动摩擦力矩测试新方法

　　一、引言

　　旋转机械的摩擦力矩测试，是了解机械设备的性能，提高机械设备的设计水平的重要实验环节之一关于静摩擦力矩的测试，一般采用杠杆—重物测量力矩的方法，操作简便，精度可根据设计要求调整，因此测量是比较客易的.但是关于动摩擦力矩的测试方法，尚在研究探讨中，并无统一简便易行的方法。

　　本文根据我校设计研制的离合器摩擦片综合试验合的动摩擦力矩测试实践，提出一种测试转动系统动摩擦力矩的新方法。

　　二、测试原理及方法

　　测试方法的基本思想:

　　在转动系统无外载转动时，在系统摩擦阻力矩的作用下，转动系统将做减速运动，则有如下关系式成立:

　　式中

　　Mf—摩擦阻力矩;

　　Fr—系统摩擦阻力;

　　rr—摩擦半径，

　　f—系统摩擦系数;

　　w—转动系统的重量。

　　因无其它外载作用，且摩擦半径r，和转动系统的重量w是由转动系统本身结构确定，在转动系统做转动时为不变化的常量.所以系统的摩擦阻力矩M，仅与系统的摩擦系数f有关。由摩擦学知识可以知道，摩擦系数f随摩擦副的相对滑动速度变化规律如图1，即在运动起始阶段摩擦系数大，而在运动开始后，摩擦系数迅速卜降，并趋向稳定。转动系统的动摩擦力矩就和这稳定段的摩擦系数(动摩擦系数)有关。因为在速度不是很高时，动摩擦系数变化很小，因此，假设在低速场合时，动摩擦力矩也为一稳定不变的常量。

　　测试结构简图如图2，图中O点表示转动系统的回转中心，l为测试线长度，R为测试半径，0，点为定滑轮中心，wp为标定用祛码盘，s为光电测试机构。

　　测试时，在wp重物作用下，转动系统将做加速度运动，如前所述，设在低速工况下，动摩擦力矩M，为常量，并忽略定滑轮。:点的摩擦阻力矩及测试绳质量的影响，则摩擦阻力矩M，计算式为:

　　式中

　　J—转动系统惯量(kg·mZ)，

　　e—转动系统角加速度(1/S“);

　　a—W，重物运动加速度(m/52);

　　a=RE

　　g—重力加速度。g=9.sm/52。

　　为了测试转动系统的动摩擦力矩，如图3所示，测试转动系统在w，作用下，走过不同路程时所需的时间，则根据等加速度运动时公式可得:

　　由(2)式得:

　　由(3)式得:

　　消去t:得：

　　式中:△S，，△s，—当转动系统转动时w，重物走过的两段路程;△t，，△tZ—与△S，，△S:对应的时间间隔(见图3)将(们式代入(l)式，即在已知转动系统惯量和测试时祛码盘重量w，和测试半径R时，可求得转动系统的动摩擦力矩。