微摩擦測(cè)試儀機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 微摩擦測(cè)試儀機(jī)械裝置的設(shè)計(jì) 系 別 航空工程系專業(yè)名稱 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)學(xué)號(hào) 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 二一二 年 五 月 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書i、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：微摩擦測(cè)試系統(tǒng)機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)ii、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)使用的原始資料(數(shù)據(jù))及設(shè)計(jì)技術(shù)要求：設(shè)計(jì)原始資料：無。設(shè)計(jì)技術(shù)要求：1.要求英文資料翻譯忠實(shí)原文； 2.要求確定合理的測(cè)試方案； 3.設(shè)計(jì)的機(jī)械裝置滿足摩擦測(cè)試要求； 4.繪制摩擦測(cè)試裝置的裝配圖； 5.要求圖紙?jiān)O(shè)計(jì)規(guī)范，符合制圖標(biāo)準(zhǔn)； 6.要求畢業(yè)論文敘述條理清楚，設(shè)計(jì)計(jì)算正確，論文格式規(guī)范。iii、畢 業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作內(nèi)容及完成時(shí)間：1

2、. 查閱相關(guān)資料，外文資料翻譯（6000字符以上），撰寫開題報(bào)告第01周第 04周2閱讀與摩擦學(xué)相關(guān)的一些理論與文獻(xiàn) 第05周第 06周3提出摩擦測(cè)試方案 第07周第 07周4設(shè)計(jì)摩擦測(cè)試裝置，繪制摩擦測(cè)試進(jìn)給裝置的簡(jiǎn)圖 第08周第 10周5完成摩擦測(cè)試裝置裝配圖的繪制 第11周第 12周6繪制軸圖 第13周第 13周7編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（畢業(yè)論文）一份 第14周第 15周8畢業(yè)設(shè)計(jì)審查、畢業(yè)答辯 第16周第 17周 、主 要參考資料：1. 溫詩(shī)著,黃平主編. 摩擦學(xué)原理m. 北京：清華大學(xué)出版社，20022. 濮良貴,紀(jì)名剛主編.機(jī)械設(shè)計(jì)（第七版）m.北京：高等教育出版社,20063. 孫桓

3、,陳作模,葛文杰主編. 機(jī)械原理（第七版）m. 北京：高等教育出版社，20064. 楊捷斐.微動(dòng)摩擦測(cè)試儀的研究設(shè)計(jì)d. 北京：北京郵電大學(xué)碩士學(xué)位論文，20085. 劉文廣,劉瑩,李小兵.微摩擦測(cè)試儀的研制j. 南昌大學(xué)學(xué)報(bào)（工科版），2004，266. 鄒繼斌，孫桂瑛，齊毓霖，等.微負(fù)荷摩擦測(cè)試系統(tǒng)jj.摩擦學(xué)學(xué)報(bào)， 1998，18(4):3697. david g. u. the mechanical design process m. new york: mcgraw-hill，inc,19928. 孟慶杰,于化東.微小摩擦力測(cè)試儀的研制與開發(fā)d長(zhǎng)春理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2002.9.

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5、714012. 張寶銘，李勇。電刷摩擦系數(shù)測(cè)量。哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)。1995:10510813. 石來德，袁禮平。機(jī)械參數(shù)電測(cè)技術(shù).上海科學(xué)技術(shù)出版社。1981:51714. 王玲，黃克威，楊昆元。c7046112軸承摩擦力矩的研究。摩擦學(xué)報(bào)。1993:687215. 溫詩(shī)鑄.納米摩擦學(xué).清華大學(xué)出版社.2001:25728216. 范炯，戴振東，姜澄宇等.多功能摩擦試驗(yàn)機(jī)的研制與應(yīng)用.南京航空航天學(xué)報(bào).200017. 鄒繼斌，孫桂瑛，齊毓霖等.微負(fù)荷摩擦測(cè)試系統(tǒng).摩擦學(xué)報(bào).1998,vo1 18(4):290-318. neryanasatnyk.measurementofwearinsma

6、llbores.wear,1978,49:24719. demiant,pas1ua.measuringoffrictiontorqueinverticalcenterbearings.polandrdinterconf, warsaw, poland, 1982:66一6820. hubera.wearofsmallbearingsmadeofplasticmaterial-testmethodandresults.prnterconf,warsaw,poland,1981:137 -14021. 張寶銘，李勇.電刷摩擦系數(shù)測(cè)量.哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1995, 3:10510822. 石來德

7、，袁禮平.機(jī)械參數(shù)電測(cè)技術(shù).上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1981,5,1723. 王玲.黃克威.楊昆元.c7046112軸承摩擦力矩的研究.摩擦學(xué)學(xué)報(bào)，1993, 1,6824. 曲中謙.實(shí)用軸承手冊(cè).遼寧:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社.2001:449 55025. bhushan b. handbook of micro/nanotribology. boca raton. crc press,1995.45326. 毛謙德，李振清。袖珍機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社2001:202 -16527. 楊黎明.機(jī)電一體化設(shè)計(jì)手冊(cè)北京:國(guó)防工業(yè)出版社.1997:584 729航空與機(jī)械工程系 學(xué)

8、院 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 專業(yè)類 班學(xué)生（簽名）： 日期： 自 2011 年 12 月 27 日至 2012 年 06 月 02 日指導(dǎo)教師（簽名）： 助理指導(dǎo)教師(并指出所負(fù)責(zé)的部分)： 機(jī)械設(shè)計(jì) 教研部 主任（簽名）：附注:任務(wù)書應(yīng)該附在已完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書首頁(yè)。學(xué)士學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明，所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立完成的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含法律意義上已屬于他人的任何形式的研究成果,也不包含本人已用于其他學(xué)位申請(qǐng)的論文或成果。對(duì)本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式表明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。作者簽

