MMW-1碳棒磨損機(jī)設(shè)計

本科論文目錄TOC\o"1-3"\h\u3796摘要 I28733Abstract II19799引言 119111碳棒磨損機(jī) 293451.1本課題研究的目的和意義 2276651.2研究現(xiàn)狀及國內(nèi)外研究概況 3303441.3發(fā)展趨勢 5153881.4研究內(nèi)容 5253782碳棒磨損的評定方法及分類 6211782.1碳棒磨損的評定方法 6128372.2碳棒磨損評定方法的分類 8134963總體方案設(shè)計 1021013.1設(shè)計原則 107853.2工作原理 11239923.3試驗方法 12108764結(jié)構(gòu)設(shè)計 14129804.1電機(jī)選擇 141134.2傳動裝置設(shè)計 1536434.2.1聯(lián)軸器的設(shè)計 15167134.2.2軸的設(shè)計與校核 1737274.2.3軸承的選用與校核 23164814.2.4鍵的選用與校核 24141254.3加載裝置設(shè)計 25252024.3.1稱重傳感器 25215934.3.2彈簧 26316034.3.3杠桿 31184054.3.4絲杠螺母副 32135064.4夾具設(shè)計 33289935三維建模 3513885.1加載裝置的建模 35130935.2支架的設(shè)計 35219535.3支撐板的設(shè)計 36274615.4三維整體裝配 3728836結(jié)論 385362參考文獻(xiàn) 3914387致謝 41本科論文摘要為了更好的測量在一定壓力下碳棒的磨損量，提高碳棒磨損量的測量精度，本文設(shè)計了一種MMW-1碳棒磨損機(jī)，該碳棒磨損機(jī)屬于柱盤式摩擦磨損試驗機(jī)的一種。該機(jī)器主要用于做和碳棒有關(guān)的摩擦磨損試驗，可以更準(zhǔn)確的獲得相關(guān)的參數(shù)。本次設(shè)計的設(shè)備主要應(yīng)用在摩擦學(xué)領(lǐng)域，對摩擦學(xué)來說，試驗是必不可少的一個環(huán)節(jié)。本文所設(shè)計的MMW-1碳棒磨損機(jī)，是在分析摩擦學(xué)原理的基礎(chǔ)上，依據(jù)摩擦磨損試驗機(jī)的工作原理設(shè)計的。該試驗機(jī)設(shè)有扭矩測量工具，包括支架、扭矩傳感器、伺服電機(jī)、摩擦輪、加載試驗、加載裝置等，加載裝置設(shè)有緩沖裝置，采用手動加載，加載力用測力傳感器測量。該機(jī)可進(jìn)行多種摩擦試驗例如滑動和滾動，試驗所用的碳棒形狀可以為方形也可以為圓柱形，所以它做試驗是非常方便的。本文設(shè)計的摩擦磨損試驗機(jī)，可以有效的測量出碳棒在試驗中的摩擦力、沖擊力、溫度等工作參數(shù)，方便信息的收集。該試驗機(jī)的試驗范圍比較窄，只適用于測量碳棒的參數(shù)，因此不能廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：碳棒；磨損機(jī)；設(shè)計；摩擦學(xué)

AbstractInordertobettermeasurethewearofcarbonrodunderacertainpressureandimprovethemeasurementaccuracyofthewearofcarbonrod,anmmw-1carbonrodwearmachineisdesignedinthispaper,whichbelongstothepinshafttypefrictionweartester.Themachineismainlyusedforfrictionandweartestrelatedtocarbonrod,andcanobtainrelevantparametersmoreaccurately.Thedesignedequipmentismainlyusedinthefieldoftribology.Fortribology,thetestisanessentiallink.Themmw-1carbonrodwearmachinedesignedinthispaperisbasedontheanalysisofthetribologicalprincipleandtheworkingprincipleofthefrictionweartester.Thetesterisequippedwithtorquemeasuringtools,includingbracket,torquesensor,servomotor,frictionwheel,loadingtest,loadingdevice,etc.theloadingdeviceisequippedwithbufferdevice,whichadoptsmanualloading,andtheloadingforceismeasuredbyforcemeasuringsensor.Thismachinecancarryoutmanykindsoffrictiontests,suchasslidingandrolling.Theshapeofcarbonrodcanbesquareorcylindrical,soitisveryconvenienttodothetest.Thefrictionandweartesterdesignedinthispapercaneffectivelymeasurethefriction,impactforce,temperatureandotherworkingparametersofcarbonrodinthetest,whichisconvenientforinformationcollection.Thetestingrangeofthistestingmachineisnarrow,itisonlysuitableformeasuringtheparametersofcarbonrod,soitcannotbewidelyused.Keywords:carbonrod;wearparts;design;Tribology引言進(jìn)入21世紀(jì)以來，越來越多的人開始研究摩擦的機(jī)理以及摩擦帶來的危害，為了更好的研究摩擦，人們開始進(jìn)一步研究摩擦學(xué)。對于摩擦學(xué)來說，最好的研究方法是做摩擦磨損試驗，而做摩擦磨損試驗就必須要用到摩擦磨損試驗機(jī)，因此本文設(shè)計了一種MMW-1碳棒磨損機(jī)。MMW-1碳棒磨損機(jī)是摩擦磨損試驗機(jī)的一種，它主要應(yīng)用在摩擦磨損試驗中，用來測量碳棒的各種參數(shù)。該試驗機(jī)設(shè)有扭矩測量工具，包括支架、扭矩傳感器、伺服電機(jī)、摩擦輪、加載試驗、加載裝置等，加載裝置設(shè)有緩沖裝置，采用手動加載，加載力用測力傳感器測量。該試驗機(jī)的應(yīng)用范圍較窄，只適用于測量碳棒的各個參數(shù)，但它可以測量方形的和圓柱形的碳棒。隨著當(dāng)今社會的高速發(fā)展，碳棒磨損機(jī)也得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，無論是國內(nèi)還是國外，越來越多的人開始注意到它的重要性。因此，當(dāng)我們研究碳棒的磨損機(jī)理時，用碳棒磨損機(jī)可以更好的確定出各因素對碳棒性能的影響，例如溫度，載荷等，以便于更好的評價碳棒磨損性能。故MMW-1碳棒磨損機(jī)可以測得碳棒的磨損量，進(jìn)而研究其摩擦特性。1碳棒磨損機(jī)1.1本課題研究的目的和意義隨著當(dāng)今社會的高速發(fā)展，越來越多的學(xué)者發(fā)現(xiàn)摩擦帶來的危害，因此摩擦學(xué)這一學(xué)科得到了飛速的發(fā)展。對于摩擦學(xué)來說，它所涉及的領(lǐng)域是非常廣泛的，無論是在機(jī)械、化工還是材料領(lǐng)域，它都扮演著非常重要的角色。故摩擦問題是我國發(fā)展新型工業(yè)化，推動我國工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展必須面對的一個問題[1]。本課題研究的目的是為了更好的做碳棒摩擦磨損試驗，方便對碳棒摩擦磨損現(xiàn)象和摩擦磨損的本質(zhì)進(jìn)行研究，并準(zhǔn)確的測得影響摩擦磨損性能的各個參數(shù)，最后從參數(shù)中選擇符合條件的最優(yōu)參數(shù)。對于碳棒的摩擦磨損現(xiàn)象來說，它是相當(dāng)復(fù)雜的，應(yīng)用到的實驗裝置和試驗方法都是非常多的，所以要想準(zhǔn)確的得到碳棒摩擦磨損過程中的各個參數(shù)是相當(dāng)重要的。因此，本次畢業(yè)設(shè)計設(shè)計了MMW-1碳棒磨損機(jī)，常見的MMW-1碳棒磨損機(jī)如圖1.1所示[2]。圖1.1摩擦磨損試驗機(jī)對摩擦磨損實驗來說，它可以分成兩種，一種是現(xiàn)場實物摩擦磨損試驗，另一種是在實驗室進(jìn)行的摩擦磨損模擬試驗。對第一類來說，它主要是在有條件進(jìn)行實物試驗的情況下進(jìn)行的，這種方式最大的優(yōu)點是可靠，最大缺點是得到實驗結(jié)果需要的時間比較長，造成這一缺點的原因是機(jī)器正常工作時，碳棒磨損的比較慢，并且磨損量測量困難，還有一點是機(jī)器工作時，它的操作條件不一定一直相同，所以取得的數(shù)據(jù)有一定的誤差，并且摩擦磨損試驗的試驗結(jié)果具有一定的偶然性和特殊性的。對第二類試驗來說，與第一類試驗相比，它的操作較為簡單，只需要對機(jī)器中的零部件進(jìn)行模擬實驗。再對零部件進(jìn)行模擬試驗時，通過改變不同的參數(shù)，來確定不同參數(shù)對碳棒摩擦磨損的影響，并且通過模擬得到的參數(shù)的精確度是非常高的。