【正文】 構(gòu)簡(jiǎn)單，但由磨損而產(chǎn)生的軸向 間隙不能補(bǔ)償，只適合在精度要求較低的螺旋中使用。 mm； k－鍵與輪轂鍵槽的接觸高度， k=，此處 h 為鍵的高度，單位為 mm； l－鍵的工作長(zhǎng)度，單位為 mm，圓頭平鍵 l=Lb=366=30mm，這里 L 為鍵的公稱長(zhǎng)度，單位為 mm,b 為鍵的寬度，單位為 mm； d－軸的直徑，單位為 mm； ［σ p］ －鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用壓力，單位為 62得，［σ p］ =120Mpa。 剪切強(qiáng)度校核 ： M P aM P aDb uF 1 3 52 4 5 0 0 0 ??????? ??? 滿足要求 。 [σ ]－滑動(dòng)絲杠螺母副的許用彎曲應(yīng)力，單位為 Mpa，查表 513 得， [σ b]=[σ ]=225Mpa。 螺紋牙的彎曲強(qiáng)度校核公式為： ][62 bb uDbFl ??? ?? 螺紋牙的剪切強(qiáng)度校核公式為： ][??? ?? DbuF 式中： b－絲杠螺母副螺紋牙根部的厚度，單位為 mm， b==。 A－絲杠工作面積（單位為 2mm ）； H— 絲杠螺母副高度（單位為 mm）， H=49mm P— 絲杠螺紋螺距（單位為 mm）， P=8mm； d2－絲杠螺紋中徑（單位為 mm）； h－絲杠螺紋工作高度（單位為 mm）， h=； M P apM P ahHdFPp 13][8 9 85 0 0 02 ?????? ??? ?? 滿足耐磨性。 mm。因此 , 為保證機(jī)床安裝 調(diào)試后能正常運(yùn)轉(zhuǎn)和工作 , 必須對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行一系列的校核和驗(yàn)算 5 自鎖性校核 ????????????28232230c o s2c o sc o sa r ct gdPa r ct ga r ct gfa r ct gfa r ct gv???? 滿足了自鎖性的要求 絲杠螺紋的強(qiáng)度校核 查材料手冊(cè)得，滑動(dòng)螺母副材料的許用應(yīng)力［σ］ =225Mpa。查表 512滑動(dòng)螺旋副材料的許用壓力 [p]及摩擦系數(shù) f 得，許用壓力為 取 [p]=13MPa 摩擦系數(shù) f 為 取f=。與矩形螺紋相比，傳動(dòng)效率略低，但工藝性好，牙根強(qiáng)度高，對(duì)中性好。由于該實(shí)驗(yàn)儀采用雙絲杠傳動(dòng)，所以每根絲杠所承受的最 大載荷為 150KN,由于最大傳動(dòng)速度為 200mm/min，是低速傳動(dòng)，所以選定絲杠螺母副材料為中碳鋼，牙型為等腰梯形，牙型角α =30176。錐齒輪， z1 =18， z2 =48。 過(guò)載能力 電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，必須保證有一定的過(guò)載能力，特別是在短期工作時(shí)，由于電動(dòng)機(jī)的慣性很大，電動(dòng)機(jī)在短期內(nèi)承受的高于額定功率若干倍的負(fù)載功率時(shí)仍可保證 Qmax〈 Qa，故此時(shí)，決定電動(dòng)機(jī)容量的主要因素，不是發(fā)熱能力而是電動(dòng)機(jī)的過(guò)載能力，既所需的電動(dòng)機(jī)的最大轉(zhuǎn)矩 Tmax 或最大允許電流 Imax 必須大于運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩 Tmax 和最大負(fù)載電流 Imax； 啟動(dòng)能力 除了正確選擇容量外，還需根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的要求，技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)以及工作環(huán)境等條件來(lái)正確選擇電動(dòng)機(jī)種類(lèi)、電壓、轉(zhuǎn)速、電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)形式。如果容量小了，一方面不能充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備的能力，使生產(chǎn)效率降低；另一方面電機(jī)經(jīng)常在過(guò)載下運(yùn)行，則會(huì)使其過(guò)早損 壞，同時(shí)還可能出現(xiàn)啟動(dòng)困難，經(jīng)受不起沖擊，若電動(dòng)機(jī)容量選大了，則不僅使設(shè)備投資費(fèi)用增大，而且由于電動(dòng)機(jī)經(jīng)常在過(guò)載下運(yùn)行，運(yùn)行效率和功率因數(shù)則下降。 試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)要求選用直流調(diào)速電機(jī)。 （ 5） 根據(jù)生產(chǎn) 機(jī)械的最高轉(zhuǎn)速和對(duì)電力傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)的過(guò)渡過(guò)程性能的要求，以及機(jī)械減速機(jī)構(gòu)的復(fù)雜程度，選擇電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速。 （ 3） 根據(jù)使用場(chǎng)所的環(huán)境條件，如溫度、濕度、灰塵、雨水、瓦斯以及腐蝕和易燃?xì)怏w等考慮必要的保護(hù)方式，選擇電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)型式。所選電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)留有余量，負(fù)荷率一般取 ～ 。 電機(jī)的選擇 選擇電機(jī)應(yīng)考慮的問(wèn)題 （ 1） 根據(jù)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)和生產(chǎn)工藝對(duì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速等要求，選擇電動(dòng)機(jī)類(lèi)型。 (5) 接口電路： 接口電路用來(lái)將 USB 總線控制邏輯轉(zhuǎn)換成與各種操作相關(guān)的控制信號(hào)。 (4)開(kāi)關(guān)量輸入輸出電路： 本模塊還提供了各 8 路的 開(kāi)關(guān)量輸入輸出信號(hào)通道。 A／ D 轉(zhuǎn)換器的模擬輸入信號(hào)幅度由跨接器 JP1 選擇， A／ D 轉(zhuǎn)換后的輸出代碼形式由跨接器 JP2 選擇，可分別輸出二進(jìn)制原碼或雙極性偏移二進(jìn)制碼。 (3)模數(shù)轉(zhuǎn)換電路： 12 位逐次逼近式 A／ D轉(zhuǎn)換器 ADS774 片內(nèi)自帶精密基準(zhǔn)源，并經(jīng)激光修調(diào)，具有較高的轉(zhuǎn)換速率和轉(zhuǎn)換精度，其轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為 S。 (1) 模擬多路開(kāi)關(guān)選通電路： 模擬通道開(kāi)關(guān)由 2片 ADG508（或同類(lèi)產(chǎn)品）及跨接器 JP3組成，可以從 16 路單端信號(hào)或 8 路雙端信號(hào)中任選一路，送入差分放大器。其輸入的模擬信號(hào)由模塊的 25 芯 D型插頭直接接入。 USB7310 模入接口模塊允許采用 16 路單端輸入方式或 8 路雙端輸入方式。由 USB7310 直接輸出電壓值，給相應(yīng)的控制器去控制直流調(diào)速電機(jī)，通過(guò)同步帶帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，直接傳遞給中橫梁進(jìn)行上下移動(dòng)。 主要技術(shù)指標(biāo)： 最大試驗(yàn)力： 300KN， 實(shí)時(shí)顯示 最大變形量： 10mm ， 實(shí)時(shí)顯示 橫梁移動(dòng)速度： 兩 路傳感器信號(hào)（力值由負(fù)荷傳感器傳遞，變形由引伸計(jì)傳遞），通過(guò)放大，接入中泰公司生產(chǎn)的 USB7310板卡進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換，然后通過(guò) USB接口與計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)處理，并在屏幕上實(shí)時(shí)顯示實(shí)際測(cè)量值。 方案論證 基于 USB 接口的鋼絞線性能檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要 檢測(cè) 鋼絞線的拉伸性能，就是 鋼絞線的受力 與伸長(zhǎng)量之間的關(guān)系，其設(shè)計(jì)過(guò)程可以分成兩部分 ，機(jī)械部分設(shè)計(jì)與電路部分設(shè)計(jì)。 選此課題的意義 隨著現(xiàn)代預(yù)應(yīng)力 的技術(shù) 不斷發(fā)展， 在高層建筑、涵洞、 橋梁、 核電站等大型現(xiàn)代化建筑結(jié)構(gòu)中，鋼絞線的應(yīng)用越來(lái)越廣泛， 尤其是在預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 題 目 基于 USB 接口的 鋼絞線 性能 檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 1 1 前言 選題背景 我國(guó)鋼絞線試驗(yàn)機(jī)的現(xiàn)狀 我國(guó)鋼絞線專(zhuān)用試驗(yàn)機(jī)的生產(chǎn)和研發(fā)已經(jīng)達(dá)到較高的水平，產(chǎn)品 類(lèi)型多種多樣，暢銷(xiāo)國(guó)內(nèi)外。 目前，鋼絞線專(zhuān)用試驗(yàn)機(jī)可以對(duì)鋼絞線的多種性能進(jìn)行檢測(cè)，特別是一些電子電氣元件的出現(xiàn)以及電腦控制技術(shù)的發(fā)展，使鋼絞線性能被測(cè)量的更精確，但是，鋼絞線試驗(yàn)機(jī)仍有很多可提高的地方，許多技術(shù)還需要改善。目前國(guó)內(nèi)的鋼絞線預(yù)應(yīng)力施工都是 用生產(chǎn)廠家或檢測(cè)單位提供的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行理論計(jì)算 的，并以此作為控制張拉的一種手段，因此生產(chǎn)廠家或檢測(cè)單位如何精 確有效 的 測(cè)定鋼絞線的力學(xué)性能參數(shù)有著重要的實(shí)際意義。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 用微機(jī)測(cè)量 的技 術(shù)，控制一定速度，對(duì)鋼絞線施加一定 拉力，檢測(cè)拉力和變形 這兩路參數(shù)，通過(guò)數(shù)據(jù) 的 處理，計(jì)算出彈性模量、非比例應(yīng)力、強(qiáng)度、延伸率等特征參數(shù)。整個(gè)試驗(yàn)過(guò) 程結(jié)束后，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析計(jì)算，最后得出相關(guān)結(jié)果。 2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng) 經(jīng) 過(guò)控制器，經(jīng)調(diào)速系統(tǒng)控制 直流調(diào)速 電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)減速系統(tǒng)減速后通過(guò)精 密絲杠副帶動(dòng)移動(dòng)橫梁上升、下降，完成試樣的拉伸、壓縮、彎曲、 等多種力學(xué)性能試驗(yàn)，噪音低， 無(wú)污染、 效率高，具有非常寬的調(diào)速范圍和橫梁移動(dòng)距離，另外配置種類(lèi)繁多的試驗(yàn)附具，在金屬、非金屬、復(fù)合材料及制品的力學(xué)性能試驗(yàn)方面，具有非常廣闊的應(yīng)用前景。用戶可根據(jù)需要選擇測(cè)量單極性信號(hào)或雙極性信號(hào)。 USB7310 模入接口模塊主要由模擬多路開(kāi)關(guān)選通電路、 差分放大 電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、開(kāi)關(guān)量輸入輸出電路和接口控制邏輯電路組成。 (2)差分放大器電路： 差分放大器由 1個(gè)運(yùn)算放大器 AD620以及相關(guān)的電阻組成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的儀用差分放大器，用以對(duì)通道開(kāi)關(guān)選中的模擬信號(hào)進(jìn)行變換處理。