9、名： 日期：2012.5.24學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)南昌航空大學(xué)科技學(xué)院可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 作者簽名： 日期：2012.5.24導(dǎo)師簽名： 日期：2012.5.24微摩擦測(cè)試儀機(jī)械裝置的設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 班級(jí)： 指導(dǎo)老師： 摘要：摩擦現(xiàn)象與人類的生產(chǎn)和生活密切相關(guān)，自80年代原子顯微鏡和摩擦力顯微鏡問世以后，發(fā)現(xiàn)在原子、分子及納米級(jí)尺度下宏觀的摩擦規(guī)律不再適用，

10、摩擦學(xué)研究開始進(jìn)入微觀與宏觀結(jié)合的新階段，隨著微電子技術(shù)的飛速發(fā)展而興起的微電子機(jī)械系統(tǒng)(micro electronmechanical system, mems)，其零部件的幾何尺寸目前一般在微米數(shù)量級(jí)，他們之間的摩擦介于微觀與宏觀摩擦之間，稱之為微摩擦。對(duì)于微摩擦現(xiàn)象是否服從宏觀摩擦定律，摩擦件的尺寸達(dá)到何種程度才能進(jìn)入微觀摩擦的領(lǐng)域，這是當(dāng)前從事mems研究的人們所關(guān)的問題。由于受微小結(jié)構(gòu)的條件限制，目前對(duì)其機(jī)理的研究還不夠充分，尚不能對(duì)上述問題做出明確解答。而mems的發(fā)展，迫切需要明確微摩擦的機(jī)理，因此微摩擦的研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文提出了一種全新的微摩擦測(cè)試儀器，同時(shí)具有精度

11、高，成本低，性能可靠等優(yōu)點(diǎn)。在劉文光老師的指導(dǎo)下，并查閱了大量的國(guó)內(nèi)外資料，詳細(xì)論述了微摩擦力測(cè)試儀的總體設(shè)計(jì)過程，主要包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝置和進(jìn)給系統(tǒng)的具體設(shè)計(jì)原理和方法及電機(jī)的選用。關(guān)鍵詞:微摩擦力 測(cè)試儀 傳感器 指導(dǎo)老師簽名：abstractstudent name: class: supervisor: the phenomenon of friction is get well with peoples live and product. from the 1980s, atom-microscope and friction microscope came out, then the sc

12、ientists found that the macro friction regularity was not suitable at the degree of atom, molecular and nano. this hints that liiction research has entered a new stage in which friction is studied in sub-micro-level. with the micro electronics technology development, the micro electro-mechanical-sys

13、tem (mems) has a rapidly developed, whose apparatus geometry dimension at the level of millimeter, the friction of them is between micro and macro. it is called micro-friction. now the urgent problems needed to be solved in mems research is whether the macro friction regularity is suitable for micro

14、-friction phenomena and what degree is the dimension of friction component in that area of micro-friction. because of the development of mems, the explicit principle of micro friction is needed urgently, it has many practical need in micro-friction research.under the guide of professor liu wenguang

15、,i looked up many abroadand native essays and did many experimentation，a new micro friction surveyors apparatus came out, it have many advantages such as high measure precision，cheaper than others products，reliability function and so on. this article is focused on the course of designing the apparat

16、us of micro-friction. in this article，the paper describes three parts, the design mehods and principles of forcing sensor and turning equipment, the choice of electromotor and hardware of timing design.key words: micro-friction; strain sensor; test bed signature of supervisor:目錄1緒論11.1引言91.2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及

17、發(fā)展趨勢(shì)91.2.1國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀91.2.2國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)131.3本文的主要工作142微摩擦測(cè)試儀的總體設(shè)計(jì)142.1微摩擦技術(shù)簡(jiǎn)介142.2測(cè)試儀的總體設(shè)計(jì)153微摩擦測(cè)試儀進(jìn)給系統(tǒng)193.1進(jìn)給系統(tǒng)概述193.2功能模塊的分析203.3小結(jié)234微摩擦測(cè)試儀轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)234.1轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)234.2轉(zhuǎn)動(dòng)主軸的設(shè)計(jì)264.2.1主軸的初步設(shè)計(jì)264.2.2轉(zhuǎn)軸的校核274.2.3轉(zhuǎn)軸軸承的校核304.2.4轉(zhuǎn)軸精度分析314.3電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)324.3.1電機(jī)的選用324.3.2電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)能力的校驗(yàn)334.3.3電動(dòng)機(jī)的調(diào)速354.4小結(jié)405結(jié)論41致謝42參考文獻(xiàn)43

18、1 緒論1.1 引言微機(jī)械構(gòu)件表面的微摩擦不同于宏觀摩擦，也不同于原子力/ 摩擦力顯微鏡探針與基片之間的微摩擦，因此，宏觀或微觀摩擦實(shí)驗(yàn)儀器對(duì)于微摩擦的研究有很大的局限。隨著微機(jī)械應(yīng)用日益廣泛，其微摩擦學(xué)問題日漸突出微摩擦學(xué)引發(fā)了對(duì)表面改性納米膜(或涂層)的關(guān)注，表面微納米膜可以大幅度降低微摩擦磨損，從而提高微機(jī)械的使用壽命，微動(dòng)摩擦測(cè)試系統(tǒng)機(jī)械裝置成為評(píng)估這些膜的必要和有效工具。本課題旨在設(shè)計(jì)一種考慮微機(jī)械工況的銷盤式微摩擦測(cè)試儀與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),采用微應(yīng)變片獲取摩擦力及載荷導(dǎo)致的變形信號(hào)，通過a/ d 卡采集數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而獲得微摩擦力和微載荷的數(shù)值，為微摩擦特性測(cè)試

