發(fā)布時間：2023-12-09 09:21

　　摩擦磨損試驗機是用于評定材料摩擦磨損性能的設備,能夠在變載荷、變速以及在各種溫度情況下探究試件的磨損機理,得到不同工況下的摩擦系數(shù),先進的摩擦磨損實驗臺對于摩擦學研究的深入開展有著重要意義。而市場上的摩擦磨損試驗機大多采用端面摩擦的形式,針對作往復式運動的圓柱副試件的摩擦磨損試驗機種類少、通用性低、價格昂貴�；谏鲜銮闆r,本文研制了一款新型的往復式摩擦磨損試驗機,主要做了以下工作:(1)結合摩擦系數(shù)測量原理和試驗機的實際使用工況與功能要求,設計試驗機的傳動系統(tǒng)、加載系統(tǒng)以及摩擦力轉化系統(tǒng);(2)針對試驗機在運行過程中出現(xiàn)的振動以及造成的危害,建立曲柄滑塊機構往復速度波動最小的數(shù)學模型,結合遺傳算法與變量范圍尋優(yōu)的方法對曲柄長度、連桿長度以及偏距進行優(yōu)化,并驗證其運動學性能。建立試驗機的整體虛擬樣機,利用ADAMS探究其在變轉速和變載荷的情況下的振動,并進行結構優(yōu)化。通過實際工作情況可以看出,優(yōu)化后試驗機的振動和沖擊明顯減小;(3)搭建整體試驗機的測控系統(tǒng),根據(jù)應變片將柔性梁的變形轉化為電壓信號輸出的辦法,設計了摩擦力信號采集和放大系統(tǒng)。利用LabVIEW搭建了試驗機的登錄系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集...

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與課題來源
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 課題來源
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
        1.2.1 摩擦磨損試驗機分類
        1.2.2 摩擦磨損試驗機國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.3 往復式摩擦磨損試驗機研究現(xiàn)狀
        1.2.4 摩擦磨損試驗機發(fā)展趨勢
    1.3 本文研究難點及解決方案
    1.4 本題研究目的與內容
        1.4.1 本題研究目的
        1.4.2 本題研究內容
2 試驗機試驗原理及結構設計
    2.1 引言
    2.2 摩擦系數(shù)測量原理
        2.2.1 載荷情況的影響
        2.2.2 往復滑動速度和溫度的影響
    2.3 試驗機技術指標
    2.4 試驗機機械部分設計
        2.4.1 傳動系統(tǒng)的選擇
        2.4.2 加載系統(tǒng)的選擇
        2.4.3 柔性梁的結構與裝夾設計
    2.5 本章小結
3 試驗機關鍵部位結構優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 振動類型及危害
        3.2.1 振動類型
        3.2.2 振動危害
        3.2.3 振動解決辦法
    3.3 試驗機傳動系統(tǒng)的參數(shù)優(yōu)化
        3.3.1 優(yōu)化數(shù)學模型
        3.3.2 變量范圍尋優(yōu)
        3.3.3 優(yōu)化計算方法
        3.3.4 機械結構仿真分析
    3.4 試驗機振動分析與優(yōu)化
        3.4.1 振動模型簡化
        3.4.2 試驗機虛擬樣機建立
        3.4.3 試驗機振動特性研究
        3.4.4 試驗機振動優(yōu)化與分析
    3.5 本章小結
4 試驗機測控系統(tǒng)設計
    4.1 引言
    4.2 電機控制系統(tǒng)設計
        4.2.1 步進電機選型
        4.2.2 步進電機驅動系統(tǒng)的選型
        4.2.3 控制器的選型
        4.2.4 直流電源的選型
    4.3 實驗信息的獲取
        4.3.1 摩擦力獲取及轉化
        4.3.2 曲柄盤轉速獲取
        4.3.3 試件溫升獲取
    4.4 采集系統(tǒng)設計
        4.4.1 LabVIEW簡介
        4.4.2 采集系統(tǒng)流程
        4.4.3 登錄系統(tǒng)的設計
        4.4.4 數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)設計
        4.4.5 數(shù)據(jù)查詢系統(tǒng)設計
    4.5 軟件抗干擾設計
        4.5.1 干擾對測控系統(tǒng)的影響
        4.5.2 軟件抗干擾形式
        4.5.3 信號去噪與數(shù)據(jù)后處理
    4.6 本章小結
5 試驗機加工調試與試驗研究
    5.1 引言
    5.2 試驗機加工調試
    5.3 試驗條件
    5.4 摩擦力標定
        5.4.1 標定信號去噪
        5.4.2 摩擦力標定曲線擬合
    5.5 載荷對摩擦力、摩擦系數(shù)影響規(guī)律
    5.6 速度對摩擦力、摩擦系數(shù)影響規(guī)律
    5.7 本章小結
6 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 展望
參考文獻
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果



本文編號：3871282