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（图纸+论文）磨擦磨损试验台设计（全套完整）

压缸体，主要是由于夹具液压杆中心要通过介质，需要做成空心结构。其结构原理图如下图所示。图.试验台夹具原理图夹具结构下面应用机械功能优化设计方法，来设计两位两通试验台支路夹具结构。在了解了夹具的工作任务和原理之后，将夹具的功能进行分解。图.两位两通试验台功能分析图根据功能树中提出的各种功能，制定功能实现的策略，并构建功能实现策略表。表.功能实现策略表.序号分功能与系统结构功能实现策略夹具头连接形式螺旋法蓝夹具头密封圈尺寸导向形式整体式导向环拆分式导向环导向带动密封密封形式形密封圈形密封圈活塞形式整体式拆分式缸筒端盖联接形式法兰式螺纹式活塞活塞杆联接焊接螺纹升降台驱动形式电动液压手动综合考虑各种因素，从上述表中选择两套方案，并通过对指标的综合评价得到最优功能优化方案。方案方案方案的综合评价评价指标和加权系数的确定.从技术性能，经济性能和社会性能个方面对产品的设计方案进行评价，其中技术性能又由结构性能，工作性能和工艺性能方面来评价。综合考虑各个性能指标的重要程度，确定其权系数。图.试验台评价目标树专家组综合各个方面的因素，对上述方案各项评价目标进行评分，采用分制。其对应规则为非常好，分很好，分好，分较好，分般，分尚可，分较差，分差，分。表.方案综合评价表.序号评价指标加权系数方案方案造型艺术性.系统可靠性.工效实用性.系统可控性.结构工艺性.机器规范性.制造经济性.使用经济性.人机安全性.环境无害性.总评价值由于方案的评价值高于方案，所以取方案为产品设计方案。根据上述的设计方案设计工程图如图.所示。夹具相关计算及强度校核在设计完夹具的结构之后，需要做下述系列的相关计算和强度校核。其中包括夹具提供夹紧力的计算，液压夹具行进速度计算，以及各处螺栓强度校核。夹具夹紧力和夹具行进速度已经在第二章中给出，现计算校核各处螺栓强度。首先计算左侧端盖的流体作用力每个螺栓承受的力为由公式其中下面以支路为例，计算系统所需的压力。由产品样本可知该支路所控制的阀体的最大工作压力为.。设计时按照最大工作压力的.倍计算。支路夹具使用的型密封圈的尺寸为,.矩形槽尺寸.。型密封圈的密封原理如图，图所示流体给被测阀的压力由两部分构成。部分为流体直接给被测阀的压力。另部分为流体给密封圈的压力，该力经密封圈转化为密封圈给被测阀的压力。这里存在个压力传递系数为.。因此，主要是计算两个力的受力面积。图.型密封圈工作原理图图.型密封圈工作力分析图流体最大压力.两处作用面积为对被测阀体的压力为设夹具液压缸的有效作用面积为设夹具液压站提供的压力为从上面可以看出所以可以得出结论夹具能够完成对被测阀体的夹紧。对于其它支路可以作如下的计算具体数据见下表.对于油，气以及真空介质的阀体，虽然通过的介质不同，但是阀体的工作压力和水介质是样的。所以说，这几种介质夹具支路各自压力和流量的计算，参照水介质的计算结果。表.各支路夹紧力计算表.支路最大工作压力.对夹具作用力泵站提供压力夹具夹紧力.两位多通试验台泵站系统参数的设计计算两位多通夹具只有套夹具系统，其中涵盖两位三通，两位四通，两位五通三种阀体。对于它们在外形上的差异，通过更换夹具头的方法来解决。其泵站所需的压力和流量的计算方法和上述的方法致。在这里，只给出最后的计算结果。两位多通试验台泵站所需压力为，流量为。.两位两通水压强度试验台泵站系统参数的设计与计算水压强度试验只有套夹具系统，要测试从支路的所有阀体。夹具的工作行程为。其液压夹具本体结构参照水介质支路结构设计。其泵站所需的压力和流量的计算方法和上述的方法致。