液压制动软管挠曲疲劳试验机设计

摘要

本课题根据国家标准设计了液压制动软管挠曲疲劳试验机，通过对试验机机械系统、液压系统、控制系统的研究，实现了制动软管挠曲疲劳寿命自动测试功能。其中，机械系统主要对试验机传动机构、定位机构、夹紧机构进行设计;液压系统主要对液压动力机构、伺服控制阀、液压辅助设备进行设计;控制系统选用S7-300PLCCPU314C-2PtP作为核心控制器，采用西门子触摸屏作为操作单元，完成试验机的总体设计。
　　本文对试验机工作原理和总体技术要求进行分析，首先，利用三维软件Solidworks设计出试验机的三维结构图;其次，利用力学分析软件Ansys对所设计主要零部件进行模态分析，保证了试验机稳定性能;再次，利用仿真软件Matlab建立试验机运动控制仿真模型，保证了试验机测试系统精度，最后由Wincc进行试验机动态数据采集。
　　液压制动软管挠曲疲劳试验机通过采用制动软管固定载荷旋转方式实现对制动软管的加载测试，本文详细介绍了加载机构设计以及加载机构零部件的布置，直线定位机构的设计，实时动态弯矩和加载机构偏移量的检测和传感器的标定。通过有限元模态分析和Matlab仿真分析结果表明该试验机满足设计要求。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景

1．2 国内外研究现状

1．3 课题研究目的和意义

1．4 试验机性能指标

1．5 论文研究主要内容

第二章 液压制动软管挠曲疲劳试验机总体设计

2．1 试验机总体技术要求

2．2 试验机工作原理

2．3 制动软管定义

2．4 试验方案

2．4．1 试验条件

2．4．2 试验装置

2．4．3 试验准备

2．4．4 试验程序

2．5 试验机整体结构

2．5．1 机械系统方案设计

2．5．2 液压系统方案设计

2．5．3 控制系统方案设计

2．6 本章小结

第三章 液压制动软管挠曲疲劳试验机机械系统设计

3．1 软管活动安装端转动机构设计

3．1．1 主动转盘和从动转盘设计

3．1．2 阶梯转轴设计

3．1．3 阶梯转轴有限元模态分析

3．1．4 驱动电机及调速方式设计

3．2 软管固定安装端定位机构设计

3．2．1 直线导轨极限位置设计

3．2．2 定位系统建模仿真

3．2．3 导向机构设计

3．2．4 步进电机选型设计

3．2．5 软管固定安装端横梁夹具设计

3．3 本章小结

第四章 液压制动软管挠曲疲劳试验机液压系统设计

4．1 液压系统技术要求

4．2 液压执行机构设计

4．2．1 执行机构选型

4．2．2 液压执行机构负载分析计算

4．2．3 液压系统主要参数

4．3 液压系统回路设计

4．3．1 选择液压回路

4．3．2 合成液压回路

4．4液压元件选型设计

4．4．1 液压泵选型设计

4．4．2 液压阀选型设计

4．4．3 主油箱设计

4．4．4 其它液压辅助装置设计

4．5 本章小结

第五章 液压制动软管挠曲疲劳试验机控制系统设计

5．1 控制系统硬件设计

5．1．1 控制器选型设计

5．1．2 执行机构设计

5．1．3 辅助设备设计

5．1．4 PLC系统控制原理图

5．1．5 硬件安全回路设计

5．1．6 电气原理图设计

5．2 控制系统软件设计

5．2．1 试验机测试流程设计

5．2．2 试验机动态监控设计

5．3 试验机运动控制仿真分析

5．3．1 试验机运动控制分析

5．3．2 试验机运动控制仿真建模

5．3．3 试验机运动控制滤除干扰设计

5．4 液压制动软管挠曲疲劳试验机系统调试和试验

5．4．1 液压制动软管挠曲疲劳试验设计

5．4．2 液压制动软管挠曲疲劳试验结果分析

5．5 本章小结

结论

致谢

参考文献