2025《基于卧式机床的轴承摩擦力矩测试装置设计》16000字.docxVIP

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基于卧式机床的轴承摩擦力矩测试装置设计

摘要

滚动轴承是机械行业广泛使用的一个极其重要的零部件，滚动轴承的摩擦阻力会直接影响到轴承的工作性能、寿命及可靠性。虽然目前有许多学者提出了不同种类轴承摩擦阻力的计算公式，但轴承摩擦阻力的准确数值还是需要通过实际的测试获得。论文研究的是以轴心加载法设计轴承阻力测试实验机加载与测试机构，主要工作包括：（1）对各种常见的滚动轴承摩擦阻力的测试方法进行对比分析，研究了轴心加载法的工作原理和影响测试数据准确性的各种因素；（2）对以卧式机床为基础而设计的轴承摩擦力矩测试装置进行了改进，提出了新型的夹具结构设计以及加载结构设计，完成了测试装置总体以及零部件的结构设计；（3）通过三维建模软件和有限元分析软件对主要承载零件进行了静力学分析，，得到关键承载零部件的受力情况，以确保所设计的装置的合理性与可行性。

关键词：滚动轴承；摩擦阻力；轴心加载法；力矩测试装置

目录

TOC\o1-3\h\z\u1绪论 1

1.1研究背景及意义 2

1.2国内外研究现状 3

1.2.1国外研究现状 3

1.2.2国内研究现状 5

1.2.3研究现状分析 8

1.3研究内容 8

1.4研究难点与可行性分析 8

1.4.1研究难点 8

1.4.2可行性分析 9

1.5本章小结 9

2装置设计原理分析 10

2.1轴承摩擦力矩测量法 10

2.1.1传递测量法 10

2.1.2平衡测量法 10

2.1.3能量测量法 11

2.1.4分析小结 11

2.2轴心加载法原理设计 11

2.2.1轴心加载法原理 12

2.2.2传感器的初始拉（压）力 12

2.2.3预紧力 13

2.2.4预紧力计算 13

2.3整体设计方案 13

2.4本章小节 14

3装置整体设计 15

3.1机械系统设计与选型 15

3.1.1机床选型 15

3.1.2被测轴承 15

3.1.3轴承夹具方案设计 16

3.1.4传动轴设计 17

3.1.5加载装置设计 18

3.2测试系统设计与选型 19

3.2.1传感器选型 19

3.2.2测力杆设计 20

3.3本章小结 21

4零件尺寸设计分析 22

4.1传动轴尺寸设计 22

4.2夹具尺寸设计 23

4.3加载装置尺寸设计 24

4.3.1杆件尺寸设计 24

4.3.2钢丝绳设计 25

4.3.3砝码尺寸设计 25

4.3.4加载盘尺寸设计 26

4.4测力杆尺寸设计 26

4.5整体装置图 27

4.6本章小结 28

5零件校核分析 29

5.1传动轴校核 29

5.2螺纹校核 31

5.2.1M10长螺栓 31

5.2.2加载杆 32

5.3本章小结 32

6结论与展望 33

6.1结论 33

6.2装置创新点 33

6.3展望 34

1绪论

摩擦在我们的日常生活中随处可见，绝大多数的装置在运行的过程中都会有摩擦的影响。根据不同工况，摩擦也有利有弊，有利的摩擦能为生活带来便捷，有害的则会降低效率、加速磨损甚至还能直接损坏机械[1]。

本章节详细介绍了对以轴心加载法为研究方法的轴承阻力测试实验机加载与测试机构设计装置的研究背景、意义、国内外现状和内容等。同时总结了本课题设计的轴承摩擦力矩测量装置的的难点与可行性分析。

1.1研究背景及意义

滚动轴承是传统的机械零部件，滚动轴承的运用范围十分之广。因此随着科技的不断发展，滚动轴承的生产规模也越来越大，轴承种类更多，精度也越来越高。轴承的使用范围也越来越大。在几十年前滚动轴承主要运用于机床、汽车、飞机、轮船等机械装置，而到今天，轴承在航天航空、火箭、人工智能等一些超精密装置里应用也十分广泛。滚动轴承不是一个一般意义上的简单机械零件，而是一个拥有丰富技术信息的机械产品。轴承加工业属于机械基础工业之一，它的制造生产水平在一定的程度上代表了国内高新产业技术开发水平。

轴承是机械行业核心基础零部件,轴承工业是国家工业的基础性更是战略性产业,对国民经济发展起到决定作用，是国防建设的重要支撑[2]。轴承是机械工业中广泛使用和严格要求基本部件,又被人们称为机械