万能材料试验机毕业设计

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1、摘要试验机是在各种条件、环境下测定金属材料、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量的精密测试仪器，可以对材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转、冲击、疲劳、蠕变、持久、松弛、磨损、硬度等试验。在研究探索新材料、新工艺、新技术和新结构的过程中，试验机是一种不可缺少的重要测试仪器。本文首先概述了试验机的基本定义、研究背景及意义、分类与国内外一些重要生产商的成果。第二部分论述了滚珠丝杠-锥齿轮、滚珠丝杠-链传动、滚珠丝杠-直齿轮和液压驱动四种传动方案，并进行对比分析，最后选择滚珠丝杠-锥齿轮传动系统作为

2、本文的设计对象。第三部分对试验机的主要机械传动部分，如电动机、滚珠丝杠传动系统、锥齿轮传动系统、减速器、轴以及轴承、无级变速器等各部分进行选择、详细设计与计算，经过校核后所有设计均符合要求。在文章的最后简明的介绍了做本次毕业设计的一些心得体会。关键词:试验机滚珠丝杆锥齿轮蜗轮蜗杆58目录1绪论41.1研究背景及意义41.2国内外研究现状41.2.1国内材料试验机的现状41.2.2国外材料试验机的现状71.3本论文研究内容82万能材料试验机机械传动部分设计方案92.1方案简述92.1.1方案一：锥齿轮传动92.1.2方案二：圆柱齿轮传动92.1.3

3、方案三：丝杠传动102.1.4方案四：液压传动112.2各种方案分析113万能材料试验机传动部分设计133.1万能材料试验机传动部分总体结构133.2传动部件的设计与校核133.2.1电动机的选择133.2.2传动装置总传动比的计算及其分配153.2.3蜗轮蜗杆传动系统的设计与校核153.2.4锥齿轮的传动设计与校核203.2.5工作主轴的设计与校核273.2.6滚珠丝杠传动的设计与校核373.2.7无级变速器设计与校核424总结58参考文献59Abstract60致谢61581绪论1.1研究背景及意义材料试验机是在各种条件、环境下测定金属材料、

4、非金属材料、机械零件、工程结构等的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验旋转零部件动态不平衡量的精密测试仪器，可以对材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转、冲击、疲劳、蠕变、持久、松弛、磨损、硬度等试验。在研究探索新材料、新工艺、新技术和新结构的过程中，试验机是一种不可缺少的重要测试仪器。广泛应用于机械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通运输、等工业部门以及大专院校、科研院所的相关实验室。对有效使用材料、改进工艺、提高产品质量、降低成本、保证产品安全可靠等都具有重要作用。材料试验机的种类很多，有多种不同的分类方法。按加荷方法分类:静负荷

5、试验机(静态)和动负荷试验机(动态)。其中静态试验机一个主要组成部分。万能试验机又可分为机械万能试验机、液压万能试验机、电液伺服万能试验机和电子万能试验机。1.2国内外研究现状1.2.1国内材料试验机的现状图1-1电子万能试验机我国计量检测事业的历史悠久，但试验机制造行业在旧中国是空白，中华人民共和国成立后，党和政府十分重视计量检测技术的发展，采取了许多重要措施来发展仪器仪表工业。经过五十多年的努力，我国万能材料试验机的制造，从无到有、从小到大，从单参数到多参数，从静态到动态，逐步发展成初具规模，具有能生产静负荷试验机（如拉、压万能试验机、扭转试

6、验机、松弛试验机、持久强渡试验机、蠕变试验机58、复合应力试验机等）和动负荷试验机（如冲击试验机和疲劳试验机等）的能力，有效地促进了国民经济建设和国防建设的发展。我国万能材料试验机市场已形成一定的规模，试验机产品的发展日趋大型化、智能化、动静态功能复合化，有的试验机产品已出口到国外，远销到亚洲和欧美市场，具有一定的竞争能力。上图1-1所示为电子万能材料试验机(双柱落地式)，它主要用于金属、非金属材料的拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试和分析研究。可自动求取ReH、ReL、Rp0.2、Fm、Rt0.5、Rt0.6、Rt0.65、Rt0.7、Rm、E等试

7、验参数，并可根据GB、ISO、DIN、ASTM、JIS等国际标准进行试验和提供数据。电子万能试验机(双柱落地式)性能特点：电子万能试验机(双柱落地式)采用高强度光杠固定在上横梁和工作台面，使之构成高刚性的门式框架结构。采用伺服电机驱动,伺服电机通过传动机构带动移动横梁上下移动,实现试验加载过程.分为单空间和双空间两种机型。主本机采用先进的DSCC-1全数字闭环控制系统进行控制及测量，采用计算机进行试验过程及试验曲线的动态显示，并进行数据处理，试验结束后可通过图形处理模块对曲线放大进行数据再分析编辑，产品性能达到国际先进水平。图1-2液压万能试验机

8、上图1-2所示为液压万能试验机WAW-100型，它的程序采用开放的数据库结构定义，符合标准GB228—87、GB/T228—582002