入 或 不 通 入 特 种 气 体 和 控制 或 不 控 制 湿 度 等 。 密 封 问 题 对 其 十 分 重 要 。 非 接 触 式 传 动 力 传 动 在 这 类 试 验 机 上 可以 得 到 充 分 的 应 用 。 高 温 或 低 温 摩 擦 磨 损 试 验 机 要 求 产 生 高 温 或 低 温 ， 因 而 需 要考虑高温隔热和低温防护，其选材也要能够满足高温或低温的要求。本 次 设 计 主 要 研 究 固 体 液 体 加 磨 粒 （ 或 固 体 液 体 ） 的 试 验 机 ， 这 种 摩 擦 磨 损 实 验机 效 果 较 好 ， 该 设 计 在 满 足 设 计 要 求 的 前 提 下 ， 力 求 结 构 简 单 ， 制 造 成 本 低 廉 ， 没 有 一味地追求高精度，适合进行实际的生产。参考文献： 1武文忠，郝建东，苏俊义 .高温磨损试验机的研制 .北京：试验技术与试验机，2002， 42（ 1， 2） ， 15 17 2桂 长 林 ， 沈 健 .摩 擦 磨 损 试 验 机 设 计 的 基 础 ： 1.摩 擦 磨损 试 验 机 的 分 类 和 特 点 分 析 。 合 肥 ： 固 体 润 滑 .1990， 10（ 1） ， 48 55 3桂 长 林 ， 沈 健 .摩擦 磨 损 试 验 机 设 计 的 基 础 ： II 摩 擦 磨 损 试 验 机 设 计 方 法 的 研 究 。 合 肥 ： 固 体 润 滑 。1990， 10（ 2） ， 120 136 4杨 学 军 ， 赵 浩 峰 ， 赵 昕 月 .高 温 销 盘 磨 损 试 验 机 的 研 制 .太 原 ： 太 原理 工 大 学 学 报 ， 2005， 36（ 4） ， 477 479 5李霞，许志庆，杨永.高速摩擦磨损试验机的总体设计.北京：中国仪器仪表，2003 6桑 可 正 ， 金 志 浩 。 MPX2000 型盘销式摩擦磨损试验机的改装 .北京：机械科学与技 术 。 1999.18（ 3） ， 470 471， 4747何国仁，曾汉民，杨桂成 .高温摩擦磨损试验机的研制 .北京：北京：试验技术与试验 机 .1991， 31（ 5） ， 11 16 8王斌，蔡兴旺 .一种摩擦磨损试验机的设计 .北京：农机化研究。2003， 10， 118 119 9冯辛安.机械制造装备设计.北京：机械工业出版社。2004 年 1 月 10成大先.机械设计手册（单行本）机械传动.北京：化学工业出版社 .2004 年 1 月该 设 计 在 满 足 设 计 要 求 的 前 提 下 ， 力 求 结 构 简 单 ， 制 造 成 本 低 廉 ， 设 计 中 采 用 了 较为 简 单 的 方 法 实 现 了 相 同 的 功 能 ， 采 用 文 献 分 析 法 、 文 本 细 读 法 、 比 较 法 、 综 合 分 析 法等 方 法 ， 进 行 的 设 计 ， 试 验 机 主 要 由 动 力 系 统 、 油 箱 、 摩 擦 测 试 组 件 组 成 ， 其 中 ， 摩 擦组 件 又 由 加 载 组 件 及 测 力 组 件 构 成 。 对 摩 擦 磨 损 试 验 机 进 行 结 构 设 计 及 关 键 零 部 件 进 行校核。1. 摩擦试验机结构运动及原理分析2. 动力系统设计：包括摩擦副运动形式、载荷预估、动力传输3. 摩擦测试组件设计：包括加载组件及测力组件4. 传动轴的设计及应用研究内容5. 箱体设计及零部件的校核研究周期与时间安排毕业设计起止日期：2.226.03（第一周第十五周）第 1 周 (2.22-2.26) 收集资料，学习有关书籍文献。第 2 周 (2.29-3.04) 搜 集 设 计 过 程 中 所 要 遵 照 的 有 关 国 家 标 准 并 进 行 学 习 ， 提 出 初步设计所采用的方案；第 3 周 (3.07-3.11）完成开题报告及外文材料翻译；第 4 周 (3.14-3.18)完成试验机的三维草图设计及摩擦系数的计算；第 5 周 (3.21-3.25)完成装配图草图设计；第 6 周 (3.28-4.01)进行各零部件设计，进行机械制图工作第 7 周 (4.04-4.08）毕业设计中期检查第 8 周 (4.11-4.15） 进 行 CAD 绘制零件图第 9 周 (4.18-4.22)完成零件图绘制，同期准备论文的撰写第 10 周 (4.25-4.29）完成装配图、零件图的绘制第 11 周 (5.02-5.06)递交论文初稿第 12 周 (5.09-5.13)修改论文并定稿第 13 周 (5.16-5.20)论文评审及答辩资格确定第 14 周 (5.23-5.27)毕业设计（论