100kN机械式疲劳试验机的研究与应用

发布时间：2021-04-18 07:33

　　长期以来,对汽车、动车、航天设备等机械产品的零部件进行动态力学性能试验已经成为零部件制造过程中的必不可少的工艺环节。目的是检验验证零部件的力学性能,确保其服役过程中耐受工作负荷的能力,强化和保证产品的质量。因此以疲劳试验为代表的动态试验装备对于产品的生产制造不但重要,而且市场需求越来越多。理论分析和试验均表明,一般被试验的试件均在弹性工作范围内工作,且内部阻尼较小,因而在对试件施加交变载荷的整个周期中,对试件施加弹性力过程中施力装置对试件做功,而在弹性恢复的半个周期内试件处于对施力装置做功。两者的功之和相互抵消,可见施加交变载荷的疲劳试验可以不需要消耗能量即可以完成试验。因此只要试验装备技术方法得当,即使做不到完全不消耗能量,至少可以大大节约能源消耗。本文结合科研课题选择100kN规格的机械式疲劳试验机系统进行相关研究。主要从以下方面展开研究。1)针对现阶段对疲劳试验机的要求,提出100kN机械式疲劳试验机的技术方案。在四种不同的工况下论证该疲劳试验机在节能方面的可行性。针对该试验机的节能原理,设计出合理的飞轮大小以满足使用要求。同时,对该试验机关键部位的轴承进行寿命计算,确保选型正确... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题的内容
        1.3.1 课题来源
        1.3.2 主要技术要求
        1.3.3 主要研究内容
    1.4 课题的关键技术
    1.5 课题创新点
第2章 机械式疲劳试验机的设计
    2.1 技术方案简述
    2.2 曲柄滑块机构的运动与动力分析
        2.2.1 机构的脉动工作方式
        2.2.2 机构的交变工作方式
        2.2.3 机构的振动工作方式——重力负载
        2.2.4 负载为摩擦型的工作情况
    2.3 节能技术
        2.3.1 变频电机节能
        2.3.2 飞轮节能
    2.4 轴承寿命计算及选型
        2.4.1 轴承基本额定寿命
        2.4.2 轴承基本额定动载荷
        2.4.3 当量动载荷
        2.4.4 疲劳试验机关键轴承的选型与计算
    2.5 关键问题与解决措施
        2.5.1 间隙对于工作性能的影响
        2.5.2 摩擦与散热
        2.5.3 加工制造
    2.6 本章小结
第3章 机械式疲劳试验机振动平衡原理
    3.1 机械振动的危害与应用
    3.2 疲劳试验机振动来源分析
    3.3 振动的平衡方案
    3.4 本章小结
第4章 机械式疲劳试验机调幅结构设计
    4.1 机械式疲劳试验机调幅设计
        4.1.1 主体结构
        4.1.2 调幅原理
    4.2 楔形块拉力计算
    4.3 伺服电机与减速机选型
    4.4 本章小结
第5章 动横梁预应力弹性锁紧技术
    5.1 典型疲劳试验机移动横梁连接
    5.2 夹紧连接原理
    5.3 横梁的预应力弹性锁紧原理
    5.4 有限元验证
        5.4.1 公式验证
        5.4.2 过盈量的计算
    5.5 动横梁预夹紧技术孔轴偏心量设置
    5.6 本章小结
第6章 机械式疲劳试验机的有限元分析
    6.1 有限元的分析内容与目的
    6.2 有限元模型的建立
        6.2.1 几何模型的简化
        6.2.2 材料属性的定义
    6.3 静力分析
        6.3.1 约束及载荷
        6.3.2 云图显示
        6.3.3 静力结果分析
    6.4 模态分析
        6.4.1 模态分析研究方法
        6.4.2 模态结果分析
    6.5 本章小结
第7章 结论与展望
    7.1 结论
    7.2 展望
参考文献
作者简介
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]可变形蜂窝结构设计与力学分析[J]. 阚文广,尹维龙.  哈尔滨工程大学学报. 2017(09)
[2]汽车稳定杆疲劳试验机加载机构的运动学分析[J]. 任梦鸿,王俊叶,权淑萍.  工程与试验. 2016(04)
[3]装配式高架栈桥结构模态分析[J]. 沈海鹏,陈徐均,苗玉基,刘为平.  解放军理工大学学报(自然科学版). 2016(01)
[4]有限元分析软件Ansys在模态分析中的应用[J]. 王宇,张俊伟,林永龙.  起重运输机械. 2013(11)
[5]提高轴承寿命及可靠性,加快行业转型升级[J]. 周宇,李兴林.  轴承. 2012(11)
[6]发动机连杆有限元网格划分方法[J]. 范汪明,王鲁,杨俊杰,胡林.  汽车零部件. 2012(08)
[7]冲击疲劳试验机加载机构运动稳定特性研究[J]. 何玲,徐诚.  机床与液压. 2011(21)
[8]ANSYS软件的优化分析介绍[J]. 刘云平,包华,陈明.  湖北生态工程职业技术学院学报. 2010(04)
[9]浅谈变频器技术在工业节能领域的应用[J]. 宁志刚.  中国新技术新产品. 2010(17)
[10]试验机行业发展概述[J]. 李春明.  机械工业标准化与质量. 2010(02)

硕士论文
[1]大型多功能试验机结构设计问题研究[D]. 卢建国.吉林大学 2016
[2]汽车驾驶室悬架振动试验台动态性能分析与研究[D]. 刘国栋.吉林大学 2015
[3]百兆牛级多功能试验系统结构力学性能研究[D]. 薛广新.吉林大学 2015
[4]直列发动机惯性力分析与平衡研究[D]. 赵剑磊.燕山大学 2014
[5]1MN静重式力标准机加载控制技术研究[D]. 张晟.吉林大学 2012
[6]摩托车发动机曲柄连杆机构惯性力平衡理论研究与试验评价[D]. 张长兴.重庆大学 2008
[7]疲劳过程中能量耗散的实验分析及其应用研究[D]. 曾伟.湖南大学 2008
[8]单缸内燃机减振技术的研究与应用[D]. 傅洪海.重庆大学 2005



本文编号：3145089