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2015 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
題 目 螺旋彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)
學(xué) 院
專 業(yè) _
姓 名 班 級(jí)
指導(dǎo)教師
起止日期
201年 月 日
畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告
1、 課題研究的目的和意義：
螺旋彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)是在各種條件、環(huán)境下測(cè)定螺旋彈簧等的機(jī)械性能、工藝性能、內(nèi)部缺陷和校驗(yàn)彈簧疲勞的精密測(cè)試儀器，可以對(duì)材料彈簧疲勞等試驗(yàn)。在研究探索新材料、新工藝、新技術(shù)和新結(jié)構(gòu)的過程中，試驗(yàn)機(jī)是一種不可缺少的重要測(cè)試儀器。廣泛應(yīng)用于機(jī)械、冶金、石油、化工、建材、建工、航空航天、造船、交通運(yùn)輸、等工業(yè)部門以及大專院校、科研院所的相關(guān)實(shí)驗(yàn)室。對(duì)有效使用材料、改進(jìn)工藝、提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本、保證產(chǎn)品安全可靠等都具有重要作用。
中國(guó)螺旋彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)的現(xiàn)狀驗(yàn)機(jī)制造行業(yè)在舊中國(guó)是空白，中華民共和國(guó)成立后，黨和政府十分重視我國(guó)計(jì)量檢測(cè)事業(yè)的歷史悠久，但試計(jì)量檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展，采取了許多重要措來發(fā)展儀器儀表工業(yè)。經(jīng)過五十多年的努力，我國(guó)材料試驗(yàn)機(jī)的制造，從無到有從小到大，從單參數(shù)到多參數(shù)，從靜態(tài)到動(dòng)態(tài)，逐步發(fā)展成初具規(guī)模，負(fù)荷試驗(yàn)機(jī)（如沖擊試驗(yàn)機(jī)和疲勞試驗(yàn)機(jī)等）的能力，有效地促進(jìn)了國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)的發(fā)展。 長(zhǎng)期以來，試驗(yàn)機(jī)也一直是歐美對(duì)我國(guó)尖端科研課題限制出口的產(chǎn)品。我國(guó)的國(guó)防科技工業(yè)和其它部門的科產(chǎn)業(yè)，就必須走自主創(chuàng)新的道路。在新三思集團(tuán)研院所不能直接進(jìn)口某些關(guān)鍵材料試驗(yàn)的儀器設(shè)備。所以，要發(fā)展中國(guó)的試驗(yàn)機(jī)公司為首的中國(guó)試驗(yàn)機(jī)民營(yíng)企業(yè)的不斷努力下，中國(guó)試驗(yàn)機(jī)的技術(shù)水平得到了長(zhǎng)足的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)與國(guó)外的試驗(yàn)機(jī)技術(shù)水平的差距正在逐步的縮小。
該設(shè)計(jì)培養(yǎng)了學(xué)生綜合運(yùn)用各學(xué)科的基本理論、專業(yè)知識(shí)和基本技能，提高分析與解決實(shí)際問題的能力，同時(shí)還培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立工作能力、開發(fā)創(chuàng)造能力，其就是對(duì)學(xué)生自身綜合素質(zhì)的考驗(yàn)和提升。《螺旋彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)》是在學(xué)完了機(jī)械制圖、機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械工程材料等的基礎(chǔ)下，進(jìn)行的一個(gè)全面的考核。本次設(shè)計(jì)也要培養(yǎng)自己的自學(xué)與創(chuàng)新能力。因此本次設(shè)計(jì)綜合性和實(shí)踐性強(qiáng)、涉及知識(shí)面廣。所以在設(shè)計(jì)中既要注意基本概念、基本理論，又要注意生產(chǎn)實(shí)踐的需要，只有將各種理論與生產(chǎn)實(shí)踐相結(jié)合，才能很好的完成本次設(shè)計(jì)。
二、研究?jī)?nèi)容
（1）彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)的需求分析。
（2）彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
（3）確定彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)，設(shè)計(jì)主要零部件并進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。
（4）繪制主要零件圖和裝配圖。
（5）整理并組織相關(guān)材料，完成設(shè)計(jì)圖及設(shè)計(jì)說明書的撰寫。
3、 設(shè)計(jì)方案
1.方案一
電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力由渦桿傳到渦輪軸，然后通過蝸輪傳至錐齒輪，再通過錐齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞到絲杠。與此同時(shí)與絲杠配合的絲杠螺母則帶動(dòng)橫梁上下運(yùn)動(dòng)，而下夾具則是固定在試驗(yàn)臺(tái)上，至此完成試驗(yàn)。如圖1所示：
圖1方案一示意圖
2方案二
電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力后輸出到減速器，然后進(jìn)入渦輪蝸桿傳動(dòng)系統(tǒng)，進(jìn)一步減速并改變運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn)方向后，通過鏈傳動(dòng)系統(tǒng)傳遞到絲杠。由鏈輪的轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。與此同時(shí)與絲杠配合的絲杠螺母則帶動(dòng)橫梁上下運(yùn)動(dòng)，而下夾具則是固定在試驗(yàn)臺(tái)上，至此完成試驗(yàn)。如圖2所示：
