图 3-3 ABBA 导轨副结构图 22
图 3-4 胜斯特无油静音空气压缩机 23
图 3-6 三位四通电磁换向阀的原理图 24
图 3-7 亚德客 SC 标准复动型气缸三位示意图 25
图 3-8 上夹具结构原理图 26
图 3-9 一种下夹具的结构图 27
图 3-10 试验机测控系统原理图 27
1 绪论
1.1 论文的研究背景
微动的定义是在振动状态中,发生了相当紧密的接触区域之间运动,微动位 移幅度为几微米。由于肉眼很难看到微动现象的运动,所以某件设备从设计初始 到失效报废研究人员很少对其产生重视。但是,微动摩擦不仅能够对接触表面造 成摩擦磨损,导致连接件之间的相互松动,甚至还会使裂纹产生、扩大、连接件 的疲劳强度也会随之减小[1-2]。在工业发展中,微动经常导致零件配合失效,甚 至会造成更严重的后果。
经过多年的微动腐蚀研究,一些企业或者高校已经设计生产了各式各样的 微动腐蚀试验机。根据得到微动位移和应变力的动力的不同,将微动摩擦磨损试 验机可以分为三大类:机械式、电磁式和电液伺服式[1]。以上三种驱动实现方法 在现实使用中都有优缺点,比如,机械式的运动精度较差、自动化控制较低;电 磁式达不到很高的振动幅度、产生的激振力也较小;电液伺服式的运行消费高, 体积也大[8]。随着机械工程的不断发展,摩擦学的研究正从宏观领域过度到微观 领域,与之配套的试验机平台也朝着动态实时测试和微观摩擦发展[3]。
现有的微动腐蚀试验机已经不能满足研究人员对摩擦学的研究,使研究不 能取得更进一步的成果。所以,根据微动实验的要求和目的,综合当代更先进的 电脑技术、自动化信息技术、驱动方法和智能控制系统等研制出一种新型微动腐 蚀试验机,对于微动摩擦试验的开展研究具有很重大的意义。
1.2 微动摩擦学的定义和试验机的发展现状
1.2.1 微动摩擦定义
微动摩擦发生在两相互接触的区域之间,具有很小的相对位移,而且其微动 位移幅度只有几微米。微动摩擦主要发生在各种振动中,配合零件之间非常紧密 的情况下[1-2]。微动的产生必须符合三个条件:两个相互接触的区域、经受一定 的载荷、位移幅度较小。
微动造成的损伤通常表现为 2 个方面: 1)表面磨损:微动主要导致零部件接触区域之间的摩擦损耗,使物件的形
貌变化,从而引起连接件松动,降低能量的利用率,导致噪声和污染。 2)产生裂纹:微动的作用导致裂纹的产生扩大,严重降低连接件的疲劳强
度。
1.2.2 微动的类型
微动摩擦的情况非常复杂,为了能够方便的研究,我们将其简化成了球和平 面的模型,再根据不同的运动形式,可以分为四种基本模式[2],如图 1.1 所示。
图 1-1 微动运行的 4 种基本模式
虽然在工业中后三种类型也经常出现,但很少有相关的研究报导;综合几种 不同的微动形式的组合微动因其损伤原理非常复杂,所以对这些的研究更是稀 少。