通過模擬試驗，得到試驗結(jié)果的時間是比較短的，也便于分析各個參數(shù)，也可以減少做試驗的花費。但是此類試驗最大的缺點是試驗結(jié)果不能直接使用，需要多做幾次試驗，得到精度更高的參數(shù)才能使用。本課題的意義是設(shè)計一種用于測量在一定壓力下碳棒的磨損量的機(jī)器，該機(jī)器可以更準(zhǔn)確的測定碳棒的各個參數(shù)，方便進(jìn)行摩擦磨損試驗。MMW-1碳棒磨損機(jī)設(shè)有扭矩測量工具，包括支架、扭矩傳感器、伺服電機(jī)、摩擦輪、加載試驗、加載裝置等，加載裝置設(shè)有緩沖裝置，采用手動加載，加載力用測力傳感器測量。碳棒磨損機(jī)的主要作用是研究碳棒在不同條件（載荷、速度）的各種性能，當(dāng)碳棒磨損時，可以用碳棒磨損機(jī)研究碳棒磨損時的機(jī)理性能。對碳棒來說，它相對碳棒試驗機(jī)的相對運動有滾動、純滑動等。點、線、面接觸是碳棒在碳棒試驗機(jī)常見的接觸形式，三者的接觸壓力是不同的，點接觸的單位面積壓力最大為，面接觸的單位面積壓力最小為，線接觸處于二者之間為。線接觸適用于接觸疲勞磨損試驗，點接觸適用于接觸壓力高的試驗，面接觸適用于磨粒磨損試驗。碳棒磨損機(jī)屬于摩擦磨損試驗機(jī)的一種。1.2研究現(xiàn)狀及國內(nèi)外研究概況目前，碳棒磨損機(jī)研究還是非常先進(jìn)的，碳棒磨損機(jī)是摩擦磨損機(jī)中的一類?，F(xiàn)階段的摩擦磨損試驗機(jī)有銷一盤式磨損試驗機(jī)、滾子式磨損試驗機(jī)、環(huán)一塊型試驗機(jī)、四球式試驗機(jī)、端面摩擦磨損試驗機(jī)等。由于摩擦存在于生活的角角落落，所以由摩擦引起的機(jī)械設(shè)備失效，引起了越來越多的人的關(guān)注，推動了碳棒磨損機(jī)的發(fā)展?，F(xiàn)階段碳棒磨損機(jī)約占全國GDP的1%~3%，同發(fā)達(dá)國家相比，我國的碳棒磨損機(jī)生產(chǎn)水平還是比較低的，即以占GDP2%計，我國每年因生產(chǎn)碳棒磨損機(jī)挽回的損失約為450多億人民幣，通過上述數(shù)據(jù)可以看出，現(xiàn)階段我國對碳棒磨損機(jī)的研究是相當(dāng)有意義的[3-5]?，F(xiàn)階段，對我國來說碳棒磨損機(jī)的起步是比較晚的，是在摩擦學(xué)這一學(xué)科提出后開始的，我國第一臺摩擦試驗機(jī)是1965年在濟(jì)南發(fā)明的，型號為MQ-12屬于四球式的摩擦試驗機(jī)。在該試驗機(jī)被發(fā)明后，濟(jì)南試驗機(jī)廠參考國外先進(jìn)技術(shù)，仿制了美國Timken公司的摩擦試驗機(jī)，該試驗機(jī)大大推動了我國試驗機(jī)領(lǐng)域的發(fā)展。除此之外，我國還有許多小公司，開始研發(fā)新型的試驗機(jī)，其中MD-240定速摩擦試驗機(jī)是最常見的如圖1.2所示。圖1.2MD-240定速摩擦試驗機(jī)對國外來說，它們的摩擦磨損試驗機(jī)發(fā)展，要比中國早幾十年，不得不承認(rèn)，它們產(chǎn)品的性能要比我們高許多，并且從種類上來講，也比我國多得多。國外最有代表性的試驗機(jī)為瑞士CSM公司的摩擦磨損試驗機(jī)，如圖1.3所示。圖1.3CSM公司的摩擦磨損試驗機(jī)1.3發(fā)展趨勢隨著當(dāng)今社會的飛速發(fā)展，碳棒磨損機(jī)的發(fā)展不在單一，正朝著以下幾個方向發(fā)展：用性能好的電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械變速系統(tǒng)：它最大的好處是可以使調(diào)速比增高，實現(xiàn)多種運動方式，簡化設(shè)計結(jié)構(gòu)，可以更高程度的減少碳棒磨損機(jī)的摩擦損耗，延長使用壽命；擴(kuò)大夾具適用范圍：選用特制的夾具，該夾具可以夾的零件比較多，這樣可以測量多種形狀的碳棒，擴(kuò)大了適用范圍；采用氣壓加載：用氣壓加載代替?zhèn)鹘y(tǒng)的手動加載，這樣可以更好的控制加載力，不僅擴(kuò)寬了加載的范圍，也提高了測量精度；多方位進(jìn)給：讓試驗機(jī)可以進(jìn)行軸向、徑向的加載。完成軸徑向加載，可以更準(zhǔn)確的測量軸徑加載的試樣；提高穩(wěn)定性：提升碳棒磨損機(jī)的穩(wěn)定性，減少磨損試驗中出現(xiàn)的偶然性和特殊性。1.4研究內(nèi)容本次設(shè)計的MMW-1碳棒磨損機(jī)，與傳統(tǒng)的試驗機(jī)相比采用的加載方式不同，傳統(tǒng)的為杠桿式加載，本次設(shè)計的為彈簧加載，與杠桿式加載相比，它的精度更高，穩(wěn)定性更好，調(diào)速范圍可以實現(xiàn)無級調(diào)速。本次設(shè)計的試驗機(jī)，加載裝置處設(shè)有緩沖裝置，并且優(yōu)化了電動機(jī)，使碳棒磨損機(jī)可以更準(zhǔn)確的測得碳棒的各項參數(shù)，使測量結(jié)果穩(wěn)定可靠。采用的研究方法是從碳棒磨損機(jī)的工作原理出發(fā)，按照磨損機(jī)的性能要求，完成相關(guān)的設(shè)計計算，并設(shè)計碳棒磨損機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)。2碳棒磨損的評定方法及分類當(dāng)在不同的環(huán)境下進(jìn)行碳棒磨損試驗時，它們的試驗原理都是相同的。當(dāng)用不同的試驗方法測定碳棒磨損試驗的參數(shù)時，一般會出現(xiàn)差異，但差異結(jié)果不是很大。為了使碳棒磨損試驗測得的數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，一般在做試驗時，都將模擬它的實際使用環(huán)境[6]。2.1碳棒磨損的評定方法(1)磨損和摩擦是物體相互接觸并作相對運動時伴生的兩種現(xiàn)象：之所以出現(xiàn)磨損，是由于存在摩擦導(dǎo)致的，摩擦必然會導(dǎo)致磨損。磨損不是單一作用出現(xiàn)的，它是在多種因素的作用下出現(xiàn)的，磨損的結(jié)果是使零件表面出現(xiàn)損壞，嚴(yán)重的會導(dǎo)致零件失效。(2)分類：按介質(zhì)和環(huán)境分為濕、干以及流體磨損；按表面接觸性質(zhì)分為金屬—金屬、金屬—流體和金屬—磨料磨損；根據(jù)磨損的失效機(jī)制又可分為五種，五種磨損為磨粒、腐蝕、粘著、接觸疲勞、微動磨損。(3)磨損性質(zhì)：①當(dāng)碳棒做磨損試驗時，碳棒表面會發(fā)生多種狀態(tài)變化，例如力學(xué)、化學(xué)和物料。當(dāng)碳棒發(fā)生塑形變形時，碳棒表面應(yīng)力狀態(tài)的變化；當(dāng)碳棒做磨損試驗時，因為表面摩擦?xí)a(chǎn)生熱，因此材料會發(fā)生相變、淬火、回火以及回復(fù)再結(jié)晶等；因與外部介質(zhì)相互作用而產(chǎn)生的吸附作用。上述三種磨損性能可能會改變材料的耐磨性和抗腐蝕性等。故在做碳棒磨損試驗時，必須要考慮磨損性質(zhì)帶來的影響。②正常來說，上述的磨損性質(zhì)基本不能獨立出現(xiàn)，一般都是交替發(fā)生。但是由于磨損條件會出現(xiàn)變化，所以組合方式一般不同。③磨損類型并非固定不變，在不同的外部條件和材料具有不同特性的情況下，損傷機(jī)制會發(fā)生轉(zhuǎn)化，由一種損傷機(jī)制變成另一種損傷機(jī)制。所謂外部條件主要指摩擦類型(滾動或是滑動)、摩擦表面的相對滑動速度和接觸壓力的大小。(4)碳棒耐磨性的定義及評定方法：碳棒在一定條件下抵抗碳棒磨損的能力，被稱作為碳棒的耐磨性，一般來說是磨損率的倒數(shù)，即[7]：（2-1）式中：—材料耐磨性；—磨損率；對于磨損量來說，常用的表示方法有：①線磨損：磨損面法向的尺寸變化值（）；②質(zhì)量磨損：磨損面質(zhì)量的變化（）；③體積磨損：磨損面體積的變化量（）；④磨損率：單位時間磨損量（）、單位行程磨損量（）、單位轉(zhuǎn)速的磨損量（）；⑤比磨率：載荷和摩擦距離的成積與磨損量比值的倒數(shù)，單位表示為；⑥相對耐磨性：在相同條件下，被用于摩擦的碳棒和沒進(jìn)行任何處理的碳棒之比，即：（2-2）式中：—相對耐磨性；、—試驗試樣和標(biāo)準(zhǔn)試樣耐磨性；、—試驗試樣和標(biāo)準(zhǔn)試樣磨損率。對于上文磨損量的評定來說，碳棒表面損失的形式有線磨損、體積磨損等。對碳棒磨損有影響的因素有碳棒的形狀尺寸、所受的載荷等。因此磨損量的表達(dá)方式通常是絕對值。對磨損率來說，必須要考慮它的磨損長度和磨損時間。對碳棒的耐磨性來說，一般需要根據(jù)相對耐磨性來評定碳棒的耐磨性。當(dāng)使用相對耐磨性來測定碳棒的耐磨性時，一般需要取一個與碳棒性能相同的材料，在相同的工作環(huán)境下進(jìn)行試驗，這種方法可以很大程度上減少測得的誤差。該方法可以很大程度上的提高對碳棒參數(shù)測得的精度。除此之外，該方法還有一些優(yōu)點，例如操作簡單，可以有效的避免測量誤差。2.2碳棒磨損評定方法的分類當(dāng)進(jìn)行碳材料相關(guān)的研究時，一般需要對碳棒的耐磨性和潤滑條件進(jìn)行測定。碳棒磨損試驗一般分為兩種，一種是實際試驗，另一種是實驗室試驗，兩種方法各有優(yōu)缺點[8]。(1)實際試驗：與實驗室試驗相比，實際試驗的準(zhǔn)確度更高，測量結(jié)果更精確，比實驗室試驗更有效。然而，該種試驗也有一定的缺點，對于一些試驗不可以實現(xiàn)。它的缺點如下：①試驗周期長；②作試驗時，它的實驗結(jié)果具有一定的偶然性和特殊性，分散度比較大；③影響試驗的因素比較多，不容易確定單個因素對試驗的影響，并且磨損結(jié)果測量往往比較困難，精度不高。