第2章 系统总体方案的确定
2.1设计思想
本毕业论文课题的主要中心思想为：机器必须拥有较好的经济性、设计更加的人性化、友好的环境、比较高的可靠性、比较长的使用寿命、简单易懂的结构、维修方便等等。
2.2总体设计
本摩擦磨损试验机系统由机体，传动机构，动力源三部分组成。其中机器的主体是有端盖和本体构成的；传动机构是有传动轴和齿轮构成的；动力源的构成主要是有电机驱动。
2.2.1护盖设计
护盖由Q235制成，由材料力学知识可知，在相同质量情况下，Q235具有很好的力学性能。其材质均采用常见材质，为Q235，机架采用常见的材料Q235，Q235普通碳素结构钢又称作A3板。普通碳素结构钢－普板是一种钢材的材质。Q代表的是这种材质的屈服极限，后面的235，就是指这种材质的屈服值，在235MPa左右。并会随着材质的厚度的增加而使其屈服值减小（板厚/直径≤16mm，屈服强度为235MPa；16mm<板厚/直径≤40mm，。
2.2.2机身的设计
机身材料是由HT200铸成。机身为整体式结构，减少了装配环节的零件数量，且机加性能好，消除了累积误差，故同心度较好。
2.2.3传动类零件设计
传动类零件材料均采用45钢， 45钢是GB中的叫法，也叫“油钢”。市场现货热轧居多；冷轧规格1.0~4.0mm（毫米）之间。该钢冷塑性一般，退火、正火比调质时要稍好，具有较高的强度和较好的切削加工性。常用中碳调质结构钢。该钢冷塑性一般，退火、正火比调质时要稍好，具有较高的强度和较好的切削加工性，经适当的热处理以后可获得一定的韧性、塑性和耐磨性，材料来源方便。适合于氢焊和氩弧焊，不太适合于气焊。焊前需预热，焊后应进行去应力退火。
正火可改善硬度小于160HBS毛坯的切削性能。该钢经调质处理后，其综合力学性能要优化于其他中碳结构钢，但该钢淬透性较低，水中临界淬透直径为12~17mm，水淬时有开裂倾向。当直径大于80mm时，经调质或正火后，其力学性能相近，对中、小型模具零件进行调质处理后可获得较高的强度和韧性，而大型零件，则以正火处理为宜，所以，此钢通常在调质或正火状态下使用
2.3 驱动方案选择
驱动方式的选择
1）液压驱动
通常压力大，结构紧凑，光滑，抗冲击，振动等特点，但要求液压元件精度高，密封泄漏或对环境的污染。
2）气动驱动
特点是操作方便，动作快捷，结构简单，成本较低，维修方便，但速度控制的压力不太高，所以实用性比较低。
3）电动驱动
最大功率是一种主动模式。具有功率和信号检测、处理、传递方便快捷的特点，采用灵活的电机速度控制方便，必须采用较高的减速机构，且两种驱动系统的成本不同。
由于本设计机构需要要求反应时间短、工作平稳、定位准确，故选择电机驱动。
2.4摩擦磨损类型选择
2.4.1制动型摩擦结构
设想轴承摩擦磨损试验时由制动皮带施加阻力，具体过程如图2-2所示。
图2-2
该机构由一根制动皮带施加拉力，通过使轴承外圈制动，内圈转动来实现摩擦磨损的试验，其优点是制动效果好，能充分磨损轴承，但是缺点也很明显，运转时容易发热严重的甚至会导致火灾，对皮带的材质要求太高，最大的缺憾是只能检测某一种型号的轴承，局限性很大！
2.4.2对辊摩擦结构
设想轴承摩擦磨损试验时由对辊的形式来达到摩擦磨损的目的，具体过程如图2-3所示。
图2-3
该结构是通过一个滚轮施压压力给轴承外圈，使轴承的内外圈之间达到摩擦磨损的目的，其特点比较鲜明，对滚的滚轮之间产生的微薄的热量会在空气中消散，并且可以通过切换不同直径的检测轮来检测不同大小尺寸的轴承！
因此通过综合考虑和对比，利用对辊结构在摩擦磨损试验机中具有明显优势。
2.5工作原理
本摩擦磨损试验机工作原理如下：
1.磨损原理：
采用对滚的双轮来进行磨损的损耗测试，待测轴承8安装在检测轴上。检测轴的转动通过传动轴5传递，当电机1通过带传动2降转动传递给减速器3，减速器3降转速2000转/分的转速降至200转/分，在传递给带轮4，通过传动轴5带动待测轴承8旋转，待测轴承8与施压橡胶轮7之间形成对辊摩擦，达到磨损检测的目的！如图2-3
图2-3系统图
2.调节和加力原理：
调节和加力待测柱状轴承时，利用螺纹传动原理，手轮1带动螺杆螺母2降旋转运动转换成直线运动，带动调节轴3带动检测轴组4进行上下运动，实现调节和加力！如图2-4
图2-4调节图
3.检测范围调节和轮胎姿态调节原理：
当需要测试不同尺寸的轴承时，如图2-5a所示，测试范围50~30，切换对应的测试轮大小来实现，由轴端螺母1固定的测试轮可以随着被测轴承更换，方便快捷，当需要测试轴承边缘方位时换取专用的测试轮，如图2-5b所示，利用不同的测试轮来调节轴承的各种状态！同时还可更换不同材质的测试轮来模拟不同的磨损状态，可选择摩擦面颗粒的粗细！
图2-5
2.6本章小结
本章首先对摩擦磨损试验机进行了简单的概述，给出了摩擦磨损试验机传动的总体结构设计方案，并对方案进行比较，总体设计方案里分别传动原理、系统组成进行阐述。