19、和分析提供一種手段，主要設(shè)計(jì)任務(wù)是為摩擦測(cè)試儀器機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)，我的本次畢業(yè)設(shè)計(jì)選擇了微摩擦測(cè)試系統(tǒng)機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)這個(gè)課題。1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)1.2.1 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 隨著我國(guó)信息科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與測(cè)試水平持續(xù)提高為研制微動(dòng)摩擦測(cè)試儀器提供了可行性基礎(chǔ)。目前關(guān)于微動(dòng)摩擦測(cè)試儀的常見類型有如下幾種:(1)力平衡法，是用一個(gè)已知的力來平衡待測(cè)的未知力。例如，機(jī)械杠桿式測(cè)力計(jì); 文獻(xiàn)6中就利用杠桿原理來實(shí)現(xiàn)對(duì)法向載荷的加載與測(cè)量。圖1-1力平衡法測(cè)力示意圖(2)光學(xué)反射法，是一種廣泛應(yīng)用于微納米測(cè)試儀器中測(cè)量方法。圖1-2光路系統(tǒng)原理圖 中科院長(zhǎng)春光機(jī)所研制的光反射法微摩擦測(cè)

20、試儀，由微位移進(jìn)給機(jī)構(gòu)、光電探測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)組成。光電探測(cè)系統(tǒng)如圖1-2所示，由兩套激光光源、準(zhǔn)直及聚焦透鏡、硅傳感器、兩套ccd探測(cè)器及其機(jī)械調(diào)節(jié)系統(tǒng)組成。激光器1、硅傳感器1及ccd1用來測(cè)量正壓力，激光器2、硅傳感器2及ccd2用來測(cè)量摩擦力。激光光源采用可見光半導(dǎo)體激光器(gaaias laser，波長(zhǎng)為670nm，功率為3mw)作為單色光源，光束經(jīng)準(zhǔn)直及聚焦透鏡匯聚，入射到硅傳感器上，再經(jīng)硅傳感器的拋光面反后照射到ccd探測(cè)器的光敏面上，得到光斑的初始位置。兩硅片相互垂直安放，當(dāng)兩硅片受到正壓力及水平摩擦力時(shí)發(fā)生偏轉(zhuǎn)，反射激光也偏轉(zhuǎn)相應(yīng)的角度，ccd上的光斑位置也發(fā)生了相應(yīng)

21、變化。硅片的撓度反映了探針和試件間作用力大小，反映到ccd上就是光斑所在像元幾何位置的變化，由此通過標(biāo)定可得到正壓力及摩擦力大小。實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果表明，該儀器摩擦力測(cè)試滿足分辨率為50微牛，量程200毫牛的技術(shù)指標(biāo)，重復(fù)率約為1.3%，總精度為2.257%a(3)壓電法，利用晶體的壓電效應(yīng)，將力轉(zhuǎn)換成電荷并通過二次儀表轉(zhuǎn)換成電壓。1圖1-3 壓電法測(cè)力示意圖(4)應(yīng)變片法，其原理是把檢測(cè)力轉(zhuǎn)變成彈性元件的應(yīng)變，再利用電阻應(yīng)變效應(yīng)將應(yīng)變轉(zhuǎn)化為電阻變化，繼而通過電橋進(jìn)一步轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，從而間接地測(cè)出力的大小。南昌大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院研制的球盤式微摩擦測(cè)試儀i21i81，基于簧片和應(yīng)變片，通過應(yīng)變儀測(cè)量壓

22、力和摩擦力。采用二維精密平移臺(tái)上下移動(dòng)實(shí)現(xiàn)正壓力的加載和測(cè)頭位置的移動(dòng);測(cè)試試件粘貼在工作臺(tái)上，采用電機(jī)帶動(dòng)工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，完成摩擦副的運(yùn)動(dòng);將電阻應(yīng)變片貼在一個(gè)簧片上，當(dāng)簧片產(chǎn)生變形時(shí)，相應(yīng)的應(yīng)變片的電阻就會(huì)發(fā)生變化，從而力所產(chǎn)生的應(yīng)變就被轉(zhuǎn)換成了電信號(hào).這個(gè)電信號(hào)通過一定的信號(hào)處理后，被a/d卡采集下來，然后輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行加工處理。可以得出應(yīng)變的大小，最終能夠?qū)?yīng)變還原成載荷和摩擦力的值，從而實(shí)現(xiàn)測(cè)試的目的，如圖1-4所示。圖1-4 測(cè)試儀原理圖該測(cè)試儀的測(cè)力部件采用了兩個(gè)測(cè)力簧片，通過一個(gè)立方體連接到一起，如圖1-5。a.測(cè)頭 ；b.簧片 ； c.立方塊 ； d.應(yīng)變片圖 1-5測(cè)力部件

23、結(jié)構(gòu)由立方體來保證兩簧片間相互垂直。這樣的設(shè)計(jì)加工的工藝性和精度得料和尺寸可根據(jù)實(shí)際所需更換。同時(shí)，采用箔式應(yīng)變片，在結(jié)構(gòu)上，每一個(gè)測(cè)力簧片上有一組4個(gè)應(yīng)變片，被兩兩分貼在簧片的正反兩面，組成一個(gè)全橋回路，這樣的結(jié)構(gòu)既提高了電橋?qū)ξ⒘Φ撵`敏度，又能夠進(jìn)行溫度補(bǔ)償，因而提高了測(cè)量的精度。以保證9。測(cè)頭設(shè)計(jì)并制作成半球形或其他形狀，與簧片豁結(jié)在一起，測(cè)頭的材料和尺寸可根據(jù)實(shí)際所需更換。同時(shí)，采用箔式應(yīng)變片，在結(jié)構(gòu)上，每一個(gè)測(cè)力簧片上有一組4個(gè)應(yīng)變片，被兩兩分貼在簧片的正反兩面，組成一個(gè)全橋回路，這樣的結(jié)構(gòu)既提高了電橋?qū)ξ⒘Φ撵`敏度，又能夠進(jìn)行溫度補(bǔ)償，因而提高了測(cè)量的精度。 該摩擦測(cè)試儀測(cè)量的加載

