本文關(guān)鍵詞：高頻伺服扭轉(zhuǎn)疲勞試驗機液壓系統(tǒng)設(shè)計與開發(fā)

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【摘要】：疲勞破壞是指材料在遠(yuǎn)低于材料強度極限的交變應(yīng)力作用下而發(fā)生破壞的現(xiàn)象，是多數(shù)機械零部件早期失效的主要形式。扭轉(zhuǎn)疲勞試驗機是用來確定工業(yè)生產(chǎn)中各種曲軸、連桿、齒輪、彈簧、螺栓等零件的動態(tài)力學(xué)性能，即疲勞性能。電液伺服系統(tǒng)具有精度高、響應(yīng)快、功率高的特點，因此本試驗機采用電液伺服系統(tǒng)，擺動液壓缸作為電液伺服系統(tǒng)的執(zhí)行元件。 因為電液伺服疲勞試驗機屬于技術(shù)密集型測試設(shè)備，其核心技術(shù)長期被歐美及日本等發(fā)達國家所掌握，并一直壟斷著全球的產(chǎn)品市場，而我國在該領(lǐng)域的研究起步相對較晚，與國外先進技術(shù)存在不小差距。在國內(nèi)，大部分試驗機廠只生產(chǎn)用于靜載測試的扭轉(zhuǎn)試驗機，而用于動載測試的扭轉(zhuǎn)疲勞試驗機幾乎沒有，所以加強該領(lǐng)域的研究工作并形成工業(yè)量產(chǎn)就是非常有必要。 機架，液壓系統(tǒng)，，測控系統(tǒng)等作為此設(shè)備的主要組成部分。其中液壓系統(tǒng)和測控系統(tǒng)是高頻伺服扭轉(zhuǎn)疲勞試驗機的核心部分，它們的性能將直接影響試驗機的頻率、精度以及響應(yīng)速度等。本論文是與上海美西為機電設(shè)備有限公司合作完成的，主要內(nèi)容包括：液壓系統(tǒng)設(shè)計，擺動液壓缸的設(shè)計和液壓系統(tǒng)主要元件選型，基于AMESim液壓系統(tǒng)建模與仿真以及實驗軟件開發(fā)。 液壓系統(tǒng)的整體設(shè)計是基于技術(shù)要求。擺動液壓缸的設(shè)計是借鑒漢臣（HAENCHEN）公司伺服缸間隙密封技術(shù)，將該密封技術(shù)運用于此執(zhí)行元件中，并對輸出軸、缸體內(nèi)壁、動葉片外弧面和定葉片內(nèi)弧面進行熱處理，提高擺動液壓缸的使用壽命。同時對伺服閥、液壓泵、傳感器選型。 基于AMESim液壓系統(tǒng)建模與仿真是運用AMESim軟件對系統(tǒng)進行建立模型，并設(shè)置相應(yīng)的參數(shù)，對液壓系統(tǒng)進行基于角度閉環(huán)反饋和扭矩閉環(huán)反饋的仿真。結(jié)果表明該試驗機液壓系統(tǒng)具有良好的動態(tài)性能，也驗證了該液壓系統(tǒng)的設(shè)計具有可行性。 實驗軟件是基于Delphi軟件開發(fā)平臺開發(fā)的試驗軟件程序，實現(xiàn)單通道加載，N閉環(huán)滑模變結(jié)構(gòu)反饋控制�？刂品绞桨ㄅぞ乜刂�、角度控制，在試驗開始前通過界面操作完成控制方式的轉(zhuǎn)換，試驗開始后禁止進行控制方式轉(zhuǎn)換。加載波形包括正弦波、三角波、矩形波、梯形波、鋸齒形波、自定義波等，并在試驗開始前可以設(shè)置對應(yīng)的頻率、初相、峰值和均值等參數(shù)。要求有實驗保護功能，自動停止和手動急停實驗功能。實時記錄試驗數(shù)據(jù)同時保存為文本文件，為試驗數(shù)據(jù)后續(xù)處理提供方便。 最后進行高頻伺服扭轉(zhuǎn)疲勞試驗機的安裝與調(diào)試，對調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題分析并提出解決方案。最終試驗機滿足設(shè)計要求。
【關(guān)鍵詞】：電液伺服 擺動液壓缸 間隙密封 AMESim Delphi
【學(xué)位授予單位】：河北工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TH137;TH87