④花費大量的人力物力。綜上所述，一般不用實際試驗的方法來測定碳棒的耐磨性和其他影響碳棒磨損量的參數(shù)。(2)實驗室試驗實驗室試驗分為臺架試驗和試樣試驗。①臺架試驗對臺架試驗來說，它一般用的是真實的零件進(jìn)行模擬試驗，在特殊情況下也會用整臺設(shè)備進(jìn)行試驗。這種試驗的真實性比較高，可以排除偶然性和特殊性。但它最大的缺點是費用高。②試樣試驗對試樣試驗來說，它是把碳棒作成簡單的試件，然后把它放在碳棒磨損機(jī)上進(jìn)行試驗。這是對碳棒進(jìn)行耐磨性試驗最常用的方法。該方法最大的優(yōu)點是可以輕易的得出碳棒的磨損規(guī)律，進(jìn)而減少偶然性和特殊性，適用于研究各因素對碳棒的影響。該試驗方式，它的費用低以及周期不長。試樣試驗又可分為兩種，一種是一般性的試樣試驗，另一種是模擬性的試樣試驗。對一般性的試樣試驗來說，它對模擬環(huán)境的要求不是非常高，碳件形狀簡單，主要用于碳棒摩擦機(jī)理的研究以及碳棒耐磨性的研究等。該種試驗是理想化的物理模型，所以試驗結(jié)果存在一定的誤差。對模擬性試樣試驗來說，它主要是用來模擬零件的工況，故它對零件的分析更準(zhǔn)確。對模擬性實驗來說，它有兩種方法：一種是根據(jù)磨損類型模擬，即試驗機(jī)摩擦副與實際工作時的類型相同；另一種是根據(jù)摩擦條件模擬，即試驗機(jī)的摩擦副與實際工作時的摩擦條件接近。這兩種模擬即是對立的，也是相互聯(lián)系的。按照設(shè)計要求，本次設(shè)計的碳棒磨損機(jī)，主要用于測得碳棒在不同速度和載荷下的摩擦磨損機(jī)理。一般用于實驗室里的試樣實驗，對碳棒磨損機(jī)的要求不高。(3)常用的幾種磨損試驗機(jī)：①MM-200型摩擦磨損試驗機(jī)；②ML-10型固定磨料磨損試驗機(jī)；③MD-240型定速摩擦試驗機(jī)；④環(huán)塊式摩擦磨損試驗機(jī)。3總體方案設(shè)計3.1設(shè)計原則幾年來，雖然碳棒磨損機(jī)的類型越來越多，但是它并沒有標(biāo)準(zhǔn)化。對于不同的碳棒磨損試驗來說，應(yīng)根據(jù)它的試驗?zāi)康暮鸵髞碓O(shè)計相應(yīng)的試驗機(jī)。當(dāng)設(shè)計碳棒磨損機(jī)時，不僅需要考慮它的性能，還需要考慮各個零件的經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)在能滿足性能要求的前提下，使制造費用最少?，F(xiàn)階段雖然有許多碳棒磨損機(jī)實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化，但該設(shè)備還不是非常成熟，一般在設(shè)計磨損機(jī)時，必須要遵守以下的設(shè)計原則[9]：(1)原則1在進(jìn)行碳棒磨損試驗時，碳棒的接觸形式以及它的運動形式需要和碳棒在實際工作時的條件一致。(2)原則2對工作零件來說，它工作時可能出現(xiàn)的運動形式有許多種，例如滾動、沖擊、滑動等。最常見的運動形式有往復(fù)和連續(xù)兩種，往復(fù)運動又包括大小振幅運動。接觸形式包括點、線、面接觸三種，而面接觸又包括一個設(shè)計表面（受液體沖擊的零件）和兩個設(shè)計表面兩種。對碳棒磨損試驗來說，接觸形式的不同，對試驗結(jié)果產(chǎn)生的影響也不同，本次設(shè)計采用的接觸形式為點接觸，示意圖如圖3.1所示。圖3.1點接觸示意圖(3)原則3對碳棒磨損機(jī)來說，必需使它保證足夠的精度，這樣可以使磨損試驗獲得的參數(shù)更加準(zhǔn)確。由于摩擦是無處不在的，所以碳棒磨損機(jī)內(nèi)部也會有摩擦，這個摩擦經(jīng)常會導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確，因此在測量摩擦系數(shù)時，必須要保證碳棒磨損機(jī)具有一定的機(jī)械穩(wěn)定性。碳棒磨損機(jī)的精度越高，測量的參數(shù)越準(zhǔn)確；碳棒磨損機(jī)壽命長，可以保證試驗的長久性；如果碳棒磨損機(jī)出現(xiàn)振動，那么它的誤差是非常大的。除此之外，為了提高試驗結(jié)果的正確性，最好的方式是用傳感器來測定摩擦試驗中的各參數(shù)。傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3.2所示。圖3.2傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖(4)原則4碳棒磨損機(jī)在做摩擦試驗時，應(yīng)該使試驗機(jī)能模擬實際的工作環(huán)境。對摩擦磨損性能來說，摩擦副的潤滑條件對它的影響是非常顯著的，如果不能有效的模擬實際的工作狀況，那么得到的試驗結(jié)果是不準(zhǔn)確的。所以當(dāng)溫度、載荷等發(fā)生變化時，它的模擬結(jié)果可能也發(fā)生變化。(5)原則5碳棒磨損機(jī)應(yīng)使試驗精度高，并且易于調(diào)整維修，使實驗結(jié)果分散度小。3.2工作原理碳棒磨損機(jī)原理選用可調(diào)速電動機(jī)，經(jīng)聯(lián)軸器帶動主軸旋轉(zhuǎn)，從而驅(qū)動摩擦盤轉(zhuǎn)動，碳棒安裝在夾具上，并隨主軸一起回轉(zhuǎn)，碳棒和摩擦盤相摩擦。載荷由彈簧添加到加載盤中，由傳感器直接測的摩擦副所受的正壓力，摩擦力由另一傳感器經(jīng)計算后得出。在做試驗時，碳棒表面的潤滑狀態(tài)可以為邊界潤滑，也可以為干潤滑。碳棒磨損機(jī)原理圖如圖3.3所示[10-11]。圖3.3碳棒磨損機(jī)原理圖3.3試驗方法(1)試驗條件載荷：10-50kg；主軸轉(zhuǎn)速：750r/min；試件直徑：30-50㎜；厚度：10㎜；載荷固定在摩擦圓盤上，摩擦圓盤由主軸帶動旋轉(zhuǎn)。(2)影響因素①碳棒的表面性質(zhì)：包括碳棒的形狀、碳棒的含碳量、碳棒表面光潔度等，這些因素都會影響到碳棒的磨損；②碳棒的形狀和尺寸：碳棒的形狀會影響到碳棒和摩擦盤的接觸形式，點線面不同的接觸形式，對磨損的影響是不同的。碳棒的形狀還會影響到潤滑劑的狀態(tài)和磨損量等。對于一些碳棒磨損機(jī)來說，它們只能用來做特定形狀碳棒的磨損試驗；③摩擦狀態(tài)：做碳棒磨損試驗時，要注意碳棒的裝配，在固體潤滑時，不能采用倒裝；④運動形式：碳棒相對運動時，它有多種摩擦形式例如滾動和滑動，并且相對運動會對潤滑狀態(tài)產(chǎn)生一定的影響；⑤速度：對速度來說，它對摩擦的影響是復(fù)雜的，因為當(dāng)速度發(fā)生變化時，摩擦系數(shù)也會發(fā)生變化；當(dāng)速度過高時，會使碳棒發(fā)生變形，溫度也有可能升高，因此可能會改變潤滑的狀態(tài)；⑥溫度：溫度和其它因素相比，是影響摩擦試驗最重要的一個參數(shù)。對碳棒來說，當(dāng)溫度升高時，碳棒表面的性質(zhì)會發(fā)上變化，當(dāng)碳棒性質(zhì)變化時，摩擦系數(shù)也會變化，故導(dǎo)致摩擦副的工作條件發(fā)生變化。溫度對磨損量的影響是復(fù)雜的，當(dāng)溫度很高時，材料的磨損量會發(fā)生變化，粘度也會發(fā)生變化，故粘度下降，嚴(yán)重時會改變潤滑的狀態(tài)；⑦壓力：當(dāng)壓力發(fā)生變化時，潤滑狀態(tài)也有可能發(fā)生變化，進(jìn)而影響碳棒的磨損量；⑧周圍環(huán)境介質(zhì)：周圍環(huán)境中的介質(zhì)發(fā)生變化時，對碳棒和潤滑劑都會產(chǎn)生一定的影響。并且如果不控制好周圍環(huán)境的介質(zhì)，會導(dǎo)致碳棒表面被污染，進(jìn)而影響到碳棒的安裝精度；⑨潤滑方式：潤滑方式對摩擦副的直接影響主要體現(xiàn)在潤滑條件和給油方式上，并且不同種類的潤滑油有不同的影響；⑩試驗時間：對碳棒磨損試驗來說，要想確定試驗時間，需要了解碳棒的磨損階段，不能為了縮短試驗時間而縮短時間，要根據(jù)磨損階段來確定，不然可能會導(dǎo)致碳棒被破壞。4結(jié)構(gòu)設(shè)計4.1電機(jī)選擇查找碳棒磨損機(jī)的相關(guān)資料，結(jié)合設(shè)計要求，確定出碳棒磨損機(jī)的性能指標(biāo)如下[12]：載荷：10-50kg；主軸轉(zhuǎn)速：750r/min；試件直徑：30-50㎜；厚度：10㎜；載荷固定在摩擦圓盤上，摩擦圓盤由主軸帶動旋轉(zhuǎn)。(1)驅(qū)動部分①選擇原理：對電動機(jī)來說，它是一個標(biāo)準(zhǔn)件，需要根據(jù)工作參數(shù)來選擇合適的電動機(jī)?，F(xiàn)階段來說電動機(jī)的種類是非常多的，有直流、交流、步進(jìn)等幾種電機(jī)。前兩者的價格高，經(jīng)常用在一些特殊的場合；而后者主要用在數(shù)控設(shè)備中。對于交流異步電機(jī)來說，它最大的優(yōu)點是價格低，方便維修和安裝，并且交流電在機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用是非常多的，所以容易獲得。除此之外，在工程上還有一種常用的電動機(jī)，為三相異步交流電動機(jī)，它的電壓為380伏，不能應(yīng)用在易燃易爆的場合，主要應(yīng)用在沒有特殊要求的機(jī)械設(shè)備上，并且適合應(yīng)用在大轉(zhuǎn)矩的機(jī)械上，如壓縮機(jī)。電動機(jī)主要應(yīng)用在機(jī)械，電氣等領(lǐng)域，在各個領(lǐng)域中，異步電動機(jī)的應(yīng)用都是廣泛的。②具體計算：根據(jù)電動機(jī)的工作條件和經(jīng)濟(jì)性，來選擇合適的電動機(jī)功率。