24、范圍在微牛到毫牛之間，正壓力和摩擦力的分辨率能夠分別達(dá)到20微牛和10微牛。根據(jù)國(guó)外從事微動(dòng)摩擦學(xué)試驗(yàn)儀研究發(fā)表論文的數(shù)量統(tǒng)計(jì),英、法、美、日、加這5個(gè)國(guó)家進(jìn)行動(dòng)摩擦學(xué)研究的總體水平最高。這里主要介紹位移法的微動(dòng)摩擦學(xué)試驗(yàn)儀。 所謂位移法，是通過位移傳感器間接測(cè)量力。目前主要用以測(cè)量位移的傳感器有電容式位移傳感器和非接觸電渦流位移傳感器。圖 1-6 電容傳感器結(jié)構(gòu)示意圖電容傳感器具有功耗低、噪聲特性好、高靈敏度以及對(duì)溫度和振動(dòng)敏感性小等優(yōu)點(diǎn)。與橫向電容式傳感器(改變電容極板正對(duì)面積)相比，縱向電容式傳感器(改變電容極板間距離)具有更高的靈敏度，但是其存在較大的線性誤差。梳齒差分式電容傳感器，能

25、夠克服縱向電容傳感器的這一缺點(diǎn)，在獲得高靈敏度的同時(shí)保證線性關(guān)系。其結(jié)構(gòu)由三部分組成，中間可移動(dòng)部分和上下兩邊固定部分，如圖4所示。固定電容器的兩個(gè)梳齒分別放于中間可移動(dòng)電容器梳齒的兩邊，可以使固定電容器的梳齒間相互隔絕。當(dāng)傳感器探針受到軸向力，單向彈簧產(chǎn)生彎曲變形，使得內(nèi)部的可動(dòng)電容極板(2)移動(dòng)，朝x正方向時(shí)，極板(2)遠(yuǎn)離極板(1)且靠近極板(3)，導(dǎo)致電容差值在外部圖 1-7傳感器及讀出電路示意框圖固定電容極板(1)、(3)上加上交流信號(hào)，形成如圖1-7所示差分電路。存在于微動(dòng)腐蝕中的摩擦，其加載的接觸壓力大約在o.o1n到2n，運(yùn)動(dòng)幅度在微米量級(jí)，是介于宏觀摩擦與微觀摩擦之間的微摩擦

26、力。上述方法中力平衡法精度較低，不適合微摩擦測(cè)試;壓電式測(cè)量法其缺點(diǎn)是僅適用于動(dòng)態(tài)力的測(cè)量。光學(xué)法具有最高的精度，但是需要的投資較大;電阻應(yīng)變片法測(cè)試電路相對(duì)簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，工作穩(wěn)定，其實(shí)踐應(yīng)用也相當(dāng)成熟，雖然其分辨力無法與光學(xué)法相比，但是已能滿足測(cè)試系統(tǒng)的精度要求;位移法通過位移傳感器間接測(cè)量力也是一種合適的方法，且市場(chǎng)上的位移傳感器分辨力最高能達(dá)到0.01微米，動(dòng)態(tài)特性也好，也能滿足要求。1.2.2 國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)微動(dòng)摩擦測(cè)試儀的研究越來越受到國(guó)內(nèi)研究人員的重視，并目己經(jīng)取得了明顯的進(jìn)展，但與工程實(shí)際需要尚有很大差距，微動(dòng)損傷問題在設(shè)計(jì)階段是很難甚至無法解決的，而微動(dòng)摩擦研究本身，又具

27、有多學(xué)科性、多影響因了性和因了參量時(shí)變性的特點(diǎn)，故此研究工作十分困難與復(fù)雜在這種情況下，我們必須面向工程實(shí)際需要進(jìn)行深入系統(tǒng)的微動(dòng)摩擦測(cè)試儀的研究。國(guó)外關(guān)于微動(dòng)摩擦測(cè)試儀的研究一般體現(xiàn)在繼續(xù)向工礦企業(yè)傳播微動(dòng)摩擦學(xué)知識(shí)和研究成果，主要開展失效分析與交流，收集和研究微動(dòng)損傷的例證，建立圖譜,，以求準(zhǔn)確處理微動(dòng)失效故障，促進(jìn)微動(dòng)損傷研究的深化與發(fā)展，并探索微動(dòng)損傷的早期診斷和監(jiān)控等。1.3 本文的主要工作本課題旨在設(shè)計(jì)一種考慮微機(jī)械工況的銷盤式微摩擦測(cè)試儀與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng),采用微應(yīng)變片獲取摩擦力及載荷導(dǎo)致的變形信號(hào)，通過a/ d 卡采集數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，從而獲得微摩擦力和微載荷的數(shù)

28、值，為微摩擦特性測(cè)試和分析提供一種手段，主要設(shè)計(jì)任務(wù)是為微摩擦測(cè)試儀機(jī)械裝置的設(shè)計(jì)。首先介紹微摩擦測(cè)試儀國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，然后推出微摩擦測(cè)試儀機(jī)械裝置的兩套設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行比較分析確定最佳方案。在進(jìn)行摩擦測(cè)試儀傳動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。最后進(jìn)行小結(jié)和進(jìn)一步工作的展望。2 微摩擦測(cè)試儀的總體設(shè)計(jì)2.1 微摩擦技術(shù)簡(jiǎn)介微摩擦力測(cè)量?jī)x有別于納米摩擦學(xué)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試儀器。在納米摩擦學(xué)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試儀器中無論其所施加的載荷還是所研究的材料的面積甚至于相對(duì)滑動(dòng)的速度都是采用納米量級(jí)的。它們研究的是原子、分子尺度上摩擦界面的微觀結(jié)構(gòu)和特性。而這里要開發(fā)的微小摩擦力測(cè)量?jī)x則是在微小面積接觸和微小載荷作用下測(cè)試摩擦力的