圖2 方案二示意圖
3方案三
電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生動(dòng)力后輸出到減速器，然后由直齒輪帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)。絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)兩個(gè)絲杠螺母同步背向或相向運(yùn)動(dòng)，兩個(gè)連桿同時(shí)遠(yuǎn)離或靠近。這就使下夾具所在試驗(yàn)臺(tái)向上或向下運(yùn)動(dòng)。上面橫梁可以固定，也可以在液壓、絲杠等外力驅(qū)動(dòng)下上下運(yùn)動(dòng)，至此完成試驗(yàn)。如圖3所示：
圖3方案三示意圖
4方案四
本方案與上述兩種文件有所不同，本方案是由油泵驅(qū)動(dòng)油缸里的活塞提供外部試驗(yàn)力。油泵輸出油經(jīng)進(jìn)油管達(dá)到液壓缸，然后經(jīng)回油管路流回回油缸再次利用。此方案要求液壓系統(tǒng)要有較精確的控制閥的配合才能實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)?zāi)康?。而目前液壓控制閥與計(jì)算機(jī)控制聯(lián)系越來越密切，國(guó)外在計(jì)算機(jī)控制領(lǐng)域取得了較大進(jìn)展，可惜的是我國(guó)控制系統(tǒng)方面還較薄弱。如圖4所示：
圖4方案四示意圖
5方案五
本機(jī)采用傳統(tǒng)的連桿機(jī)構(gòu)。機(jī)械部分由電機(jī)、偏心裝置、隨動(dòng)器、直線導(dǎo)軌、夾具等組成。動(dòng)力由變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)輸出, 通過減速器、軸承座、偏心裝置傳遞至連桿, 帶動(dòng)壓盤對(duì)彈簧進(jìn)行壓縮 (或拉伸) 往復(fù)疲勞試驗(yàn)。如圖 1 所示。對(duì)導(dǎo)向裝置產(chǎn)生較大的側(cè)向力 , 設(shè)計(jì)的壓力角盡量減小, 采用加長(zhǎng)連桿的方式; 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì), 導(dǎo)向裝置采用直線導(dǎo)軌。這樣, 不僅簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu), 降低了成本,而且試驗(yàn)機(jī)在運(yùn)行過程中, 同樣穩(wěn)定、可靠。彈簧預(yù)壓力的調(diào)節(jié), 方便、輕捷。對(duì)導(dǎo)向裝置產(chǎn)生較大的側(cè)向力 , 設(shè)計(jì)的壓力角盡量減小, 采用加長(zhǎng)連桿的方式; 導(dǎo)向裝置的設(shè)計(jì), 導(dǎo)向裝置采用直線導(dǎo)軌。這樣, 不僅簡(jiǎn)化了結(jié)構(gòu), 降低了成本,而且試驗(yàn)機(jī)在運(yùn)行過程中, 同樣穩(wěn)定、可靠。彈簧預(yù)壓力的調(diào)節(jié), 方便、輕捷。
圖5 方案5示意圖
四、預(yù)期成果
（1）螺旋彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)繪制主要零件圖和裝配圖。
（2）整理并組織相關(guān)材料螺旋彈簧疲勞試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)，完成設(shè)計(jì)圖及設(shè)計(jì)說明書的撰寫。
五、進(jìn)度安排
14.12.01-15.02.10 調(diào)研并且查閱參考文獻(xiàn)，完成開題報(bào)告；
15.02.11-15.03.28 查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)完成計(jì)算繪圖，穿插教師指導(dǎo)
15.4.1-15.04.10 設(shè)計(jì)說明書撰寫
15.4.11-15.04.20 完成全部畢業(yè)設(shè)計(jì)工作
六．參考文獻(xiàn)
[1]. 吳宗澤、羅圣國(guó)，機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三版）， 北京 高等教育出版社，2006.5 4～170
[2]. 濮良貴、紀(jì)名剛等，機(jī)械設(shè)計(jì)（第八版），北京 高等教育出版社，2006.6 186～272
[3]. 成大先等，機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第四版）北京 化學(xué)工業(yè)出版社，2001.11 210～351
[4]. 王中發(fā)、吳宗澤，實(shí)用機(jī)械設(shè)計(jì)，北京理工大學(xué)出版社，1998.2
[5]. 《現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)》編輯委員會(huì)，現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)（第二版），北京 機(jī)械工業(yè)出版社，2002.5 145～167
[6]. 楊黎明、黃凱、李恩至、陳實(shí)現(xiàn)，機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京 國(guó)防工業(yè)出版社，1987.6，225～287
[7]. 孫桓，機(jī)械原理， 北京 高等教育出版社，2006.5 174～201
[8]. 廖念釗、莫雨松等，互換性與技術(shù)測(cè)量(第四版)，北京 中國(guó)計(jì)量出版社，2006.7 1～117
[9]. 朱孝錄等，機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè)，北京 電子工業(yè)出版社，2007.7 120～357
[10]. 李曉杰，CSS-2200系列電子萬能試驗(yàn)機(jī)，試驗(yàn)技術(shù)與試驗(yàn)機(jī)，1996年，卷36,
3～6
指導(dǎo)教師意見：
指導(dǎo)教師簽名：
年 月 日
系（教研室）審核意見：
同意指導(dǎo)教師意見。
系主任簽名：
年 月 日