轉(zhuǎn)軸端部加載方案與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
【摘要】
加載是試驗(yàn)機(jī)與試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要部分。加深對(duì)加載的研究對(duì)提高試驗(yàn)機(jī)與試驗(yàn)臺(tái)的性能來(lái)
說(shuō)很有意義。本文從機(jī)械可拆卸快速聯(lián)接設(shè)計(jì)入手對(duì)轉(zhuǎn)軸端部加載方案與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。本文先是介
紹了轉(zhuǎn)軸的強(qiáng)度計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、剛度校核及電機(jī)選擇，為后面的方案和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)作了準(zhǔn)備工作。然后在此
基礎(chǔ)上根據(jù)課題的要求為轉(zhuǎn)軸端部加載系統(tǒng)設(shè)計(jì)了四套旋轉(zhuǎn)臺(tái)方案和四套加載方案，
并分析了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
其中在旋轉(zhuǎn)臺(tái)方案四中本文設(shè)計(jì)了一種比較特殊的自鎖裝置。最后根據(jù)轉(zhuǎn)軸端部加載的方案設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
畫(huà)出了四套旋轉(zhuǎn)臺(tái)方案和四套加載方案的
C
A
D
圖。
【關(guān)鍵詞】
機(jī)械加載，可拆卸聯(lián)接，旋轉(zhuǎn)臺(tái)自鎖，同心圓柱體，轉(zhuǎn)軸
第
1
章
緒論
本章介紹了試驗(yàn)機(jī)在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展?fàn)顩r，并著重介紹了其加載方式及發(fā)展，最后闡明本文研究的內(nèi)容及
意義。
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試驗(yàn)機(jī)簡(jiǎn)介
試驗(yàn)機(jī)是一種產(chǎn)品或材料在投入使用前，對(duì)其質(zhì)量或性能按設(shè)計(jì)要求進(jìn)行驗(yàn)證的儀器
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。
試驗(yàn)機(jī)作為一種單獨(dú)的產(chǎn)品，誕生于二百多年前的西歐。當(dāng)時(shí)沒(méi)有獨(dú)立的生產(chǎn)廠商，都是依附或從屬于
機(jī)械或建筑行業(yè)里的一個(gè)檢驗(yàn)部門(mén)為試驗(yàn)和檢測(cè)而自行制造并繼而兼之銷售的。所以試驗(yàn)機(jī)在起初可以說(shuō)是
還沒(méi)形成一個(gè)市場(chǎng)的。最初的產(chǎn)品很簡(jiǎn)單，品種也少，當(dāng)時(shí)只有采用機(jī)械杠桿、砝碼加載的原理制成的拉力
試驗(yàn)機(jī)，
用以測(cè)定鋼鐵和其它金屬材料的抗拉強(qiáng)度，即抵御外部載荷而不被破壞的最大抗力。隨著材料科學(xué)
和材料力學(xué)的發(fā)展試驗(yàn)機(jī)便逐漸成為一種專門(mén)用于研究各類材料機(jī)械性能
(
力學(xué)性能
)
的手段和工具。
試驗(yàn)機(jī)在起初的需求量并不大，所以各國(guó)企業(yè)創(chuàng)建的初期規(guī)模都不大，最多四、五十人，產(chǎn)品產(chǎn)值在該
國(guó)的國(guó)民經(jīng)濟(jì)及工業(yè)統(tǒng)計(jì)數(shù)字中都占不上角色。
但伴隨工業(yè)、
建筑的不斷發(fā)展，
各種新材料的不斷涌現(xiàn)，
從
安全設(shè)計(jì)和節(jié)約材料的基點(diǎn)出發(fā)，社會(huì)對(duì)試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品的需求日益迫切和擴(kuò)大。試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)業(yè)也逐漸形成了一個(gè)
比較大的市場(chǎng)。
經(jīng)過(guò)大約一百多年的發(fā)展，
到了二十世紀(jì)初，
在世界范圍內(nèi)基本建成了世界試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)業(yè)的四大生產(chǎn)體
系:英國(guó)試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)體系，
以瑞士、德國(guó)為主的歐洲大陸試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)體系，遠(yuǎn)東日本試驗(yàn)體機(jī)生產(chǎn)體系和北
美洲
(
美國(guó)
)
試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)系。
這其中以英國(guó)試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)體系與歐洲大陸試驗(yàn)機(jī)生產(chǎn)體系規(guī)模最大，
產(chǎn)品系列最為齊全，
產(chǎn)業(yè)的企業(yè)結(jié)
構(gòu)和產(chǎn)業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)變化最為迅速。但到了八十年代中期以后試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)業(yè)就其規(guī)模、品種，先進(jìn)程度、銷售
量而言，就轉(zhuǎn)移到美國(guó)、德國(guó)和日本這方面來(lái)了
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試驗(yàn)機(jī)類型
試驗(yàn)機(jī)的分類按照傳統(tǒng)分類方法可以分為金屬材料試驗(yàn)機(jī)、非金屬材料試驗(yàn)機(jī)、動(dòng)平衡試驗(yàn)機(jī)、振動(dòng)臺(tái)
和無(wú)損探傷機(jī)等五大類；按用途分類
:
測(cè)定機(jī)械性能用試驗(yàn)機(jī)和工藝試驗(yàn)用試驗(yàn)機(jī)；按加荷方法分類
:
靜負(fù)
荷試驗(yàn)機(jī)
(
靜態(tài)
)
和動(dòng)負(fù)荷試驗(yàn)機(jī)
(
動(dòng)態(tài)
)
；按測(cè)力方式分類
:
機(jī)械測(cè)力試驗(yàn)機(jī)和電子測(cè)力試驗(yàn)機(jī)；按控制
方式分類
:
手動(dòng)控制和微機(jī)伺服控制試驗(yàn)機(jī)；按油缸位置分類
:
油缸上置式和油缸下置式試驗(yàn)機(jī)
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2
試驗(yàn)機(jī)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)
試驗(yàn)機(jī)最初產(chǎn)品簡(jiǎn)單、品種稀少，所依據(jù)的原理也很簡(jiǎn)單向產(chǎn)品品種擴(kuò)大，技術(shù)結(jié)構(gòu)趨于復(fù)雜，產(chǎn)品本
身的精度提高發(fā)展。由于社會(huì)需求的要求，試驗(yàn)機(jī)產(chǎn)品越來(lái)越復(fù)雜、品種越來(lái)越多、所依據(jù)的原理越來(lái)越復(fù)
雜。單純的機(jī)械杠桿、砝碼加載的原理已無(wú)法滿足試驗(yàn)機(jī)的研發(fā)要求。它的分類也越來(lái)越細(xì)，為了滿足生產(chǎn)
科研的需要，試驗(yàn)機(jī)的研究方向也朝著專業(yè)化發(fā)展。這使得試驗(yàn)機(jī)的分類非常的細(xì)，品種也非常多。
從上世紀(jì)九十年代中期至今僅
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0
年多的時(shí)間，
我國(guó)試驗(yàn)機(jī)制造技術(shù)得到了較快的發(fā)展。
我國(guó)在試驗(yàn)機(jī)
行業(yè)技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)在以下幾方面
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（
1
）
靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)實(shí)現(xiàn)了突破。
（
2
）
動(dòng)態(tài)力學(xué)性能測(cè)試設(shè)備的關(guān)鍵技術(shù)有較大提高。
（
3
）
多通道協(xié)調(diào)加載動(dòng)靜態(tài)力學(xué)性能測(cè)試系統(tǒng)和多自由度實(shí)際工況模擬試驗(yàn)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)有較快進(jìn)展，
有些