旋转式点接触摩擦磨损试验机研制与润滑状态转化特征研究

【摘要】：摩擦学是有关摩擦、磨损与润滑的科学。摩擦引起能量消耗,磨损是机械零部件3种主要的失效形式之一,而润滑是降低摩擦、控制磨损最有效的措施。合理的润滑设计对于节约能源、减少原材料消耗、延长机械设备寿命和提高其可靠性等方面具有重要意义。对润滑机理的研究是进行合理润滑设计的基础,而不同摩擦副的润滑机理又有所不同,为了进一步研究点接触式摩擦副的润滑机理,作者应用CAD制图、机械原理、机械设计以及变频器、传感器、阻容特性参数测试仪等方面的知识与设备自行研制了旋转式点接触摩擦磨损试验机及其测试系统。该试验机直接通过电机驱动试样做旋转运动来模拟摩擦副的相对运动状况,且采用导轨滑块机构,因此具有结构紧凑,操作简单,三维空间位置可调等特点。该机主要由硬件构成,控制和测试任务分别由3部分完成：变频器调节转速；载荷大小由压力传感器系统采集并实时显示；阻容特性参数测试仪与计算机构成的系统完成油膜瞬时电阻信号的采集、转换、存储。利用该试验机在轻载、低转速工况下,开展了大量的润滑试验,结果表明转速与载荷对油膜的形成具有相反的作用,且转速的影响更为显著。随着转速、载荷的改变,摩擦副的润滑状态也发生了变化,表明该试验系统能够有效测量不同工况条件下润滑状态的变化。 本文所研制的旋转式点接触摩擦磨损试验机运行稳定、工作可靠、所测数据准确。能够很好地满足轻载、低转速工况下,点接触式摩擦副润滑试验的开展,为实现合理的润滑设计奠定了理论与实践基础,具有一定的实用价值。