【JX057】万能材料试验机设计CAD[KT+FY]【3A0】
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【JX057】万能材料试验机设计CAD[KT+FY]【3A0】,jx057,万能,材料,试验,实验,设计,cad,kt,fy,a0
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1 七年的运行与持续发展 1999 年 开始 投产 运营，从 2001 年 开始 不断 致力于 改进系统的 形式 ,以使 其品牌 生产能力 每天 超过 12 万吨 。通过由矿山选矿厂，使厂矿集中，并在矿石处理中不断改善突破生产 瓶颈。 本文所要讨论的改进措施主要包括以下几个方面： 扩建了磨凹陷破碎卵石、混合电路 增强燃爆和混合程度 碾磨有效性 凹陷磨衬板、壁炉、除浆升降机的优化 磨机钢球大小和负载 气旋和气旋水泵改良升级 升级过程控制 成本控制措施 绪论 9 月 委托制作的品 牌容量每日 120 吨 碾磨机其可靠性达到 92。家的 粉碎 巡回是由最初的 回旋 决定的， 直径 36 尺 寸的 陷 碾磨机由陆上运输和贮存到供给两条平行的磨合线构成，直径 20 英寸的小钢球和1000 个小圆石排进行撞击。 建筑和第一 个两 年 运作 重 在大的 细节 , 不会再 修改实施文件， 除 非 为 今后断续 改善提供 相关资料。第一年运作由于被很多设备的可靠性，实用性困扰，其生产能力相对于品牌产品低了一些。在 2001 年间通过改进操作和保养程序以及许多小型设备的改 进使设备的可靠性和碾磨生 产能力得到提高。 在这段时间里由于铜和黄金价格降低对 产率和营业成本的提高产生重大压力。 通过 2001 年战略经营的回顾 得出，通过消除薄弱生产加工环节达到了提高 生产率的目 的 。 从总体上增加单位技术含量并降低相对成本支出，抓住这个时机将会在未来几年内获得更多利润。这些论述在文件里有详细描述。 生产历史 由于操作程序改进和矿石坚硬程度具有易变性， 过技术改进对矿石坚硬增量的弥补超过了过去几年，允许操作持续超出的设计容量 (参见图 1)。 图 1: 2000 2006 生产率和混合 物 2 铜和金生产率如下图 2 所示，并且随季节变化逐步采用介入开采的采矿计划，旱季期间从坑的底部，雨季开始再从坑底部回到上边。磨料成分中铜可能从干季的少于 湿季的超过 这些季节性波动使清洁器浮选精矿和浮选精矿处理操作时在高干旱季节里存在很大难度。 图 2: 铜等级的季节性变动 漂流碾磨 小卵石的扩展击碎 流程 小卵石击碎电路最初被安装在 下页 , 图 3) 被 许多操作程序干扰 , 其 维护 困难 和容量问题如 2001)所描述。 一个重大操作问题是 有限的超负荷能力导致流入混合的频繁溢出，要求直接装货人员亲自清洁。在 2000年末对溢出 滑道 进行了修改，传动机被安装在回归容器溢出处，直接传送混合物到下陷磨房，消除了对装货人员自行清洁的要求。 小圆石传送路线包括垂直传送的铲斗，将岩石投入设备过程中对其造成频繁损伤，并且铲斗产生频繁颤动，从而引起整体安全，维护和清洁问题。 2000 年和 2001 年打击衬垫过早破坏主要归因于这些桶传送机和钢珠残缺不全，这些缺陷不能解决之前，小卵石击碎过程有效性有待提高。 2001 年正式批准推翻原方案，全部按传统传送小圆石装置重新完成传 送装 置设 计和压碎器设施设计。传送机 图 3: 原始的 碎流程图 系统包括四块大的 送带磁体，其中两块在交叉带子处，另两块被安装在传动机调动点以改进钢珠移除方式。该设施已经完成并且现有的两台小卵石压碎器开 2002 年 2 月被调迁到现场固定安装。该设施改善了小卵石线路的实用性以及名义上的碾碎率，其效率更高超过每天 5000 吨。然而钢球从压碎器移除时由于数量很多，碾碎筒筛相对磨房料库过大而有反回的可能，所以这仍然是一个有待解决的问题。典型大小 20 30多边形废弃物球很快通过漂流到 达下陷碾 3 磨机矿石筛产生巨大的爆炸声。如果这些小钢珠被理没在传动机上，那么他们将不能被有效地吸附在磁铁上。磁铁运转更远处并且在附近存在磁铁矿，那么磁铁的磁性就将会被削弱了。 金属探测器作为压碎机进料器的最后防线能够有效的使钢珠保留在压碎器处面。设备运行中要求操作人员能够对压碎器的金属探测器可能出现的差错作出反应，并在小卵石中找出被埋没的钢珠。延长初级压碎器的维护周期和适当的休眠对于贮存并迅速进入球磨房进料器很有必要。每隔几分钟金属探测器运行到压碎机进料器时小卵石巡回导致小卵石压碎器变得不能动作直到主压碎器在联 机控制下使探测器返回。 2003 年期间对球磨机作了更改使矿石筛和废弃物隔离，将废弃物带到垃圾填埋场，并使喷涂剂用量减少，这样消除了由于小卵石撞击引起的损伤。 粉碎回路的容量传统上受到磨碎机或小卵石的限制。回顾 2002 年消除薄弱环节的方案，使其吞吐容量增加到 10000 吨， 10下的小卵石直接进入磨碎机，10上的小卵石再次被送回进行磨碎，这样磨碎机基本上处于开放的状态。工厂条件下试用结果证明产品改进将使小卵石不再循环时磨碎机效率提高，对于新进原料每一吨被击碎的小卵石中有 机进料器中。改进后的流程图如图 4（下页），需要增加第四台 碎器（在 2003年 3 月完成），并且在 动筛基础上制成 动筛（ 2003 年 7 月完成）。 由于消除了从磨碎机回收击碎的小卵石，使初始小卵石的生产率下降了 20%。把磨碎机开口从 60大到 80提高小卵石的生产率使其达到先前水平。由于矿石筛自重问题，小卵石在机械和操作上遇到了一些困难。矿石筛机械件的高度磨损，要求另处的预防性维护，其筛选强度降低，矿石筛筛选效率同时降低。由于使小卵石进入气旋产生强烈挤压，旋风进给泵和水力旋 流器衬垫磨损率大幅上升。 小卵石压碎器的运行改进使有效性从少于 60%到超过 80%，安装的马达由于更加均匀的进料和矿石筛重新布置最大负荷提高其平均压碎器牵引力从原来的60%提高到 80%，在磨碎机矿石筛卸料斜槽安置静态的筛子以从压碎器进料中除去钢珠，改善从磨碎机小卵石脱水情况。另外由于早期钢珠的损伤使压碎器衬垫疲劳直至破裂。 