29、一種儀器。它的載荷是毫牛頓級(jí)，這與納米量級(jí)來進(jìn)行比較毫無疑問是相當(dāng)大的，但相對(duì)于宏觀載荷來說又是相當(dāng)小。并且，它的相對(duì)滑動(dòng)速度是宏觀中的低速、微觀中的極高速。在機(jī)械領(lǐng)域中這種條件下的摩擦是經(jīng)?？梢钥匆姷?，但在系統(tǒng)分析中我們到底使用宏觀的摩擦學(xué)理論還使用微觀的理論呢?這就需要我們對(duì)這種條件下的摩擦來進(jìn)行分類，并通過對(duì)該儀器的實(shí)驗(yàn)來找到與之相適合的理論。由滑動(dòng)摩擦的宏觀研究得出，固體摩擦遵循 amontons (阿蒙頓)摩擦公式15，即摩擦力f與載荷p成正比，其比例常數(shù)為摩擦系數(shù) (2.1)在界面摩擦過程中15，有 c1p2/3+c2p+c3p4/3 (2.2)式(2，2)中，c1，c2，c3分別

30、為于粘著能w、彈性常數(shù)k、球體半徑r等有關(guān)的函數(shù)。由式(2.2)分析可知，在組成界面摩擦力的各項(xiàng)因素中，統(tǒng)稱第三項(xiàng)所占比例較小，可以忽略不計(jì)。當(dāng)表面粘著強(qiáng)度較大時(shí)，第一項(xiàng)是界面摩擦力的主要成分，此時(shí)可以近似地采用式中的一項(xiàng).而當(dāng)外加載荷p相對(duì)較大時(shí)，界面摩擦力將以第二項(xiàng)為主，接近于描述常規(guī)摩擦的amontons公式(2.1)。由以上可知，用此課題所開發(fā)出的測(cè)試儀測(cè)量摩擦力時(shí)，由于外加載荷p相對(duì)較大，因此在計(jì)算公式上與常規(guī)摩擦應(yīng)用的公式相近.但在機(jī)理上，是否相似，還有待于進(jìn)一步研究。這樣在研究中我們只需研究摩擦系數(shù)在不同條件下的變化，從而在實(shí)際應(yīng)用中為設(shè)計(jì)和制造選擇最優(yōu)的工作條件創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)依據(jù)。因

31、為在實(shí)驗(yàn)中相對(duì)滑動(dòng)的線速度是較低的，那么就會(huì)出現(xiàn)摩擦性能不穩(wěn)的情況，通過實(shí)驗(yàn)找到可使摩擦穩(wěn)定的方法也就可以控制摩擦.如果將兩材質(zhì)間加入潤(rùn)滑材料，還可為機(jī)構(gòu)間選擇潤(rùn)滑劑提供參考基礎(chǔ)。同時(shí)，在起制動(dòng)時(shí)，通過對(duì)其靜摩擦力的研究，為降低靜摩擦減少起制動(dòng)能耗提供依據(jù)。2.2 測(cè)試儀的總體設(shè)計(jì)在微小摩擦測(cè)量中，正壓力和摩擦力均很小，給精確測(cè)量帶來較大困難。就微小正壓力施力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)而言，該系統(tǒng)必須具有很高的細(xì)分能力，其次，微負(fù)荷的測(cè)量本身需要采取一些特殊的技術(shù)措施，目前主要采用的有擺錘法1819、變形法與位移法1623。其中，擺錘法以擺角的變化測(cè)量摩擦力。但不適用于摩擦與磨損試驗(yàn);變形法與位移法通常以讀數(shù)

32、顯微鏡測(cè)量摩擦力，但讀數(shù)又不方便. 本文設(shè)計(jì)了一種微負(fù)荷摩擦試驗(yàn)系統(tǒng)，施力機(jī)構(gòu)與測(cè)試系統(tǒng)合為一體，可同時(shí)測(cè)量正壓力和摩擦力。不但適用于摩擦系數(shù)的測(cè)量，而且可用來進(jìn)行摩擦與磨損試驗(yàn)。一 設(shè)計(jì)中需要解決的技術(shù)難點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù): 1.微小接觸載荷的加載方法以及加載精度的保證.; 2.摩擦力加載模塊的機(jī)械結(jié)構(gòu)小型化、載荷連續(xù)可調(diào)和操作簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn); 3.運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)精度保證; 4.摩擦測(cè)頭小體積、易更換的實(shí)現(xiàn); 5.測(cè)量誤差的分析和測(cè)試精度的保證;二 裝置的組成及測(cè)量原理 微小摩擦測(cè)試儀的測(cè)量原理如圖2. 1所示。 進(jìn)給調(diào)整裝置 正壓力加載系統(tǒng) 微 測(cè)力臂 磨 測(cè)力臂 應(yīng)變傳感器 擦 測(cè)力系統(tǒng)（正壓力、

