气缸CJ2B10-50可靠性试验平台建设与其失效机理研究
发布时间：2021-10-05 14:55
气压传动是以压缩空气为工作介质来传递动力和控制信号,控制和驱动各种机械和设备,以实现生产过程机械化,自动化的一门技术。它是流体传动及控制学科的一个重要分支。由于气动是以压缩空气为工作介质具有防火,防爆、防电磁干扰,抗振动、冲击、辐射,无污染,结构简单,工作可靠等特点,在机械工业、冶金工业、食品工业、航空航天、国防建设等各个部门得到了广泛的应用。在气动系统中,气缸作为最多的一种执行机构,其设计的可靠性是实现整个系统安全、可靠的基本前提条件。本论文首先通过对可靠性、有限元、可靠性试验、疲劳等相关理论的学习,研究。查阅相关气动行业中气缸可靠性测试方法。针对SMC公司CJ2B10-50气缸,设计并实现了一套气缸可靠性测试系统。包括气动实验回路设计、测试控制系统设计、以及测试数据采集分析等。测试控制系统基于STM32F103ZCT6单片机,设计了USB接口模块,SD卡、文件系统等。该气缸可靠性测试系统在长达一年的不间断试验测试以及试验获得的大量数据表明,该可靠性测试系统运行稳定可靠,数据采集、存储、分析方便、满足气缸可靠性测试要求。针对气缸可靠性试验的同时,基于有限元分析以及疲劳寿命预测等相关理...
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景和研究意义
1.2 课题来源与意义
1.3 论文主要工作及组织结构
第二章 相关理论基础与研究方法
2.1 可靠性基本理论
2.1.1 可靠度及可靠度函数
2.1.2 平均寿命
2.2 气缸可靠性测试方法
2.2.1 Round Robin 试验法
2.2.2 加速寿命试验法
2.3 有限元分析理论
2.3.1 有限元分析方法定义
2.3.2 有限元软件 ANSYS 介绍
2.3.3 有限元分析法的基本步骤
2.4 疲劳分析理论
2.4.1 疲劳定义
2.4.2 疲劳强度、疲劳极限与疲劳寿命
2.4.3 疲劳设计方法
2.4.4 确定疲劳寿命的方法
2.4.5 疲劳曲线
2.5 可靠性失效分析
2.5.1 失效分析主要思路
2.6 本章小结
第三章 气缸可靠性试验系统设计与实现
3.1 气动试验平台设计
3.1.1 空气压缩机选型
3.1.2 气源处理元件
3.1.3 气动元件选型
3.1.4 气动辅助元件选型
3.1.5 质量流量计选型
3.1.6 激光位移传感器
3.1.7 气缸试验平台
3.1.8 气动可靠性测试回路
3.2 数据采集控制系统设计
3.2.1 USB 接口设计
3.2.2 SD 卡存储与FAT32 设计
3.2.3 其他接口电路设计
3.2.4 可靠性测试平台应用软件设计
3.3 气缸可靠性参数测量方法与试验结果
3.3.1 动作时间参数测量
3.3.2 最低动作压力参数测量
3.3.3 泄露量参数测量
3.4 气缸可靠性试验测试结果
3.5 本章总结
第四章 气缸可靠性有限元分析
4.1 气缸端盖有限元建模
4.1.1 ANSYS 建模的基本方法
4.1.2 ANSYS 建模的基本过程
4.1.3 气缸端盖在ANSYS 中建模实现
4.2 气缸端盖静力分析
4.3 基于ANSYS 软件的气缸疲劳分析
4.3.1 ANSYS 中的疲劳分析的基本思路
4.3.2 ANSYS 中的疲劳计算步骤
4.4 气缸端盖疲劳分析在ANSYS 中的实现
4.4.1 S-N 曲线的确定
4.4.2 疲劳寿命分析
4.5 提高气缸端盖疲劳强度措施
4.6 本章小结
第五章 结论和展望
5.1 论文总结
5.2 对未来的展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元的机械零件可靠性设计方法[J]. 李刚,刘混举. 机械工程与自动化. 2010(01)
[2]基于弯曲疲劳试验的铝合金车轮有限元分析[J]. 支瑞红. 机械管理开发. 2009(06)
[3]汽车前横梁疲劳寿命试验研究[J]. 朱茂桃,乔宝权,韩兵. 拖拉机与农用运输车. 2009(02)
[4]小型汽油机缸盖有限元强度分析[J]. 王凯,赵雨东. 内燃机. 2008(06)
[5]基于MSP430和SD卡的FAT16文件系统的设计[J]. 罗小刚,张焱,彭承琳. 电子技术应用. 2008(11)
[6]便携式工业刻印机SD卡文件系统的设计[J]. 陈光洪,刘俊. 工业控制计算机. 2008(10)
[7]气缸可靠性试验装置的研制[J]. 孙立军,李峥,张涛. 液压与气动. 2008(08)