图 4：提高开矿爆破和混合力度 磨碎机进料大小对生产率产生很大影响， 2006 年较有影响的论述是被 (录的一篇论述，其磨碎机进料大小和磨碎机生产率关系如图 5（下页）。 2002年分裂照相机设施被安置在磨碎机传送器上，允许发展改进的矿石特性描述手段，针对岩石类型设计爆破方案，从而减少了流入磨碎机进料器石块大小的可变性。在 2004 年改进过的标准爆破方案进入实践操 作阶段， 在坚硬的岩石中使用 4 高浓度火药粉，在软的断裂的岩石中用低浓度火药粉。 在最坚硬的矿石方面生产量提高 10 15%的预期计划 2004 年实践操作证实了该数据。由于矿石混合注入进料器，新爆破技术的应用，生产率相比年计划提高了 2 7%。 矿石类型特性描述技术的改进使磨碎机矿石生产能够预期交付，其混合优化也使磨碎机的生产量和金属 生产率得到最大程度的提高。 图 5： AG et 2006) 磨碎机在有效性方面改进之后，其寿命可靠性由设计的 92%提高到 94过以往的几年。这些进步是改善维护计划施行维护计划，改进碾碎组分，辅助设备设计及某一设备升级的结果。主要改善是 2004年磨碎机重新布置同时在巡回路线上提供更加频繁的维护机会，使整个线路更加整洁。每年跟踪管道停机 48小时维护一条磨碎生产线，另一条线也同时停 机维护。 将气旋进给泵从 2 升级到 6，同时在 2004 年对暖泵进行例行维护的时间由原来的五个星期延长到十二个到十三个星期。 每个球磨机只安置一台气旋进给泵，减轻本身重量，减轻振动引起的破坏， 从 2001 年开始橡胶式矿石筛被安装在磨碎机和球磨机面板上，面板设计中扩大了磨损范围，使最大磨损区的使用寿命从原来的 2星期延长到 12个星期。其中聚氨酯面板的磨损贡献数几乎是 1%不计算在内。 2001 年停工检 修期间发现大型卵石和碾磨球进入旋风进给泵和气旋，因此适当的预防性维护成功的避免的重大事故的发生。 2002 年改进小卵石巡回路，从小卵石回路中除去了垂直的桶传送机，提高小卵石可用性到 90% 。 在磨碎机上安装了 100的橡胶衬里块和陶瓷砖，放电洗涤槽和废水坑，减少了修理这些设备的停工频率，同时也减少了排除泄漏的无计划停工维护时间。 图 6： 5 磨碎机衬垫，壁炉和浆液举升机的设计优化 磨碎机衬垫设计试验和 检 验 原始的磨碎机衬垫的设计在 是 72 行顶部呈帽子形式的小凸起，并与齿面角成 12 度。选择衬垫和举升机的最优组合并在磨碎机上进行测试，最大限度的提高磨碎机生产率延长衬垫使用寿命。对两台磨碎机送入同样物料，保证在一定时间内同样条件下接收到相同进料，性能对比表明，并不受贮存分离程度的影响。 (2001)所记述的 48 行的帽形衬垫设计与 72 行的衬垫相比其生产率和磨损率相去甚远。与 造厂商合作设计出 36 行的举升机和衬垫并于 2001 年投入使用，使磨碎机在其生命周期内的生产率提高了 2 3%。一些根据技术细 则手册设计的 36 条垫板的并发的产生 ,在生产率上没有和第一个测验中所显示的那样表现出同样的进步 2 条机构一样 。 36条设计继续遭受垫板的过早破损 ,导致了在垫板寿命的最后一到两个月里未意料到的停工期 。 磨机垫板设计的 5度齿面角提升机构的 36条提升机构和盘状垫板能提高生产率 002 年 12 月这套垫板的安装没有显示出明显生产率的提升 。 这套垫板过早破损而迫使在使用了仅仅三个月之后就要去除这些垫板 。 36 条垫板在运行中引起了一些问题 装球量和充料速度下与 72 条垫板设计 相比 36 条垫板平均形成了多出 50%的卵石 恶化了卵石循环输送和低下的卵石碰撞性能所带来的问题 6 条设计磨机不能有效的提升 ,因为比 72 条设计磨机更低的生产率 36 条设计比 72 条垫板设计更胜一筹 。 36 条垫板设计中的垫板盘的过早破损和涉及到在生产率没有任何改善下卵石循环性能的运行问题的结合 ,导致了 2005年两种磨机 72条设计被重新使用的决定 。72 条有 15 度的提升机构齿面角 ,并且别加强来增加垫板总磨损寿命 。 将来对于垫板设计的修正把目标定 在在不影响生产率的情况下增加磨损寿命 。 机筛和矿浆提升机构 机筛和矿浆提升机构以及卸料机构一直在经历着为提高可维护性 ,卵石制造率和磨机卸料率方面的改进 。 筛孔从一开始就在稳定的增加 。 在 2000 年一个 25 毫米和 60 毫米结合筛发展到 2001 年 40 毫米和 60 毫米结合筛 002年所有 60 毫米筛的使用为维持卵石制造和磨机生产率成为了必要 。 卵石碰撞筛的安装之后 90 毫米筛试验不久便开始 。 当前筛结构使用的是比 80 毫米筛更均衡的 80 毫米和 60 毫米的结合筛 的平均筛孔和开口区域 。 以前所有筛的替换由于更低的开口区域和筛孔尺寸最初减少了磨机生产率 。 筛孔尺寸的每个改动符合压低卵石生成量的粗糙充料量和矿石硬度的的增加 。 随着粗糙充料量降低更少卵石率 ,卵石生成率已经典型的达到了 15 随着 2002 年磨机生长率的提高 , 因为磨机突然停止时观测到的矿浆池的存在 ,机卸料能力在非常高的生产率下变成了一个阻碍 。 研磨最后的完全卸料由 助进行重新设计使筛与磨机前部分离 ,这样是为了在靠近磨机出料口制造一个更深的矿浆提升机构髓室和增加矿浆排出能力 。 筛磨损的观 测说明部分内筛很少在磨机上的矿石内部充料机构里所以对去除磨机内矿浆或者卵石没什么作用 。 然而从筛背面的磨损可以看出它带来了矿浆明显回流到滚筒的现象 。外筛被延伸内筛的剩下部分被封锁 。 这种改变减少了在重新换板停工期间需要替 6 换的量 ,通过减少回流到研磨室的量提高了矿浆排出量 。 研磨钢球尺寸和填充 自动磨机被设计来使用伴随着 1225 毫米钢球的使用率的改变 。 2002 年装球量逐渐增长到 18%并且产生了研磨生产量上的明显提高 4%,证实了生产量 5降低 6 133和 140毫米大钢球的试用最初旨在增加磨机产量但是可预测的影响没被重视 随着 80 毫米筛孔的采用这变得更加重要 33 毫米钢球 ,钢球消费率为 t。 主动控制成本 理者从车间工厂实际出发，不断促进文化进步并寻找公司新的理念。这些想法也许对于普通雇员实施起来很快很容易，但在管理者那里具体操作过程中就是要节省维修及其它费用。