對于電動機(jī)的功率來說，選的太小，可能會導(dǎo)致機(jī)械設(shè)備不能正常工作；選的太大，可能會導(dǎo)致電動機(jī)不能充分發(fā)揮它的作用，并且它的成本比較高，由于電動機(jī)不能再滿載下運行，所以它的工作效率比較低，造成了嚴(yán)重的浪費[13]。由交流可調(diào)速電動機(jī)實現(xiàn)無級變速轉(zhuǎn)動，選擇電動機(jī)：已知:，；承受最大扭矩的公式為：（4-1）設(shè)承受最大扭矩為：根據(jù)電機(jī)的額定功率計算公式：（4-2）所以電機(jī)的額定功率為：所以選擇YE-71M1-2三項異步電機(jī)，其基本外形尺寸與安裝尺寸如圖4.1所示，YE-71M1-2三項異步電機(jī)安裝尺寸表如表4.1所示。表4.1YE-71M1-2三項異步電機(jī)安裝尺寸表機(jī)座號極數(shù)安裝尺寸外形尺寸AA/2BCDEFGHKABACADHDL802、412562.5100501940615.58010165175150175290圖4.1YE-71M1-2三項異步電機(jī)安裝示意圖4.2傳動裝置設(shè)計4.2.1聯(lián)軸器的設(shè)計(1)傳動部分①選擇原則：本次設(shè)計的碳棒磨損機(jī)的傳動部分為主軸帶動聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動。聯(lián)軸器的選取原則為：在滿足設(shè)計要求的前提下，使聯(lián)軸器具有足夠的精度。因為它是依據(jù)載荷和轉(zhuǎn)速設(shè)計的，所以在設(shè)計傳動部分時還應(yīng)考慮以下幾點[14]：轉(zhuǎn)矩的大小和緩沖吸振。聯(lián)軸器有許多種類，當(dāng)運行的功率過大的時候，選用的聯(lián)軸器為齒式聯(lián)軸器。對沖擊載荷大的傳動，常用的聯(lián)軸器為輪胎式聯(lián)軸器。工作轉(zhuǎn)速和離心力。當(dāng)工作轉(zhuǎn)速高時，一般選擇精度高的聯(lián)軸器，而不選用精度低的聯(lián)軸器。常見的有膜片聯(lián)軸器。兩軸相對位移的大小和方向。當(dāng)聯(lián)軸器和軸連接時，由于加工誤差，或者工作時相對位移大，可能會導(dǎo)致兩軸不能嚴(yán)格對中，針對這種情況常用的聯(lián)軸器為擾性聯(lián)軸器。對聯(lián)軸器和軸的相對位移來說，又可分為徑向位移和軸向位移，當(dāng)徑向位移大的時候，用的聯(lián)軸器為滑塊聯(lián)軸器，也可用萬向聯(lián)軸器等?？煽啃院凸ぷ鳝h(huán)境。對聯(lián)軸器來說，可靠性是非常重要的。比較可靠的聯(lián)軸器一般是由金屬制成的，并且不需要潤滑。對需要潤滑的聯(lián)軸器來說，潤滑的好壞嚴(yán)重影響聯(lián)軸器的性能，并且它的潤滑劑容易被污染。還有一些含有非金屬零件的聯(lián)軸器，它對溫度比較敏感，容易老化。聯(lián)軸器的制造、安裝和維護(hù)。聯(lián)軸器的設(shè)計應(yīng)在滿足使用性能的前提下，是它的成本盡量的低，并且當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時，應(yīng)便于安裝和修理。例如剛性聯(lián)軸器，它就完全滿足上述的要求。(2)具體選用：對聯(lián)軸器來說，它的選擇需根據(jù)軸的直徑和轉(zhuǎn)速以及電動機(jī)的型號來決定，根據(jù)設(shè)計參數(shù)查閱《機(jī)械設(shè)計手冊》，可選擇40×50彈性柱銷聯(lián)軸器。在碳棒磨損機(jī)工作時，聯(lián)軸器和軸是不能分開的，只有當(dāng)碳棒磨損機(jī)停止工作或拆卸時，二者才是可以分開的。對于柱銷聯(lián)軸器來說，它的柱銷容易松動，影響軸和聯(lián)軸器的連接，所以一般在半聯(lián)軸器上用螺釘連接一個擋板。柱銷聯(lián)軸器有許多好處，例如裝拆方便、結(jié)構(gòu)簡單、壽命長、耐磨性好等。有優(yōu)點就會有缺點，它最大的缺點是穩(wěn)定性不好。它主要應(yīng)用在載荷波動小，不需考慮緩沖的軸系，它一般的工作溫度為。聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4.2所示。圖4.2聯(lián)軸器的結(jié)構(gòu)示意圖4.2.2軸的設(shè)計與校核(1)設(shè)計原理對于軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計來說，在設(shè)計時不僅需要考慮軸的強(qiáng)度，還需要考慮軸的剛度。除此之外，軸上零件的軸向定位也是非常重要的，因此為了保證軸的工藝性，一般把軸設(shè)計成階梯狀。軸的設(shè)計一般分兩部進(jìn)行，第一部擬定一個軸徑，第二部根據(jù)設(shè)計要求畫出整根軸的結(jié)構(gòu)。軸的結(jié)構(gòu)確定后，計算軸的彎矩和轉(zhuǎn)矩，最后根據(jù)彎矩和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行強(qiáng)度校核[15]。軸徑可按下式初定：（4-3）式中：—許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，單位為，查《機(jī)械設(shè)計手冊》??；—軸上傳遞功率，；—軸的轉(zhuǎn)速，。①軸的徑向尺寸設(shè)計：當(dāng)軸上零件裝拆困難時，往往需要根據(jù)改變軸直徑的大小來實現(xiàn)，相鄰兩端軸的軸頸變化是不大的，但是仍然會產(chǎn)生應(yīng)力集中，為了減少應(yīng)力集中一般取相鄰軸頸的差為；當(dāng)軸上零件的軸向固定很難實現(xiàn)時，最好的方法就是改變軸的直徑，為了更好的承受軸向載荷，軸徑的變化應(yīng)該是比較大的，一般取相鄰軸頸的差為；②軸的軸向尺寸設(shè)計：為了更好的確定階梯軸各個變斷面的位置，故需要對軸的軸向尺寸進(jìn)行設(shè)計。為了更好的固定軸上的零件，需要對軸的變斷面進(jìn)行設(shè)計，應(yīng)使輪轂端面與變斷面的位置平齊。常用的軸向定位零件是軸套，當(dāng)軸頸發(fā)生變化時，軸套和軸之間應(yīng)有一定的間隙，可以保證零件的安裝精度。軸上常用于周向固定的零件是平鍵，對于平鍵來說，它的長度一般要比輪轂短。平鍵安裝時需要注意，為了便于對中，鍵槽應(yīng)該距離輪轂裝入端近一些，通常取。當(dāng)軸上安裝不只一個平鍵的時候，應(yīng)保正各鍵在一條中心線上，以保證安裝精度。(2)軸上零件的定位當(dāng)軸上零件受力發(fā)生相對運動時，會嚴(yán)重影響到碳棒磨損機(jī)的工作效率，所以除了有要求空轉(zhuǎn)的零件外，都應(yīng)避免出現(xiàn)相對運動的現(xiàn)象，將使它的位置精度更準(zhǔn)確。①零件的軸向定位：為了防止軸上零件工作時上下跳動，最好的方法就是對軸上的零件進(jìn)行軸向定位。軸向定位的方法有許多種，例如圓螺母和軸肩等。②零件的周向定位為了有效的防止軸上零件沿軸向發(fā)生相對運動，最好的方法是進(jìn)行軸向定位。周向定位的方法也有許多中，例如鍵、銷和過盈配合等，其中鍵連接需要根據(jù)轉(zhuǎn)矩的大小來選擇鍵的種類。(3)軸的失效形式及設(shè)計準(zhǔn)則對于軸來說，最常見的失效形式為疲勞斷裂，造成這一現(xiàn)象的原因是軸會產(chǎn)生變應(yīng)力，所謂變應(yīng)力就是軸在彎矩和扭矩的共同作用下產(chǎn)生的力。因此，在軸的設(shè)計過程中，完成疲勞強(qiáng)度校核是必不可少的。當(dāng)瞬時過載非常大時，它的應(yīng)力和靜應(yīng)力的性質(zhì)比較接近，會導(dǎo)致塑性變形，此時應(yīng)進(jìn)行靜強(qiáng)度校核。對于機(jī)床的主軸來說，它除了對強(qiáng)度有要求外，對剛度也有一定的要求，必須進(jìn)行剛度的計算。對汽車的主軸來說，它的轉(zhuǎn)速是非常高的，并且受到的載荷是按一定規(guī)律變化的，該種軸可能會產(chǎn)生共振，還需要進(jìn)行振動穩(wěn)定性計算。對軸的設(shè)計來說，它必須要滿足以下幾個方面的要求：具有足夠的強(qiáng)度和剛度、便于裝拆、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定簡單。一般來說，軸的設(shè)計需要完成軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計和強(qiáng)度設(shè)計。(4)軸的計算按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度初步估計軸的最小直徑，常用公式為：（4-4）因為鍵槽會對軸產(chǎn)生一定的影響，所以取軸的直徑為，軸的材料選45號鋼（根據(jù)表4.2選擇），軸還需進(jìn)行正火處理。