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2015 屆畢業(yè)設計（論文）開題報告
題 目 螺旋彈簧疲勞試驗機設計
學 院
專 業(yè) _
姓 名 班 級
指導教師
起止日期
201年 月 日
畢業(yè)設計（論文）開題報告
1、 課題研究的目的和意義：
螺旋彈簧疲勞試驗機是在各種條件、環(huán)境下測定螺旋彈簧等的機械性能、工藝性能、內(nèi)部缺陷和校驗彈簧疲勞的精密測試儀器，可以對材料彈簧疲勞等試驗。在研究探索新材料、新工藝、新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的過程中，試驗機是一種不可缺少的重要測試儀器。廣泛應用于機械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通運輸、等工業(yè)部門以及大專院校、科研院所的相關(guān)實驗室。對有效使用材料、改進工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、保證產(chǎn)品安全可靠等都具有重要作用。
中國螺旋彈簧疲勞試驗機的現(xiàn)狀驗機制造行業(yè)在舊中國是空白，中華民共和國成立后，黨和政府十分重視我國計量檢測事業(yè)的歷史悠久，但試計量檢測技術(shù)的發(fā)展，采取了許多重要措來發(fā)展儀器儀表工業(yè)。經(jīng)過五十多年的努力，我國材料試驗機的制造，從無到有從小到大，從單參數(shù)到多參數(shù)，從靜態(tài)到動態(tài)，逐步發(fā)展成初具規(guī)模，負荷試驗機（如沖擊試驗機和疲勞試驗機等）的能力，有效地促進了國民經(jīng)濟建設和國防建設的發(fā)展。 長期以來，試驗機也一直是歐美對我國尖端科研課題限制出口的產(chǎn)品。我國的國防科技工業(yè)和其它部門的科產(chǎn)業(yè)，就必須走自主創(chuàng)新的道路。在新三思集團研院所不能直接進口某些關(guān)鍵材料試驗的儀器設備。所以，要發(fā)展中國的試驗機公司為首的中國試驗機民營企業(yè)的不斷努力下，中國試驗機的技術(shù)水平得到了長足的進步，國內(nèi)與國外的試驗機技術(shù)水平的差距正在逐步的縮小。
該設計培養(yǎng)了學生綜合運用各學科的基本理論、專業(yè)知識和基本技能，提高分析與解決實際問題的能力，同時還培養(yǎng)學生的獨立工作能力、開發(fā)創(chuàng)造能力，其就是對學生自身綜合素質(zhì)的考驗和提升。《螺旋彈簧疲勞試驗機設計》是在學完了機械制圖、機械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機械設計、機械工程材料等的基礎(chǔ)下，進行的一個全面的考核。本次設計也要培養(yǎng)自己的自學與創(chuàng)新能力。因此本次設計綜合性和實踐性強、涉及知識面廣。所以在設計中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設計。
二、研究內(nèi)容
（1）彈簧疲勞試驗機的需求分析。
（2）彈簧疲勞試驗機的總體結(jié)構(gòu)設計。
（3）確定彈簧疲勞試驗機的結(jié)構(gòu)參數(shù)，設計主要零部件并進行強度計算。
（4）繪制主要零件圖和裝配圖。
（5）整理并組織相關(guān)材料，完成設計圖及設計說明書的撰寫。
3、 設計方案
1.方案一
電動機產(chǎn)生動力由渦桿傳到渦輪軸，然后通過蝸輪傳至錐齒輪，再通過錐齒輪傳動系統(tǒng)傳遞到絲杠。與此同時與絲杠配合的絲杠螺母則帶動橫梁上下運動，而下夾具則是固定在試驗臺上，至此完成試驗。如圖1所示：
圖1方案一示意圖
2方案二
電動機產(chǎn)生動力后輸出到減速器，然后進入渦輪蝸桿傳動系統(tǒng)，進一步減速并改變運動旋轉(zhuǎn)方向后，通過鏈傳動系統(tǒng)傳遞到絲杠。由鏈輪的轉(zhuǎn)動帶動絲杠轉(zhuǎn)動。與此同時與絲杠配合的絲杠螺母則帶動橫梁上下運動，而下夾具則是固定在試驗臺上，至此完成試驗。如圖2所示：
