试析多功能传动摩擦试验台的研发

赵渊

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

摘 要：该文简要分析多功能传动摩擦试验台的研发要点，通过对于齿轮、圆盘等在不同转速条件以及荷载条件下的摩擦情况，了解摩擦接触特性，以便于为传动零件摩擦机理的研究奠定一定基础。

关键词：传动 摩擦 试验台研发

中图分类号：TH133.33 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）05（b）-0154-02

近年来，我国提高了对于重点实验室建设的重视，在机械传动实验室中，滚动条件下与滑动条件下，两接触面的表面科学是有关专家关注的问题，比如在不同荷载条件及其转速条件下，齿轮极其圆盘的运转情况以及摩擦造成的材料损坏程度等，同时，运转过程中滚滑接触的实际情况的研究，均需要专业化研究平台及其实验设施的建设，所以多功能传动摩擦试验台的研发具有较大的价值。但是在我国实践研究过程中，由于相关实验设备与平台的缺乏，严重阻碍了吗，莫测传动项目研究工作的开展，因此，设计多功能传动摩擦试验台用于研究，能够实现齿轮、圆盘等设备在不同表面接触情况的实验，且有助于开展参数检测等研究。同时，由于多功能传动设备具有一定特殊性，且其运用范围较广，能够实现社会效益与经济效益的有机结合。

1 多功能传动摩擦试验台的研发分析

1.1 试验台工作参数及其测试参数

研发多功能传动摩擦试验台的实际目标即通过试件的运行，研究摩擦及其摩擦传动过程中的机理，通过工作参数的调节，明确不同状态对于摩擦试件的影响，在试验台的研发过程中的重点包括工作参数及其测试参数两方面。

工作参数：传动摩擦试验台中，工作参数包括多个变量，即运转、时间、加载等变量的实际形式。需要指出的是，运转包括主轴的振动、电机的转速以及功率等；时间变量指的是实验时间的变化；加载变量指的是荷载大小的变化。通过工作参数的调整，开展属于不同状态环境中的传动摩擦实验[1]。

测试参数：在传动摩擦试验中，测试参数指的是在明确的工作参数环境中，随着实验系统的运行，试件所变现出来的实际情况，需要指出的是，传动摩擦实验的测试参数主要包括摩擦温度、摩擦系数、滚滑比机器磨损程度，而在传动实验测试系统中，测试参数包括传动效率与传功比。

1.2 试验台系统化设计标准

（1）结构的稳定性

保障结构的稳定性是实验有序开展的基础，所以，在试验台系统化设计过程中，设计人员应当保障试验台结构的稳定性及其坚固性，比如在设计机床的主要结构是，可以选择整体铸件或者选用强度有保障的材料，同时，在设计过程中应当保障其精度，保障在一定范围的转速下能够稳定运转，保障运转频率及其转速的一致性。

（2）可靠性

只有保障试验台的可靠性，才能有效提升实验过程中产生数据的准确性，所以，设计人员在选取系统部件，比如导轨、机架、机座、电机、传感器、电脑控制系统，数据信息处理系统等时，应当保障各个部件性能良好，且部件精确度高，以此才能从根本上提升多功能试验台研发的可靠性。

（3）抗干扰能力

现代科学技术发展速度较快，但是就通信设备来看，以往的通信设备由于信息的干扰，难以保障数据采集的准确性，甚至影响系统的安全稳定运行。所以，在设计试验台的过程中，工作人员应当良好控制传动摩擦的实验设备，避免试验台对于周边设备运行的影响，同时也避免周边设备对试验台形成的电磁干扰，阻碍其正常运行[2]。

（4）可拓展性

随着试验台运用功能的变化，为了适应现代化实验研究的发展要求，设计人员应当明确自身研发方向，尽可能保障试验台控制系统的功能及其结构的完整性，保障其具备良好的可拓展性。同时，针对数据采集系统而言，设计人员应当强化程序的测试，保障其各项功能的正常。

（5）实时性

随着实验环境的变化，工作参数应当能够在较短时间内完成其变化，以此才能获取在不同实验环境下的传动摩擦特性，也就是说，传动摩擦试验台的研发应当具备实时反应的性能。在试验台运行过程中，需要控制的参数主要包括位移、转速、油温及其载力等数据，通过各参数的实时采集，能够帮助实验人员及时编制相关数据变化趋势图，以便于通过数据的分析得到实验机理。

（6）安全性

试验台由工作人员直接操作，所以试验台的安全性设计是重点内容，设计人员应当将操作时的失误可能产生的危险纳入考虑范围。所以，试验台的电机应当具备过流保护、超速报警灯基本功能；传感器应当具备断线停机动能；为主轴及其载力预设合理的限制参数，以此发挥其误差超限断电功能；操作台应当具备快速停止的功能，同时应当设置报警器，接受来自各个系统的报警信息，使操作人员在较短时间内明确试验台存在的问题，保障其安全操作。

1.3 试验台设计方案的确定

一般来说，机床包括卧式与立式两种结构，传动摩擦试验台与此类似，但在实际的研发过程中通常采用立式，也就是垂直布置其加载与驱动装置，通过载体的添加实现载力的变更，这一结构的操作相对较为简单，便于制造與加工，可以通过模具的安装以实现其功能。另外，立式试验台的运用优势十分突出，比如，结构简单，能够良好控制加载轴及驱动轴的平行性，且占地面积不大，所以，在以往的试验台设计工作中，由于制造技术的欠缺，立式试验台的运用较为常见。近年来，随着科学技术的进步，立式试验台的不足逐渐暴露，例如，装卸困难、精度低、荷载变更困难等，所以立式试验台的适用性不高。现阶段，试验台设计逐渐转变为卧式结构，但是卧式结构的结构复杂、自由度不高、占地面积大，卧式结构的优势表现在精度高、装卸简单、防振性能良好，载力的变换也较为简单。所以，通过卧式结构的完善能够实现多种传动实验的开展，本次多功能传功摩擦试验台优先选取卧式[3]。

2 结语

该文提出了多功能传动摩擦试验台的工作参数及其测试参数，明确了试验台系统化设计标准，并最终确定试验台设计方案。分析发现，多功能摩擦试验台的运行具备突出优势，能够完成数据的分析以及信息的存储，同时能够完成不同工作环境下工作参数的变换，该试验台操作方式简单，能够保障操作人员的安全，其研发具有一定推广价值，能够在传动摩擦机理的研究过程中发挥积极意义。

参考文献

[1] 宋超.多功能传动摩擦试验台的研发[J].重庆大学，2015，5（1）：15-17.

[2] 张齐.高背压多功能海水液压摩擦磨损试验台研发[J].中国海洋大学，2014，5（28）：9-11.

[3] 王剑，耿玉旭，程志涛.多功能摩擦传动实验机研制与实验研究[J].机械科学与技术，2016，10（19）：1452-1453.