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-12
• 第1章 緒論12-16
• 1.1 前言12-13
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.3 本論文研究的主要內(nèi)容15-16
• 第2章 高頻伺服扭轉(zhuǎn)疲勞試驗機液壓系統(tǒng)總體設(shè)計16-19
• 2.1 高頻伺服扭轉(zhuǎn)疲勞試驗工作原理及試驗流程16-17
• 2.2 高頻伺服扭轉(zhuǎn)疲勞試驗機功能及主要技術(shù)參數(shù)17-18
• 2.2.1 試驗機功能17
• 2.2.2 主要技術(shù)參數(shù)17-18
• 2.3 液壓系統(tǒng)總體設(shè)計18
• 2.4 本章小結(jié)18-19
• 第3章 擺動液壓缸的設(shè)計及主要元件選型19-36
• 3.1 擺動液壓缸工作壓力和液壓油型號的選擇19
• 3.2 擺動液壓缸的設(shè)計19-25
• 3.2.1 間隙密封工作原理20-21
• 3.2.2 擺動液壓缸工藝特點21
• 3.2.3 擺動液壓缸固有頻率分析21-23
• 3.2.4 擺動液壓缸參數(shù)計算23-25
• 3.3 伺服閥的選型25-28
• 3.3.1 伺服閥的工作原理25
• 3.3.2 伺服閥的選型25-26
• 3.3.3 伺服閥的參數(shù)計算26-28
• 3.4 液壓泵的選型28-31
• 3.4.1 液壓泵的分類28-29
• 3.4.2 液壓泵的參數(shù)計算29-31
• 3.5 傳感器的選型31-35
• 3.5.1 角度編碼器的選型31-33
• 3.5.2 扭矩傳感器的選型33-35
• 3.6 本章小結(jié)35-36
• 第4章 基于 AMESim 的液壓系統(tǒng)建模與仿真36-47
• 4.1 AMESim 軟件介紹36-37
• 4.2 液壓系統(tǒng) AMESim 建模37-40
• 4.2.1 常用液壓元件模型37-38
• 4.2.2 液壓系統(tǒng)建模38-40
• 4.3 液壓系統(tǒng)參數(shù)40-41
• 4.4 液壓系統(tǒng)仿真分析41-46
• 4.4.1 角度加載仿真分析41-43
• 4.4.2 扭矩加載仿真分析43-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 第5章 基于 Delphi 編寫的試驗軟件47-56
• 5.1 Delphi 軟件介紹47-48
• 5.2 試驗軟件功能48-55
• 5.2.1 軟件界面48-49
• 5.2.2 試驗過程49-51
• 5.2.3 試驗報告51-52
• 5.2.4 傳感器52-54
• 5.2.5 參數(shù)設(shè)置54-55
• 5.3 試驗軟件源代碼55
• 5.4 本章小結(jié)55-56
• 第6章 高頻伺服扭轉(zhuǎn)疲勞試驗機安裝與調(diào)試56-61
• 6.1 高頻伺服扭轉(zhuǎn)疲勞試驗機的組裝56-58
• 6.2 高頻伺服扭轉(zhuǎn)疲勞試驗機的調(diào)試58-60
• 6.2.1 試驗機的工作環(huán)境58-59
• 6.2.2 試驗機調(diào)試準(zhǔn)備59
• 6.2.3 試驗機調(diào)試59
• 6.2.4 調(diào)試過程中所遇到的問題和解決方法59-60
• 6.3 本章小結(jié)60-61
• 總結(jié)與展望61-62
• 致謝62-63
• 參考文獻63-66
• 作者簡介66
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和科研成果66-67

【參考文獻】

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本文編號：742430