新型螺栓紧固试验系统的设计研究

论文摘要

螺栓联接在汽车、机械、建筑等行业都有大量的应用,是一种重要的联接方式。现阶段,实现螺栓紧固件的可靠联接,主要是通过螺栓拧紧工艺来控制。螺栓拧紧工艺主要有三种,即:扭矩法、扭矩—转角法和屈服点控制法。为制定合适的拧紧工艺,工程人员都需要对螺栓紧固件扭矩、转角与轴向夹紧力之间的关系进行研究。为了能够方便、快捷的得到紧固件扭矩、转角与轴向夹紧力之间的关系,在本文研制了一种新型的螺栓紧固试验系统,为工程人员制定合适的拧紧工艺提供便利。本文主要完成了以下几方面的工作:首先,介绍了螺栓紧固件的发展应用和研究的情况,指出了国内现有螺栓紧固试验系统的问题,明确了研究目的和主要工作内容。其次,对螺栓拧紧理论进行了分析,为后续的设计提供理论支持。然后,对螺栓紧固分析系统进行了总体设计与建模分析,并根据设计加工出样机主体。再次,对螺栓紧固分析系统电气控制的硬件、软件进行了研究和设计,并采购部件进行装配。最后,采用不确定评定的方法对试制样机的测量精度进行了严格的验证。本文研制的螺栓紧固试验系统,适用于汽车行业常用的不同直径和长度的螺栓紧固件,可以快速、准确的得到扭矩和转角的变化时轴向夹紧力的变化情况,对螺栓生产企业以及汽车制造企业,都有较大的实用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 立题意义和研究内容
• 第二章 螺栓紧固件的理论研究
• 2.1 螺栓紧固件拧紧工艺的理论研究
• 2.2 螺栓受力的理论研究
• 2.3 本章小结
• 第三章 螺栓紧固试验系统的机械结构设计
• 3.1 螺栓扭矩测试系统的总体设计
• 3.2 螺栓扭矩测试系统的工作原理
• 3.3 测试系统方案选定
• 3.4 试验机机械结构选定
• 3.5 试验机组件设计
• 3.6 试验机强度校核
• 3.7 本章小结
• 第四章 螺栓紧固试验系统配合部件公差与配合的选择
• 4.1 传感器轴与拧紧头套孔尺寸公差与配合的选择
• 4.2 减速机轴与联结轴套孔的尺寸公差与配合的选择
• 4.3 传感器被测轴与联结轴套孔的尺寸公差与配合的选择
• 4.4 座导轨T 型槽与T 型滑块配合公差带的选择及计算
• 4.5 本章小结
• 第五章 试验机测量的控制系统
• 5.1 需求分析
• 5.2 试验机的电器配置
• 5.3 试验系统测量控制原理功能框图
• 5.4 试验系统电气原理系统图
• 5.5 伺服电机驱动控制器主要参数设定
• 5.6 PLC 程序图
• 5.7 人机界面程序图
• 5.8 本章小结
• 第六章 测量系统精度的验证
• 6.1 概述
• 6.2 数学模型
• 6.3 输入量的标准不确定度评定
• 6.4 合成标准不确定度的评定
• 6.5 扩展不确定度的评定
• 6.6 测量不确定度的报告
• 6.7 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 研究工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文