表4.2軸的常用材料及其主要力學(xué)性能材料牌號熱處理毛坯直徑/㎜硬度/HBS抗拉強(qiáng)度屈服強(qiáng)度極限彎曲疲勞極限剪切疲勞極限許用彎曲應(yīng)力備注Q235-A熱軋或鍛后空冷≤100400-42022517010540100-250375-39021545正火回火調(diào)質(zhì)≤100100-300≤100170-217162-217217-255590570640295285355255245275140135155556040Cr調(diào)質(zhì)≤100100-300241-2867356855404903553352001857040CrNi調(diào)質(zhì)≤100100-300270-300240-2709007857355704303702602107538SiMnMo調(diào)質(zhì)≤100100-300229-286217-2697356855905403653452101957038CrMoA1A調(diào)質(zhì)≤6060-100100-160293-321277-302241-2779308357857856855904404103752802702207520Cr滲碳淬火回火≤60滲碳52-62HRC640390305160603Cr13調(diào)質(zhì)≤100≥241835635395230751Cr18Ni9Ti淬火≤100100-200≤19253049019519018011511045QT600-3190-270600370215185QT800-2245-335800480290250軸的計算簡圖如圖4.3所示。軸上零件的受力可以分解為徑向力和圓周力，根據(jù)零件所受的載荷，可以把兩個受力都轉(zhuǎn)畫到軸上。根據(jù)軸所受的力，校核軸強(qiáng)度。圖4.3軸的計算簡圖軸上載荷：跨距，計算齒輪處的彎矩。圓周力的計算公式為： （4-5）故圓周力為；徑向力的計算公式為：（4-6）故徑向力為；兩個支撐的支反力為：；；；；經(jīng)計算可得出：；；合成彎矩的公式為：（4-7）故合成彎矩為；扭矩的計算公式為：（4-8）故扭矩的大小為；考慮彎矩和轉(zhuǎn)矩所產(chǎn)生的應(yīng)力的循環(huán)特性不同而引入修正系數(shù)。查閱資料可知，。軸的相當(dāng)彎矩公式為：（4-9）軸的相當(dāng)彎矩為；按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度，核算軸上受最大彎矩處剖面強(qiáng)度。最大彎矩處剖面強(qiáng)度的計算公式為：（4-10）故最大彎矩處剖面強(qiáng)度的計算公式為：；校核結(jié)果：為軸的許用彎曲應(yīng)力，根據(jù)軸的材料可以選擇的值為。校核結(jié)果的可能性如下：當(dāng)是，合格；當(dāng)時，不合格。根據(jù)上述的計算可知：；故該軸的設(shè)計是合格的。(5)提高軸的強(qiáng)度常用方式為①合理布置軸上零件以減小軸的載荷；②改進(jìn)軸上零件的結(jié)構(gòu)以減小軸的載荷；③改進(jìn)軸的結(jié)構(gòu)以減小應(yīng)力集中的影響；④改進(jìn)軸的表面質(zhì)量以提高軸的疲勞強(qiáng)度。(6)軸的結(jié)構(gòu)工藝性對于軸的工藝性來說，它主要指的是軸上零件是否便于裝拆以及軸生產(chǎn)率的高低等。正常來說，光軸的工藝性最好，因為它的結(jié)構(gòu)比較簡單。故軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計，應(yīng)盡量簡化。對于軸來說，為了方便它的裝拆，應(yīng)在軸的兩端作出倒角。當(dāng)軸需要制作螺紋時，在軸上應(yīng)設(shè)置退刀槽。4.2.3軸承的選用與校核根據(jù)軸的工作條件和載荷，查《機(jī)械設(shè)計手冊》，可選GB／T276-94深溝球軸承6201-2Z。軸承的當(dāng)量動載荷計算公式為：（4-11）式中：—徑向載荷系數(shù)；—軸向載荷系數(shù)；—載荷系數(shù)；—徑向力；—軸向力；查閱相關(guān)資料，可知的取值范圍為1.2-1.8，根據(jù)設(shè)計條件，在本次設(shè)計中，取[16]；根據(jù)設(shè)計條件和所受載荷可知，；故所受的徑向力為：；由可查機(jī)械設(shè)計手冊得出，深溝球軸承值最小為0.22，可以得出此式：查相關(guān)的設(shè)計資料，可?。?；故軸承的當(dāng)量動載荷為；根據(jù)軸的設(shè)計要求以及軸承所受力的大小可取;演算軸承壽命，軸承壽命公式如下：（4-12）式中：為壽命指數(shù)，對球軸承，取。所以軸承的壽命為：對于本次設(shè)計的軸承來說，它的預(yù)期壽命是8年，即70080h，因此將預(yù)期壽命與實際壽命相比：。故該軸承設(shè)計合格。4.2.4鍵的選用與校核根據(jù)軸的轉(zhuǎn)速和工作條件，查閱相關(guān)資料，可取，，鍵的長度一般按比輪轂長度短取。對于鍵來說，常見的失效形式有壓潰和磨損，平鍵的連接形式為靜連接，失效一般發(fā)生在最脆弱的地方。鍵必須具有一定的抗拉強(qiáng)度，一般來說他不應(yīng)低于600MPa，故根據(jù)表3.2選擇材料為45鋼。強(qiáng)度校核的計算公式為：（4-13）式中：—傳遞轉(zhuǎn)矩，?。弧I與輪轂鍵槽的接觸高度，；—鍵的工作長度，圓頭平鍵，；—軸的直徑，；所以軸的強(qiáng)度為：因為，故合格。4.3加載裝置設(shè)計4.3.1稱重傳感器對稱重傳感器來說，它的工作原理是將質(zhì)量信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔X可以讀懂的電信號。當(dāng)使用傳感器時，首先必須考慮的是它的工作環(huán)境，因為工作環(huán)境是選擇稱重傳感器必須考慮的。當(dāng)使用傳感器時，它的壽命也不應(yīng)忽略，這將直接影響到機(jī)器的測量精度和安全穩(wěn)定性。對于傳感器來說，它分為兩種技術(shù)指標(biāo)，一種是新的，另一種是舊的，二者的差距是非常大的。常見的有BK-2型、S型等。本次設(shè)計選用的傳感器為BK-2型秤重傳感器。BK-2型秤重傳感器的外形圖如圖4.4所示。圖4.4BK-2型秤重傳感器的外形圖該傳感器主要特點:(1)彈性體采用剪切(或彎曲)懸臂梁結(jié)構(gòu)，高度低，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高，抗疲勞、抗偏信能力強(qiáng)；(2)測量精度高，安裝使用方便，性能穩(wěn)定可靠；(3)特別適用于皮帶秤、料斗秤、平臺秤、地中衡等測力稱重系統(tǒng)中；(4)并備有分體式變送器可供選擇如：0-5V，±5V，0-10V，4-20ma；(5)在航空航天工業(yè)、實驗室中大量應(yīng)用；(6)備有四合一變送器，可供選擇，此產(chǎn)品功能為，將四個變送器的信號經(jīng)處理變換成一個標(biāo)準(zhǔn)模擬信號輸出，此模塊為針對重系統(tǒng)專門設(shè)計，可以用四個傳感器稱一個物體的重量，同時具有很好的平衡性。(7)備高、中檔XS系列稱重儀表與測力、稱重傳感器配套使用，以實現(xiàn)計量控制。4.3.2彈簧彈簧[17](1)彈簧的應(yīng)用：對彈簧來說，它是彈性元件的一種，當(dāng)載荷比較大時，它會發(fā)生彈性形變。彈簧在機(jī)械中的應(yīng)用是非常廣泛的，經(jīng)常用在以下情況：①控制機(jī)構(gòu)的運動。如離合器等；②減震緩沖。如汽車的座位及各種緩沖裝置；③儲存能量以及輸出能量。如手表等；④測力的大小。如測力器等。(2)彈簧的作用：當(dāng)加載以及沖擊破壞被測材料表面時，都會對摩擦性能產(chǎn)生一定的影響，為了保證彈簧的重心穩(wěn)定，在設(shè)計時需要把彈簧的上半部分固定在套筒上。對于好的彈簧來說，它的評定標(biāo)準(zhǔn)是表面光滑無裂紋，具有一定的抗腐蝕性能力，并且彈簧經(jīng)過一段時間的工作后，它不會出現(xiàn)永久性變形的情況。(3)彈簧的設(shè)計：為防止載入時沖擊過大而損壞試件，設(shè)計帶有彈簧的承載件時，彈簧的選擇要保證加載后載物圓盤落至彈簧周圍的套筒上。壓縮次數(shù)：；壓縮量：；載荷：，；所需彈簧剛度：；材料：碳系彈簧鋼絲；材料強(qiáng)度系數(shù)：；材料指數(shù)：；許用應(yīng)力系數(shù)：；開口大小的計算公式為：（4-14）故，查表得：M=0.273；采用試算法：取c=9.3，，不符合條件；取c=10，，；故；；因此，彈簧外徑為；單圈剛度：；工作圈數(shù)：；取支承圈數(shù)為2.5；總?cè)?shù)：；在作用下圈的間隙：；彈簧圈距的計算公式為：（4-15）故彈簧的圈矩為：；極限載荷：；在載荷作用下彈簧變形量的計算公式為：（4-16）因此，在作用下的變形量為，在作用下的變形量為；彈簧的自由長度的計算公式為：（4-17）故彈簧的自由長度為；彈簧絲展開長度的計算公式為：（4-18）故彈簧絲展開長度為；彈簧勁度系數(shù)的計算公式為：（4-19）故彈簧的勁度系數(shù)為；(4)彈簧的制造：彈簧的制造工藝比較簡單，具體如下：卷制掛鉤加工及精加工端面熱處理強(qiáng)度檢驗。對于用于重要場所的彈簧，位置精度是非常重要的，保持位置精度最好的方法是采用磨床加工彈簧的兩端面，使端面與它的中心線保持垂直。當(dāng)彈簧用于拉伸的場合時，必須在彈簧的兩端設(shè)置一對掛鉤。在彈簧加工完成時，必須要對它進(jìn)行熱處理，這樣不僅可以提高彈簧表面的硬度，也可以使它有更好的韌性。判斷彈簧熱處理好壞最好的方法是，觀察彈簧表面是否出現(xiàn)脫皮現(xiàn)象。除此之外，為了判斷彈簧能否真正的用于設(shè)備之中，還需要對彈簧進(jìn)行模擬試驗，即使它在滿足設(shè)計要求的前提下，進(jìn)行疲勞強(qiáng)度的試驗，根據(jù)試驗結(jié)果可以看出彈簧是否合格。彈簧的表面必須始終保持光滑，不應(yīng)出現(xiàn)缺陷和裂痕等，因為裂痕可能會引起應(yīng)力集中，進(jìn)而導(dǎo)致彈簧的壽命變短。彈簧的材料也是非常重要的，合適的材料具有一定的抗沖擊能力和耐磨性，可以使彈簧的應(yīng)用范圍更廣。