本文關(guān)鍵詞：筒型測力傳感器的靜態(tài)測量及標(biāo)定，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：水泵的種類繁多、應(yīng)用范圍廣泛且應(yīng)用環(huán)境復(fù)雜,它是應(yīng)用最為普遍的機(jī)械裝置之一。水泵性能的優(yōu)劣對(duì)水泵作業(yè)安全與否起到?jīng)Q定性作用。水泵主軸性能是評(píng)判水泵整體性能優(yōu)劣的關(guān)鍵。水泵主軸在作業(yè)時(shí)受到的軸向力、彎矩及扭矩是影響主軸性能的主要因素。通過對(duì)上述各力的準(zhǔn)確測量及分析各力過大的現(xiàn)象,并推斷出該情況產(chǎn)生的原因,可及時(shí)避免嚴(yán)重后果的發(fā)生。因此,開展對(duì)軸向力、彎矩及扭矩的精確測量的研究對(duì)工業(yè)生產(chǎn)、生活的安全十分必要。本文介紹了水泵軸向力、彎矩及扭矩產(chǎn)生的主要原因,測試的發(fā)展現(xiàn)狀及該研究目的和意義。本文針對(duì)水泵主軸的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及其力學(xué)特性,選用筒型彈性元件作為測量單元。首先,根據(jù)已有的材料力學(xué)原理對(duì)筒型測力傳感器的主體部分進(jìn)行力學(xué)及應(yīng)力、應(yīng)變分析,求解出相應(yīng)的力與應(yīng)變的關(guān)系。利用ANSYS有限元仿真軟件,對(duì)標(biāo)準(zhǔn)圓柱筒進(jìn)行仿真分析,證明仿真的可靠性。然后,對(duì)筒型測力傳感器進(jìn)行建模、仿真分析,找出應(yīng)變最大的位置。分別設(shè)計(jì)出測量軸向力的同時(shí)抗彎、抗扭;測量彎矩的同時(shí)抗拉、抗扭;測量扭矩的同時(shí)抗拉、抗彎的四臂全橋電路。設(shè)計(jì)出一種機(jī)械結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)同時(shí)對(duì)筒型測力傳感器施加軸向力、彎矩和扭矩的功能。利用該結(jié)構(gòu)可對(duì)測力筒施加合力。對(duì)測力筒進(jìn)行標(biāo)定,其標(biāo)定方式為:用WDW-50微控電子萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)分別對(duì)筒型測力傳感器施加軸向力、彎矩及扭矩;在施力同時(shí)分別采集來自萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)的串口數(shù)據(jù)及來自數(shù)據(jù)采集卡的應(yīng)變電橋輸出電壓信號(hào),并通過LabVIEW存儲(chǔ)數(shù)據(jù),以便后續(xù)的數(shù)據(jù)處理、分析。利用最小二乘法對(duì)實(shí)際測量值進(jìn)行直線擬合及分析處理。分析出傳感器的線性度、靈敏度及遲滯誤差均符合要求。最后對(duì)產(chǎn)生誤差的原因進(jìn)行深入分析,以便提高傳感器的精確性。
【關(guān)鍵詞】：筒型測力元件 有限元分析 軸向力 彎矩 扭矩
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP212
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題的研究背景及意義9
• 1.2 軸向力的產(chǎn)生原因及測試方法9-11
• 1.2.1 軸向力產(chǎn)生原因9-10
• 1.2.2 軸向力的測試方法10-11
• 1.3 徑向力產(chǎn)生原因及測試方法11-12
• 1.3.1 徑向力產(chǎn)生原因11-12
• 1.3.2 徑向力的測試方法12
• 1.4 扭矩的產(chǎn)生原因及測試方法12-13
• 1.4.1 扭矩產(chǎn)生原因12
• 1.4.2 扭矩的測試方法12-13
• 1.5 應(yīng)用的軟件平臺(tái)13-14
• 1.5.1 基于ANSYS的有限元分析13
• 1.5.2 基于LabVIEW的虛擬儀器技術(shù)13-14
• 1.6 課題主要研究內(nèi)容14-15
• 第2章 標(biāo)準(zhǔn)筒型彈性元件應(yīng)力應(yīng)變分析15-22
• 2.1 標(biāo)準(zhǔn)圓柱筒表面軸向力與應(yīng)變關(guān)系15-16
• 2.2 標(biāo)準(zhǔn)圓柱筒表面徑向力與應(yīng)變關(guān)系16-18
• 2.3 標(biāo)準(zhǔn)圓柱筒表面扭矩與應(yīng)變關(guān)系18-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第3章 筒型測力傳感器的仿真分析22-37
• 3.1 標(biāo)準(zhǔn)筒的軸向力仿真23-24
• 3.2 筒型測力傳感器的徑向力仿真24-27
• 3.3 筒型測力傳感器的扭矩仿真27-29
• 3.4 測扭抗彎、抗拉橋路設(shè)計(jì)29-31
• 3.5 測彎抗拉、抗扭橋路設(shè)計(jì)31-34
• 3.6 測拉抗彎、抗扭橋路設(shè)計(jì)34-36
• 3.7 本章小結(jié)36-37
• 第4章 標(biāo)定系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-43
• 4.1 軸向拉力標(biāo)定系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)37-39
• 4.2 軸向壓力標(biāo)定系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)39-40
• 4.3 徑向力標(biāo)定系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)40-41
• 4.4 扭矩標(biāo)定系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41-42
• 4.5 本章小結(jié)42-43
• 第五章 數(shù)據(jù)采集及誤差分析43-68
• 5.1 基于LabVIEW的數(shù)據(jù)采集43-47
• 5.1.1 LabVIEW采集來自數(shù)據(jù)采集卡的數(shù)據(jù)43-44
• 5.1.2 LabVIEW采集來自萬能實(shí)驗(yàn)機(jī)的數(shù)據(jù)44-47
• 5.2 傳感器的標(biāo)定47-64
• 5.2.1 軸向壓力的靜態(tài)標(biāo)定47-52
• 5.2.2 軸向拉力的靜態(tài)標(biāo)定52-55
• 5.2.3 徑向力的靜態(tài)標(biāo)定55-64
• 5.3 誤差分析64-67
• 5.3.1 系統(tǒng)誤差分析64-66
• 5.3.2 隨機(jī)誤差分析66-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第6章 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-71
• 在學(xué)研究成果71-72
• 致謝72

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：273028