多功能旋轉式摩擦磨損試驗機的研制.pdf

1、近些年，由于摩擦磨損而引發(fā)的災難越來越多，而在摩擦磨損研究過程中，摩擦磨損試驗機是必不可少的工具。本文運用機電一體化技術、測試與控制技術及計算機技術自主研制了一款多功能旋轉式摩擦磨損試驗機，該試驗機接觸方式可在“球-盤”和“銷-盤”之間進行切換，可進行在最大載荷為10N、最高轉速為1500r/min、最高溫度可達300℃下的摩擦磨損試驗，以此探究摩擦磨損機理。因此，本課題具有重要的現實意義和經濟效益。
　　首先，根據旋轉式摩擦磨損

2、試驗機的設計指標和功能要求，確定了其總體設計方案，由機械結構和測控系統(tǒng)兩部分組成。
　　然后，完成旋轉式摩擦磨損試驗機機械結構詳細設計，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完成旋轉式摩擦磨損試驗機的樣機制造。
　　其次，針對研制的試驗機設計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仿真軟件進行靜力學分析、路徑映射分析、線性分析、諧響應分析、瞬態(tài)動力學分析，得到了傳感器的靈敏度、固有頻率、振幅等參數，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系，表明了良好的動態(tài)特性、抗偏載能力;仿真結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，完成旋轉式摩擦磨損試驗機控制系統(tǒng)設計:根據試驗機控制系統(tǒng)的功能要求，完成了硬件選型、電機控制方式選擇、PLC輸入輸出口及伺服