圖2 方案二示意圖
3方案三
電動機產(chǎn)生動力后輸出到減速器，然后由直齒輪帶動絲杠轉(zhuǎn)動。絲杠轉(zhuǎn)動同時兩個絲杠螺母同步背向或相向運動，兩個連桿同時遠離或靠近。這就使下夾具所在試驗臺向上或向下運動。上面橫梁可以固定，也可以在液壓、絲杠等外力驅(qū)動下上下運動，至此完成試驗。如圖3所示：
圖3方案三示意圖
4方案四
本方案與上述兩種文件有所不同，本方案是由油泵驅(qū)動油缸里的活塞提供外部試驗力。油泵輸出油經(jīng)進油管達到液壓缸，然后經(jīng)回油管路流回回油缸再次利用。此方案要求液壓系統(tǒng)要有較精確的控制閥的配合才能實現(xiàn)試驗目的。而目前液壓控制閥與計算機控制聯(lián)系越來越密切，國外在計算機控制領(lǐng)域取得了較大進展，可惜的是我國控制系統(tǒng)方面還較薄弱。如圖4所示：
圖4方案四示意圖
5方案五
本機采用傳統(tǒng)的連桿機構(gòu)。機械部分由電機、偏心裝置、隨動器、直線導軌、夾具等組成。動力由變頻調(diào)速電動機輸出, 通過減速器、軸承座、偏心裝置傳遞至連桿, 帶動壓盤對彈簧進行壓縮 (或拉伸) 往復疲勞試驗。如圖 1 所示。對導向裝置產(chǎn)生較大的側(cè)向力 , 設計的壓力角盡量減小, 采用加長連桿的方式; 導向裝置的設計, 導向裝置采用直線導軌。這樣, 不僅簡化了結(jié)構(gòu), 降低了成本,而且試驗機在運行過程中, 同樣穩(wěn)定、可靠。彈簧預壓力的調(diào)節(jié), 方便、輕捷。對導向裝置產(chǎn)生較大的側(cè)向力 , 設計的壓力角盡量減小, 采用加長連桿的方式; 導向裝置的設計, 導向裝置采用直線導軌。這樣, 不僅簡化了結(jié)構(gòu), 降低了成本,而且試驗機在運行過程中, 同樣穩(wěn)定、可靠。彈簧預壓力的調(diào)節(jié), 方便、輕捷。
圖5 方案5示意圖
四、預期成果
（1）螺旋彈簧疲勞試驗機設計繪制主要零件圖和裝配圖。
（2）整理并組織相關(guān)材料螺旋彈簧疲勞試驗機設計，完成設計圖及設計說明書的撰寫。
五、進度安排
14.12.01-15.02.10 調(diào)研并且查閱參考文獻，完成開題報告；
15.02.11-15.03.28 查閱機械設計手冊完成計算繪圖，穿插教師指導
15.4.1-15.04.10 設計說明書撰寫
15.4.11-15.04.20 完成全部畢業(yè)設計工作
六．參考文獻
[1]. 吳宗澤、羅圣國，機械設計課程設計手冊（第三版）， 北京 高等教育出版社，2006.5 4～170
[2]. 濮良貴、紀名剛等，機械設計（第八版），北京 高等教育出版社，2006.6 186～272
[3]. 成大先等，機械設計手冊（第四版）北京 化學工業(yè)出版社，2001.11 210～351
[4]. 王中發(fā)、吳宗澤，實用機械設計，北京理工大學出版社，1998.2
[5]. 《現(xiàn)代機械傳動手冊》編輯委員會，現(xiàn)代機械傳動手冊（第二版），北京 機械工業(yè)出版社，2002.5 145～167
[6]. 楊黎明、黃凱、李恩至、陳實現(xiàn)，機械零件設計手冊，北京 國防工業(yè)出版社，1987.6，225～287
[7]. 孫桓，機械原理， 北京 高等教育出版社，2006.5 174～201
[8]. 廖念釗、莫雨松等，互換性與技術(shù)測量(第四版)，北京 中國計量出版社，2006.7 1～117
[9]. 朱孝錄等，機械傳動設計手冊，北京 電子工業(yè)出版社，2007.7 120～357
[10]. 李曉杰，CSS-2200系列電子萬能試驗機，試驗技術(shù)與試驗機，1996年，卷36,
3～6
指導教師意見：
指導教師簽名：
年 月 日
系（教研室）審核意見：
同意指導教師意見。
系主任簽名：
年 月 日