最新30吨冲击试验台设计解析教学讲义PPT.ppt

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1、30吨冲击试验台设计解析简介随着各种旋转机械的转速不断提高、载荷不断加大、工作环境日益复杂，对滑动轴承性能要求越来越高。目前国内外学者和专业生产企业均致力于发展动载轴承的专用试验台和试验技术，并已先后开发了多种型号的轴承试验机。但实际工业生产中滑动轴承的运行工况差别很大，现有的滑动轴承试验台不能满足所有机械在其工况下滑动轴承的测试工作。因此，滑动轴承的测试往往需要专门设计的滑动轴承试验台。课题要求设计课题：发动机燃油泵滑动轴承试验台设计设计要求：1、针对燃油泵滑动轴承设计轴承试验台2、试验台最高转速：15000r/min3、最大加载力：15000N

2、试验台功能：1、油膜压力分布2、油膜温度分布3、轴心轨迹4、摩擦转矩试验台主台架设计1主轴；2油封端盖；3试验台主体机盖；4滑动轴承座（支撑轴承）5滚动轴承支座；6进油管孔；7滑动轴承座（测试轴承）8-位移传感器支座；9位移传感器；10传感器接线孔；11油封端盖；12加载力传递装置；13液压缸；14试验台主体台架；15排油孔；16底座；试验台主台架为箱体结构，主要起支撑试验台各部分和对各零部件定位的作用。本设计将对主台架上的关键零件主轴、滑动轴承座、油封进行设计。主轴的设计根据各零部件的安装形式和尺寸，对轴的外形设计如下图所示：由于本试验台速度加快

3、，载荷较大，且轴的尺寸受到较多限制而显得比较细长，因此在轴的外形设计完后需要对轴进行校核。本文设计的轴以经渗碳、淬火、回火后的20CrMnTi材料，采用机械设计手册新编软件版对轴的弯曲应力、疲劳强度、弯曲刚度等进行校核。结果显示所设计轴能满足使用要求。详细校核过程见毕业设计论文第15页。滑动轴承座设计滑动轴承座的设计主要考虑被测试滑动轴承的形式和相关尺寸，同时还要考虑到方便测试传感器的安装。本文选择整体式滑动轴承座。轴承座上有润滑油孔，在轴套上开有油孔，并在轴套内表面开有油槽润滑油可通过油孔和油槽对滑动轴承进行润滑。设计的滑动轴承座外形及安装形式如

4、右图所示，轴承座尺寸如下表所示。dDRBbLL1Hhh1d1d2C324132423615411474372018.5M102油封设计为了防止润滑油从轴孔泄露，实验台主体上必须设置油封。本设计采用径向迷宫液体密封，即可满足设计要求。油封的结构如左图所示，尺寸如下表所示。轴颈d(mm)环形密封槽迷宫密封槽Rtd1aminnef128/301.54.5d+1nt+R30.21驱动系统本试验台的最大转速为15000r/min，且转速能在0~15000r/min内变动。本采取变频调速法，用变频器、变频电机、增速齿轮箱来实现轴承试验台的驱动。1变频电机；2联

5、轴器；3增速齿轮箱；4联轴器；5支座选择电机变频调速技术改变变频器的频率，可使变频电机实现无级变速。变频调速法结构简单，输出转速稳定，可无级变速，具有较好的调速性能。选取额定转速为，额定转矩为的ABB变频电机。根据变频电机的变频原理计算可得，变频电机能达到的最大转速为，此时电机的输出转矩最小，为。选择增速齿轮箱的增速比为1:3，则驱动系统输出的最大转速为最小转矩为，可满足设计要求。增速齿轮的设计与校核另见毕业设计论文第20页。驱动系统设计润滑系统设计要求润滑系统要求进油压力范围0.4~5MPa，进油流量范围50~300L/h,即0.8~50L/mi

6、n。润滑系统设计1油箱；2液位计；3空气滤清器；4电机；5吸油过滤器；6液压泵；7比例溢流阀；8比例流量阀；9管路过滤器；10流量计；11压力表、压力传感器、温度传感器；12回油过滤器；13电磁水阀；14水冷却器；15加热器润滑系统工作过程润滑系统滑系统工作过程：1、供油部分：液压泵6通过吸油过滤器5将润滑油由油箱1泵出，经电液比例溢流阀7、比例流量阀8、管路过滤器9、流量计10、温度传感器和压力传感器11，然后由管路输送到润滑点处。2、回油部分：润滑油润滑过后，被收集起来，经过回油过滤器12重新送回到邮箱中。控制部分设计：1、压力控制：将电液比例

7、溢流阀预先设定的一个压力值，溢流阀通过其阀口的溢流，可以使润滑系统中的压力稳定在这个预设值上。改变电液比例溢流阀中的预设值，可以改变润滑系统的压力。2、流量控制：润滑油的流量由比例流量阀控制。根据流量计中的数值，调节比例流量阀，可改变润滑油的流量。3、温度的控制：通过温度传感器测得的温度值，调节加热器和水冷却器，可改变润滑油的温度。润滑系统重要元件的选型YB1-63型叶片泵额定压力(MPa)6.3排量(L/min)60.48转速(r/min)960容积效率≥0.90总效率≥0.80驱动功率(kW)10型号YD(E)F3-10B通径(mm)10额定流

8、量(L/min)63调压范围(MPa)0.4～6.3额定电压（V/交流）220重量(kg)3.2型号公称通径(mm)额定压