本文關(guān)鍵詞：基于疲勞破壞試驗(yàn)的氣缸壽命分析，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：氣缸因其安全、低功耗、無(wú)污染、易于維護(hù)等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，如制造業(yè)、電子IC及電器行業(yè)、航空工業(yè)等。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外的氣缸產(chǎn)品更是飛速發(fā)展，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。因此，提供安全、可靠的氣缸顯得尤為重要。本課題通過(guò)搭建氣動(dòng)試驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)氣缸進(jìn)行疲勞破壞試驗(yàn)，旨在探索氣缸的失效模式及使用壽命。充分掌握氣缸性能及失效模式，能夠避免氣缸設(shè)計(jì)時(shí)的過(guò)剩余度設(shè)計(jì)并為顧客提供滿足強(qiáng)度和耐久性要求的產(chǎn)品，有效降低產(chǎn)品成本。 本文首先介紹了氣動(dòng)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及疲勞破壞的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，，探索了疲勞破壞的過(guò)程及機(jī)理。結(jié)合課題任務(wù)書(shū)，提出了氣缸疲勞破壞試驗(yàn)方案。參考?xì)飧自囼?yàn)ISO國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，總結(jié)出了氣缸失效故障樹(shù)并重點(diǎn)關(guān)注試驗(yàn)過(guò)程中氣缸泄漏量、行程時(shí)間、始動(dòng)壓的變化情況。 接著介紹了氣缸疲勞破壞試驗(yàn)平臺(tái)的搭建，包括氣動(dòng)系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。同時(shí)，介紹了氣缸疲勞破壞試驗(yàn)的過(guò)程和幾種試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)試方法。根據(jù)獲得的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析了氣缸泄漏量、行程時(shí)間、始動(dòng)壓的變化趨勢(shì)及變化原因，提出氣缸泄漏量超標(biāo)為該試驗(yàn)氣缸的主要失效模式之一。根據(jù)氣缸失效樣件，總結(jié)了氣缸的幾種疲勞破壞模式。 此外，獲取了氣缸試驗(yàn)過(guò)程中的壓力、位移波形并根據(jù)實(shí)際情況對(duì)氣缸運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行建模仿真，將實(shí)際的壓力、位移波形與仿真所得壓力、位移波形進(jìn)行了比較。試驗(yàn)與仿真曲線基本吻合，說(shuō)明了試驗(yàn)環(huán)境與氣缸運(yùn)行狀況良好。 最后，利用仿真軟件分析了氣缸活塞碰撞氣缸端蓋這一過(guò)程的氣缸應(yīng)力云圖。在氣缸安裝腳座及螺栓處應(yīng)力最大，該結(jié)果與試驗(yàn)收集到的失效樣件相吻合。同時(shí)，結(jié)合仿真結(jié)果及失效樣件，提出了幾種提高氣缸使用壽命的措施。
【關(guān)鍵詞】：氣缸 疲勞破壞試驗(yàn) 失效模式 壽命分析
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH138.51;TG115.57
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題背景10-12
• 1.2 國(guó)內(nèi)外技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3 課題研究的目的和內(nèi)容14-15
• 1.3.1 課題研究目的14
• 1.3.2 課題研究?jī)?nèi)容14-15
• 1.4 本章小結(jié)15-16
• 第二章 疲勞破壞試驗(yàn)理論與試驗(yàn)方案16-31
• 2.1 疲勞破壞理論16-22
• 2.1.1 疲勞破壞過(guò)程16-18
• 2.1.2 疲勞壽命預(yù)測(cè)18-22
• 2.2 氣缸疲勞破壞試驗(yàn)22-27
• 2.2.1 疲勞破壞試驗(yàn)的目的和分類22-24
• 2.2.2 氣缸疲勞失效判別24-25
• 2.2.3 氣缸故障樹(shù)分析25-27
• 2.3 疲勞破壞試驗(yàn)方案27-30
• 2.3.1 試驗(yàn)氣缸27-29
• 2.3.2 試驗(yàn)條件29-30
• 2.4 本章小結(jié)30-31
• 第三章 氣缸疲勞破壞試驗(yàn)平臺(tái)搭建31-51
• 3.1 氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)31-39
• 3.1.1 氣動(dòng)系統(tǒng)回路31-33
• 3.1.2 主要?dú)鈩?dòng)元件選擇33-39
• 3.2 試驗(yàn)臺(tái)架的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)39-41
• 3.3 電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)41-49
• 3.3.1 電氣控制系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)41
• 3.3.2 主要電氣元件選擇41-46
• 3.3.3 電氣圖設(shè)計(jì)與搭建46-49
• 3.4 試驗(yàn)平臺(tái)搭建與調(diào)試49-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第四章 氣缸疲勞破壞試驗(yàn)與數(shù)據(jù)采集51-64
• 4.1 氣缸疲勞破壞試驗(yàn)過(guò)程51-52
• 4.2 氣缸性能測(cè)試52-56
• 4.2.1 氣缸泄漏量測(cè)試52-53
• 4.2.2 氣缸行程時(shí)間測(cè)試53-55
• 4.2.3 氣缸始動(dòng)壓測(cè)試55-56
• 4.3 試驗(yàn)氣缸壓力與位移波形采集56-60
• 4.4 試驗(yàn)氣缸壓力與位移波形仿真60-63
• 4.5 本章小結(jié)63-64
• 第五章 氣缸疲勞破壞失效模式與壽命分析64-75
• 5.1 氣缸疲勞破壞失效模式64-71
• 5.1.1 氣緩沖裝置失效64-65
• 5.1.2 泄漏量超標(biāo)失效65-69
• 5.1.3 腳座斷裂失效69-70
• 5.1.4 拉桿脫落失效70-71
• 5.2 氣缸壽命分析及壽命改進(jìn)措施71-74
• 5.2.1 氣缸沖擊過(guò)程受力仿真71-73
• 5.2.2 氣缸壽命改進(jìn)措施73-74
• 5.3 本章小結(jié)74-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 課題總結(jié)75-76
• 6.2 未來(lái)工作展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-81
• 攻讀碩士期間取得的研究成果81-82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：320221