汽車減震器疲勞試驗機的畢業(yè)設計論文(編輯修改稿)
2025-07-21 21:52 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 要求，主要包括各執(zhí)行元件在各工作階段的承受的壓力、負載的大小、傳動的平穩(wěn)性、換向定位的精確性以及對系統(tǒng)的效率、溫度等的要求。(3)主機對液壓傳動系統(tǒng)控制技術(shù)的要求。主要包括伺服放大器的抗干擾，顯示器的準確性，位移和負載傳感器的靈敏度，計算機控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性(4) 主機的使用條件及工作環(huán)境的要求，如溫度、室溫、震動沖擊過大、是否具有腐蝕、最大承載等情況。 論文研究的意義目前國外的減振器生產(chǎn)有著完整的工藝過程，由于注重研發(fā)，產(chǎn)品的種類很多，已形成系列化，跟新?lián)Q代比較快。我國的減振器研究和使用較晚，相比于國外減振器設計的先進行、科學性和成熟性，我國的起點相對較低，為了更好的發(fā)展汽車減振器，對汽車減振器疲勞試驗機的性能和測試精度都要有相當嚴格的要求，由于國外企業(yè)技術(shù)的保密，我國汽車減振器疲勞試驗機任停滯在對進口產(chǎn)品的測繪與仿制階段缺乏實質(zhì)性的基礎(chǔ)理論研究和強有力的技術(shù)支撐。我國減振器試驗機行業(yè)迫切要求提高我們的自主開發(fā)能力。本課題擬定在對減振器試驗機的結(jié)構(gòu)、工作原理、設計參數(shù)、設計方法進行理論研究的基礎(chǔ)上，進行針對性的改進設計。第二章 汽車減振器疲勞試驗機總體設計步驟 試驗機的結(jié)構(gòu)示意圖的確定試驗機采用電液伺服控制，試驗振幅、試驗力、試驗頻率連續(xù)可調(diào)，試件采用四工位裝夾試驗 PC 機進行控制并顯示記錄實驗結(jié)果。主機采用兩點框架結(jié)構(gòu)，作動器下置，位移傳感器內(nèi)置于作動器的活塞內(nèi)。油源設計考慮調(diào)壓精度，過載保護，油溫控制，噪音等因素。綜上試驗機的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖 21：圖 21 試驗機的結(jié)構(gòu)示意圖 液壓系統(tǒng)原理圖的選定 選擇液壓回路(1)確定供油方式由系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖知，系統(tǒng)中的液壓缸在工作時，負載較大，運行速度比較緩慢而且要求速度均勻平穩(wěn)，考慮到各缸的運行時間，故采用內(nèi)嚙合齒輪泵供油，流量需要按照設計要求而確定。(2)擬定調(diào)速方式在此類機床液壓系統(tǒng)中，液壓缸的運行速度的控制一般采用節(jié)流閥或調(diào)速閥，根據(jù)速度負載的特性，采用可調(diào)節(jié)流閥。這種調(diào)速方式調(diào)節(jié)范圍大，不宜堵塞，通過閥的流量受溫度的影響比較小，內(nèi)漏小，進油腔與出油腔的壓力差小，一般不超過 .(3)選擇換向與速度換接回路本試驗機選用三位四通電磁換向閥（如圖 22）的快慢速換接回路，它的結(jié)構(gòu)簡單，是液壓制系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換元件。利用通電電磁鐵的吸引力推動滑閥閥芯的移動改變油流的通斷，來實現(xiàn)執(zhí)行元件的換向、啟動、停止。圖 22 滑閥和液壓缸的組合 組成液壓系統(tǒng)的原理圖的初步確定在主回路初步選定的基礎(chǔ)上，需要在增加一些輔助回路即可組成一個完整的液壓系統(tǒng)，液壓系統(tǒng)原理圖如下所示。如在油箱里放置溫度計 2，以便觀測液壓油的實時溫度，在液壓泵進口設置一個濾油器 3，在出口設置一個單向閥，在單向閥出口設置一個壓力表，以便觀測系統(tǒng)運行時的工作壓力等等。圖 23 液壓系統(tǒng)原理圖 1—油箱 2—溫度計 3—網(wǎng)式濾油器 4—空氣濾清器 5—液位計6—冷卻器 7—內(nèi)嚙合齒輪泵 8—梅花型彈性聯(lián)軸器 9—電機10—單向閥 11—溢流閥 12—直動溢流閥 13—電接點壓力表 14—高壓濾油器 15—蓄能器 16—可調(diào)節(jié)流閥 17—二位二痛換向閥18—電液伺服閥 19—液壓執(zhí)行元件 液壓系統(tǒng)的計算和選擇主要的液壓元件 本試驗機的設計的主要技術(shù)指標(1) 最大試驗力 F =45KN=20KN,精度為 20%Fs 1%。