33、摩擦力） 控制電路 測(cè) 顯示儀表 數(shù)字示波器 摩擦盤 試 轉(zhuǎn)動(dòng)裝置 主軸 儀 傳動(dòng)系統(tǒng) 磁敏電阻傳感器 電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 電機(jī)閉環(huán)控制系統(tǒng) 圖2. 1系統(tǒng)原理框圖微小摩擦測(cè)試儀的結(jié)構(gòu)原理如圖2. 2a所示。 在此處鍵入公式。圖2. 2a系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理圖微小摩擦測(cè)試儀的整體照片圖如圖2. 2b所示圖2. 2b測(cè)試儀整體圖 (1)微小摩擦測(cè)力系統(tǒng) 該測(cè)力系統(tǒng)包括正壓力和摩擦力測(cè)量?jī)刹糠?。測(cè)力系統(tǒng)由應(yīng)變傳感器、測(cè)力臂、控制電路、顯示儀表等組成。應(yīng)變傳感器與測(cè)力臂構(gòu)成力傳感器。測(cè)力臂由兩組平行板彈簧組成:前端水平安裝的平行板彈簧用來測(cè)量正壓力，叫正壓力平行板彈簧;后端豎直安裝的平行板彈簧用來測(cè)量摩擦力，叫摩

34、擦力平行板彈簧。如圖2. 3所示.通過調(diào)整垂直進(jìn)給裝置的進(jìn)給量，使正壓力平行板彈簧發(fā)生形變.進(jìn)而產(chǎn)生正壓力施加在摩擦頭上，使摩擦頭與旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)盤接觸，發(fā)生摩擦.通過測(cè)頭將摩擦力傳給摩擦力平行板彈簧，使其發(fā)生形變，由應(yīng)變傳感器測(cè)得應(yīng)變，進(jìn)而得到摩擦力.應(yīng)變傳感器的原理是將傳感器的機(jī)械變形轉(zhuǎn)換成傳感元件的電阻變化，當(dāng)測(cè)力梁受力變形時(shí)，固定在梁上的傳感元件(應(yīng)變片)也隨著變形.設(shè)傳感元件(應(yīng)變片)初始電阻為r，電阻變化量為r，則電阻變化率與應(yīng)變間的關(guān)系為:r/r =k0 或r=k0 r.式中: 為應(yīng)變，k0為傳感元件的靈敏系數(shù)。圖2. 3測(cè)力臂原理結(jié)構(gòu)圖 當(dāng)k0為常數(shù)時(shí)，電阻變化與應(yīng)變呈線性關(guān)系。在本

35、測(cè)試系統(tǒng)中，所用應(yīng)變傳感器的靈敏系數(shù)約為2. 0，因此，可以近似的認(rèn)為測(cè)力系統(tǒng)的測(cè)力傳感器是線性的. 在本測(cè)試系統(tǒng)中，所用傳感器元件材料的靈敏系數(shù)約為2. 0，非線性誤差小于0. 1，橫向靈敏度k0.5%.由此可見，該傳感器可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)量，且只反映主應(yīng)力，橫向應(yīng)力影響很小.為提高傳感器的靈敏度，除選用靈敏系數(shù)k較大的傳感元件外，還需合理設(shè)計(jì)測(cè)力臂的幾何尺寸。該測(cè)試系統(tǒng)傳感器輸出信號(hào)靈敏度為1. 5mv/mn，基本不受外界環(huán)境影響，但溫度變化可導(dǎo)致其漂移，因此在測(cè)試電路中要有溫度補(bǔ)償電路.本測(cè)試系統(tǒng)采用具有高精度和良好直流放大特性的icl7650運(yùn)算放大器，經(jīng)放大后接顯示儀表. (2)位置調(diào)整

36、系統(tǒng) 位置調(diào)整系統(tǒng)由水平進(jìn)給和垂直進(jìn)給組成.進(jìn)給系統(tǒng)采用了北京光學(xué)儀器廠的精密位移臺(tái)，型號(hào)為pts103m和tms202。它們的進(jìn)給精度為sam，最小讀數(shù)為l0um.它可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)測(cè)頭的x, y, z方向的位置，改變摩擦頭在轉(zhuǎn)盤上的位置。這樣可以調(diào)節(jié)被測(cè)件觸點(diǎn)的回轉(zhuǎn)半徑，進(jìn)而改變被測(cè)試件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度.今后，x, y, z實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，可以實(shí)現(xiàn)納米級(jí)微小切削。 (3)轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng) 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)動(dòng)裝置由轉(zhuǎn)盤，主軸等組成。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)是驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過皮帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸，使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，通過測(cè)速系統(tǒng)測(cè)得轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速.調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和調(diào)節(jié)被測(cè)試件觸點(diǎn)的回轉(zhuǎn)半徑，就可以改變被測(cè)試件

37、間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度。3 微摩擦測(cè)試儀進(jìn)給系統(tǒng)3.1 進(jìn)給系統(tǒng)概述 進(jìn)給系統(tǒng)的作用是完成對(duì)微小摩擦測(cè)力傳感器施加力(即使傳感器的平行板彈簧在z方向發(fā)生彎曲形變)、改變摩擦測(cè)頭在摩擦盤上的徑向位置(x方向)、保證測(cè)力傳感器的中線與摩擦盤的直徑共線、以及起到找正對(duì)準(zhǔn)的作用等. 進(jìn)給系統(tǒng)為手動(dòng)系統(tǒng)，它由兩組北京光學(xué)儀器廠的精密位移臺(tái)組成。該位移臺(tái)采用了線性滾珠導(dǎo)軌，交又滾柱導(dǎo)軌和精研燕尾副等多種導(dǎo)軌形式，細(xì)牙螺桿，微分頭和精研絲杠等驅(qū)動(dòng)方式，多種安裝孔位設(shè)計(jì)適應(yīng)不同安裝需求，可方便地組合成多位移動(dòng)臺(tái).本文選用了型號(hào)為tms202m和pts103m進(jìn)行組合，如圖3. 1所示.圖3. 1精密位移臺(tái)組合3.2

