《5000kn压力试验机的方案毕业方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《5000kn压力试验机的方案毕业方案（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、I 32 毕毕 业业 设设 计计 题题 目目 5000KN 压力试验机的设计 II 32 摘 要 液压式压力试验机是一种用来检测各种材料及其制品的机械性能和工艺性能等 是否符合工作要求的重要测试仪器与设备 其动力源是通过高压油来实现的 测试 压力比较大 一般在 200KN 以上 本课题所设计的压力试验机主要用于大型结构物 的力学性能试验 试验机性能的好坏 将直接影响到实际测试结果和工程的质量 通 过文献查阅 车间实习及对现有压力试验机的整体框架及主要结构 动力系统的功 能实现方式进行了认真的分析和总结 再结合设计任务书的技术参数要求 完成对 本课题的设计 其中包括 1 主机的设计 包括油缸的设
2、计 机架的设计 试验空间 的调整方式设计等 2 油源的设计 3 送油阀 回油阀的设计 通过为期三个月的设计计 算 掌握液压式压力试验机的结构 能够掌握机械系统设计和液压系统设计初步入 门的基本原则和方法 基本掌握传动机构在实际系统中的应用 设计的试验机在结构 和功用上都基本上能够达到预定的设计要求 关键词 液压 压力 试验机 ABSTRACT Hydraulic pressure testing machine is one kind of testing instruments and equipments which is used to detect a variety of mater
3、ials and products which is composed of the above materials such as mechanical and process performance whether it can meet the requirements of the work The high pressure oil is used to be the power source of the machine generally above 200KN The pressure testing machine in this topics is mainly used
4、for large scale structure of the mechanical The of properties of the test machine is good or bad will directly affect the actual test results and the quality of the projects Through literature review workshop practice and a careful analysis of the way and summary of the overall framework and the mai
5、n structure of the existing pressure testing machine besides the achieve dynamic function of the system combined with the technical parameters of the design requirements of the mission statement to complete the design of the project These include 1 host design including the fuel tank design rack des
6、ign test design space adjustment method 2 Oil Source 3 Send oil valve oil return valve design Calculated by a three month design I can master the hydraulic pressure testing machine structure and able to master the basic principles and methods of the mechanical system design and hydraulic system desi
7、gn also about the use of basic transmission control system in practice Experimental design of the structure and function of the machine are basically able to achieve the desired design requirements Key words Hydraulic Pressure Machine 目 录 III 32 摘要 I ABSTRACT II 1 前言 1 1 1 设计背景和意义 1 1 1 1 设计背景 1 1 1
8、 2 设计意义 1 1 2 设计内容 1 1 2 1 试验机整体框架设计 1 1 2 2 液压动力系统的设计 2 1 2 3 各部分的校核计算 2 1 3 设计结果 2 2 液压式压力试验机结构设计 3 2 1 液压缸的设计 3 2 1 1 液压缸工作压力的确定 3 2 1 2 液压缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定 3 2 1 3 液压缸壁厚和外径的计算 4 2 1 4 最小导向长度的确定 4 2 1 5 缸体长度确定 5 2 1 6 稳定性校核 5 2 2 丝杠 丝母 横梁与碟簧 推力轴承的计 算 6 2 2 1 丝杠的设计及校核 6 2 2 2 丝母的计算 10 2 2 3 横梁与碟簧