[8]某柴油机气缸盖疲劳的可靠性预测[J]. 胡定云,陈泽忠,温世杰,周海涛. 车用发动机. 2008(S1)
[9]高性能中速柴油机气缸套设计研究[J]. 杨鹏,吴金源,黄立贤,张于雅,黄汉龙,夏倩. 柴油机. 2007(01)
[10]气缸加速寿命试验方法的研究[J]. 贾继涛,祁晓野,陈娟,马俊功. 液压与气动. 2006(12)
硕士论文
[1]全自动研磨机的研究和设计[D]. 詹承先.厦门大学 2008
本文编号：3419976
【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：72 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 课题背景和研究意义
1.2 课题来源与意义
1.3 论文主要工作及组织结构
第二章 相关理论基础与研究方法
2.1 可靠性基本理论
2.1.1 可靠度及可靠度函数
2.1.2 平均寿命
2.2 气缸可靠性测试方法
2.2.1 Round Robin 试验法
2.2.2 加速寿命试验法
2.3 有限元分析理论
2.3.1 有限元分析方法定义
2.3.2 有限元软件 ANSYS 介绍
2.3.3 有限元分析法的基本步骤
2.4 疲劳分析理论
2.4.1 疲劳定义
2.4.2 疲劳强度、疲劳极限与疲劳寿命
2.4.3 疲劳设计方法
2.4.4 确定疲劳寿命的方法
2.4.5 疲劳曲线
2.5 可靠性失效分析
2.5.1 失效分析主要思路
2.6 本章小结
第三章 气缸可靠性试验系统设计与实现
3.1 气动试验平台设计
3.1.1 空气压缩机选型
3.1.2 气源处理元件
3.1.3 气动元件选型
3.1.4 气动辅助元件选型
3.1.5 质量流量计选型
3.1.6 激光位移传感器
3.1.7 气缸试验平台
3.1.8 气动可靠性测试回路
3.2 数据采集控制系统设计
3.2.1 USB 接口设计
3.2.2 SD 卡存储与FAT32 设计
3.2.3 其他接口电路设计
3.2.4 可靠性测试平台应用软件设计
3.3 气缸可靠性参数测量方法与试验结果
3.3.1 动作时间参数测量
3.3.2 最低动作压力参数测量
3.3.3 泄露量参数测量
3.4 气缸可靠性试验测试结果
3.5 本章总结
第四章 气缸可靠性有限元分析
4.1 气缸端盖有限元建模
4.1.1 ANSYS 建模的基本方法
4.1.2 ANSYS 建模的基本过程
4.1.3 气缸端盖在ANSYS 中建模实现
4.2 气缸端盖静力分析
4.3 基于ANSYS 软件的气缸疲劳分析
4.3.1 ANSYS 中的疲劳分析的基本思路
4.3.2 ANSYS 中的疲劳计算步骤
4.4 气缸端盖疲劳分析在ANSYS 中的实现
4.4.1 S-N 曲线的确定
4.4.2 疲劳寿命分析
4.5 提高气缸端盖疲劳强度措施
4.6 本章小结
第五章 结论和展望
5.1 论文总结
5.2 对未来的展望
致谢
参考文献
攻读硕士期间取得的研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于有限元的机械零件可靠性设计方法[J]. 李刚,刘混举. 机械工程与自动化. 2010(01)
[2]基于弯曲疲劳试验的铝合金车轮有限元分析[J]. 支瑞红. 机械管理开发. 2009(06)
[3]汽车前横梁疲劳寿命试验研究[J]. 朱茂桃,乔宝权,韩兵. 拖拉机与农用运输车. 2009(02)
[4]小型汽油机缸盖有限元强度分析[J]. 王凯,赵雨东. 内燃机. 2008(06)
[5]基于MSP430和SD卡的FAT16文件系统的设计[J]. 罗小刚,张焱,彭承琳. 电子技术应用. 2008(11)
[6]便携式工业刻印机SD卡文件系统的设计[J]. 陈光洪,刘俊. 工业控制计算机. 2008(10)
[7]气缸可靠性试验装置的研制[J]. 孙立军,李峥,张涛. 液压与气动. 2008(08)
[8]某柴油机气缸盖疲劳的可靠性预测[J]. 胡定云,陈泽忠,温世杰,周海涛. 车用发动机. 2008(S1)
[9]高性能中速柴油机气缸套设计研究[J]. 杨鹏,吴金源,黄立贤,张于雅,黄汉龙,夏倩. 柴油机. 2007(01)
[10]气缸加速寿命试验方法的研究[J]. 贾继涛,祁晓野,陈娟,马俊功. 液压与气动. 2006(12)
硕士论文
[1]全自动研磨机的研究和设计[D]. 詹承先.厦门大学 2008
本文编号：3419976
本文链接：https://www.wllwen.com/jixiegongchenglunwen/3419976.html
