小型材料摩擦磨损试验机设计开题报告

1. 研究目的与意义

摩擦磨损是影响机械零件使用寿命的一种重要因素。在人类物质生活的方方面面都存在着摩擦磨损的问题，比如在发电设备、汽车、铁道、电子、农机以及航天等领域的各个方面都存在着大量的摩擦学问题。相关研究机构的研究表明，全世界每年大约有30%-50%的能源以各种形式消耗在摩擦上，所导致的经济损失巨大，大约有80%的机械零件由于各种摩擦导致失效。如果加大摩擦机理方面的研究并且采取适当的措施，就可以大大节约能源资源的消耗。

由于摩擦磨损是机械设备效率低下的原因，也是导致设备失效的主要形式，因此摩擦磨损试验的研究对于揭示摩擦磨损现象本质，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具有指导作用。摩擦磨损试验机的研究是目前学术界进行摩擦磨损试验的主要载体，国内外不少专家学者都做过相关研究。摩擦磨损试验机可以较为贴近地模拟实际工况环境，对于探索和验证实际工程机械当中的摩擦机理及其影响因素，从而采取适当的措施来减缓摩擦磨损现象具有重大意义。

2. 研究内容和预期目标

本论文主要研究的内容是往复式摩擦磨损试验机的设计。首先在滑动摩擦原理以及杆管偏磨理论的基础上进行方案总体设计，然后进行机械系统和计算机控制系统设计， 从原理上实现试验机往复运动的功能，并且能够在不同介质环境下，对温度、荷载、滑动速度进行测试与控制，最终进行样机试制，并通过摩擦磨损实验验证设计方案的可行性，本文的主要研究内容如下：

（1） 确定往复式摩擦磨损试验机的设计参数，初步进行总计设计。根据试验机的工作原理和工作特点，进行机械结构的整体布局以及控制系统参数的确定。

（2） 进行往复式摩擦磨损试验机机械结构的详细设计，包括往复运动机构、夹具和密封装置。判断主要部件的结构强度，完成零件强度校核和部件选型。

3. 研究的方法与步骤

本设计方案采用往复式摩擦磨损试验机为基础，其主要部件包括电机、减速器、连杆机构、样品夹持器和力传感器等。其中，连杆机构和力传感器是实现样品往复运动和测量摩擦力的关键部件，其设计必须考虑到精度、耐久性和可靠性等因素。

1. 确定研究参数：确定本研究中需要考虑的参数，比如材料种类、摩擦系数、载荷、速度等。根据文献综述和实际需要确定这些参数，并将其列入实验设计。

2. 试验机结构设计：根据研究参数设计试验机结构方案，包括关键零部件选型和校核。

4. 参考文献

【1】中国科学技术协会. 2014～2015 机械工程学科(摩擦学)发展研究报告[m].北京. 中国科学技术出版社, 2016.

【2】李林, 王旱祥, 周乐平. 有杆泵井管杆偏磨腐蚀实验研究[j]. 润滑与密封, 2009, (10): 18-20,30.

【3】陆富刚. 抽油杆接箍表面等离子熔覆耐磨抗蚀自润滑复合涂层强化研究[d]. 北京: 北京交通大学, 2019.

5. 计划与进度安排

（1）2024.12.16~2024.12.24 设计论文的题目确定；

（2）2024.12.25~2024.02.18 毕业设计任务书完成；

（3）2024.02.18~2024.03.15 查阅文献资料，进行文献综述，撰写开题报告，翻译英文文献；