在这里，只给出最后的计算结果。两位两通阀体水压强度试验夹具泵站所需流量为。系统压力为。第三章试验台夹具结构.两位两通试验台典型支路夹具结构两位两通试验台是被测阀中数量最多，通径范围最大的类阀体。从夹具系统的分类可以知道，该类阀体共有条支路，受到篇幅所限不可能把所有支路的设计过程完全写出来，现仅以水介质支路为例，介绍两位两通试验台夹具的设计过程。夹具工作行程的确定对于水介质支路的夹具来说，其工作行程是由该支路涵盖的阀体的外形尺寸差异来决定的。该支路被测阀体外形尺寸见表.所示。零部件镜像提供了零部件镜像的功能，不仅镜像零部件的外形，而且包括产品结构和配合条件，还可以根据实际的需要区分是简单的拷贝还是自动生成零部件的对称件。这功能将大大节约设计时间，提高设计效率。而其他的设计软件是不具有这种功能的。装配特征提供完善的产品级的装配特征功能，以便创建和记录特定的装配体设计过程。实际设计中，根据设计意图有许多特征是在装配环境下在装配操作发生后才能生成的，设计零件时无需考虑。支持大装配的装配模式，拥有干涉检查，产品的简单运动仿真，编辑装配体透明的功能。工程图提供全相关的产品级二维工程图，现实世界中的产品可能有成千上万个零件组成，其生成图的生成至关重要，其速度和效率是各软件均要面临的问题。采用了生成快速工程图的手段，使得超大型装配体的工程图的生成和标注变得十分快捷。可以允许二维工程图暂时与三维工程图脱离关系，所有标注可以在没有三维模型的状态下添加，同时用户又可随时将二维工程图和三维模型同步。从而大大加速工程图生成过程。.本文研究的主要内容根据厂方提出的测试要求，试验台测试夹具系统主要包括以下四个方面的内容。第，水，气，油介质测试试验台夹具设计。根据不同阀体的外形尺寸和压力要求，水介质试验台分为六条支路油介质试验台分为两条支路气介质试验台分为两条支路，。每条支路中涵盖些型号的阀体。第二，水介质水压强度试验台夹具设计。由于水介质的水压强度试验需要拆下被测阀体的部分进行测试，同时需要对被测阀体上下，左右四个方向夹紧，所以需要单独设计试验夹具。第三，电动升降台的设计。由于各种被测阀体的尺寸差异，需要将被测阀体抬高到个确定的高度。第四，两位多通阀体试验台夹具的设计。两位多通阀体由于外形结构和两位两通阀体差异很大，所以需要单独设计夹具系统。此外，为了使夹具系统真正实现零泄漏，需要对液压密封理论作些研究，其中主要包括型密封圈和型密封圈相关理论的研究。第二章试验台夹具系统总体规划和目标要求.试验台夹具系统分类被测阀体的测试要求根据我们与厂方的技术协议规定，我们需要设计出能够完成以水气油和真空为介质的工业过程控制用试验台性能测试系统。该系统将完成通径为被检测试验台以下简称为“被测阀”的动作试验耐压试验密封试验泄漏量试验值测定试验和寿命试验。同时还要求能够实现夹具的自动化夹持，数据的自动采集与处理和工艺流程的自动化控制。夹具系统的分类根据被测阀体的测试需求，原则上可以将夹具系统作如下的分类按介质分水介质，油介质，气介质，真空介质。按阀体口径大小分。按阀体的功能分两位两通阀，两位三通阀，两位四通阀，两位五通阀。按测试项目分动作试验耐压试验密封试验泄漏量试验值测定试验和寿命试验。磨擦,摩擦,磨损,试验台,设计,毕业设计,全套,图纸磨擦磨损试验台得设计摘要长期以来，试验台的性能检测方法是采用简易的人工检测，其缺点是检测效率低人为因素影响大自动化水平低。随着科学技术的发展，自动化技术越来越多地应用到工业中，用人工进行试验台性能检测的方法已经跟不上时代的步伐，试验台性能的自动化检测必将成为该行业的主流。