实行对多种操作能力的员工的小褒奖制度，引入 持续竞争的思想。 另外一些更加鲜明的主动节省成本的描述包含在下面这个报告中 ： 从磨碎机碾磨房废弃物中回收钢珠加入球磨房 在运转过程中下部机构支撑区域保持动力供给 选择更加有效的试剂作反应物 地方与全球供应商同步预购 结论 碎机的连续改进表明未来将设计生产量比过去几年更加优越的磨碎机。经过对正常的商业案例的瓶颈和发展的系统鉴定，证明获取重要过程收益的关键在于降低基础设施成本。这些工程已经改变了规格不等的设计和材料设备供应商 ,为流程变革投入重要的工程和资本开支。 参考书目 B. K. I. A. D. 2006, “ . 2006. D., J., J., G., 2001, “of 001, V V, . . . 2001 7 F 999 of a of to 20,000 001. by in of 999 a 20,000 2% to 6 AG 0 2001) of in be in to of By 001 to to A 001 to of a of at on a in in of to in to to ). 8 as , to of as of of at of Cu to Cu on F he ) by a of as 2001). A to in of In 000 to to AG to a of to 000 001 be to of in of 001 of of to 9 to in on to to 002. by ,000 of a to of of to AG 0AG to AG If on be by by of in so on as of to of to to a of in of of of in as By 003 to AG of so be to a of AG or A of 002a to a 0,000 in by 0mm of to 0mm to AG 10 on AG of of to AG ( of a 003) 003). On up of a 20% in AG to of to be 0mm 0mm to to to a of on to of to of 0% to 0% 0% 0% of as a of to of AG of AG of to he AG on is is et 2006) of in as AG is ( AG 002 of to to AG a 004 in in 11 of up 0on to of in of on an of of to , of 2% 4of of to of AG 004 to on AG on 8 of on of 4/22 8/26 50 004 2of of AG 001 -3 2 in of to % 001 of 002 0%. 12 00mm in of to he AG a 72 2 of in in an to of a to AG so of by of a 48 is (2001) as a 2 a 36 in 001 a 2 in of to of of 6 EI in in on 2 6 to in in or of a 33% a 25:75 0mm 5mm 001 004 0mm a 0mm to a 15:85 of 5mm 00mm diameter 本科生毕业设计（论文） 开题报告 学生姓名：张庆彬 学 号： 14030925 班 级： 140309 专 业：机械工程及自动化 指导教师：李凤 吉林大学毕业设计开题报告 2 开 题 报 告 一、 课题介绍 : 课题名称： 万能材料 试验机 题背景： 试验机行业是静、动态力学性能试验 仪器、试验设备、试验装置和无损检测仪器设备的生产制造业。 试验机行业已有五十多年的发展史，其发 源地在我国的东北吉林省长春市。随着各行各业对试验机产品需求的增长，随着我国生产制造水平的不断提高和测试技术的飞速发展，目前生产试验机的公司和企业已遍布全国各地，生产着几百种规格、型号和系列的试验机产品，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。 试验机行业主要生产制造以下八类产品： 传感器、测力仪、位移传感器、引伸计、加速度计等）； 括包装件跌落试验机、包装件冲击试 验机、摩擦磨损试验机、弯折试验机、校直机等）； 括现场平衡仪）； 括冲击台与碰撞试验台）； 粉探伤机、 X 射线探伤机、射线探伤机、超声探伤仪、涡流探伤仪、声发射检测仪等）； 试验机是试验、检测材料（金属材料、非金属材料）、零部件、构件和结构吉林大学毕业设计开题报告 3 的强度、刚度、硬度、弹性、塑性、韧性、延性和表面与内部缺陷的仪器设备、系统或装置。大多数试验机是集机 光 电 液于一体的技术密集型高科技产品，多数产品均 属于计量器具。试验机广泛应于用工矿企业、计量、学校的现场和实验室，其应用领域涉及到机械、冶金、建筑、航空、航天、军工、交通、运输、质检、计量、教育、医疗等各行各业。 试验机行业多年来定期和不定期地通过全国试验机标准化技术委员会开展标准化活动；通过国家试验机质量监督检验中心开展质量检验活动；通过中国仪器仪表行业协会试验仪器分会开展行业活动；通过中国仪器仪表学会试验机分会开展学术活动 国外，在工业比较发达的国家中，对于试验机的研制和生产，都是比较重视的。这是因为，材料试验机作为一个基础工业部门，对于工业生产 和科研工作有直接的不容忽视的影响。 实际上，对于工业生产和各种工程设计来说，材料试确保各种机器，车辆，船舶和结构物的合理设计与安全运行的重要测试设备。因为，为了既经济又安全可靠地从事各种工程设计，必须根据材料的机械性能选取合适的材料。否则，可能造成浪费，或者导致发生严重的事故。而要获得准确的材料机械性能数据，只有使用材料试验机。 在工业生产特别是军事工业生产中，为了保证产品质量，常常需要对各种材料和零部件或整机进行检定和测试。许多重要性的热处理零部件，如轧钢机的钢辊，机器的主轴和汽车的连杆等，都要百分之百的 进行硬度检定。 在冶金工业生产中，随着科学技术的飞速发展，也提出了许多新问题。