图 3-3 ABBA 导轨副结构图 22

图 3-4 胜斯特无油静音空气压缩机 23

图 3-6 三位四通电磁换向阀的原理图 24

图 3-7 亚德客 SC 标准复动型气缸三位示意图 25

图 3-8 上夹具结构原理图 26

图 3-9 一种下夹具的结构图 27

图 3-10 试验机测控系统原理图 27

1 绪论

1.1  论文的研究背景

微动的定义是在振动状态中，发生了相当紧密的接触区域之间运动，微动位 移幅度为几微米。由于肉眼很难看到微动现象的运动，所以某件设备从设计初始 到失效报废研究人员很少对其产生重视。但是，微动摩擦不仅能够对接触表面造 成摩擦磨损，导致连接件之间的相互松动，甚至还会使裂纹产生、扩大、连接件 的疲劳强度也会随之减小[1-2]。在工业发展中，微动经常导致零件配合失效，甚 至会造成更严重的后果。

经过多年的微动腐蚀研究，一些企业或者高校已经设计生产了各式各样的 微动腐蚀试验机。根据得到微动位移和应变力的动力的不同，将微动摩擦磨损试 验机可以分为三大类：机械式、电磁式和电液伺服式[1]。以上三种驱动实现方法 在现实使用中都有优缺点，比如，机械式的运动精度较差、自动化控制较低；电 磁式达不到很高的振动幅度、产生的激振力也较小；电液伺服式的运行消费高， 体积也大[8]。随着机械工程的不断发展，摩擦学的研究正从宏观领域过度到微观 领域，与之配套的试验机平台也朝着动态实时测试和微观摩擦发展[3]。

现有的微动腐蚀试验机已经不能满足研究人员对摩擦学的研究，使研究不 能取得更进一步的成果。所以，根据微动实验的要求和目的，综合当代更先进的 电脑技术、自动化信息技术、驱动方法和智能控制系统等研制出一种新型微动腐 蚀试验机，对于微动摩擦试验的开展研究具有很重大的意义。

1.2    微动摩擦学的定义和试验机的发展现状

1.2.1 微动摩擦定义

微动摩擦发生在两相互接触的区域之间，具有很小的相对位移，而且其微动 位移幅度只有几微米。微动摩擦主要发生在各种振动中，配合零件之间非常紧密 的情况下[1-2]。微动的产生必须符合三个条件：两个相互接触的区域、经受一定 的载荷、位移幅度较小。

微动造成的损伤通常表现为 2 个方面： 1）表面磨损：微动主要导致零部件接触区域之间的摩擦损耗，使物件的形

貌变化，从而引起连接件松动，降低能量的利用率，导致噪声和污染。 2）产生裂纹：微动的作用导致裂纹的产生扩大，严重降低连接件的疲劳强

度。

1.2.2 微动的类型

微动摩擦的情况非常复杂，为了能够方便的研究，我们将其简化成了球和平 面的模型，再根据不同的运动形式，可以分为四种基本模式[2]，如图 1.1 所示。

图 1-1 微动运行的 4 种基本模式

虽然在工业中后三种类型也经常出现，但很少有相关的研究报导；综合几种 不同的微动形式的组合微动因其损伤原理非常复杂，所以对这些的研究更是稀 少。