使用四球摩擦试验机对油膜抗压强度及摩擦系数测定
材料E123 41203057 姜涛
一、 实验目的
1. 了解四球摩擦试验机的基本结构；
2. 掌握润滑剂油膜强度、抗磨性能和和摩擦系数的测试方法。
3．了解常用润滑油的摩擦学性能及减摩抗磨添加剂的作用
二、实验原理简述
在四球机中四个钢球按等边四面体排列着。上球在1760转/分下旋转。下面三个球用油盒固定在一起，通过液压系统由下而上对钢球施加负荷。在试验过程中四个钢球的接触点都浸没在润滑剂中。每次试验时间为10秒，试验后测量油盒内每个钢球纵横两个方向的磨痕直径，求出平均直径。按规定的程序反复试验，直到求出代表润滑剂承载能力的评定指标。 测润滑剂抗磨性能时，上球转速1200转/ 分，运转时间30min。
三、实验仪器与设备
1.四球摩擦试验机: 负荷范围为6～800公斤。
2.显微镜：装有测微计，读数值为0.01毫米。
3.钢球：符合GB 308《钢球》要求的2级轴承钢球，直径为12.7毫米，材料为GCr15。
4、轧铝油若干
四、实验步骤
A.油膜抗压强度的测定
1、预热四球机，开机空转30分钟。
2、清洗用具，用溶剂汽油清洗钢球、油盒、夹具及其它在试验过程中与试样接触的零部件，再用石油醚洗两次，然后用吹风机吹干，清洗后的钢球应光洁无锈斑。清洗后请勿用手直接接触试样。
3、装配用具，先将一钢球装入弹簧夹头，上在主轴内，另三个钢球固定油盒内，上在下副盘上。把试样倒入油盒中，让试样盖过钢球而到达压圈与螺帽的接合处。如果是试验润滑脂，则先在油盒中放上足够数量的润滑脂，把球嵌入润滑脂中，放上压环，拧紧螺帽固紧油盒，抹平表面的润滑脂并调整到压圈与螺帽的接合处。试样中不能有空隙存在。
4、升油盒，将实验力预置到较大数值,按下试验力施加键，1min后暂停，依次按下静压油泵、压力油泵，油盒升降按钮。在油盒上升过程中调节调零旋钮使试验力现实0N。
5、加载试验力，试验力稳定后，调节微调阀手轮使试验力达到预定数值。
6、监察报警区，时间设定为10s，频率设定为43.86，将摩擦力调零，时间转速清零。检查报警区，直至无红灯亮。
7、启动电机，按FDW启动电机，出现问题时按STOP。
8、观测磨斑，用光学显微镜观察三个试验钢球，测量磨痕直径，取平均值，精确到0.01mm。
9、PB的测定，测定PB时要求在最大抗压强度PB下的磨痕直径，不得大于相应的补偿线上的磨痕直径（即补偿直径）的5%。如果测得某种负荷下的磨痕直径比相应的补偿线上的磨痕直径大5%。则下次试验就在较低的负荷下继续这种操作，直到确定最大抗压强度为止。
B.摩擦系数的测定（长磨试验）
1、设定参数，预热后、频率设置为29.95，时间为30min。
2、装配用具，装配顶球，底球，试验力预置为392N
3、升油盒，上升过程试验力调零，稳定后按试验力施加键。
4、启动电机，试验力稳定后，按FWD键和运行键，试验结束后保存数据及试验曲线。
五、试验数据
测量油膜的抗压强度：
长磨试验
PB=490N WSD=0.46
六、实验现象观测
图为试验后的钢球表面
七、实验结论及讨论
本次实验主要使用了四球摩擦试验机对轧铝油油膜的抗压强度及摩擦系数进行了测定，了解了四球摩擦试验机的操作，对润滑剂的抗压效果有了一定的了解，并对轧铝油的抗压强度和摩擦系数有了数据的认知。
对轧制过程中润滑剂作用的分析
材料E123 41203057 姜涛
一、 实验目的
1、对轧制的过程有进一步的认知，对多道次轧制有明确的认识，了解具体的操作。
2、了解轧制试样的润滑油的基本组成，通过轧制数据分析不同成分的润滑油的作用。
3、对用不同润滑油轧制的试样的表面组织进行观察和分析。
二、实验原理
轧制油的功能是在轧辊和带钢的表面形成一个保护膜，由限制金属与金属之间的接触的方法来减小摩擦系数。水是润滑油的载体，其作用是冷却，带走在轧辊咬入过程中由于摩擦产生的热。因此，轧制乳化液实现了为了满足轧机的速度和带钢的质量等要求所必须的功能，既提供了润滑性能，又提供了冷却性能。
对每台轧机，所采用的轧制油都必须特别配制，以便提供控制金属与金属之间的接触所必须的润滑性能。在金属与金属之间发生接触时，就会产生摩擦，如果没有摩擦，就会产生诸如打滑和厚度控制的结果不良等问题。因此，轧制油的目的并不是消除摩擦，而是必须控制它以满足轧机的要求。
三、实验仪器与设备
1、轧机一台
2、以二硫化钼为主要成分的润滑油1和润滑油2
3、不同厚度的钢板3片
4、石油醚一瓶
5、显微镜
6、螺旋测微器
四、实验步骤
1、对3片钢板进行编号，使用螺旋测微器进行3次厚度的测量并取平均值，记录。
