螺旋弹簧疲劳试验机设计-实验机设计【含10张cad图纸和说明书】
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2015 届毕业设计（论文）开题报告
题 目 螺旋弹簧疲劳试验机设计
学 院
专 业 _
姓 名 班 级
指导教师
起止日期
201年 月 日
毕业设计（论文）开题报告
1、 课题研究的目的和意义：
螺旋弹簧疲劳试验机是在各种条件、环境下测定螺旋弹簧等的机械性能、工艺性能、内部缺陷和校验弹簧疲劳的精密测试仪器，可以对材料弹簧疲劳等试验。在研究探索新材料、新工艺、新技术和新结构的过程中，试验机是一种不可缺少的重要测试仪器。广泛应用于机械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通运输、等工业部门以及大专院校、科研院所的相关实验室。对有效使用材料、改进工艺、提高产品质量、降低成本、保证产品安全可靠等都具有重要作用。
中国螺旋弹簧疲劳试验机的现状验机制造行业在旧中国是空白，中华民共和国成立后，党和政府十分重视我国计量检测事业的历史悠久，但试计量检测技术的发展，采取了许多重要措来发展仪器仪表工业。经过五十多年的努力，我国材料试验机的制造，从无到有从小到大，从单参数到多参数，从静态到动态，逐步发展成初具规模，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防建设的发展。 长期以来，试验机也一直是欧美对我国尖端科研课题限制出口的产品。我国的国防科技工业和其它部门的科产业，就必须走自主创新的道路。在新三思集团研院所不能直接进口某些关键材料试验的仪器设备。所以，要发展中国的试验机公司为首的中国试验机民营企业的不断努力下，中国试验机的技术水平得到了长足的进步，国内与国外的试验机技术水平的差距正在逐步的缩小。
该设计培养了学生综合运用各学科的基本理论、专业知识和基本技能，提高分析与解决实际问题的能力，同时还培养学生的独立工作能力、开发创造能力，其就是对学生自身综合素质的考验和提升。《螺旋弹簧疲劳试验机设计》是在学完了机械制图、机械制造技术基础、机械设计、机械工程材料等的基础下，进行的一个全面的考核。本次设计也要培养自己的自学与创新能力。因此本次设计综合性和实践性强、涉及知识面广。所以在设计中既要注意基本概念、基本理论，又要注意生产实践的需要，只有将各种理论与生产实践相结合，才能很好的完成本次设计。
二、研究内容
（1）弹簧疲劳试验机的需求分析。
（2）弹簧疲劳试验机的总体结构设计。
（3）确定弹簧疲劳试验机的结构参数，设计主要零部件并进行强度计算。
（4）绘制主要零件图和装配图。
（5）整理并组织相关材料，完成设计图及设计说明书的撰写。
3、 设计方案
1.方案一
电动机产生动力由涡杆传到涡轮轴，然后通过蜗轮传至锥齿轮，再通过锥齿轮传动系统传递到丝杠。与此同时与丝杠配合的丝杠螺母则带动横梁上下运动，而下夹具则是固定在试验台上，至此完成试验。如图1所示：
图1方案一示意图
2方案二
电动机产生动力后输出到减速器，然后进入涡轮蜗杆传动系统，进一步减速并改变运动旋转方向后，通过链传动系统传递到丝杠。由链轮的转动带动丝杠转动。与此同时与丝杠配合的丝杠螺母则带动横梁上下运动，而下夹具则是固定在试验台上，至此完成试验。如图2所示：
图2 方案二示意图
3方案三
电动机产生动力后输出到减速器，然后由直齿轮带动丝杠转动。丝杠转动同时两个丝杠螺母同步背向或相向运动，两个连杆同时远离或靠近。这就使下夹具所在试验台向上或向下运动。上面横梁可以固定，也可以在液压、丝杠等外力驱动下上下运动，至此完成试验。如图3所示：
图3方案三示意图
4方案四
本方案与上述两种文件有所不同，本方案是由油泵驱动油缸里的活塞提供外部试验力。油泵输出油经进油管达到液压缸，然后经回油管路流回回油缸再次利用。此方案要求液压系统要有较精确的控制阀的配合才能实现试验目的。而目前液压控制阀与计算机控制联系越来越密切，国外在计算机控制领域取得了较大进展，可惜的是我国控制系统方面还较薄弱。如图4所示：
图4方案四示意图
5方案五
本机采用传统的连杆机构。机械部分由电机、偏心装置、随动器、直线导轨、夹具等组成。动力由变频调速电动机输出, 通过减速器、轴承座、偏心装置传递至连杆, 带动压盘对弹簧进行压缩 (或拉伸) 往复疲劳试验。如图 1 所示。对导向装置产生较大的侧向力 , 设计的压力角尽量减小, 采用加长连杆的方式; 导向装置的设计, 导向装置采用直线导轨。这样, 不仅简化了结构, 降低了成本,而且试验机在运行过程中, 同样稳定、可靠。弹簧预压力的调节, 方便、轻捷。对导向装置产生较大的侧向力 , 设计的压力角尽量减小, 采用加长连杆的方式; 导向装置的设计, 导向装置采用直线导轨。这样, 不仅简化了结构, 降低了成本,而且试验机在运行过程中, 同样稳定、可靠。弹簧预压力的调节, 方便、轻捷。
图5 方案5示意图
四、预期成果
（1）螺旋弹簧疲劳试验机设计绘制主要零件图和装配图。
（2）整理并组织相关材料螺旋弹簧疲劳试验机设计，完成设计图及设计说明书的撰写。
五、进度安排
14.12.01-15.02.10 调研并且查阅参考文献，完成开题报告；
15.02.11-15.03.28 查阅机械设计手册完成计算绘图，穿插教师指导
15.4.1-15.04.10 设计说明书撰写
15.4.11-15.04.20 完成全部毕业设计工作
六．参考文献
[1]. 吴宗泽、罗圣国，机械设计课程设计手册（第三版）， 北京 高等教育出版社，2006.5 4～170
[2]. 濮良贵、纪名刚等，机械设计（第八版），北京 高等教育出版社，2006.6 186～272
[3]. 成大先等，机械设计手册（第四版）北京 化学工业出版社，2001.11 210～351
[4]. 王中发、吴宗泽，实用机械设计，北京理工大学出版社，1998.2
[5]. 《现代机械传动手册》编辑委员会，现代机械传动手册（第二版），北京 机械工业出版社，2002.5 145～167
[6]. 杨黎明、黄凯、李恩至、陈实现，机械零件设计手册，北京 国防工业出版社，1987.6，225～287
[7]. 孙桓，机械原理， 北京 高等教育出版社，2006.5 174～201
[8]. 廖念钊、莫雨松等，互换性与技术测量(第四版)，北京 中国计量出版社，2006.7 1～117
[9]. 朱孝录等，机械传动设计手册，北京 电子工业出版社，2007.7 120～357
[10]. 李晓杰，CSS-2200系列电子万能试验机，试验技术与试验机，1996年，卷36,
3～6
指导教师意见：
指导教师签名：
年 月 日
系（教研室）审核意见：
同意指导教师意见。
系主任签名：
年 月 日
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