混合驱动钢板弹簧疲劳试验机机械系统总体设计

发布时间：2017-05-30 22:09

  本文关键词：混合驱动钢板弹簧疲劳试验机机械系统总体设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：板簧是汽车常用的弹性元件,常因疲劳失效。影响疲劳的因素太多,至今没有一种理论计算方法可以准确预测疲劳寿命,因此疲劳试验显得尤为重要,板簧疲劳试验机是获得板簧寿命数据的一种有效工具。 偏心轮板簧疲劳试验机是一种工作可靠,结构简单,功耗小,控制系统简单的板簧疲劳试验机,被广泛使用；但偏心轮板簧疲劳试验机在调节振幅时必须停机改变杆长,过程复杂且为有级调整,因此其调节性能方面也受到一定的限制。 本文是以江西某汽车配件公司的生产和试验需要,对其使用的偏心轮板簧疲劳试验机改进设计。在方案上选用2自由度机构,确定了双曲柄七杆机构的基本架构；并建立数学模型对机构进行运动学和动力学分析,用Matlab对其进行计算和simulink仿真。判断方案可行后,开展试验机的总体设计和主要零部件设计,完成了一台疲劳试验机设计的过程。 该疲劳试验机不仅具有偏心轮板簧疲劳试验机的优点,动力电机采用常规电机、调节电机采用伺服电机的混合驱动的方式,在原理上更具有柔性。通过改变两曲柄的角度差改变振幅,可实现不停机无级调整。
【关键词】：疲劳试验机 两自由度机构 混合驱动 钢板弹簧
【学位授予单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TH871.3
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 第1章 绪论8-18
• 1.1 问题的引出8-9
• 1.1.1 疲劳问题及起源8-9
• 1.1.2 疲劳试验的目的和意义9
• 1.2 汽车钢板弹簧疲劳试验机简介9-12
• 1.2.1 汽车板簧的定义及作用10
• 1.2.2 板簧的失效及分析方法10-11
• 1.2.3 板簧疲劳试验机的定义及意义11-12
• 1.3 板簧疲劳试验机研究领域的现状及趋势12-16
• 1.3.1 板簧疲劳试验机的研究现状12-15
• 1.3.2 板簧疲劳试验机的发展趋势15-16
• 1.4 板簧试验的重要参数16
• 1.5 设计的工具16-17
• 1.6 本论文研究的内容17-18
• 第2章 板簧疲劳试验机的数学模型18-34
• 2.1 板簧疲劳试验机的方案设计18-22
• 2.1.1 双曲柄平面七杆机构18-21
• 2.1.2 机构的优点21-22
• 2.2 平面矢量环与矢量链简介22-24
• 2.2.1 平面矢量22-23
• 2.2.2 平面矢量环和矢量链23-24
• 2.3 双曲柄平面七杆机构数学模型24-34
• 2.3.1 机构的矢量环方程和矢量链方程25
• 2.3.2 机构的运动参数方程25-27
• 2.3.3 非线性方程求解法简介27-32
• 2.3.4 机构的尺寸综合32-34
• 第3章 双曲柄平面七杆机构Simulink运动学仿真34-49
• 3.1 运动参数求解34-41
• 3.1.1 位置、速度、加速度问题的求解34-38
• 3.1.2 幅值最大值、最小值及平均值问题的求解38-41
• 3.2 运动参数的解与Simulink仿真41-47
• 3.2.1 位置、速度、加速度的解与Simulink仿真41-45
• 3.2.2 幅值最大值、最小值及平均值的解与Simulink仿真45-47
• 3.3 运动参数结果分析47-49
• 第4章 混合驱动板簧疲劳试验机机械系统总体设计49-65
• 4.1 总体设计方案的拟定50-53
• 4.2 动力系统设计53-59
• 4.2.1 常规原动机的选用53-58
• 4.2.2 伺服电机的选用58-59
• 4.3 传动系统设计59-63
• 4.3.1 传动系统机构设计59-62
• 4.3.2 振幅调节机构设计62-63
• 4.4 执行系统设计63-65
• 第5章 主要传动零件及附件设计65-81
• 5.1 传动齿轮设计65-74
• 5.1.1 传动轴转矩计算65-66
• 5.1.2 4-5-6-H周转轮系的设计66-70
• 5.1.3 1-2-3定轴轮系的设计70-73
• 5.1.4 传动齿轮相关参数73-74
• 5.2 V带设计74-76
• 5.3 飞轮转动惯量的设计76-78
• 5.4 卡位片夹头的设计78-79
• 5.5 托辊小车的设计79-81
• 第6章 结论与展望81-83
• 6.1 结论81-82
• 6.2 进一步工作方向82-83
• 致谢83-84
• 参考文献84-86
• 附录A Matlab源程序86-89
• 源程序一：牛顿-辛普森求解运动参数86-87
• 源程序二：幅值的最大值/最小值/平均值问题的非线性方程求解87-88
• 源程序三：试验机的功率和等效阻力矩的计算88-89

【参考文献】

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本文编号：408037