2、分别对1号、2号、3号钢板进行使用无润滑油、1号润滑油、2号润滑油的轧制，每次6道次，压下量为0.2mm。每道次轧制后再次进行钢板厚度的测量并记录。
3、在3片钢板轧制完毕后， 分别对每片钢板进行显微组织的观察及照相。
4、每6道次轧制完毕之后，使用石油醚进行润滑与洁净。
五、实验数据
表5.1：3块钢板初始厚度测定
表5.2：1号钢板（干轧）的钢板实验中厚度测量
表5.3：2号钢板（0.6%MoS2润滑）的钢板实验中厚度测量
表5.4：3号钢板（0.8%MoS2润滑）的钢板实验中厚度测量
5、3组试样轧制时的数据记录
干轧，表5.5
0.6%MoS2润滑，表5.6
0.8%MoS2润滑，表5.7
六、实验现象及分析
1.三组经润滑剂润滑轧制后的钢样其微观组织如下（依次为1、2、3号试样）：
从图中可以观察到，未使用润滑油的试样表面更为粗糙，而0.8%MoS2润滑的表面也比0.6%MoS2润滑效果更好。
2.对润滑剂抗磨抗压效果的分析
通过表5.5、5.6、5.7可以算出，干轧其每道次轧制厚度平均为0.167mm，
使用0.6%MoS2润滑，轧制厚度平均为0.134mm，使用0.8%MoS2润滑，轧制厚度平均为0.138mm。
通过实验数据可以发现，润滑油抵抗轧辊压力的效果比较明显，但是不同成分的润滑油对于轧辊压力的抵抗作用却相似。
七、实验结论
通过本次实验我们可以发现，润滑油对于钢样在轧制过程中的润滑效果很好，同时，比较明显地抵抗了轧辊的压力。并且通过本次实验，我们也更加熟悉了轧制的整体流程，了解并掌握了润滑油在钢铁或金属轧制中的重要作用。
第二篇：摩擦学实验报告
摩擦学实验报告
学院名称 械与汽车工程学院
专 业（班级） 机械设计制造及其自动化07-5班
姓 名（学号） 王超—20070462
指 导 教 师 尤涛
一、 实验目的
了解和熟悉铁谱仪、四球磨损试验机、表面粗糙度测量仪、环块磨损实验机、ML-1型销盘磨损实验机、MM-200型摩擦磨损实验机等实验设备的原理与实验步骤。
二、实验设备
1． 分析铁谱仪
2． MQ-800型四球磨损实验机
3． 表面粗糙度测量仪
4． MHK-500型环块磨损实验机
5． ML-1型销-盘磨损实验机
6． MM-200型摩擦磨损实验机
三、实验原理与步骤
1、四球摩擦试验机
功能：以滑动摩擦的形式，在点接触压力下，评定润滑剂的承载能力，包括最大无卡咬负荷PB 、烧结负荷PD、综合磨损值ZMZ等。
工作原理：三个直径为 12.7mm的钢球被夹紧在一油盒中，并被试油覆盖，另一个同一直径的钢球置于三球顶部，受 一定的载荷作用，成为“三点接触”。当试油达到一定温度后,顶球在一定转速下旋转一段时间，试油抗磨损性能通过下面三个球的磨斑直径的平均值来评价。原理图如右：
实验步骤：
①用洗涤汽油仔细清洗四个试验球、上球卡具、油杯以及与试油接触各个部位，试件可以先用新
的工业滤纸或未使用过的脱脂棉球擦拭。清洗后的试件应无油溃，钢球无锈斑，光洁如镜，最后用石油醚洗两次。然后吹干或 自然干燥。洗好的钢球不准用手触摸，每粒钢球只能进行一次试验。
② 将一个清洁钢球安装在主轴下端。
③ 将清洁的三个钢球装在油杯中，并夹紧。
④将试油倒人油杯，并使试油超过球顶部约3mm。
⑤将油杯放在油杯座上。慢慢施加试验负荷，要避免振动和冲击。
⑥加热试油并调节到给定温度,
⑦在试验温度下，开动电动机驱动主轴旋转。
⑧试验时间达到给定时间时，停止加热和关掉电动机，除去负荷取出油杯，倒去试油。
⑨用显微镜测量油杯中三个下球上的磨斑直径。测量精度为0.0lmm。每个球上的磨斑测量两次，
一次沿着油杯中心射线方向，另一次与第一次垂直。以毫米为单位报告三个钢球六次测量的磨斑直径算术平均值。测量时的观察线应垂直磨斑表面。如果磨斑是一个椭圆，则在磨痕方向作一次测量，另一次测量与磨痕方向垂直。
2、环块摩擦磨损试验机
主要功能：主要用于各种润滑油和润滑脂的润滑性能测试，尤其适用中、高挡汽车齿轮油抗擦伤性能的评定；也可用于评定金属和非金属材料的磨损性能试验。
工作原理：利用环和块之间的摩擦产生的磨痕宽度来判断受测材料的摩擦性能。
3、销盘摩擦实验机
主要功能：可将各种金属和非金属材料（塑料、尼龙等）做成盘销式或双环式，环盘式接触的试样，在试验机进行端面滑动摩擦试验，以测定在选定的负荷，速度下的各种材料的耐磨性能试验，并且能测定各种材料的摩擦系数。
工作原理：利用销在盘上的摩擦，然后测定销的磨损量来评定材料的摩擦性能。实验中利用砝码加载，主要用于测刀具等的摩擦性能。
四、心得体会
通过本次实验，了解了各种摩擦试验机的工作原理和使用方法，也使我更深入地知道摩擦实验在工业上的多种应用，受益匪浅。