设计描述：

文档包括:
Word版设计说明书1份，共54页，约17000字
外文翻译一份
开题报告一份

CAD版本图纸，共7张

目  录

目  录 2
第1章 绪论 1
1.1 课题的提出 1
1.1.1 课题的研发背景 1
1.1.2 课题的意义 1
1.2 国内外试验机的动态和发展趋势 2
1.2.1 国内外试验机的动态 2
1.2.2 国内外各种试验机的介绍 3
1.2.3 国内外各种试验机的发展现状 4
1.3 电动缸的发展及应用 4
1.3.1 电动缸的发展及应用 4
1.3.2 电动缸的性能特点 5
1.4 课题的研究内容及重点和难点 5
1.4.1 课题的研究内容 5
1.4.2 课题的重点和难点 6
第2章 万能材料试验机总体设计 8
2.1 万能材料试验机加载方式比较 8
2.2 传动方式 8
2.3 总体结构 9
第3章 运动动力设计与校核 11
3.1 滚珠丝杠副的运动动力设计计算 11
3.1.1 静载荷的计算 12
3.1.2 丝杠传动效率计算 13
3.1.3 丝杠刚度校核 14
3.1.4 丝杠强度校核 16
3.1.5 丝杠稳定性校核 17
3.1.6 丝杠的传动功率 17
3.1.7 滚珠丝杠的几何参数 18
3.2 伺服电机及减速机的选择 20
3.2.1 减速机的选型 20
3.2.2 伺服电动机的选型 22
3.3 各轴功率，转矩，转速的计算 23
3.4 齿轮传动的设计计算 23
3.4.1 选择齿轮的材料，热处理方式，精度等级和齿轮齿数 24
 
3.4.2 按齿根弯曲疲劳强度进行设计 24
3.4.3 校核齿面接触疲劳强度 27
3.4.4 齿轮精度设计 28
3.5 支撑滚珠丝杠的轴承的选择及校核 29
3.5.1 推力球轴承的选择及校核 30
3.5.2 深沟球轴承的选择及校核 31
3.6 丝杠轴的设计及校核 32
3.6.1 丝杠轴的基本参数 32
3.6.2 选择轴的材料 33
3.6.3 丝杠轴的功率 、转速 和扭矩 的计算 33
3.6.4 初步估算丝杠轴的最小直径及进行轴的结构设计 33
3.6.5 按疲劳强度的安全系数进行丝杠轴的校核 34
第4章 材料试验机结构设计及校核 36
4.1 移动横梁与筒形推杆联结螺栓强度的校核 36
4.1.1承受工作拉力的螺栓连接的强度计算 37
4.1.2承受横向剪力的螺栓连接的强度计算 38
4.2 筒形推杆的设计与校核 39
4.3 静横梁的校核 40
4.4 材料试验机立柱的设计计算及校核 41
4.4.1 立柱螺纹部分计算及校核 41
4.4.2 确定立柱螺纹部分的直径 42
4.4.3 立柱的稳定性校核 42
4.4.4 材料试验机扭转时立柱校核 43
4.4.5 托架的设计及校核 45
总结 48
致谢 49
参考文献 50

 
摘 要

本课题研究设计的是一种电动缸型材料试验机。由于电动缸机构可以根据实际需要进行设计，同时电动缸机

构具有定位精度高、传动效率高、运动响应快、承载能力大等优点，可以取代以往蜗轮蜗杆以及滚珠丝杠等

传动方式。同时以往的材料试验机不能进行扭转实验，只能进行压缩、拉伸、弯曲的实验。本课题设计的新

型材料试验机是通过电动缸机构进行传动，同时加入对试样的扭转机构，应用传感器对试样轴向变形、径向

变形、扭转变形进行测量，通过计算机装置显示出实验结果，创造出一种新型电动缸型万能材料试验机。
    本文首先介绍了国内外试验机的发展历程以及试验机的发展趋势、电动缸的发展状况以及优缺点。第二

部分阐述了所设计的电动型材料试验机的传动系统以及总体结构。第三部分和第四部分则是主要进行了材料

试验机的主要机械传动机构和材料试验机结构的设计以及校核。电动缸型材料试验机的传动部分主要由圆柱

齿轮、滚珠丝杠、减速机等三部分组成。经过校核所设计的传动系统均符合要求。在文章的最后简明的介绍

了做本次毕业设计的一些心得体会。

关键词：   电动缸   试验机   扭转   滚珠丝杠   齿轮
 
ABSTRACT
    The research is designing an electric cylinder type material testing machine.The electric

cylinder mechanism can replace the worm gear-worm fuzzy and the ball screw shaft and other

transmission methods because of the electric cylinder mechanism can be designed according to

the actual needs,while the electric cylinder mechanism has the advantage of the high

positioning accuracy, high transmission efficiency, fast response, large carrying capacity and

so on.While the conventional material testing machine can not be reverse experiment which only

can do the compression, tension, bending experiment.Design of the project is a new material

testing machine transmission through the electric cylinder bodies, while adding the sample

twist mechanism, The specimen can be ameasuremented on the xial deformation, radial

deformation, torsional deformation by the sensor .The computer device shows experimental

results. The project  create a new type of electric cylinder type universal material testing

machine.
First,The paper describes the development process of the testing machine at board and abroad as

well as the development trend of testing machines, as well as the development of electric

cylinder advantages and disadvantages.The second part describes the design of the electric

drive of the material testing machine and the overall structure.The third part and the fourth

part is mainly designing and checking the material testing machine mechanical transmission

mechanism and material testing machine structure.The electric cylinder type material testing

machine is mainly composed of cylindrical gear transmission, ball screw shaft and reducer.The

drive system is designed to meet the requirements after checking .Finally,I introduced some

experience according to the graduation design.
Keywords:  electric cylinder  testing machine  orsion  ball screw shaft  gear