趙淵

DOI：10.16660/j.cnki.1674-098X.2017.14.154

摘 要：該文簡要分析多功能傳動摩擦試驗臺的研發(fā)要點(diǎn)，通過對于齒輪、圓盤等在不同轉(zhuǎn)速條件以及荷載條件下的摩擦情況，了解摩擦接觸特性，以便于為傳動零件摩擦機(jī)理的研究奠定一定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：傳動 摩擦 試驗臺研發(fā)

中圖分類號：TH133.33 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）05（b）-0154-02

近年來，我國提高了對于重點(diǎn)實驗室建設(shè)的重視，在機(jī)械傳動實驗室中，滾動條件下與滑動條件下，兩接觸面的表面科學(xué)是有關(guān)專家關(guān)注的問題，比如在不同荷載條件及其轉(zhuǎn)速條件下，齒輪極其圓盤的運(yùn)轉(zhuǎn)情況以及摩擦造成的材料損壞程度等，同時，運(yùn)轉(zhuǎn)過程中滾滑接觸的實際情況的研究，均需要專業(yè)化研究平臺及其實驗設(shè)施的建設(shè)，所以多功能傳動摩擦試驗臺的研發(fā)具有較大的價值。但是在我國實踐研究過程中，由于相關(guān)實驗設(shè)備與平臺的缺乏，嚴(yán)重阻礙了嗎，莫測傳動項目研究工作的開展，因此，設(shè)計多功能傳動摩擦試驗臺用于研究，能夠?qū)崿F(xiàn)齒輪、圓盤等設(shè)備在不同表面接觸情況的實驗，且有助于開展參數(shù)檢測等研究。同時，由于多功能傳動設(shè)備具有一定特殊性，且其運(yùn)用范圍較廣，能夠?qū)崿F(xiàn)社會效益與經(jīng)濟(jì)效益的有機(jī)結(jié)合。

1 多功能傳動摩擦試驗臺的研發(fā)分析

1.1 試驗臺工作參數(shù)及其測試參數(shù)

研發(fā)多功能傳動摩擦試驗臺的實際目標(biāo)即通過試件的運(yùn)行，研究摩擦及其摩擦傳動過程中的機(jī)理，通過工作參數(shù)的調(diào)節(jié)，明確不同狀態(tài)對于摩擦試件的影響，在試驗臺的研發(fā)過程中的重點(diǎn)包括工作參數(shù)及其測試參數(shù)兩方面。

工作參數(shù)：傳動摩擦試驗臺中，工作參數(shù)包括多個變量，即運(yùn)轉(zhuǎn)、時間、加載等變量的實際形式。需要指出的是，運(yùn)轉(zhuǎn)包括主軸的振動、電機(jī)的轉(zhuǎn)速以及功率等；時間變量指的是實驗時間的變化；加載變量指的是荷載大小的變化。通過工作參數(shù)的調(diào)整，開展屬于不同狀態(tài)環(huán)境中的傳動摩擦實驗[1]。

測試參數(shù)：在傳動摩擦試驗中，測試參數(shù)指的是在明確的工作參數(shù)環(huán)境中，隨著實驗系統(tǒng)的運(yùn)行，試件所變現(xiàn)出來的實際情況，需要指出的是，傳動摩擦實驗的測試參數(shù)主要包括摩擦溫度、摩擦系數(shù)、滾滑比機(jī)器磨損程度，而在傳動實驗測試系統(tǒng)中，測試參數(shù)包括傳動效率與傳功比。

1.2 試驗臺系統(tǒng)化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)

（1）結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性

保障結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性是實驗有序開展的基礎(chǔ)，所以，在試驗臺系統(tǒng)化設(shè)計過程中，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)保障試驗臺結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性及其堅固性，比如在設(shè)計機(jī)床的主要結(jié)構(gòu)是，可以選擇整體鑄件或者選用強(qiáng)度有保障的材料，同時，在設(shè)計過程中應(yīng)當(dāng)保障其精度，保障在一定范圍的轉(zhuǎn)速下能夠穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)，保障運(yùn)轉(zhuǎn)頻率及其轉(zhuǎn)速的一致性。

（2）可靠性

只有保障試驗臺的可靠性，才能有效提升實驗過程中產(chǎn)生數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，所以，設(shè)計人員在選取系統(tǒng)部件，比如導(dǎo)軌、機(jī)架、機(jī)座、電機(jī)、傳感器、電腦控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)信息處理系統(tǒng)等時，應(yīng)當(dāng)保障各個部件性能良好，且部件精確度高，以此才能從根本上提升多功能試驗臺研發(fā)的可靠性。

（3）抗干擾能力

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度較快，但是就通信設(shè)備來看，以往的通信設(shè)備由于信息的干擾，難以保障數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性，甚至影響系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。所以，在設(shè)計試驗臺的過程中，工作人員應(yīng)當(dāng)良好控制傳動摩擦的實驗設(shè)備，避免試驗臺對于周邊設(shè)備運(yùn)行的影響，同時也避免周邊設(shè)備對試驗臺形成的電磁干擾，阻礙其正常運(yùn)行[2]。