彈簧的承載結(jié)構(gòu)示意圖如圖4.5所示。圖4.5彈簧結(jié)構(gòu)示意圖當(dāng)彈簧進(jìn)行噴丸處理后，它的表面硬度得到了很大的提高，承載能力也得到了大大的提高。與噴丸處理相似，還有一種相似的處理方式叫強(qiáng)壓處理，強(qiáng)壓處理最大的缺點是作用時間比較長，最長的時間可達(dá)48小時。經(jīng)過強(qiáng)壓處理后，彈簧的承載能力得到了提高，但是它也是有缺點的，最大的缺點是容易使彈簧受到腐蝕。(5)彈簧的材料及許用應(yīng)力[18]：根據(jù)彈簧的工作要求，在彈簧工作時必須要考慮它的彈性極限，這樣可以使它的工作更加可靠。眾所周知，彈簧本身就是彈性元件，所以它的韌性和可熱處理性是非常重要的。在本次設(shè)計中，彈簧選擇的材料為碳素鋼，它的優(yōu)點有許多，例如剛度好，易加工等。碳素鋼彈簧的抗拉強(qiáng)度極限圖如圖4.6所示。圖4.6碳素鋼彈簧的抗拉強(qiáng)度極限圖在圖4.6中要注意以下幾點：①按受力循環(huán)次數(shù)不同，彈簧可分為三類：第一類如Ⅰ；第二類如Ⅱ；第三輪如Ⅲ；②按機(jī)械性能可分為四組，如Ⅰ、Ⅱ、Ⅱa、Ⅲ所示，其中Ⅰ最高，依次排列Ⅲ最??；③工作極限應(yīng)力：第Ⅰ類小于等于1.67，第二類小于等于1.25，第三類小于等于1.21，軋制鋼材的機(jī)械性能與鋼絲相同，彈性模量對的直徑有效。(6)彈簧的參數(shù)：許用扭應(yīng)力：Ⅰ類彈簧0.3；Ⅱ類彈簧0.4；Ⅲ類彈簧0.5；許用彎曲應(yīng)力：Ⅰ類彈簧0.5；Ⅱ類彈簧0.625；切變模量：81.5～78.5；彈性模量：204～202；推薦使用溫度℃：-40～120；特性及用途：性能好，強(qiáng)度高。4.3.3杠桿(1)杠桿平衡：杠桿平衡指的是杠桿靜止或相對靜止時出現(xiàn)的平衡,當(dāng)我們在做試驗時，杠桿所處的位置是在水平位置處的平衡，然而在實際生活中，幾乎不存在這種平衡，因為杠桿受到多個力的影響，在開始的時候很難保持水平。因此，杠桿在大多數(shù)情況下都是相對平衡的。杠桿平衡的表達(dá)公式為：動力與動力臂的成積和阻力與阻力臂的成積相等。即：動力/阻力=阻力臂/動力臂。所以杠桿平衡的公式為：（4-20）注意：①由公式（4-20）可以看出，動力臂越大，動力就越小。所以在設(shè)計時，應(yīng)盡可能的使動力臂長，阻力臂短；②計算時，單位要統(tǒng)一，即動力和阻力的單位要統(tǒng)一，動力臂和阻力臂的單位要統(tǒng)一。(2)杠桿的分類（三種杠桿）：①省力杠桿：阻力臂<動力臂，如指甲刀；②費力杠桿：動力臂<阻力臂，如鑷子；③平衡杠桿：動力臂=阻力臂，如秤。注意：省力杠桿，省力但費距離。費力杠桿與之相反，所以世界上沒有兩全齊美的杠桿，要想省力就必須放棄省距離。對于杠桿種類的判斷，要根據(jù)杠桿平衡的阻力臂和動力臂的大小來決定。為了判斷力臂大小，最好的方式是畫出杠桿的示意圖，在圖上把杠桿平衡的各個參數(shù)都標(biāo)出來，這樣可以更加直觀的在圖上反應(yīng)出情況，更加便于分析杠桿平衡。增大加載力度。由于安裝了稱重傳感器，加載力可更為精確。它的結(jié)構(gòu)示意圖如圖4.7所示。圖4.7杠桿結(jié)構(gòu)示意圖4.3.4絲杠螺母副對于摩擦盤來說，它的轉(zhuǎn)動是由主軸帶動的，并且需要依靠絲杠螺母副的傳遞運動來實現(xiàn)。但是在傳遞過程中它的力是非常小的，所以一般情況下可以忽略不計。故只需對絲杠螺母副進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，而不需進(jìn)行強(qiáng)度校核。螺母的軸向位移公式為：（4-21）式中：是螺桿轉(zhuǎn)角，rad；是導(dǎo)程，mm；是螺距，mm；是螺紋線數(shù)；令該螺紋為單線螺紋，則；摩擦銷是由絲杠帶動的，它的移動距離為40mm，因為二者之間有一定的空隙，所以取螺紋長度；此處設(shè)計為手輪轉(zhuǎn)動6圈，螺紋移動30mm，即：螺紋移動的設(shè)計公式為：（4-22）即；由此可知：。螺紋中徑的計算公式為：（4-23）式中：是螺母形式參數(shù)，如果是整體式的螺母，一般取，對于分體式螺母，一般取；是螺紋副許用壓強(qiáng)，；在本次設(shè)計中取，；將數(shù)據(jù)帶入可得：故有；由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點，取：；絲桿公稱直徑，小徑：；螺母高度：；絲桿旋動圈數(shù)：；工作強(qiáng)度：；故工作壓強(qiáng)滿足要求。為了保證自鎖，螺紋升角:；螺紋牙根部的寬度：。4.4夾具設(shè)計本次設(shè)計的碳棒磨損機(jī)，夾具部分比較簡單，為一個矩形磨棒卡具，是專門用來夾緊矩形碳棒的，通過調(diào)換磨棒卡具的形狀可以夾不同形狀的碳棒。本次設(shè)計的矩形磨棒卡具如圖4.8所示。該種設(shè)計最大的優(yōu)點是接觸性好，加工精度高。圖4.8矩形磨棒卡具對于摩擦盤來說，它的轉(zhuǎn)動是由主軸帶動的，并且需要依靠絲杠螺母副的傳遞運動來實現(xiàn)。但是在傳遞過程中它的力是非常小的，所以一般情況下可以忽略不計。故只需對絲杠螺母副進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計，而不需進(jìn)行強(qiáng)度校核。5三維建模5.1加載裝置的建模根據(jù)彈簧磨損機(jī)的工作要求，當(dāng)機(jī)器工作時，應(yīng)能儲存足夠的動能，故設(shè)計加載裝置的結(jié)構(gòu)圖如圖5.1所示。加載裝置是保證碳棒磨損機(jī)正常工作必不可少的一個裝置。該裝置是由彈簧、支架、滑動板、手輪、螺母等裝置組成的，可以保證碳棒磨損試驗時的效率。圖5.1加載裝置的結(jié)構(gòu)圖5.2支架的設(shè)計本次設(shè)計的碳棒磨損機(jī)，用到的機(jī)架形式有三種，并且這三種機(jī)架受到的力都非常小，所以對于它們的設(shè)計，只需要讓它們滿足受力的條件就行。現(xiàn)對與夾具相連的支架進(jìn)行介紹，本處的支架為滑動板，它的結(jié)構(gòu)圖如圖5.2所示。與絲杠相連的支架為滑動支架，該支架的作用是保證主軸旋轉(zhuǎn)時它也會跟著轉(zhuǎn)動。它用于控制碳棒沿加載裝置的徑向位置，進(jìn)而保證碳棒磨損機(jī)正常工作。圖5.2滑動板的結(jié)構(gòu)圖5.3支撐板的設(shè)計根據(jù)計算所得的尺寸來看，為了能夠使整體結(jié)構(gòu)緊湊美觀設(shè)計下支承板如圖5.6所示。圖5.3下支承板結(jié)構(gòu)圖5.4三維整體裝配用SolidWork畫出碳棒磨損機(jī)的整體裝配圖，外觀效果如圖5.4、5.5、5.6所示。圖5.4碳棒磨損機(jī)主視圖圖5.5碳棒磨損機(jī)左視圖 圖5.6碳棒磨損機(jī)俯視圖結(jié)論通過以上分析可知，碳棒磨損機(jī)是摩擦磨損試驗機(jī)的一種，它主要應(yīng)用在碳棒磨損試驗中，用于對碳棒摩擦磨損性能進(jìn)行測試和評價，是碳棒磨損試驗必不可少的試驗設(shè)備。與摩擦磨損試驗機(jī)相比，碳棒磨損機(jī)的應(yīng)用范圍較窄，但它對碳棒磨損量測定的精度高。本次設(shè)計的碳棒磨損機(jī)采用柱盤式結(jié)構(gòu)，采用的加載方式為彈簧加載，加載穩(wěn)定，工作平穩(wěn)。本次設(shè)計的創(chuàng)新處為添加了稱重傳感器，這樣可以使測量的力更加準(zhǔn)確，減小了中間環(huán)節(jié)的誤差。試驗中用的碳棒形狀可以有多種形式，例如圓柱形和方形，機(jī)械加工非常方便。并且整機(jī)的各部件加工簡單、工作可靠、成本低廉。本次設(shè)計的碳棒磨損機(jī)，機(jī)械振動小，工作穩(wěn)定，具有商業(yè)化推廣的價值。本文首先介紹了國內(nèi)外碳棒磨損機(jī)的研究現(xiàn)狀和未來發(fā)展趨勢，然后對碳棒磨損試驗進(jìn)行了分析，最后對碳棒磨損機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計，并完成了碳棒磨損機(jī)的三維圖。參考文獻(xiàn)陳海真,曲慶文,王紅梅.摩擦學(xué)設(shè)計的發(fā)展與探究[J].農(nóng)機(jī)化研究,2002(02)：33-35王斌,蔡興旺.一種摩擦磨損試驗機(jī)的設(shè)計[J].農(nóng)機(jī)化研究,2003(04)：118-119[3]王世剛,張秀親,苗淑杰.機(jī)械設(shè)計實踐[M],第二版.哈爾濱：哈爾濱工程大學(xué)出版社,2003.20：42-45[4]朱漢華,周勁南,嚴(yán)新平.摩擦學(xué)設(shè)計準(zhǔn)則及其應(yīng)用實例[J].武漢理工大學(xué)學(xué)報(交通科學(xué)與工程版),2003(02)：157-160[5]胡元,馮秦淮,唐小行.機(jī)械設(shè)計中的摩擦學(xué)問題[J].機(jī)械工程師,2002(11)：47-48[6]王三民,諸文俊.機(jī)械原理與設(shè)計[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2004.8：67-68[7]楊學(xué)軍,趙浩峰,趙昕玥.高溫銷盤磨損試驗機(jī)的研制[J].太原理工大學(xué)學(xué)報,2005(04)：477-479[8]李霞,許志慶,楊勇.高速摩擦磨損試驗機(jī)的總體設(shè)計[J].中國儀器儀表,2003(10)：19-21[9]劉永強(qiáng),張棟.簡易摩擦試驗機(jī)的改裝[J].