1MN电动缸型材料试验机设计cad图纸+说明书
摘要
本课题研究设计的是一种电动缸型材料试验机。由于电动缸机构可以根据实际需要进行设计，同时电动缸机构具有定位精度高、传动效率高、运动响应快、承载能力大等优点，可以取代以往蜗轮蜗杆以及滚珠丝杠等传动方式。同时以往的材料试验机不能进行扭转实验，只能进行压缩、拉伸、弯曲的实验。本课题设计的新型材料试验机是通过电动缸机构进行传动，同时加入对试样的扭转机构，应用传感器对试样轴向变形、径向变形、扭转变形进行测量，通过计算机装置显示出实验结果，创造出一种新型电动缸型万能材料试验机。
本文首先介绍了国内外试验机的发展历程以及试验机的发展趋势、电动缸的发展状况以及优缺点。第二部分阐述了所设计的电动型材料试验机的传动系统以及总体结构。第三部分和第四部分则是主要进行了材料试验机的主要机械传动机构和材料试验机结构的设计以及校核。电动缸型材料试验机的传动部分主要由圆柱齿轮、滚珠丝杠、减速机等三部分组成。经过校核所设计的传动系统均符合要求。在文章的最后简明的介绍了做本次设计的一些心得体会。
目录
目录2
第1章绪论1
1.1课题的提出1
1.1.1课题的研发背景1
1.1.2课题的意义1
1.2国内外试验机的动态和发展趋势2
1.2.1国内外试验机的动态2
1.2.2国内外各种试验机的介绍3
1.2.3国内外各种试验机的发展现状4
1.3电动缸的发展及应用4
1.3.1电动缸的发展及应用4
1.3.2电动缸的性能特点5
1.4课题的研究内容及重点和难点5
1.4.1课题的研究内容5
1.4.2课题的重点和难点6
第2章万能材料试验机总体设计8
2.1万能材料试验机加载方式比较8
2.2传动方式8
2.3总体结构9
第3章运动动力设计与校核11
3.1滚珠丝杠副的运动动力设计计算11
3.1.1静载荷的计算12
3.1.2丝杠传动效率计算13
3.1.3丝杠刚度校核14
3.1.4丝杠强度校核16
3.1.5丝杠稳定性校核17
3.1.6丝杠的传动功率17
3.1.7滚珠丝杠的几何参数18
3.2伺服电机及减速机的选择20
3.2.1减速机的选型20
3.2.2伺服电动机的选型22
3.3各轴功率，转矩，转速的计算23
3.4齿轮传动的设计计算23
3.4.1选择齿轮的材料，热处理方式，精度等级和齿轮齿数24
3.4.2按齿根弯曲疲劳强度进行设计24
3.4.3校核齿面接触疲劳强度27
3.4.4齿轮精度设计28
3.5支撑滚珠丝杠的轴承的选择及校核29
3.5.1推力球轴承的选择及校核30
3.5.2深沟球轴承的选择及校核31
3.6丝杠轴的设计及校核32
3.6.1丝杠轴的基本参数32
3.6.2选择轴的材料33
3.6.3丝杠轴的功率、转速和扭矩的计算33
3.6.4初步估算丝杠轴的最小直径及进行轴的结构设计33
3.6.5按疲劳强度的安全系数进行丝杠轴的校核34
第4章材料试验机结构设计及校核36
4.1移动横梁与筒形推杆联结螺栓强度的校核36
4.1.1承受工作拉力的螺栓连接的强度计算37
4.1.2承受横向剪力的螺栓连接的强度计算38
4.2筒形推杆的设计与校核39
4.3静横梁的校核40
4.4材料试验机立柱的设计计算及校核41
4.4.1立柱螺纹部分计算及校核41
4.4.2确定立柱螺纹部分的直径42
4.4.3立柱的稳定性校核42
4.4.4材料试验机扭转时立柱校核43
4.4.5托架的设计及校核45
总结48