本论文研究的试验台试验系统正是为试验台公司研制的自动化检测系统，它将改变该公司目前人工检测的状况，实现检测过程的自动化，提高检测效率，减少人为因素的影响。能够实现自动化检测的前提和基础就是拥有套准确可靠的自动化夹具。本文的研究内容就是设计套能够夹紧各种阀体的夹具系统。它的基本要求是在测试之前，完成对被测阀体的夹紧工作，并且保证在测试过程中无泄漏。同时，夹具必须操作简单，维护方便。本课题是在认真分析各种被测阀体的测试需求，外形尺寸，工作参数的基础上完成机械设计的过程。为了保证密封良好，不仅多处应用了机械密封理论知识，而且结构上力求优化合理。在设计完成之后。应用三维软件进行建模和运动仿真，直观的检验设计的效果。为了从理论上保证系统的可靠性，在本文的第四章，对机械密封圈的相关理论作了定的研究，其中包括工作原理，设计方法及主要失效形式。作为测试系统的重要组成部分，夹具的好坏直接关系到整个测试系统的成败。所以说本文有较高的理论价值和实用价值。在设计上，本文突破传统夹具的设计方法，引入多处创新设计思想设计出套更为实用合理的夹具系统。所以说，本系统将和整个测试系统起，在试验台的测试领域里发挥重要的作用。关键词试验台试验，夹具，密封理论，建模与仿第章绪论.课题研究的背景与意义本课题来自鞍山试验台股份有限责任公司和东北大学机械电子工程研究所合作对厂方原有的试验台测试系统改造。其总体目标是根据“鞍山试验台有限责任公司试验台架改造技术要求”，提出套性能高实用性强节能环保扩展性好的试验台测试系统方案。该系统可以在水油气介质和真空条件下对试验台进行测试试验，可以测试试验台的空载动作最小压差动作密封性试验水压强度试验响应时间试验泄漏量测试值和流阻系数测定及寿命实验。本文作者所承担的是试验台测试系统中自动化夹具的设计任务。本课题是整个试验台测试系统的重要组成部分，是准确地进行试验台的空载动作最小压差动作密封性试验水压强度试验响应时间试验泄漏量测试值和流阻系数测定及寿命实验的基础和前提。通过对厂方现有夹具系统的调查可以看出，厂方现有的夹具系统存在诸多问题。首先，夹具的密封性不好。在使用过程中，经常出现漏水漏油的现象。这些不仅给操作者带来不便，更为重要的是，使测试结果不准确。第二，夹具损坏现象严重。第三，夹具的自动化程度很低，使用极不方便。如今厂方使用的夹具，大都是七十年代设计制造的手动夹具。这不仅加大了工人的劳动强度，还限制了阀的测试的速度。显然和现代科学技术特别是自动控制技术的迅猛发展是不相适应的。本课题是个机电液结合的产品，包含许多学科的交叉，因此有较强的理论研究意义。另外，设计中包含多处创新原理的应用，无论是作为结构创新，还是产品创新，都有进行理论研究的价值。作为实际项目的部分，设计制造完成之后，要应用于实际的生产过程中，其应用价值是显而易见的。试验台是液压系统中的重要零部件，它的优劣直接影响到整个液压系统的质量。而试验台的出厂测试，是其生产过程中最后也是最重要的环节。自动化夹具是切测试能否进行的前提和基础，如果被测阀夹不紧，放不稳，切测试都无从谈起。夹具的好坏，直接影响到测试系统的好坏，以致影响到试验台的质量。所以说，设计套方便可靠的自动控制夹具有很高的理论价值和实用价值。.课题相关技术发展概况如今试验台测试技术的发展概况本系统在设计之前，认真调查了国内很多试验台厂家现有的测试技术。如今国内试验台厂家应用的试验台测试系统存在以下几个问题第，现有测试系统只能测试小口径的阀体，对于大口径的阀体很难测试。第二，现有测试系统很难同时进行空载动作最小压差动作密封性试验水压强度试验响应时间试验泄漏量测试值和流阻系数测定及寿命试验等多项试验。第三，现有测试系统只能测试液压阀体，对于其它介质的阀体很难测试。根据上面的分析可以看出，本系统将为国内最先进，测