38、 功能模塊的分析一 精密位移臺(tái)tms202m tms202m型精密位移臺(tái)，是整體式三維位移臺(tái)，可以調(diào)節(jié)x, y和z三個(gè)方向的進(jìn)給.采用精磨鋼棒導(dǎo)軌，微分頭驅(qū)動(dòng)，調(diào)解范圍較大，行程為2 s mm，并配有索緊機(jī)構(gòu).如圖4. 2所示。圖3. 2 tms202m型整體式三維位移臺(tái)效果圖 tms202m型整體式三維位移臺(tái)是整個(gè)進(jìn)給系統(tǒng)的主要部分，它的技術(shù)指標(biāo)如下:u 調(diào)整軸數(shù): xyz三軸u 行程: 25 mmu 擺動(dòng)誤差: 30u 驅(qū)動(dòng): 微分頭u 最小讀數(shù): 0.01mmu 靈敏度: 0.001mmu 負(fù)載: 2.5 kg 1. tms202m的z軸 主要是完成對(duì)微小摩擦測(cè)力傳感器施加正壓力，即通過

39、z軸的調(diào)整使傳感器在豎直方向上發(fā)生位移，在摩擦頭與轉(zhuǎn)盤剛好接觸后，繼續(xù)調(diào)整z軸使傳感器的正壓力平行板彈簧發(fā)生形變，而通過粘貼在板彈簧上的應(yīng)變計(jì)測(cè)量出變形的大小，應(yīng)變電橋輸出電壓量，根據(jù)傳感器標(biāo)定曲線，得到施加在摩擦測(cè)頭上的正壓力。由此可以看出，z軸的進(jìn)給精度直接影響到測(cè)量傳感器的精度，tms202m的靈敏度為0. 001mm。2. tms202m的x軸主要是完成水平方向的進(jìn)給，可以改變摩擦測(cè)頭在轉(zhuǎn)盤的徑向位置.因?yàn)椋Σ亮y(cè)試儀是要研究在不同速度下的摩擦特性，這就要求我們改變摩副間的相對(duì)滑移速度。摩擦速度可由下式得到，= r (3.1)式中: 摩擦副間的相對(duì)滑移速度; 轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速;r 摩擦半徑

40、(即摩擦頭距轉(zhuǎn)盤中心的距離)。由公式(4.1)，要改變滑移速度除了改變轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)速外，也可以在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速一定的情況下，通過改變摩擦頭在轉(zhuǎn)盤上的摩擦半徑來實(shí)現(xiàn)。3. tms202m的y軸主要是完成對(duì)正的作用，使摩擦傳感器的中線與轉(zhuǎn)盤的直徑重合。由于摩擦速度是由公式(4.1)來計(jì)算得到的，因此摩擦半徑的測(cè)量精度非常重要.而摩擦半徑的值是通過tms202m的x軸的進(jìn)給量換算過來的，如果出現(xiàn)如所示的情況，進(jìn)給基準(zhǔn)發(fā)生變化，就會(huì)使摩擦半徑的計(jì)算出現(xiàn)誤差，影響摩擦特性的研究.在圖3. 3中， r=r/ cos (3.2)r=r-x (3.3)由式子(4.2)和(4.3)可推得摩擦半徑r=( r x)/ cos

41、 (3.4)在摩擦力傳感器的中線與轉(zhuǎn)盤的直徑線重合時(shí)(理想情況)，摩擦半徑;與轉(zhuǎn)盤直徑a1 a2的夾角b為零，此時(shí)摩擦半徑:等于轉(zhuǎn)盤半徑與進(jìn)給量的差，即摩擦半徑 r=r-x (3.5) 式中: r摩擦半徑; r轉(zhuǎn)盤半徑 (已知); x進(jìn)給量 (設(shè)定值); 在摩擦傳感器的中線與轉(zhuǎn)盤的直徑線不重合時(shí)，摩擦半徑;與轉(zhuǎn)盤直徑a1a2的夾角將不再為零，摩擦半徑就會(huì)變?yōu)閞=(r一x)/cos .此時(shí)，只能通過精密位移臺(tái)的微分頭讀得進(jìn)給量x，而式中r, 都將是未知數(shù)。因此，在實(shí)際測(cè)試過程中，在計(jì)算摩擦半徑r，只有通過式子 (3.5)來求得。當(dāng)進(jìn)給前的基準(zhǔn)發(fā)生了變化時(shí)，勢(shì)必會(huì)使摩擦半徑值產(chǎn)生誤差。為了消除這種

42、誤差，在進(jìn)給前通過調(diào)整tms202m的y軸，使摩擦傳感器的中線與轉(zhuǎn)盤的直徑線重合。圖3.3進(jìn)給示意圖二.pts103m型一維位移臺(tái) pts103m型位移臺(tái)的主要作用是調(diào)整摩擦測(cè)頭與某個(gè)基準(zhǔn)位置對(duì)起作為tms202m的x軸水平方向的進(jìn)給的基準(zhǔn)，起到基準(zhǔn)校正的作用。效果圖如圖所示，尺寸圖如圖所示技術(shù)指標(biāo):u 調(diào)整軸數(shù): 一軸u 導(dǎo)軌: 線性滾珠u 行程: 25 mmu 驅(qū)動(dòng)方式: 微分頭u 最小刻度: 0.01 mmu 分辮率: 0.001 mmu 精度: 0.005u 臺(tái)面尺寸: 65x65mmu 驅(qū)動(dòng)位置:中心圖3.4 tms 10 3m型一維位移臺(tái)效果圖3.3 小結(jié) 進(jìn)給系統(tǒng)不僅要實(shí)現(xiàn)位置的