（4）可拓展性

隨著試驗臺運(yùn)用功能的變化，為了適應(yīng)現(xiàn)代化實驗研究的發(fā)展要求，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)明確自身研發(fā)方向，盡可能保障試驗臺控制系統(tǒng)的功能及其結(jié)構(gòu)的完整性，保障其具備良好的可拓展性。同時，針對數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而言，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化程序的測試，保障其各項功能的正常。

（5）實時性

隨著實驗環(huán)境的變化，工作參數(shù)應(yīng)當(dāng)能夠在較短時間內(nèi)完成其變化，以此才能獲取在不同實驗環(huán)境下的傳動摩擦特性，也就是說，傳動摩擦試驗臺的研發(fā)應(yīng)當(dāng)具備實時反應(yīng)的性能。在試驗臺運(yùn)行過程中，需要控制的參數(shù)主要包括位移、轉(zhuǎn)速、油溫及其載力等數(shù)據(jù)，通過各參數(shù)的實時采集，能夠幫助實驗人員及時編制相關(guān)數(shù)據(jù)變化趨勢圖，以便于通過數(shù)據(jù)的分析得到實驗機(jī)理。

（6）安全性

試驗臺由工作人員直接操作，所以試驗臺的安全性設(shè)計是重點(diǎn)內(nèi)容，設(shè)計人員應(yīng)當(dāng)將操作時的失誤可能產(chǎn)生的危險納入考慮范圍。所以，試驗臺的電機(jī)應(yīng)當(dāng)具備過流保護(hù)、超速報警燈基本功能；傳感器應(yīng)當(dāng)具備斷線停機(jī)動能；為主軸及其載力預(yù)設(shè)合理的限制參數(shù)，以此發(fā)揮其誤差超限斷電功能；操作臺應(yīng)當(dāng)具備快速停止的功能，同時應(yīng)當(dāng)設(shè)置報警器，接受來自各個系統(tǒng)的報警信息，使操作人員在較短時間內(nèi)明確試驗臺存在的問題，保障其安全操作。

1.3 試驗臺設(shè)計方案的確定

一般來說，機(jī)床包括臥式與立式兩種結(jié)構(gòu)，傳動摩擦試驗臺與此類似，但在實際的研發(fā)過程中通常采用立式，也就是垂直布置其加載與驅(qū)動裝置，通過載體的添加實現(xiàn)載力的變更，這一結(jié)構(gòu)的操作相對較為簡單，便于制造與加工，可以通過模具的安裝以實現(xiàn)其功能。另外，立式試驗臺的運(yùn)用優(yōu)勢十分突出，比如，結(jié)構(gòu)簡單，能夠良好控制加載軸及驅(qū)動軸的平行性，且占地面積不大，所以，在以往的試驗臺設(shè)計工作中，由于制造技術(shù)的欠缺，立式試驗臺的運(yùn)用較為常見。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，立式試驗臺的不足逐漸暴露，例如，裝卸困難、精度低、荷載變更困難等，所以立式試驗臺的適用性不高。現(xiàn)階段，試驗臺設(shè)計逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榕P式結(jié)構(gòu)，但是臥式結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、自由度不高、占地面積大，臥式結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢表現(xiàn)在精度高、裝卸簡單、防振性能良好，載力的變換也較為簡單。所以，通過臥式結(jié)構(gòu)的完善能夠?qū)崿F(xiàn)多種傳動實驗的開展，本次多功能傳功摩擦試驗臺優(yōu)先選取臥式[3]。

2 結(jié)語

該文提出了多功能傳動摩擦試驗臺的工作參數(shù)及其測試參數(shù)，明確了試驗臺系統(tǒng)化設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，并最終確定試驗臺設(shè)計方案。分析發(fā)現(xiàn)，多功能摩擦試驗臺的運(yùn)行具備突出優(yōu)勢，能夠完成數(shù)據(jù)的分析以及信息的存儲，同時能夠完成不同工作環(huán)境下工作參數(shù)的變換，該試驗臺操作方式簡單，能夠保障操作人員的安全，其研發(fā)具有一定推廣價值，能夠在傳動摩擦機(jī)理的研究過程中發(fā)揮積極意義。

參考文獻(xiàn)

[1] 宋超.多功能傳動摩擦試驗臺的研發(fā)[J].重慶大學(xué)，2015，5（1）：15-17.

[2] 張齊.高背壓多功能海水液壓摩擦磨損試驗臺研發(fā)[J].中國海洋大學(xué)，2014，5（28）：9-11.

[3] 王劍，耿玉旭，程志濤.多功能摩擦傳動實驗機(jī)研制與實驗研究[J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù)，2016，10（19）：1452-1453.