現(xiàn)代機(jī)械,2003(05)：95-94[10]LingXiaomei，JiaXian.Influenceofcompositiononfriction-wearbehaviorofcompositemateri-alsreinforcedbybrassfibers[J].RareMetals,2003(04)：265-269[11]A.A.Voevodin,J.S.Zabinski,C.Muratore.RecentAdvancesinHard,Tough,andLowFrictionNanocompositeCoatings[J].TsinghuaScienceandTechnology,2005(06)：31-45[12]劉焜,焦明華.機(jī)械產(chǎn)品創(chuàng)新與摩擦學(xué)設(shè)計[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2005(09)：989-993[13]陳召寶,李強(qiáng),韓作慶.淺談用現(xiàn)代技術(shù)對MM-200磨損試驗機(jī)測控系統(tǒng)的改進(jìn)[J].試驗技術(shù)與試驗機(jī),2005(Z1)：72-75[14]梁風(fēng),張鋒,宋寶玉.球盤式摩擦磨損實驗機(jī)的研制[J].機(jī)械工程師,2005(08)：36-37[15]濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計[M],第9版.北京：高等教育出版社，2013.05：102-135[16]秦大同,謝里陽.現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計手冊[M],第四版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社,2011.3：76-82[17]馬金盛、成九瑞.機(jī)械設(shè)計原理[M],第七版.北京：中國時代經(jīng)濟(jì)出版社,2008.3：102-138[18]濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計[M],第9版.北京：高等教育出版社，2013.05：102-135[19]羅迎社.材料力學(xué)[M].武漢：武漢理工大學(xué)出版社，2004.6：56-72[20]賓勝武.刷鍍技術(shù)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.10：52-46致謝在本次畢業(yè)設(shè)計中，我的各項能力都得到了很大的提高，從最開始對碳棒磨損機(jī)的懵懵懂懂，到最后基本熟悉了它的各個部件及工作原理。在本次設(shè)計過程中，我的動手能力和獨立思考能力都得到了提高。在此畢業(yè)設(shè)計完成之際，首先我要感謝我的指導(dǎo)老師，老師雖然很忙，但仍抽出時間幫我解決設(shè)計中的遇到的困難，也讓我知道了許多以前不了解的知識。從初稿到定稿，老師不厭其煩，一審再審，大到圖形的繪制，小到圖形中的一根線和語句格式的瑕疵，都一一予以指出。同時，我要感謝機(jī)電工程學(xué)院所有給我上過課的老師們，是他們傳授給我方方面面的知識，拓寬了我的知識面，培養(yǎng)了我的功底，對論文和設(shè)計的完成不無裨益。我還要感謝學(xué)院的各位工作人員，他們細(xì)致的工作使我和同學(xué)們的學(xué)習(xí)和生活井然有序。讓我依依不舍的還有各位學(xué)友、同門和室友。在我需要幫助的時候，他們伸出溫暖的雙手，鼎立襄助。能和他們相遇、相交、相知是人生的一大幸事。本論文的完成遠(yuǎn)非終點，文中的不足和淺顯之處則是我新的征程上一個個新的起點。我將繼續(xù)努力！

怎樣提高電腦系統(tǒng)運行速度WindowsXP的啟動速度比Windows2000要快30%左右，但相對于Windows98仍然要慢了不少，不過，我們可以通過優(yōu)化設(shè)置，來大大提高WindowsXP的啟動速度。加快系統(tǒng)啟動速度主要有以下方法：盡量減少系統(tǒng)在啟動時加載的程序與服務(wù)；對磁盤及CPU等硬件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置；修改默認(rèn)設(shè)置，減少啟動等待時間等。這些方法大部分既可減少系統(tǒng)啟動的時間，又可以節(jié)省系統(tǒng)資源，加快電腦運行速度。1.加快系統(tǒng)啟動速度WindowsXP的啟動速度比Windows2000要快30%左右，但相對于Windows98仍然要慢了不少，不過，我們可以通過優(yōu)化設(shè)置，來大大提高WindowsXP的啟動速度。加快系統(tǒng)啟動速度主要有以下方法：盡量減少系統(tǒng)在啟動時加載的程序與服務(wù)；對磁盤及CPU等硬件進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置；修改默認(rèn)設(shè)置，減少啟動等待時間等。這些方法大部分既可減少系統(tǒng)啟動的時間，又可以節(jié)省系統(tǒng)資源，加快電腦運行速度。(1)MsconfigWindowsXP的啟動速度在系統(tǒng)安裝初期還比較快，但隨著安裝的軟件不斷增多，系統(tǒng)的啟動速度會越來越慢，這是由于許多軟件把自己加在了啟動程序中，這樣開機(jī)即需運行，大大降低了啟動速度，而且也占用了大量的系統(tǒng)資源。對于這樣一些程序，我們可以通過系統(tǒng)配置實用程序Msconfig將它們從啟動組中排除出去。選擇“開始”菜單中的“運行”命令，在“運行”對話框中鍵入“Msconfig”，回車后會彈出“系統(tǒng)配置實用程序”對話框，選擇其中的“啟動”選項卡(如圖1)，該選項卡中列出了系統(tǒng)啟動時加載的項目及來源，仔細(xì)查看每個項目是否需要自動加載，否則清除項目前的復(fù)選框，加載的項目越少，啟動的速度就越快。設(shè)置完成后需要重新啟動方能生效。(2)BootvisBootvis是微軟提供的一個啟動優(yōu)化工具，可提高WindowsXP的啟動速度。用BootVis提升WindowsXP的啟動速度必須按照正確的順序進(jìn)行操作，否則將不會起到提速的效果。其正確的操作方法如下：啟動Bootvis，從其主窗口(如圖2)中選擇“工具”菜單下的“選項”命令，在“符號路徑”處鍵入Bootvis的安裝路徑，如“C:\ProgramFiles\Bootvis”，單擊“保存”退出。從“跟蹤”菜單中選擇“下次引導(dǎo)”命令，會彈出“重復(fù)跟蹤”對話框，單擊“確定”按鈕，BootVis將引導(dǎo)WindowsXP重新啟動，默認(rèn)的重新啟動時間是10秒。系統(tǒng)重新啟動后，BootVis自動開始運行并記錄啟動進(jìn)程，生成啟動進(jìn)程的相關(guān)BIN文件，并把這個記錄文件自動命名為TRACE_BOOT_1_1。程序記錄完啟動進(jìn)程文件后，會重新啟動BootVis主界面，在“文件”菜單中選擇剛剛生成的啟動進(jìn)程文件“TRACE_BOOT_1_1”。窗口中即會出現(xiàn)“CPU>使用”、“磁盤I/O”、“磁盤使用”、“驅(qū)動程序延遲”等幾項具體圖例供我們分析，不過最好還是讓BootVis程序來自動進(jìn)行分析：從“跟蹤”菜單中選擇“系統(tǒng)優(yōu)化”命令，程序會再次重新啟動計算機(jī)，并分析啟動進(jìn)程文件，從而使計算機(jī)啟動得更快。(3)禁用多余的服務(wù)WindowsXP在啟動時會有眾多程序或服務(wù)被調(diào)入到系統(tǒng)的內(nèi)存中，它們往往用來控制Windows系統(tǒng)的硬件設(shè)備、內(nèi)存、文件管理或者其他重要的系統(tǒng)功能。但這些服務(wù)有很多對我們用途不大甚至根本沒有用，它們的存在會占用內(nèi)存和系統(tǒng)資源，所以應(yīng)該將它們禁用，這樣最多可以節(jié)省70MB的內(nèi)存空間，系統(tǒng)速度自然也會有很大的提高。選擇“開始”菜單中的“運行”命令，在“運行”對話框鍵入“services.msc”后回車，即可打開“服務(wù)”窗口。窗口的服務(wù)列表中列出了系統(tǒng)提供的所有服務(wù)的名稱、狀態(tài)及啟動類型。要修改某個服務(wù)，可從列表雙擊它，會彈出它的屬性對話框(如圖3)，你可從“常規(guī)”選項卡對服務(wù)進(jìn)行修改，通過單擊“啟動”、“停止”、“暫停”、“恢復(fù)”四個按鈕來修改服務(wù)的狀態(tài)，并可從“啟動類型”下拉列表中修改啟動類型，啟動類型有“自動”、“手動”、“已禁用”三種。如果要禁止某個服務(wù)在啟動自動加載，可將其啟動類型改為“已禁用”。WindowsXP提供的所有服務(wù)有36個默認(rèn)是自動啟動的，實際上，其中只有8個是必須保留的(見下表)，其他的則可根據(jù)自己的需要進(jìn)行設(shè)置，每種服務(wù)的作用在軟件中有提示。4)修改注冊表來減少預(yù)讀取，減少進(jìn)度條等待時間WindowsXP在啟動過程中會出現(xiàn)一個進(jìn)度條，我們可以通過修改注冊表，讓進(jìn)度條只跑一圈就進(jìn)入登錄畫面。選擇“開始”菜單中的“運行”命令，在“運行”對話框鍵入“regedit”命令后回車，即可啟動注冊表編輯器，在注冊表中找HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\PrefetchParameters，選擇其下的EnablePrefetcher鍵，把它的鍵值改為“1”即可。(5)減少開機(jī)磁盤掃描等待時間當(dāng)Windows日志中記錄有非正常關(guān)機(jī)、死機(jī)引起的重新啟動，系統(tǒng)就會自動在啟動的時候運行磁盤掃描程序。