例如现代技术的发展，需要一些具有特殊性能的，能在高温，低温，高压，高速成以及各种复杂条件下工作的材料，因此必须研制新型材料与合金。钢铁厂生的的钢杰，也需要随时检验。显而易见，所有这些研究和检验工作，离开材料试验机是无法进行的。 吉林大学毕业设计开题报告 4 近看年来，随着航空，冶金，造船，化工和机械工业生产技术水平的迅速发民法，对金属材料试验提出的要求也越来越高，许多产品的重要的零部件甚至整机，常常需要在各种复杂的情况下进行模拟试验。因此，在材料试验机中不断地 采用了一些新技术，例如电液伺服系统，电子计算机等。所有这些新技术的应用，不仅使材料试验机的性能在为提高，而且使材料试验机的结构也随之发生了很大的变化。 近来国外生产的一些万能试验机，四于应用了一些新技术，试验机的性能有所提高，应用范围也有所扩大。这种试验机除了能做拉压，弯，剪切等表态试验外，还可以做蠕变和松弛试验，有的还能做动态试验，测定材料的疲劳极限。 国外生产的万能试验机和拉力试验机，主要分为机械式，液压式和电子式三种。近来电液伺服系统万能试验机后来居上。此外，有时又按其他特征分为高温，低温，大型，微型 和自动试验机等。 机械式万能试验机的加荷机械和测力机械一般采用机械传动装置。这种试验机具有足够的精度和稳定性。但负荷能力受到一定限制，最大负荷多在 10吨以下。因测力机械的惯性较大，加荷速度受到一定限制。所以，国外一些主要生产厂已经不再生产，有的仅放在次要的地位。 十五 期间试验机行业的市场需求量将包含下列几个方面 ： 一、能源领域 “十五”期间，我国将继续发展一批大型能源工程项目。如 30 万千瓦和60 万千瓦大型火电机组。 2010 年前，我国将建造百万千瓦级核电站 15 座左右；三峡水电站机组单机容量为 700 兆瓦，共 24 台机组。试验机行业可为承担工程建设任务的汽轮机、锅炉、电机、发电厂和电缆等大型的企业提供配套服务。预计可以提供平衡试验设备、振动试验设备、冲击试验设备及无损检测设备等几十个品种，上百台（套）。还能为能源系统中的大型炼油设备、储能设备及核吉林大学毕业设计开题报告 5 电站的安全可靠提供质量监探和故障诊断设备仪器达 5000 多台，满足率达到80%以上。 二、交通领域 汽车方面：“十五”至 2010 年，我国汽车工业年产量和总保有量将继续提升。 2000 年汽车保有量约为 1800 万 2100 万辆，当年汽车需求量为 250 万300 万辆； 2010 年保有量约为 4400 万 5000 万辆，当年汽车需求量为 550 万 650 万辆。“九五”期间预算投资 1400 亿元，到 2010 年汽车工业将成为国民经济的支柱产业，所以“九五”期间将会更加加大投资。其中，将有相当比例的资金用于建设高水平的国家、行业重点试验室或工程技术中心。如轮胎实验室、整车动力学实验室、材料研究室、实车碰撞实验室，因此必将购置大量的汽车材料、零部件及整车性能试验设备。预计“十五”期间，试验机行业能满足汽车工业发展所需测试仪器和设备将由目前的 60%提高到 80%左右。另外，为我国“三大三小”轿车生产基 地所需测试设备近 400 个品种 1 万多台（套）中，可提供整车性能衣零部件在线测试设备约占总需求的 50%以上。近些年建立的汽车维修点全国现有 14 万个，需要增添和购置大量的如轮胎平衡机、尾气排放等必要的检测设备。 铁道运输方面：预计 2000 年，我国发展内燃摩托车和电力摩托车 1500 台，客车 3400 辆，货车 3400 辆。“十五”期间，我国将大力发展地铁、城市轨道车辆，为解决摩托车发动机、缸套、连杆、活塞等关键工艺需要一批高精度的工艺试验设备。其中，可为轨道桥梁强度试验提供 2000 吨以上大型结构万能试验机。 航空航天方面 ：我国的航空航天已发展成为具有一定科技水平和相当规模的产业部门。随着航天航空技术的迅猛发展，对航空航天材料、零部件、整机性能及结构强度的要越来越高。如对耐高温材料陀螺轴、起落架、叶片、叶轮和机翼等结构的安全可靠要求也越来越迫切。因此需要大力发展和提供成套模吉林大学毕业设计开题报告 6 拟振动试验设备、扭转疲劳试验设备和平衡自动线。 三、冶金 系统 改扩建鞍钢、宝钢、武钢四大钢厂及其他大型钢铁企业的改造，这势必需要大量的成套金属材料试验机。 四、轻纺建材工业方面 预测“十五”期间我国将大力发展造纸、皮革加工、橡胶、工业与民用建筑材料、工业与 民用陶瓷以及化纤、毛棉纺、丝绸合成材料等轻工纺织业。预计试验机行业将为轻纺、建材市场提供橡胶、皮革、纸张、纤维和建材等非金属精密测试仪器上万台（套）。其中，纺织纤维检测设备达 5000 台（套）、建材达 1 万台（套）以上，可满足轻纺、建材所需测试仪器的 90%以上。 五、医疗卫生方面 预计“十五”期间，试验机行业可为我国县级以上医院（约 3000 个）提供先进医用超声实时显像诊断仪等精密医疗检测设备 5000 多台（套）。若按超声显像诊断仪平均 1 万人一台计算，总需求将超过 10 万台。 六、农业方面 1988 年国家在 6 个方面投 入 2600 亿元，其中与仪器仪表行业直接有关的有 500 亿斤国家粮库建设用的汽车衡、温湿度传感器和控制系统等。 工作内容和要求： 包括资料查询，查找与试验机相关的新技术，目前国内试验机现状，国外试验机发展情况以及对未来几年内试验机可能的发展方向。根据所掌握的最新资料确定几个可能的万能试验机的方案方向，再进一步考察，从实际出发，确定方案的可行性。接下来进行总体方案的设计，并时刻考虑新技术的加入，已经成熟的技术是相对稳定的，两方面结合起来才能更大的 提高试验机的稳定性和技术含量。总体方案确定后进行运动动力学设计，其中 有些要计算，有些吉林大学毕业设计开题报告 7 要用到软件分析，传统设计与现代设计方法相结合，保证更高的效率和成功率。在设计过程中可能出现反复，在不断改进中提高系统的性能。其中要查看许多标准，按标准设计计算。一些常用结构最好用现在应用比较成熟的，确保系统稳定，最后绘图。 课题的重点和难点： 保证系统稳定性和精度加入现代技术 使该试验机成为既可靠又有技术含量的现代产品， 其中新的思想很重要，但完全脱离现有产品也是不切实际的，要把握一个度的问题。 