多功能摩擦系数测试仪的设计制作

　　磨擦始终存在于2个相对运动着的磨擦表面之间，是与运动共生共存的.各种材料的磨擦系数也已列表于相关的设计手册与教科书中，供教学科研使用.但是，关于摩擦系数的测试实验并不是谁都做过，原因有2个，一是认为其理论是成熟的，相关资料中的数据是正确的;二是没有方便快捷的测试仪器，不能按需要进行实验.为此设计制作了多功能摩擦系数测试仪应用于实验教学.用一台实验仪做3个相关实验，实验结果可以相互验证.

　　关于静摩擦系数的测试方法有2种，一是通过测定摩擦力，用公式F=Nxt计算摩擦系数;另一方法是直接测定摩擦角，再用公式计算摩擦系数[l].

　　关于动摩擦系数的测定则是在物体匀速运动时通过测定摩擦力，然后计算摩擦系数.本文就测试仪的构造原理进行论述，供教学参考.

　　1测试仪的构造及设计简图

　　测试仪主要由可动测试平板、倾角调节器、试件、测角仪支架、水平仪、测力系统、机架等组成，见图1.

　　1.l可动测试平板

　　可动测试平板是摩擦面之一，也是测试仪的基础部件.平板表面宽100mm，长450mm，表面粗糙度为Ra0.63，材料为HT200.若用于其他材料的测试时，可将被测材料制成标准平板粘贴在测试仪平板上或制作结构尺寸相同的测试平板替换原来的平板.

　　1.2倾角调节器

　　用于可动测试平板的倾斜角调整.为使调节过程匀速、稳定，并能够自锁，选用涡轮涡杆减速器作传动机构.型号为wD，规格为1.5，传动比为40:1.测试平板安装在输出轴上，手轮安装在输人轴上.

　　13测角仪支架

　　测角仪主要用于安放测角仪，测定平板仰起角度—摩擦角.其主体结构设计为平行四杆机构，见图1.其目的是实现测角仪高低位置的调整，以适应不同试件(材料)的测试和不同测角仪的使用.要求上平行杆轴向有矩形凹槽以便安放测角仪，两摆杆为并列双杆，以保证稳定性.L4水平仪

　　用于检测可动测试平板水平状态，本机选用圆形气泡水平仪，安装在测试平板前端，见图1.水平仪安装校准，用一把尺型水准仪置于测试平板上，分别进行横向与纵向水平校准，然后将其固定.

　　1.5其他部件

　　(l)立柱.高650mm，直径为16mm，材料为45号钢，用螺栓与机架联接;

　　(2)测力计.测力范围为叼009，精度误差)59;

　　(3)驱动电机.选用汽车雨刮器电机，电压为12V，功率为7W，涡轮涡杆减速比为1:52.驱动带轮直径为35mm，转速为62r/min，试件运动速度为0·11lm·s一1.

　　1.6机架及水平调节旋钮

　　机架用于测试仪各零部件的安装.结构尺寸为450mmx300mmxsmm的低碳钢板，当材料为铸铁或大理石板时，厚度相应增加.水平调节旋钮即起水平调整作用也起底脚支点作用.