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研究生:陳東林
研究生(外文):Dung-Lin, Chen
論文名稱:石墨碳刷與銅環摩擦面溫度量測與磨耗率之研究
論文名稱(外文):Temperature measurement and the wear rate study of friction interface of graphite-carbon brush and copper ring
指導教授:林昭文林昭文引用關係
指導教授(外文):Jau-Wen, Lin
學位類別:碩士
校院名稱:國立高雄應用科技大學
系所名稱:機械與精密工程研究所
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2010
畢業學年度:98
語文別:中文
論文頁數:67
中文關鍵詞:感測器摩擦磨耗碳刷
外文關鍵詞:SensonFriction and wearGraphite Brush
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由於摩擦面相對運動導致摩擦之生成熱,摩擦過程所累積的熱能造成溫度上升,引起摩擦表面形貌之改變,同時也導致材料進行相變化,這些因素使得摩擦現象變的複雜及難以預測,而摩擦面溫度的量測是不易進行的。
本研究中使用自行設計方式之石墨碳刷感測器,進行摩擦表面溫度量測,並量測在固定負荷及轉速下的磨耗率,再加以分析碳刷的摩擦係數之關係:最終之目的是要建立碳刷感測器在摩擦機構上量測摩擦表面的真實溫度。同時利用資料擷取卡及LabVIEW來對類比訊號作資料處理,此資料來進行摩擦溫度與摩擦面形貌之關係研究。
Since relative motion of friction surface would generate the heat, the temperature will rise by accumulative heat in friction process and result in change on appearance of friction surface. These factors make friction phenomenon complicated and hard to predict. Meanwhile, the measurement of temperature on friction surface is not easy.
The research adopted the self-designed graphite-carbon brush sensor to measure the temperature on friction surface and also the wear rate under fixed loading and rotation speed to analyze the relationship among friction coefficient of graphite-carbon brushes. The final goal is to obtain the actual temperatures on friction surfaces measured from applications of graphite-carbon brushes. The data collection card and LavVIEW are also used to process analog signal and study the relationship between friction temperature and appearance of friction surface through the data.
中文摘要 I
ABSTRACT II
誌謝 III
圖目錄 VI
表目錄 VIII
符號表 IX
第一章 緒論 1
1-1前言 1
1-2研究動機與目的 2
1-3 文獻回顧 3
第二章 基本理論 5
2-1 磨潤學研究探討 5
2-1.1 磨潤簡介 5
2-1.2 摩擦原理 6
2-1.3 磨耗定義[23] 7
2-1.4 磨耗歸類 9
2-3 溫度定義與熱的表示 12
2-3 熱電偶感應原理及型式 16
2-3.1 席貝克效應(Seebeck effect) 17
2-3.2 湯姆生效應(Thomson effect) 18
2-3.3 帕爾提效應(Peltier effect) 19
2-4熱電理論三定律[26][32] 21
2-4.1 均值定律(Law of homogeneous circuit) 21
2-4.2 中間金屬定律(Law of intermediate metals) 22
2-4.3 中間溫度定律(Law of intermediate temperature) 22
2-5薄膜沉積原理[28][32] 24
2-5.1 濺鍍(Sputter) 26
2-5.2 蒸鍍(Evaporation) 27
2-5.3 分子束磊晶法(Molecular beam epitaxy) 28
2-6 微影蝕刻原理 29
2-6.1 微影製程 30
2-6.2 蝕刻技術 32
第三章 實驗方法與步驟 35
3-1光罩製作 37
3-2 碳刷感測器製作 37
3-2.1 碳刷 37
3-2.2 感測器元件 38
3-2.3 微機電製程使用設備 40
3-2.4 注意事項 43
3-3 摩擦機構 44
3-3.1 實驗前後的清理與檢查 45
3-3 摩擦實驗數據公式分析 45
第四章 實驗結果與討論 46
4-1 熱電偶碳刷感測器分析及溫度校正 46
4-1.1 熱電偶薄膜分析 46
4-1.2 溫度較正 53
4.2碳刷感測器溫度量測結果 54
4-3 摩擦面分析 58
第五章 結論 63
5-1總結 63
5-2未來展望與建議 64
文獻參考 65
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