可能用到的主要知识和技能： 设计万能试验机可能会用到的知识包括一些基础知识材料力学，理论力学等，电子 技术，传感器技术，同时也有计算机方面的知识，绘图，工程软件等。 需要自学的知识和技能： 与 试验机 有关各各方面 的知识 ， 术的一些新的应用。 二、 工作计划 3 月 26 日 6 日 1 翻译论文（字数 5000 字左右） 2 调研（网上调研，工厂调研，课题研究） 3 开题报告撰写 4 月 7 日 27 日（总体设计计算，总装图） 4 月 28 日 18 日（零部件设计计算，零件图） 三、 参考文献 谭庆昌，赵洪志主编 .北京：高等教育出版社， 聂毓琴，孟广伟主编 .北京：机械工业 出版社， 5 在工程实践中的应该 /高秀华等吉林大学毕业设计开题报告 8 编著 .北京：化学工业出版社， 邓星钟 主编 武汉：华中科技大学出版社， 2001.3 吉林大学本科毕业设计说明书 1 第 1 章 概述 . 3 题的提出 . 3 题产生的背景 . 3 题的意义 . 3 内外实验机研究的回顾、现状及发展趋势 . 4 内外试验机发展及其趋势 . 4 内外 各种实验机的介绍 . 5 题的重点和难点： . 8 第 2 章 万能材料试验机总体设计 . 12 载方式 . 12 压式 . 12 械式 . 12 动方式 . 12 体结构 . 13 第 3 章 运动动力设计与验算 . 16 珠丝杠副的运动动力设计计算 . 16 载荷条件 . 17 杠寿命计算 . 17 杠强度计算 . 18 杠的稳定性 . 19 杠的刚度 . 20 杠的传动效率功率 . 22 珠丝杠几何参数 . 22 机的选择 . 24 进电机的选择 . 24 步电动机选 择 . 25 动机的参数 . 25 速，转矩的计算 . 25 . 26 步） . 26 . 29 . 31 . 35 . 37 . 37 . 39 . 40 第 4 章 轴类零件工艺分析 . 42 吉林大学本科毕业设计说明书 2 第 5 章 蜗轮轴的有限元分析 . 45 轮轴的有限元分析 . 45 立蜗轮轴的三维模型 . 45 加蜗轮轴的材料属性 . 45 入 块 . 46 义约束 . 47 义载荷 . 47 解蜗轮轴受载 . 48 析结果 . 49 第 6 章 使用说明 . 51 第七章 总结 . 52 吉林大学本科毕业设计说明书 3 第 1 章 概述 题的提出 题产生的背景 作为机械工程专业本科毕业生，为了能在走上工作岗位之后更快地进入职业角色、我们需要在通过毕业设计这一环节初步地将自己在大学四年中所学习到的知识应用到实践中去。所以在指导老师的引导之下，我选择了万能材料试验机设计这个题目。 题的意义 通常 ,把测定材料机械性能的仪器和设备称为材料试验机。但是，有些国家有时把测定材料物理性能（甚至化学性能）的仪器和设备也称为材料试验机。 国外，在工业比较发达的国家中，对于试验机的研制和生产，都是比较重视的。这是因为，材料试验机作为一个基础工业部门，对于工业生产和科研工作有直接的不容忽视的影响。 实际上，对于工业生产和各种工程设计来说， 材料试验机 是 确保各种机器，车辆，船舶和结构物的合理设计与安全运行的重要测试设备。因为，为了既经济又安全可靠地从事各种工程设计，必须根据材料的机械性能选取合适的材料。否则，可能造成浪费 ，或者导致发生严重的事故。而要获得准确的材料机械性能数据，只有使用材料试验机。 在工业生产特别是军事工业生产中，为了保证产品质量，常常需要对各种材料和零部件或整机进行检定和测试。许多重要性的热处理零部件，如轧钢机的钢辊，机器的主轴和汽车的连杆等，都要百分之百的进行硬度检定。 吉林大学本科毕业设计说明书 4 在冶金工业生产中，随着科学技术的飞速发展，也提出了许多新问题。例如现代技术的发展，需要一些具有特殊性能的，能在高温，低温，高压，高速以及各种复杂条件下工作的材料，因此必须研制新型材料与合金。钢铁厂生的的钢 材 ，也需要随时检验。显而易见，所 有这些研究和检验工作，离开材料试验机是无法进行的。 上述几点，已足以说明材料试验机的发展对航空，冶金，机械，建筑和造船等工业部门，在合理设计工程结构，节约材料，提高 产 品质量，改进工艺和降低成本方面具有重要的意义。 另外，由于材料试验机所涉及到的科学技术领域比较广泛，如高温技术，低温技术，真空技术，液压技术，光学技术，电子技术和激光技术等，并且还应用各种测试，记录和显示仪器，所以材料试验机的技术发展，往往取决于很多科学技术领域的水平。 内 外 实验机 研究的回顾、现状及发展趋势 内外试验机 发展及 其趋势 近 些 年来，随着航空，冶金，造船，化工和机械工业生产技术水平的迅速发 展 ，对金属材料试验提出的要求也越来越高，许多产品的重要的零部件甚至整机，常常需要在各种复杂的情况下进行模拟试验。因此，在材料试验机中不断地采用了一些新技术，例如电液伺服系统，电子计算机等。所有这些新技术的应用，不仅使材料试验机的性能在为提高，而且使材料试验机的结构也随之发生了很大的变化。 近来国外生产的一些万能试验机， 由 于应用了一些新技术，试验机的性能有所提高，应用范围也有所扩大。这种试验机除了能做拉压，弯，剪切等表态试验外，还可以做 蠕变和松弛试验，有的还能做动态试验，测定材料的疲劳极限。 吉林大学本科毕业设计说明书 5 国外生产的万能试验机和拉力试验机，主要分为机械式，液压式和电子式三种。近来电液伺服系统万能试验机后来居上。此外，有时又按其他特征分为高温，低温，大型，微型和自动试验机等。 机械式万能试验机的加荷机械和测力机械一般采用机械传动装置。这种试验机具有足够的精度和稳定性。但负荷能力受到一定限制，最大负荷多在10吨以下。因测力机械的惯性较大，加荷速度受到一定限制。所以，国外一些主要生产厂已经不再生产，有的仅放在次要的地位。 液压万能试验机，应用液压传动加荷。范 围一般为 10大负荷高达 5500吨。与机械万能试验机相比较，除负荷较大外，加荷平衡，加荷速度可自由调节。 近些年来，各国都在大力发展电子万能试验机与电子拉力试验机。这是一种将电子技术应用于试验机负荷系统与变形系统中，精确 地 进行测量和记录的新型材料试验机。 内外 各种实验机的介绍 试验机是用来进行材料力学性能指标测定的设备，在各类材料的产品质量检验、生产过程质量控制、材料科学研究和教学试验中都需要应用试验机来进行力学性能测试。