在默認(rèn)情況下，掃描每個分區(qū)前會等待10秒鐘，如果每個分區(qū)都要等上10秒才能開始進(jìn)行掃描，再加上掃描本身需要的時間，會耗費相當(dāng)長的時間才能完成啟動過程。對于這種情況我們可以設(shè)置取消磁盤掃描的等待時間，甚至禁止對某個磁盤分區(qū)進(jìn)行掃描。選擇“開始→運行”，在運行對話框中鍵入“chkntfs/t:0”，即可將磁盤掃描等待時間設(shè)置為0；如果要在計算機(jī)啟動時忽略掃描某個分區(qū)，比如C盤，可以輸入“chkntfs/xc:”命令；如果要恢復(fù)對C盤的掃描，可使用“chkntfs/dc:”命令，即可還原所有chkntfs默認(rèn)設(shè)置，除了自動文件檢查的倒計時之外。2.提高系統(tǒng)運行速度提升系統(tǒng)運行速度的思路與加快啟動的速度類似：盡量優(yōu)化軟硬件設(shè)置，減輕系統(tǒng)負(fù)擔(dān)。以下是一些常用的優(yōu)化手段。(1)設(shè)置處理器二級緩存容量WindowsXP無法自動檢測處理器的二級緩存容量，需要我們自己在注冊表中手動設(shè)置，首先打開注冊表，找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\”，選擇其下的“SecondLevelDataCache”，根據(jù)自己所用的處理器設(shè)置即可，例如PIIICoppermine/P4Willamette是“256”，AthlonXP是“384”，P4Northwood是“512”。(2)提升系統(tǒng)緩存同樣也是在“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\”位置，把其下的“LargeSystemCache”鍵值從0改為1，WindowsXP就會把除了4M之外的系統(tǒng)內(nèi)存全部分配到文件系統(tǒng)緩存中，這樣XP的內(nèi)核能夠在內(nèi)存中運行，大大提高系統(tǒng)速度。通常來說，該優(yōu)化會使系統(tǒng)性能得到相當(dāng)?shù)奶嵘灿锌赡軙鼓承?yīng)用程序性能降低。需要注意的是必須有256M以上的內(nèi)存，激活LargeSystemCache才可起到正面的作用，否則不要輕易改動它。(3)改進(jìn)輸入/輸出性能這個優(yōu)化能夠提升系統(tǒng)進(jìn)行大容量文件傳輸時的性能，不過這只對服務(wù)器用戶才有實在意義。我們可在中新建一個DWORD(雙字節(jié)值)鍵值，命名為IOPageLockLimit。一般情況下把數(shù)據(jù)設(shè)置8~16MB之間性能最好，要記住這個值是用字節(jié)來計算的，例如你要分配10MB的話，就是10×?1024×1024，也就是10485760。這里的優(yōu)化也需要你的機(jī)器擁有大于256M的內(nèi)存。(4)禁用內(nèi)存頁面調(diào)度在正常情況下，XP會把內(nèi)存中的片斷寫入硬盤，我們可以阻止它這樣做，讓數(shù)據(jù)保留在內(nèi)存中，從而提升系統(tǒng)性能。在注冊表中找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\SessionManager\MemoryManagement\”下的“DisablePagingExecutive”鍵，把它的值從0改為1即可禁止內(nèi)存頁面調(diào)度了。(5)關(guān)閉自動重新啟動功能當(dāng)WindowsXP遇到嚴(yán)重問題時便會突然重新開機(jī)，可從注冊表將此功能取消。打開注冊表編輯器，找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\CrashControl\”將AutoReboot鍵的Dword值更改為0，重新啟動后設(shè)置即可生效。(6)改變視覺效果WindowsXP在默認(rèn)情況下啟用了幾乎所有的視覺效果，如淡入淡出、在菜單下顯示陰影。這些視覺效果雖然漂亮，但對系統(tǒng)性能會有一定的影響，有時甚至造成應(yīng)用軟件在運行時出現(xiàn)停頓。一般情況下建議少用或者取消這些視覺效果。選擇桌面上“我的電腦”圖標(biāo)，單擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令，打開“系統(tǒng)屬性”對話框。選擇“高級”選項卡，在其中的“性能”欄中單擊“設(shè)置”按鈕，會彈出“性能選項”對話框(如圖4)，可選擇“調(diào)整為最佳性能”單選框來關(guān)閉所有的視覺效果，也可選擇“自定義”然后選擇自己需要的視覺效果。(7)合理設(shè)置頁面虛擬內(nèi)存同樣也是在“性能選項”對話框中，選擇“高級”選項卡，在其中的“虛擬內(nèi)存”欄中單擊“更改”按鈕，接下來選擇虛擬內(nèi)存為“自定義大小”，然后設(shè)置其數(shù)值。一般情況下，把虛擬設(shè)為不小于256M，不大于382M比較合適，而且最大值和最小值最好一樣。(8)修改外觀方案WindowsXP默認(rèn)的外觀方案雖然漂亮，但對系統(tǒng)資源的占用也多，可將其改為經(jīng)典外觀以獲得更好的性能。在桌面空白位置單擊鼠標(biāo)右鍵，從彈出的快捷菜單中選擇“屬性”命令，會打開“顯示屬性”對話框，在“主題”選項卡選擇主題為“Windows經(jīng)典”，即可將外觀修改為更為經(jīng)濟(jì)的Windows經(jīng)典外觀。(9)取消XP對ZIP支持WindowsXP在默認(rèn)情況下打開了對zip文件支持，這要占用一定的系統(tǒng)資源，可選擇“開始→運行”，在“運行”對話框中鍵入“regsvr32/uzipfldr.dll”，回車確認(rèn)即可取消XP對ZIP解壓縮的支持，從而節(jié)省系統(tǒng)資源。(10)關(guān)閉Dr.WatsonDr.Watson是WindowsXP的一個崩潰分析工具，它會在應(yīng)用程序崩潰的時候自動彈出，并且在默認(rèn)情況下，它會將與出錯有關(guān)的內(nèi)存保存為DUMP文件以供程序員分析。不過，記錄DUMP文件對普通用戶則毫無幫助，反而會帶來很大的不便：由于Dr.Watson在應(yīng)用程序崩潰時會對內(nèi)存進(jìn)行DUMP記錄，將出現(xiàn)長時間硬盤讀寫操作，要很長一斷時間程序才能關(guān)閉，并且DUMP文件還會占用大量磁盤空間。要關(guān)閉Dr.Watson可打開注冊表編輯器，找到“HKEY_LOCAL_MACHINE\SOFTWARE\Microsoft\WindowsNT\CurrentVersion\AeDebug”分支，雙擊其下的Auto鍵值名稱，將其“數(shù)值數(shù)據(jù)”改為0，最后按F5刷新使設(shè)置生效，這樣就取消它的運行了。同樣，我們可以把所有具備調(diào)試功能的選項取消，比如藍(lán)屏?xí)r出現(xiàn)的memory.dmp，可在“系統(tǒng)屬性”對話框中選擇“高級”選項卡，單擊“啟動和故障恢復(fù)”欄中的“設(shè)置”按鈕，并在彈出的“啟動和故障恢復(fù)”對話框中選擇“寫入調(diào)試信息”為“無”(如圖5)。(11)啟動硬盤/光驅(qū)DMA模式打開“系統(tǒng)屬性”對話框，選擇“硬件”選擇卡中的“設(shè)備管理器”按鈕，打開“設(shè)備管理器”窗口，在設(shè)備列表中選擇“IDEATA/ATAPI控制器”，雙擊“主要IDE通道”或“次要IDE通過”，在其屬性對話框的“高級設(shè)置”選項卡中檢查DMA模式是否已啟動，一般來說如果設(shè)備支持，系統(tǒng)就會自動打開DMA功能，如果沒有打開可將“傳輸模式”設(shè)為“DMA(若可用)”。(12)關(guān)掉不用的設(shè)備WindowsXP總是盡可能為電腦的所有設(shè)備安裝驅(qū)動程序并進(jìn)行管理，這不僅會減慢系統(tǒng)啟動的速度，同時也造成了系統(tǒng)資源的大量占用。針對這一情況，你可在設(shè)備管理器中，將PCMCIA卡、調(diào)制解調(diào)器、紅外線設(shè)備、打印機(jī)端口(LPT1)或者串口(COM1)等不常用的設(shè)備停用，方法是雙擊要停用的設(shè)備，在其屬性對話框中的“常規(guī)”選項卡中選擇“不要使用這個設(shè)備(停用)”。在重新啟動設(shè)置即可生效，當(dāng)需要使用這些設(shè)備時再從設(shè)備管理器中啟用它們。(13)關(guān)閉錯誤報告當(dāng)應(yīng)用程序出錯時，會彈出發(fā)送錯誤報告的窗口，其實這樣的錯誤報告對普通用戶而言幾乎沒有任何意義，關(guān)閉它是明智的選擇。在“系統(tǒng)屬性”對話框中選擇“高級”選項卡，單擊“錯誤報告”按鈕，在彈出的“錯誤匯報”對話框中，選擇“禁用錯誤匯報”單選項，最后單擊“確定”即可。另外我們也可以從組策略中關(guān)閉錯誤報告：從“運行”中鍵入“gpedit.msc”，運行“組策略編輯器”，展開“計算機(jī)配置→管理模板→系統(tǒng)→錯誤報告功能”，雙擊右邊設(shè)置欄中的“報告錯誤”，在彈出的“屬性”對話框中選擇“已禁用”單選框即可將“報告錯誤”禁用。(14)關(guān)閉自動更新“自動更新”功能對許多WindowsXP用戶而言并不是必需的，可將其關(guān)閉以節(jié)省系統(tǒng)資源。在“我的電腦”上單擊鼠標(biāo)右鍵，從快捷菜單中選擇“屬性”命令，選擇“系統(tǒng)屬性”對話框中的“自動更新”選項卡，勾選“關(guān)閉自動更新，我將手動更新計算機(jī)”單選框，單擊