毕业设计-万能试验机(附cad图)

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1、46摘要万能试验机也叫万能材料试验机，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。在对新材料及结构等领域的开发研究，试验机起到了至关重要的作用。本文首先概述了试验机的基本定义、研究背景及意义、分类与国内外试验机的现状。紧接着论述了锥齿轮传动方案与链轮传动方案，并进行对比分析，最后选择锥齿轮传动方案作为本文的设计对象。然后就是本设计的重点，即试验机

2、的主要传动系统的各零部件进行选型、设计与计算校核，包括丝杆、齿轮（锥齿轮与蜗轮蜗杆）、电动机、轴、无级变速器等，最后是对本次毕业设计的总结。关键词：试验机锥齿轮传动传动系统4646目录1概述41.1课题研究的背景及意义41.2国内外实验机研究现状51.2.1国内万能试验机的现状51.2.2国外材料试验机的现状51.3课题的研究目的及主要内容62万能材料试验机总体设计62.1主要设计要求62.2加载方式72.3传动方案设计与选择72.4总体结构83运动动力设计与验算93.1滚珠丝杠传动的设计与校核93.1.1材料选择93.1.2工作

3、压强计算93.1.3静载荷计算113.1.4螺杆的强度计算123.1.5寿命计算123.2电动机的选择153.3传动装置总传动比的计算及其分配163.4蜗轮蜗杆传动系统的设计与校核173.4.1选择蜗杆传动类型173.4.2选择材料173.4.3按齿面接触疲劳强度进行设计173.5.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸183.5.5校核蜗轮齿根弯曲疲劳强度193.5.6验算效率203.5.7精度等级公差和表面粗糙度的确定2046463.5.8按照上述设计与校核画出蜗轮二维图203.5.9主要设计结论213.6锥齿轮的传动设计与校核21

4、3.6.1选定齿轮类型、精度等级、材料及齿数213.6.2按齿面接触疲劳强度设计223.6.3根据齿根弯曲疲劳强度设计243.6.4.几何尺寸计算273.6.4结构设计及绘制齿轮零件图283.6.5主要设计结论283.7工作主轴的设计与校核283.7.1计算工作主轴283.7.2根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度293.7.3轴上的周向定位303.7.4确定轴上圆角和倒角尺寸313.7.5工作主轴的校核313.8蜗轮轴383.8.1计算工作主轴383.8.2根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度393.8.3轴上的周向定位

5、403.8.4确定轴上圆角和倒角尺寸403.8.5蜗杆轴的校核403.9无极变速器的选用434横梁设计444.1材料选择444.2横梁截面的选择444.3横梁强度的验算454.4挠度与转角的验算465设计总结47参考文献4846461概述1.1课题研究的背景及意义万能试验机也叫万能材料试验机，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。在对新材料

6、及结构等领域的开发研究，试验机起到了至关重要的作用。万能试验机的应用相当广泛，尤其在航空航天，冶金，机械，建筑和交通运输等工业部门与大专院校、科研院所的相关实验室。在工业生产设计与科研工作中，能准确的获得材料机械性能数据，从而在有效使用材料、改进工艺、提高产品质量、提高经济效益、产品安全可靠性等都具有重要作用。因此，万能试验机的应用及发展对航空航天，冶金，机械，建筑和交通运输等工业部门，在对合理设计工程材料及结构，提高材料应用率，提高产品质量，改进工艺和提高经济效益方面具有重要的意义。1.2国内外实验机研究现状1.2.1国内万能试

7、验机的现状国内万能试验机是在新中国后，在各级相关部门单位的重视及大力支持下，发展并取得较大成就。在五十多年的发展下，国内万能试验机的生产制造，具有了能生产静负荷试验机（如拉、压万能试验机、扭转试验机、松弛试验机、持久强渡试验机、蠕变试验机、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家工业能力的发展。国内万能试验机市场已初具规模，部分产品凭着良好的性价比出口到国外市场，在同类产品中，具有较强的竞争能力。国内试验机产品的朝着智能化、大型化、动静态功能复合化的方向发展。1.2.2国

8、外材料试验机的现状国外生产的万能试验机，随着新技术的开发与应用，其性能不断地提高，应用范围也相应地扩大。相应的试验机除了能对材料进行拉伸、压缩、弯曲、剪切、扭转等表态试验外，还可以做蠕变和松弛等试验，甚至能够做动态试验，测出材料的疲劳极限。4646