而其中在静态万能材料试验机上的拉伸、压缩、弯曲、剪切等试验尤为 广泛。我国静态万能试验机为数众多，遍布于全国各地，大部分不具备电测能力，以手动调整进、回油阀的方式运行，试验手段落后，有劳动量大和测试结果不准确等缺点。若对其指示、记录 系统及控制系统进行适当的技术改造，则可以充分地发挥设备的潜能，大大提高其技术性能及使用价值，更好地为材料研究、质量控制和实验教学服务。 本系统将先进的虚拟仪器技术、传感技术、测试技术和控制技术相结合并应用于静态试验机，来实现力学性能参数的自动检测，其中试验数据的实时采集、自动处理分析和试验中的加载 速率控制是本系统研究的重点。 本系统在充分掌握 大量试验吉林大学本科毕业设计说明书 6 机的动态信息的基础上，采用虚拟仪器技术，进行了静态万能材料试验机数控化 系统 的硬件搭建及软件设计。 下面对各种试验机作简单介绍： 1 液压万能材料试验机 传统的材料试验机是液压式的 , 这种材料试验机存在一些不足之处。它通过油泵向油缸输油加压 , 由流量调节阀控制流量。油泵和测力油缸的液压系统容易发生故障 , 不但影响试验机的运行和试验质量 , 而且增加了维修工作量 ; 它的液压夹具的钳口座比较笨重 , 容易损坏 ; 采用摆锤测力计测量试验力 ,摆锤的惯性大 , 对载荷的测量精度低 , 且量程范围小。 2 电子万能试验 机 电子材料试验机的特点是能够实现应力、应变、位移的闭环控制 ; 试验中无须选择量程 , 可实行全过程自动控制 ; 装卸夹具和附件方便 ; 软件包功能强大 , 用户通过 直接存储数据、计算并输入测试结果和打印试验报告。计算机控制整个试验过程 , 保证了试验的质量 。 电子万能试验机 是先进的 机械 技术与现代的电子技术相结合的产物，是充分发挥了机、电技术各自特长而设计成的大型精密测试仪器，它具有高科技特点，其设计方法是模块化的。采用集散技术，有效地利用了微机功能对各种附件和功能单元进行组合管理、控制、实现多种功能试验。 材料试验机测试装置包括机身、横梁及其支撑部件、钳口和引伸计等。其中机身、横梁及支撑装置只需满足强度、刚度和稳定性要求即可 , 而引伸计和试验钳口则是试验机的关键测量装置和部件。 电子材料试验机由计算机控制系统进行自动控制。首先 , 通过计算机可完成试验阶段的设置。对于金属材料的常规拉伸试验 , 通常划分为三个阶段 , 即弹性阶段、屈服阶段和强化阶段。在三个试验阶段设置中 , 均要选择速率控制类型和最大存储频率等主要参数值。同时 , 计算机可实现测量数据的存储 , 并由计算软件对试验数据进行处理 , 给出检测结果 ,最后 , 完 成试验报吉林大学本科毕业设计说明书 7 告的打印。 3 扩大试验机试验吨位的机械增力装 置 该装置属于材料试验设备，能在一定的试验条件下解决小吨位高频拉压试验机不能进行大吨位试验的问题。它利用弹性内封闭力系的原理，通过改变装置系统内部的约束尺寸来实现增力，运用实验应力分析技术通过电阻、电桥、应变仪、指示器、光标及“动态静标法”来实现检测。该装置能确保原试验机的各项性能指标及使用寿命，能达到“以小改大、一机多用”的目的，具有结构紧凑、工艺简单、测试精确、使用方便等优点。 4 机械式带传动万能材料试验机 基于主机架采用门式结构，使得造 型匀称美观大方结构简单、成本低。尤其配以滚珠丝 杠 与同步齿型胶带的传动系统，使得整机运行平稳，响应快、噪声低、效率高。对测量系统，微机可以对其进行自动调零，自动标定、自动换档，从而保证了测量系统的稳定可靠性，并大大地提高了工作效率。 通过对传统材料试验机的分析 , 发现其不足主要表现在以下几个方面 : (1) 无法保证角度及位移测量的精度。现代位移测量系统普遍采用光栅、磁栅、感应同步器、球栅和容栅等栅式测量系统 , 利用增量测量方法来确定位 置和材料延伸率 , 精度达到 011 m, 速度可达 16m / s ; 传 统试验机多通过游标卡尺人工测量 , 无法满足这一要求。 (2) 数据人工生成。采用人工读取的形式获得数据 , 数据无法即时汇总和分析。 (3) 速度调节为机械的有级调速 , 速度控制为开环控制 , 不能构建转速闭环。 (4) 不能测量材料的屈服强度 s、弹性模量 E、硬化指数 r 等参数。事实上 , 多功能材料试验机、万能材料试验机等 , 其实验原理吉林大学本科毕业设计说明书 8 与当前主流的计算机控制材料试验机并没有实质性的变化 , 其被控对象都比较相似 , 对控制效果的要求也相似。计算机控制材料试验机主要是 在控制系统上引入了 计算机辅助测试 ) , 具有液压伺服或者交直流电机伺服驱动、高精度的位移传感器、数据采集与控制装置等。系统结构如图所示。 题的重点和难点： 方案的确定，传动系统 设计、计算 ； 材料试验机 ( 泛指压力试验机、拉力试验机及万能试验机等试验机 ) 广泛地用于建筑、建材、公路桥梁、机械加工 , 检测、质检等行业或机构 ; 在这些行业或机构中 , 材料试验机一般均是用来对材料或产品的机械性能进行检测 , 通过检测所得到的数据来判定所购买的或生产的产品的质量 , 通过优化组合进而达到对生产 质量的过程控制 ; 另一方面 , 许多质检机构或检测公司都是以材料试验机试验所得到的数据来进行质量判别和质量监督的。因此如何正确地使用材料试验机 , 如何正确地评定材料试验机的检定结果 , 特别是如何正确地评定测量结果中示值误差的不确定度就显得特别重要。 材料试验机示值误差不确定度最主要的来源是标准测力仪、检测时数据的不重复性、指示装置的分辨率等三项 , 而温度波动、温度修正系数、温度吉林大学本科毕业设计说明书 9 计读数误差等三项相比而言属于高阶无穷小 , 可以忽略不计。另外 , 在确定不确定度来源时本文没有考虑示值 进程 误差和零点相对误差所带来的影响 , 一方面因为材料试验机主要是使用进程示值 , 因此考虑 此 误差意义不大 , 另一方面零点相对误差主要是衡量回零点的情况 , 而回零点的好坏情况间接地包含在了重复性误差中 , 因此若再考虑零点相对误差就会在不确定度来源上导致重复 。 对于材料试验机要关注以下一些性能参数： 1） 承载能力与尺寸 这些指标对选择万能材料试验机至关重要。