高频伺服扭转疲劳试验机液压系统设计与开发

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1、万方数据分类号：IHl32UDC：．．．．．．．．．．．．．．．．．．．工学硕士学位论文密级：垒珏单位代码：!QQZ鱼高频伺服扭转疲劳试验机液压系统设计与开发作者姓名指导教师企业导师申请学位级别学科专业所在单位授予学位单位：丛帅：潘越：习青锋：工学硕士：机械工程：机电工程学院：河北工程大学万方数据工学硕士学位论文高频伺服扭转疲劳试验机液压系统设计与开发河北工程大学2014年11月万方数据ADissertationSubmittedtoHebeiUniversityofEngineeringFortheAcademicDe

2、greeofMasterofEngineeringTheDesignandDevelopmentofHighFrequencyServo‘。’。。FatigTesterFrequencyervoIorslonaugueIesterCandidateSupervisorPluralisticSupervisorAcademicDegreeAppliedforSpecialtyCollege／Department：CongShuai：PanYue：XiQingfeng：MasterofEngineering：Mechanic

3、alEngineering：CollegeofElectricalandMechanicalEngineeringHebeiUniversityofEngineering万方数据独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得塑j堡：三堡盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人完全意识到本声明

4、的法律结果由本人承担。学位敝储虢碜lJ斗签字日期：矽J7年咖≯孑日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塑蔓垦三堡盘芏有关保留、使用学位论文的规定。特授权塑韭墨垄盘堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名：导师签名：洲寸签字日期：加忖年I≥月≥艿日签字日期：a驴』午年ja月as日万方数据摘要疲劳破坏是指材料在远低于材料强度极限的交变

5、应力作用下而发生破坏的现象，是多数机械零部件早期失效的主要形式。扭转疲劳试验机是用来确定工业生产中各种曲轴、连杆、齿轮、弹簧、螺栓等零件的动态力学性能，即疲劳性能。电液伺服系统具有精度高、响应快、功率高的特点，因此本试验机采用电液伺服系统，摆动液压缸作为电液伺服系统的执行元件。因为电液伺服疲劳试验机属于技术密集型测试设备，其核心技术长期被欧美及日本等发达国家所掌握，并一直垄断着全球的产品市场，而我国在该领域的研究起步相对较晚，与国外先进技术存在不小差距。在国内，大部分试验机厂只生产用于静载测试的扭转试验机，而用于动载测试

6、的扭转疲劳试验机几乎没有，所以加强该领域的研究工作并形成工业量产就是非常有必要。机架，液压系统，测控系统等作为此设备的主要组成部分。其中液压系统和测控系统是高频伺服扭转疲劳试验机的核心部分，它们的性能将直接影响试验机的频率、精度以及响应速度等。本论文是与上海美西为机电设备有限公司合作完成的，主要内容包括：液压系统设计，摆动液压缸的设计和液压系统主要元件选型，基于AMESim液压系统建模与仿真以及实验软件开发。液压系统的整体设计是基于技术要求。摆动液压缸的设计是借鉴汉臣(HAENCHEN)公司伺服缸问隙密封技术，将该密封技

7、术运用于此执行元件中，并对输出轴、缸体内壁、动叶片外弧面和定叶片内弧面进行热处理，提高摆动液压缸的使用寿命。同时对伺服阀、液压泵、传感器选型。基于AMESim液压系统建模与仿真是运用AMESim软件对系统进行建立模型，并设置相应的参数，对液压系统进行基于角度闭环反馈和扭矩闭环反馈的仿真。结果表明该试验机液压系统具有良好的动态性能，也验证了该液压系统的设计具有可行性。实验软件是基于Delphi软件开发平台开发的试验软件程序，实现单通道加载，N闭环滑模变结构反馈控制。控制方式包括扭矩控制、角度控制，在试验开始前通过界面操作完

8、成控制方式的转换，试验开始后禁止进行控制方式转换。加载波形包括正弦波、三角波、矩形波、梯形波、锯齿形波、自定义波等，并在试验开始前可以设置对应的频率、初相、峰值和均值等参数。要求有实验保护功能，自动停止和手动急停实验功能。实时记录试验数据同时保存为文本文件，为试验数据后续处理提供方便。万方数据摘要最后进行高频伺服扭转