max ?(2) 試驗方式：四工位同時進行試驗；(3) 試驗行程：行程 s (mm) 8 30 70 100頻率 f (Hz) 19 10 6 5(4) 頻率范圍： 到 20Hz；(5) 試驗波形：正弦波、方波、三角波、隨機波等；(6) 試驗空間：高 寬=1200mm750mm；(7) 機架剛度： q N/m.?810? 主要液壓元件的的選擇及設計（1）液壓缸主要尺寸的確定① 工作壓力的確定本試驗機液壓系統(tǒng)中的壓力需要經(jīng)常變換和調(diào)節(jié)，為了產(chǎn)生所需要的壓力以滿足工作的需求，工作壓力 p 可根據(jù)負載的大小及機器的類型來初步確定，根據(jù)有關(guān)經(jīng)驗資料，供油壓力選擇 21Mpa 到 28Mpa 為最佳，現(xiàn)取供油壓力 Ps=28Mpa，負載壓力按系統(tǒng)效率最高原則確定，為系統(tǒng)供油壓力的三分之二時，可以獲得最佳的系統(tǒng)效率，則液壓缸的工作壓力為 P =2/3Ps=② 液壓缸內(nèi)徑 D 和活塞桿直徑 d 的確定根據(jù)試驗機的工作要求，液壓缸選取雙作用活塞，如圖 24：圖 24 液壓缸示意圖活塞桿上理論的輸出力 F，等于活塞兩側(cè)有效面積和活塞兩腔壓力差的乘積 F= （ ） （p p ） （21）4π 2Dd12則有 D= （22）???????????????221dFpπ其中D——液壓缸內(nèi)徑d——活塞桿直徑F——負載壓力 v——活塞的運動速度 p ——進油壓力1 p ——出油腔壓力2當試驗機工作在最大負載作用下時，根據(jù)液壓缸內(nèi)徑 D 與活塞桿直徑 d 的關(guān)系，由經(jīng)驗知，適合此類試驗機的設計要求的可取 d/D=，最大負載壓力為，進油腔壓力 ，出油腔壓力取 ，帶入以上公KN20Fmax???式得：D= m= =,???266??? 21?為了便于采用標準的密封元件，將液壓缸內(nèi)徑和活塞桿直徑進行標準化，查表并將液壓缸內(nèi)徑直徑圓整到近似的標準系列（GB2348——80）直徑 D=70mm?；钊麠U直徑 d，按 d/D= 及活塞桿標準系列（GB2348——80）直徑取 d=56mm.液壓缸的有效作用面積為 A = = =14cm ，由p??2dD4π ???π 2 A = = = (m )pLP6則，所設計的液壓缸內(nèi)徑和活塞直徑能滿足使用要求。③ 液壓缸壁厚和外徑的確定。液壓缸的厚度一般是指剛筒結(jié)構(gòu)最薄處的厚度，是由液壓缸的強度條件來計算的。從材料力學知識可知，承受壓力的圓筒，其內(nèi)應力分布規(guī)律因壁厚的不同而不同，一般設計計算時，可分為薄壁圓筒和厚壁圓筒。此類液壓缸采用薄壁圓筒就可以滿足使用要求，即有液壓缸內(nèi)徑 D 與其壁厚 的比值 D/d 10。按薄壁圓筒公式可??得： （23）???2Py?式中 ——液壓缸壁厚（m）?D——液壓缸內(nèi)徑（m）——實驗壓力，一般取工作壓力的 到 倍（Mpa） ，取 = yP——剛筒材料的允許應力。鍛鋼： =110——120Mpa。鑄鐵： =110——????????? =120Mpa. 將數(shù)值帶入公式可得：m=,所以可取液壓缸缸壁厚度 =310278??? ?液壓缸缸體的厚度可由公式：D D+2 (24)1??帶入數(shù)值得 D 70mm+2 10mm=④ 液壓缸缸體長度的確定液壓缸缸體長度，可根據(jù)執(zhí)行機構(gòu)實際工作的最大行程來確定，本試驗機的最大試驗行程為 L=100，并參照液壓缸活塞行程參數(shù)系列標準（GB2349——80）來選取標準值，取 =120mm。L?⑤ 液壓缸主要零件的材料和技術(shù)要求液壓缸主要零件如缸體、活塞、活塞桿、缸蓋的材料和技術(shù)要求見下表：零名稱件 材料 主要表面粗糙度 技術(shù)要求缸體無縫鋼管：45液壓缸內(nèi)圓柱表面粗糙度為R —?（1）內(nèi)徑用 H8—H9 的配合（2）內(nèi)徑圓度圓柱度不大于直徑公差之半（3）缸體與端蓋采用螺紋連接，螺紋采
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