承载能力的选定，要根据所测试的材料被拉断所需的最大力来决定。 对尺寸来说，要求测试时存在可用的足够空间，包括横向与纵向的空间都应该合适。一些材料，试验时延伸得较长，所以试验机垂直的尺寸必须有足够的 长度，以满足材料延伸的需要。另外还应考虑特殊的夹具，固定装置和环境箱所占据的空间。 2） 横梁的刚性 这个指标往往被过高的要求了。只有在使用十字头运动作为引伸计或进行挠性测试时横梁的刚度才会显得极为重要。用于评价横梁刚度的因素很多，可以总结为以下几条： 丝杠直径，圆螺母的匹配，丝杠轴承的匹配等。一些低刚度的机械制造商提供标准设备，数据采集和程序直接测试应变和挠度的机器。实际上，如果承载横梁用作挠度测试时，这个方法可以用来校正测试结果。 3） 驱动系统的指标 这些指标是重要的，它用以保证系统是否按有关国际标准来进行试验。 4） 满载的最大速度 吉林大学本科毕业设计说明书 10 5） 电控系统 6） 数据记录速度和带宽 7） 测力系统 系统必须精确并要求重复性好，精确度在 围内。 读数重复性要求 95%符合，在同一系统中自标定的载荷码要比其他载荷码方便。 8） 应变测量系统 对于一台试验机的评价首先是仔细地评价机器在特定要求下的特性和指标。在不同应用方面要求也会有所不同。一台万能材料试验机最重要的是应该符合应用需要和标准要求，对一些特别的和华而不实的指标将不可避免地使价格升高。 下面介绍该万能材料试验机的运行原理， 万能材料试验机的工作原理：利用力源对串联同轴安 装的标准传感器和被 检 试件 施加载荷，从而测定试件的各方面力学性能。显然作为承载和测力元件的传感器受到的负荷是弹性力，而传感器和被检 试件 ，加载系统都可分别看作弹性元件，因此可简化为一弹性系统，。力源施加装置由粗加载和精密加载两面三刀个有机部分组成。粗加载系统是采用普通机械或液压传动方式产生位移对测力系统施加负荷的装置，精密加载则由压电陶瓷力发生装置完成。压电陶瓷发生装置是根据物理学中的逆压电效应原理，运用压电陶瓷材料，使用专 门 的工艺方法制作成的施力装置，作为力值精密调节器，压电陶瓷力发生装置与标准传感器和被测试 件一起串联安装于测力系统中，当试验机工作时，在施加粗负荷后，通过特殊研制的控制装置控制施加于压电陶瓷力发生装置上的电 场 强度，改变它产生的微小变形量，从而达到精密调节力值的目的。控制装置运用微型计算机和微电子控制技术，以标准测力仪的输出作为反馈信号，实现对施加负荷和力值稳定调节的闭环控制和工作过程自吉林大学本科毕业设计说明书 11 动化。 万能材料试验机共由五部分组成，即主机， 压 电陶瓷力发生装置，控制器和工作仪表以及数据处理系统。其中主机包括机架（机器的结构主体），驱动机构（用以实现粗加载的传动系统），控制器，工作仪表。 吉林大学本科毕业设计说明书 12 第 2 章 万能材料试验机 总体设计 载方式 万能材料试验机的加载方式有机械式和液压式，它们各有优缺点。 压式 优点： 手 动容易 易于实现大的力值 ， 加荷平衡，加荷速度可自由调节。 缺点： 难于实现自动控制，微小距离难于实现 易造成环境污染 械式 优点： 易于实现自动控制 无污染 缺点： 大力值难于实现，一般仅适用于小于 1000力 对比上面两种加载方式，由于本设计的规格为 100决定采用机械式加载方式。 动方式 万能材料试验机的传动方式有单丝杠式，双丝杠式， 多丝杠式。单丝杠吉林大学本科毕业设计说明书 13 式难于保证精度（加载时，易偏离中心线），而多丝杠式结构过于复杂，故采用 单丝杠传动方式，结构相对简单， 能保证 本试验机对 精度 的要求 。 本试验机的传动主要为螺旋传动和同步带传动。同步齿形带的传动必须考虑带的张紧，可通过调整其中一张紧轮的位置而达到张紧的目的。至于另两级带传动，由于结构的限制，可采用电机张紧方式张紧。螺旋传动有蜗轮蜗杆传动和滚珠丝杠副县长的传动。蜗轮蜗杆具有自锁性能，在装配时必须注意其旋转方向。滚珠丝杠采用 垫片式 消隙和预紧方式，可通过调整预紧力来改变其松紧程度，以便使用权丝杠运转自如 。 体结构 万能材料试验机的传动系统原理图如下页图 一 所示： 考虑到成本等方面的因素，决定采用双电机工作方式，因为如果采用单电机工作方式，单电机为饲服电机，其价格较高。而采用双电机，其一为异步电机，其二为步进电机，其造价较低且其结构也不是很复杂。加载时，丝杆的转速低，其运动速度慢，当两元件的距离较远时，如不采用快进机构则其效率较低。因此，因此决定在快进时采用导步电机驱动，而工进时采用步进电机驱动。由原理图上可知，当快进时，如不把步进电机隔离，则步进电机将被被动带动转动，且其转达速进十分高，易把步进电机 烧坏，因些在其上面加一分离机构（离合器）。而工进时，传达到导步电机的转速已十分低，对于异步电机的影响不大。因此，在工进时，异步电机被动转动，步进电机转动。在快进时，异步电机驱动，而步进电机不工作，即转速为零。 吉林大学本科毕业设计说明书 14 所采用的丝杠为滚珠丝杠，滚珠丝杠必须考虑自锁，其自锁方式有多种，本系统中利用蜗轮蜗杆（降速比较大）来实现其自锁。 万能材料试验机主机部分是它的主体结构，其所占空间与试验 场 地有密切联系，因此，在设计时必须考虑其体积及所需要占用的空间位置。且应使其便于安装和运输。 图 2工作示意图（ 1） 吉林大学本科毕业设计说明书 15 螺 纹联接的防松，在冲击，振动或变载荷的作用下， 螺旋副 的摩擦力可能减小或瞬间消失，重复后，就可能使用联接松动，甚至松脱。因此必须采取防松措施。 本 试验机中采用的防松措施为：双螺母防松（即在螺母上再加一个螺母）和垫片防松。 图 2作示意图 （ 2） 本试验机使用的润滑方式为脂润滑。因此应该根据实际情况定时加一定的润滑脂，以保证机构的运转良好。轴承的预紧情况将直接影响其运转性能。如过松，易使机 构失效，且易产生振动。如过紧，则又使机构运转不良。本试验机中多 采用了焊接连接方式。因此，焊接的方法，质量就直接影响试验机 的整机性能和寿命。 吉林大学本科毕业设计说明书 16 第 3 章 运动动力设计与验算 珠丝杠副的运动动力设计计算 消除轴向间隙的调整预紧方式，采用双螺母 ,通过两螺母间的轴向位置，以消除轴向间隙，并进行预紧 ,提高传动的定位精度，重复定位精度及轴向刚度，预紧力一般为最大轴向载荷的 1/3。