9、的计算 11 2 2 4 推力轴承的计算 11 2 3 横梁升降传动机构的计算 12 2 3 1 同步带的设计计算 13 2 3 2 蜗轮蜗杆传动的设计与计算 18 2 4 上下压盘的设计 22 3 液压动力系统的设计 24 3 1 液压泵的选择 24 3 2 电机的选择计算 24 3 3 油箱的设计计算 25 4 结论 26 IV 32 参考文献 27 致谢 28 1 32 1 前言 1 1 设计背景和意义 1 1 1 设计背景 试验机是用来检测各种材料及其制品的机械性能 工艺性能等各种生产要求的 重要的科学仪器与设备 它被广泛的应用于机械电子 冶金建筑 化工 汽车 宇航 与造船以及国防科技
10、 大专院校等国民经济的各个领域和部门 对满足生产要求 保障生产使用安全起着重要的作用 随着社会的不断发展 科学技术的不断进步 试验机技术也得到了迅速的发展 各种新型试验机的测试方式 测试精度以及测量量程都得到了极大的发展 但是 新 型试验机的价格昂贵 对于很多地方的购买力都是一种挑战 所以老式试验机仍然 在很多地方使用 进行各种测试实验 由于老式试验机的设计生产都要受到当时的设 计生产水平的影响 因此存在着测量精度低 人为因素多等缺陷和不足 测量的参 数难以满足国家 2002 年颁布实施的 GBfI 228 2002 中规定的各项测量要求 严 重阻碍着技术的进步和发展 压力试验机的动力源一般可
11、分为电子式和液压式两种 其中液压式的试验机是 以液压油做动力源 力比较大 测量过程比较稳定 一般 200KN 以上的试验机大部分 都是液压的 当然也有电子式的 但是价格较高 因此液压式压力试验机广泛地应用 于机械 建筑等行业 试验机性能的好坏 将直接影响到实际测试结果和工程的质 量 1 1 2 设计意义 由于原有的试验机在测试方式 测试精度以及测试量程上都已不能满足日益增 长的设计生产要求 所以选择这个设计课题可以帮助自己更好的掌握这个方面的技 术 了解液压式压力试验机的结构 初步掌握了液压设计及其在设计中遇到各种问 题的解决方法 同时 通过这次的设计经历 可以让我对设计的总体流程有个初步的
12、了解 深刻的体会设计一台机器的困难程度 总结出一套在以后的设计中可以借鉴 设计思路 为今后的发展进步打好基础 1 2 设计内容 本课题所设计的压力试验机主要用于大型结构物的力学性能试验 试验机性能 的好坏 将直接影响到实际测试结果和工程的质量 通过文献查阅 车间实习及对现 有压力试验机的整体框架及主要结构 动力系统的功能实现方式进行了认真的分析 和总结 再结合设计任务书的技术参数要求 完成对本课题的设计 其中包括 1 主 2 32 机的设计 包括油缸的设计 机架的设计 试验空间的调整方式设计等 2 油源的设 计 3 送油阀 回油阀的设计 总结起来主要要进行以下几个方面的设计 试验机整体 框架设
13、计 液压动力系统的设计及各部件的校核计算 1 2 1 试验机整体框架设计 液压式压力试验机要完成一次压缩测试 首先需要有一对可以相互移动的压盘 下压盘可以直接靠底部的结构支撑 而上压盘就需要另找支撑方式 结合材料及实地 参观实习 设计采用四立柱框架的结构 这种结构即稳固又易于安装 而且试件装 卸方便 对于其他结构的装夹和固定也比较容易实现 对于上压盘 还应有上下移动 的动作 可以采用蜗轮蜗杆传动来实现 动力源是电动机 安装于上压盘之上 1 2 2 液压动力系统的设计 对于液压动力系统 它需要实现推动压盘上下移动压缩试件的功用 并且其加 载速率应平稳可调 实现该功能的方法是控制流入液压油的流量
14、这里我设计一个由 可调节流阀和保压溢流阀组成的节流溢流阀 通过调节节流溢流阀即可实现定流量 输送的功能 同时保持油路内压力不会过大 对于工作油缸的选用 这里采用柱塞缸 的结构 试验机的压缩动作实现后 最重要的我们还应知道作用在试件上的压力大小 因此设计一由柱塞缸节流阀和单向阀组成的测力计油箱 通过它实时测试作用于试 件压力的大小 在完成测试以后 我们需要把系统内的油液快速排出 因此需要一电 磁换向阀 来起到快速回油的作用 1 2 3 各部分的校核计算 各部分的校核计算包括 1 油缸尺寸的确定 油缸结构形式采用的是柱塞缸 通过供油压力计算得到油缸的尺寸 然后在进行缸筒强度的计算 2 丝杠 丝母
15、横梁 等得计算 3 横梁上升降传动的机构的计算 4 油源路线的计算 5 送油 阀的设计计算 6 其他各个方面的设计计算 1 3 设计结果 液压技术的应用给压力试验机带来了更为广阔的发展空间 通过液压技术的应用 大大降低了成本 提高了作业平稳性 灵活性 并具有重量轻 体积小 运动惯性 小 反应速度快 操纵控制方便 可实现大范围的无级调速等优点 一般采用矿物油 作为工作介质 相对运动面可自行润滑 使用寿命长 很容易实现直线运动 且很容 易实现机器的自动化 液压式压力试验机的开发研制可以代替人的部分操作 不仅能 大大减轻劳动强度 提高产品质量和生产效率而且保证了人生安全 在查阅了大量的理论知识资料和
16、参观工厂具体制造过程的基础上 同时将四年 来所学的机械方面的理论知识综合运用 设计出合理可行的液压式压力试验机 使自 己能够做到学有所用 学以致用 3 32 2 液压式压力试验机结构设计 2 1 液压缸的设计 液压缸结构形式为柱塞缸 2 1 1 液压缸工作压力的确定 液压缸内的工作压力主要是根据液压设备的类型及设计要求来确定的 根据 5000KN的设计要求及在液压式压力试验机的设备要求 通过类比法 取工作压力为 25MPa 2 1 2 液压缸内径 D 和活塞杆直径 d 的确定 图 2 1 如上图 2 11 所示 为柱塞缸简图 则有 2 1 2 0 1025 105000 4 6 3 2 P F d 代入数据 可解的d 505mm 故可取d 500mm 式中 P 液压缸工作压力 由上面可知取P 25MPa F 液压缸需要提供的工作压力 F 5000KN d 活塞杆直径 由于工作压力比较大 活塞直径也比较大 为了便于密封 以及使液压缸的总 体尺寸不会过大 这里去液压缸内径的大小D 500mm 活塞缸直径d的校核 活塞缸直径按下式进行校核 其中活塞缸的材料为铸钢 mm 2 2 F d 4 3
