摩擦学实验报告

                  

学院名称            械与汽车工程学院            

专  业（班级）      机械设计制造及其自动化07-5班     

姓  名（学号）             王超—20070462             

指  导  教  师                    尤涛                    

     

一、    实验目的

了解和熟悉铁谱仪、四球磨损试验机、表面粗糙度测量仪、环块磨损实验机、ML-1型销盘磨损实验机、MM-200型摩擦磨损实验机等实验设备的原理与实验步骤。

二、实验设备

1．  分析铁谱仪

2．  MQ-800型四球磨损实验机

3．  表面粗糙度测量仪

4．  MHK-500型环块磨损实验机

5．  ML-1型销-盘磨损实验机

6．  MM-200型摩擦磨损实验机

三、实验原理与步骤

1、四球摩擦试验机

功能：以滑动摩擦的形式，在点接触压力下，评定润滑剂的承载能力，包括最大无卡咬负荷PB 、烧结负荷PD、综合磨损值ZMZ等。

工作原理：三个直径为 12.7mm的钢球被夹紧在一油盒中，并被试油覆盖，另一个同一直径的钢球置于三球顶部，受 一定的载荷作用，成为“三点接触”。当试油达到一定温度后,顶球在一定转速下旋转一段时间，试油抗磨损性能通过下面三个球的磨斑直径的平均值来评价。原理图如右：

实验步骤：

①用洗涤汽油仔细清洗四个试验球、上球卡具、油杯以及与试油接触各个部位，试件可以先用新

的工业滤纸或未使用过的脱脂棉球擦拭。清洗后的试件应无油溃，钢球无锈斑，光洁如镜，最后用石油醚洗两次。然后吹干或 自然干燥。洗好的钢球不准用手触摸，每粒钢球只能进行一次试验。

② 将一个清洁钢球安装在主轴下端。

③ 将清洁的三个钢球装在油杯中，并夹紧。

④将试油倒人油杯，并使试油超过球顶部约3mm。

⑤将油杯放在油杯座上。慢慢施加试验负荷，要避免振动和冲击。

⑥加热试油并调节到给定温度,

⑦在试验温度下，开动电动机驱动主轴旋转。

⑧试验时间达到给定时间时，停止加热和关掉电动机，除去负荷取出油杯，倒去试油。

⑨用显微镜测量油杯中三个下球上的磨斑直径。测量精度为0.0lmm。每个球上的磨斑测量两次，

一次沿着油杯中心射线方向，另一次与第一次垂直。以毫米为单位报告三个钢球六次测量的磨斑直径算术平均值。测量时的观察线应垂直磨斑表面。如果磨斑是一个椭圆，则在磨痕方向作一次测量，另一次测量与磨痕方向垂直。

2、环块摩擦磨损试验机

主要功能：主要用于各种润滑油和润滑脂的润滑性能测试，尤其适用中、高挡汽车齿轮油抗擦伤性能的评定；也可用于评定金属和非金属材料的磨损性能试验。

工作原理：利用环和块之间的摩擦产生的磨痕宽度来判断受测材料的摩擦性能。

3、销盘摩擦实验机

主要功能：可将各种金属和非金属材料（塑料、尼龙等）做成盘销式或双环式，环盘式接触的试样，在试验机进行端面滑动摩擦试验，以测定在选定的负荷，速度下的各种材料的耐磨性能试验，并且能测定各种材料的摩擦系数。

工作原理：利用销在盘上的摩擦，然后测定销的磨损量来评定材料的摩擦性能。实验中利用砝码加载，主要用于测刀具等的摩擦性能。

四、心得体会

通过本次实验，了解了各种摩擦试验机的工作原理和使用方法，也使我更深入地知道摩擦实验在工业上的多种应用，受益匪浅。

 

第二篇：摩擦磨损实验报告

摩擦磨损实验实验报告

汪骏飞 （机自92 学号09011041）

一、实验目的

1. 摩擦系数和磨损量的测量

2. 了解和熟悉表面粗糙度测量仪、电子分析天平、多功能摩擦磨损试验机等实验仪器的基本原理与实验步骤

二、实验仪器

1. 表面粗糙度测量仪

2. 光学显微镜

3. 电子分析天平

4. 多功能摩擦磨损试验机

三、实验内容

1. 摩擦系数的读取

2. 磨损量的测量

3. 磨损前后的表面形貌的显微观察，辨别磨损形式

四、实验步骤

1. 用丙酮在超声波中清洗钢球和圆盘，然后用脱脂棉球擦拭；最后热风吹干待用

2. 将一个清洁钢球安装在球夹具中，并固定于摩擦试验机

3. 测试试样的表面粗糙度

4. 用双面胶把圆盘固定于摩擦试验机

5. 在实验载荷和速度下，开动电动机驱动主轴旋转

6. 试验时间达到给定时间时，关掉电动机，卸去载荷取出试样，并清洗试样

7. 用光学显微镜测量球上的磨斑直径，显微镜观察圆盘的磨痕宽度和深度，取平均值

8. 清理现场

9. 撰写实验报告

五、实验参数

试样：直径9.5mm的钢球；直径30mm，高度5mm的高速工具钢涂层圆盘 实验条件：载荷5N或10N；速度0.05m/s；时间：20min；润滑方式：干摩擦 实验内容：

1. 摩擦系数的读取：

（1）静摩擦系数

静摩擦系数随着时间慢慢减小，一开始为最大COF=0.004 半径：Radius = 8.999 mm 速度：Velocity = 0 m/s 力： Set Force = -10 N （2）动摩擦系数的读取： 半径：Radius = 8.999mm 速度：Velocity = 53.05 力：Set Force = -10N

对12000行数据进行数学计算，发现COF在0.28附近，不妨取COF=0.28

3.磨损量的测算：

（1）小钢球

磨损直径d=830.27+838.622=834.45um

已知球半径R=9.5mm求线磨损量：h=R? R2?(2=18.36mm 2d磨损体积V=πh2 R?3 =5.02×10?3mm3 h磨损系数：

取硅薄膜的维氏硬度为1400HV

由Archard磨损公式

VH5.02×10?3×1400K===5.85×10?2 由以上数据分析知，钢球与硅薄膜之间的磨损属于严重磨损

（2）圆盘

圆盘的磨损量图：

上图的圆环宽度为0.15176mm，求出磨损体积为0.53132mm

3.磨损前后表面形貌的观察：

小钢球： 3

对于圆盘：

对两个图像的分析发现，两者均为磨料磨损。

六、思考题

1. 分析影响测量结果的因素。

测量的环境湿度、温度等会对测量结果产生误差； 测量的材料本身的洁净度对结果会产生影响； 测量的方法以及读数误差等会对结果产生影响。

2. 涂层以什么形式的磨损为主？

根据得到的图像进行判断，发现主要以磨料磨损为主。