预紧方式采用 垫片式 。 滚珠丝杠的承载能力取决于其抗疲劳能力，故应首先按寿命条件和额定动载荷选择和校验其基本参数。同时检验其载荷是否超过额定静载荷（低速）。强度，刚度，稳定性也需要进行验证。 采用内循环方式， 垫片式 消隙和预紧。 预紧参数 双圆弧 接触角 45 比 值 / 0 道圆弧偏心距 ( / 2 ) s i r D 丝杠参数 公称直径 50 导程 10ho 右旋 精度等级三级 钢球直径 5 . 9 5 3 ( 1 5 / 6 4 ) / m i i n圈数 j k 列数 =13 0 . 5 2 5 . 9 5 3 0 . 5 2 3 . 0 9 6 217 承载能力系数 51500 N 滚珠螺旋传动由于精度要求较高，比 较复杂，所以一般均由专业厂生产。转速很低时可仅按额定静载荷确定或校核其尺寸 。 吉林大学本科毕业设计说明书 17 载荷条件 K F 载荷系数 查表 K=取静载荷硬度影响系数 查表 4 ， 丝杠载荷加 %20 余量 F 120000N 计算 K F=1 . 2 1 . 0 1 2 0 0 0 0 1 4 4 0 0 0 217300 N 即丝杠满足静载荷条件。 杠寿命计算 h F H K 工作寿命 查表 0 ， 15000寿命系数 1/ 3( / 500)K 载荷系数 查表 1 ，动载荷硬度影响系数 查表 4 ，K 短行程系数 查表 5 ，.0转速系数 1 / 3( 3 3 . 3 / ) 4 . 8n 工作转速（ / ，加载时 n mm s ，则n 0 . 0 5 6 00 . 3 / m i r计算h F H K 3 . 1 0 7 2 1 . 2 1 . 0 1 . 0 6 0 0 0 0 4 6 6 1 04 . 8 N 吉林大学本科毕业设计说明书 18 51500 杠强度计算 丝杠转矩： 1T（ /N 0 t a n ( ) / 2T 当量摩角 T=10 34 ，取T 170d 丝杠公称 直径 0 50d 丝杠螺旋角 2 17 计算1T（ /N 0 t a n ( ) / 21 2 0 0 0 0 5 0 t a n ( 2 1 7 1 7 ) / 2 1 3 4 4 1 2 /N m m 采用预紧，因此预紧产生的转 矩也要计算，预紧力为最大轴向力的 1/3，则 2201 / 3 ( ) / 2 (1 ) 9 0 2 4 / d N m m 丝杠合转矩12 ( 1 3 4 4 1 2 9 0 2 4 ) / 1 4 3 4 3 6 /T T T N m m N m m 当量应力 2223224( ) ( )0 . 22d 丝杠螺纹底径 2022sd d e r 5 0 2 0 . 0 8 4 2 3 . 0 9 6 计算 22234 1 2 0 0 0 0 1 4 3 4 3 6( ) ( )4 3 . 9 7 6 0 . 2 4 3 . 9 7 6 林大学本科毕业设计说明书 19 查表 5 ， 4 8 0 5 0 0， ( 0 s 96 165 ，即 丝杠满足强度条件。 杠的稳定性 柔度 计算 /r 长度系数 查表 7 ， L 丝杠最大工作长度 1500L 2 / 4 4 3 . 9 7 6 4 1 0 . 9 9 4 0F 临界载荷 计算 /r 0 . 7 1 5 0 0 / 1 0 . 9 9 4 9 5 . 5 85 90r 时， 220 / AE 弹性模量 A 丝 杠 的 危 险 截 面 面 积 A 222 / 4 1 5 1 8 . 8 7d m m 计算 220 / A 339894N稳定的合格条件 0 / 2 / 3 3 9 8 9 4 / 6 0 0 0 0 5 . 7丝杠符合稳定性条件。 吉林大学本科毕业设计说明书 20 杠的刚度 轴向载荷产生的轴向变形量 : 丝杠的计算长度，指 作用处到固定支撑端的距离， 800iL 丝杠材料弹性模量， 0E A 丝杠的计算截面面积， 5 3WD m m，直径0 50d 2 20( ) / 4 ( 5 0 5 . 9 5 3 ) / 4 1 5 2 4WA d D m m 计算51 2 0 0 0 0 8 0 0 0 . 3 0 42 . 0 7 1 0 1 5 2 4F 转矩 T 产生的轴向变形T: 2 丝杠的螺纹导程， 10hP 丝杠材料的 切 变模量， 0G 4 440 / 3 2 ( ) 3 6 9 5 4 3d D m m m m 计算2 =41 4 3 4 3 6 8 0 0 1 0 0 . 0 0 62 8 . 3 1 0 3 6 9 5 4 轴向载茶 F 使钢球与螺纹流道貌岸然产生的轴向变形量a: 吉林大学本科毕业设计说明书 21 3130 . 3 1 0 F （有预紧 / 0 钢球直径， 5 3WD m mZ 工作台螺母中的钢球数， 78Z 载荷分布不均匀系数，取 预紧力（ N），取m a x / 3 4 0 0 0 0 N计算 3131 . 2 1 2 0 0 0 00 . 3 1 0 0 . 0 6 47 8 5 . 9 5 3 4 0 0 0 0 支撑滚珠丝杠的轴承的轴轴向变形 : 圆锥滚子轴承的轴向变形量为： 0 . 90 . 80 . 0 0 0 6 1s i n s i nc 轴承接触角， 2 8 4 8 3 9 F 轴承轴向载荷 Z 轴承滚去体数， 78Z 轴承有效长度，1 2 1 5 r m m 计算 0 . 90 . 8 0 . 9 0 . 90 . 0 0 0 6 1 2 0 0 0 0 1 0 . 4 4 81 5 7 8 s i n 2 8 4 8 3 9 s i n 2 8 4 8 3 9 c 有预紧情况下轴向变形为接触变形的 1/2，即 1 0 . 2 2 42cc 总的轴向变形 : 0 . 3 0 4 0 . 0 0 6 0 . 2 2 4 0 . 0 6 4 0 . 5 9 8F T c a 1 ， 丝杠刚度符合条件。 吉林大学本科毕业设计说明书 22 杠的传动效率 功率 由转动变为移动 : ta n
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