43、進(jìn)給，而且，直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的傳感器的精度。測(cè)力傳感器是通過板彈簧的變形，經(jīng)應(yīng)變計(jì)傳感器轉(zhuǎn)換為電壓量，進(jìn)而得到力的大小.進(jìn)給系統(tǒng)通過z軸的進(jìn)給，改變板彈簧在z方向的形變，達(dá)到控制正壓力的大小?？梢?，進(jìn)給系統(tǒng)的z軸的進(jìn)給精度就是板彈簧z方向形變的精度。本章通過將兩個(gè)功能模塊:精密位移臺(tái)tms202m, pts103m的簡(jiǎn)單組合，實(shí)現(xiàn)了位置進(jìn)給的功能，保證了傳感器的測(cè)量精度。同時(shí)，該系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，便于操作等特點(diǎn).4 微摩擦測(cè)試儀轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng) 轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)包括轉(zhuǎn)動(dòng)裝置、電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如圖5. 1所示.轉(zhuǎn)動(dòng)裝置由轉(zhuǎn)盤、主軸、主軸套、殼體等組成。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)電路.轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的作用是

44、驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過皮帶傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)軸，使轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)，通過調(diào)節(jié)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和調(diào)節(jié)被測(cè)試件觸點(diǎn)的回轉(zhuǎn)半徑，就可以改變被測(cè)試件間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度，達(dá)到在不同轉(zhuǎn)速情況下，研究摩擦特性。4.1 轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 在微小摩擦測(cè)試儀中，由于采用了類似懸臂梁結(jié)構(gòu)的平行板彈簧進(jìn)行摩擦力的測(cè)量，作為摩擦副之一的轉(zhuǎn)盤的軸向跳動(dòng)量和徑向跳動(dòng)量，直接影響到測(cè)力傳感器的精度和穩(wěn)定性。因此，為了保證測(cè)力傳感器的有效的發(fā)揮作用，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。圖4.1傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖一、主軸的結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求 在轉(zhuǎn)動(dòng)裝置設(shè)計(jì)中，主軸的設(shè)計(jì)又顯得非常地重要。因?yàn)?，在一般情況下，軸的工作能力決定于它的強(qiáng)度和剛度，對(duì)于主軸，后者尤為重

45、要。如果主軸的剛度不高，會(huì)產(chǎn)生較大的變形而直接影響儀器的精度，而且容易引起振動(dòng).因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須盡量提高軸的剛度。二、主軸的支承方案的確定在該測(cè)試儀中，主軸的安裝形式是立軸安裝，這就要求采用的主軸軸承既能承受軸向載荷又能承受徑向載荷.同時(shí)，由于施加的正壓力比較小，軸向載荷主要來自主軸自重。在本文中，主軸支承的方案如下:采用一對(duì)角接觸球軸承承受徑向載荷和軸向載荷.由于前后兩支承間的距離較短，因此兩角接觸球軸承采用“背對(duì)背“的形式安裝。 采用此方案的優(yōu)點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，軸承摩擦阻力比滑動(dòng)軸承要小，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，可在預(yù)緊條件下工作，有利于提高回轉(zhuǎn)精度和剛度，潤(rùn)滑比較容易。三、軸承型號(hào)的選定 根據(jù)上面的問題

46、，同時(shí)考慮到結(jié)構(gòu)的要求，轉(zhuǎn)動(dòng)裝置選用的軸承型號(hào)為7005c，它的外形尺寸為ddb=254712mm，廠家為哈爾濱軸承廠。四、軸與軸承的配合 由軸系精度的要求可選擇前后軸承精度為p4(原c級(jí))，查機(jī)械手冊(cè)24，可選擇，軸與軸承內(nèi)徑的配合為hs/j5，外殼與軸承外徑的配合j6/h6。五、軸承的預(yù)緊 1.軸承預(yù)緊的基本概念 滾動(dòng)軸承的預(yù)緊是指在安裝時(shí)使?jié)L動(dòng)體與滾動(dòng)保持一定的初始?jí)毫蛷椥宰冃危詼p少工作載荷下軸承的實(shí)際變形量。適當(dāng)?shù)念A(yù)緊可以提高軸承的支承剛度、旋轉(zhuǎn)精度、壽命、阻尼和降低噪聲.軸承預(yù)緊是靠軸承內(nèi)外圈的相對(duì)移動(dòng)，消除間隙并產(chǎn)生過盈。軸承預(yù)緊按預(yù)緊力的方向分徑向預(yù)緊和軸向預(yù)緊，抽向預(yù)緊又分

47、為定位預(yù)緊和定壓預(yù)緊。在相同預(yù)緊變形量時(shí)，定壓預(yù)緊對(duì)支承系統(tǒng)軸向剛度的增加不明顯，預(yù)緊變形量不受溫度變化的影響。而定位預(yù)緊時(shí)，軸和軸承座溫度差引起的軸向伸長(zhǎng)，軸承內(nèi)外圈溫度差引起的徑向膨脹量等均會(huì)影響到預(yù)緊變形量。在此轉(zhuǎn)動(dòng)裝置中采用定位預(yù)緊. 2.預(yù)緊量的確定 預(yù)緊量主要在安裝時(shí)予以調(diào)節(jié)與控制。經(jīng)查表25可知“背對(duì)背”安裝的角接觸球軸承的預(yù)緊力為fa0 = 90n。兩軸承間內(nèi)外套圈的寬度差為-0.5um+0.5um 3.預(yù)緊載荷的控制 施加的預(yù)緊載荷可通過調(diào)節(jié)圓螺母來調(diào)整軸承的游隙?？刂坡菽傅木o固轉(zhuǎn)矩來調(diào)整預(yù)緊量。在本文中，采用了雙螺母預(yù)緊，同時(shí)可以起到放松預(yù)緊的目的。六、傳動(dòng)方案的確定 在轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，采用了封