开题报告模板_27.doc

PAGE PAGE 1 长春工业大学 毕业设计（论文）开题报告 题目 钢板弹簧疲劳试验机的机械结构设计 学院 机电工程学院 专业班级 机械制造及自动化100103班 学生姓名 隗合凯 学号指导教师 李荣丽 职称 讲师 2014年2月15日 长春工业大学毕业设计（论文）开题报告 毕业设计（论文）题目 钢板弹簧疲劳试验机的机械结构设计 专业班级 机械制造100103班 学生姓名（学号） 隗合凯 指导教师（职称） 李荣丽（讲师） 毕业设计（论文）的选题依据、背景和意义 随着社会经济的快速发展，载重车的运输效率和安全性越来越来受到人们的关注：车辆运输的吨位越来越来；行驶速度越来越来快；驾驶员的安全要求和驾驶舒适性不断提高。就要求载重汽车钢板弹簧能承载更大的载荷，疲劳寿命的检验进一步提高，以满足安全性要求。 1980年前苏联乌斯潘斯基提出同时采用共同曲率假设和集中载荷假设的计算方法计算钢板弹簧的疲劳强度，认为所有的簧片在其下一片的长度上具有相同的挠度。 1979年，我国内蒙古工学院杨宗孟老师为了提高共同曲率法的计算精度，给出了一个钢板弹簧计算模型，模型中末两片短簧片自由端承受集中载荷，其他簧片具有共同曲率，且还对各片片端厚度进行修正，以满足簧片自由端应力(弯矩)等于零的边界条件。模型的刚性要比共同曲率的原型小，并提出考虑簧片接触疲劳强度的设计观点推导出了相应的计算公式。吉林大学张义民教授带领课题组提出汽车钢板弹簧的可靠性设计方法，在基本随机变量的概率特性己知的情况下，使用二阶矩法对钢板弹簧进行可靠性设计，从理论上推导了计算不同厚度的钢板弹簧的可靠度和可靠性设计的表达式。 2002年又提出运用二阶矩法和约束随机方向法对钢板弹簧进行可靠性优化设计，推导了计算不同厚度的多片钢板弹簧的可靠性优化设计的表达式，运用优化方法得出了钢板弹簧的设计参数的最优解 近年来，国外汽车公司纷纷推出复合材料单片板簧，有很多学者致力于复合材料板簧的研究。纤维增强复合材料单向强度值高，弹性模量小，单位质量储能大，材料利用率高，耐腐蚀，有良好的固有衰减能力，很适合于制造汽车钢板弹簧这样要求弹性弯曲的构件。 Rajnedrna和.SVijay盯angan采用遗传算法对复合材料钢板弹簧进行最优设计，给出了采用遗传算法优化设计复合材料板簧的计算公式和解决方法。H.A.AI一Qreshi对复合材料弹簧进行了分析、设计和加工方面的研究，并对样品进行测试，试验结果表明由玻璃纤维增强塑料制成的板簧性能很好。 MhamoodM.sho衬ieh和DvaoodRezaei运用ANSYS软件对轻型车后悬架系统中用的一种复合材料钢板弹簧进行了分析和优化设计，并与同样条件下普通钢板弹簧的分析结果进行对比，比较结果表明优化后的复合材料板簧应力较低，固有频率较大，且弹簧重量减轻了很多。国内也有关于复合材料板簧的研究。汽车钢板弹簧的优化设计方法已进入模型化，所以钢板弹簧疲劳强度及性能参数更需要检测实验机来检测分析，重载车的钢板弹簧检测因载荷大及重轻时载荷相差大，对检测实验机的要求更高。 由于钢板弹簧在悬架中可兼作导向机构用，使悬架结构简化，且保养维修方便、制造成本低，所以获得了广泛的应用。随着在结构型式、设计方法及材料性能、加工工艺方面的不断发展，钢板弹簧能够更好地满足整车性能、疲劳寿命以及轻量化设计的要求。现在钢板弹簧仍是载货汽车和部分客车非独立悬架中主要采用的弹性元件。 1)社会经济意义:通过本课题的设计和研究，实现一种新型振幅调节机构的板簧疲劳试验机，此外对现成试验机的结构和测试控制为研究对象。 2)科研意义:本课题涉及机械设计、传感器检测及应用，仿真技术等多个学科知识，对多学科交叉、渗透与交流有积极的促进作用。 毕业设计（论文）的主要内容和设计要求（含论文提纲） 本课题主要研究内容如下: 1)机械方面:对机械激振式板簧疲劳试验机进行改进设计，重新设计新的 振幅调节机构，做到调节方便，调节完毕后的固定也比较容易，有振幅自动调 节的可能性。为实现振幅调节，对其传动方案做总体设计。 2)检测方面: 本控制系统采用真有效值法判断板簧疲劳断裂。用AD536有效值转换芯片替代交流电压有效值的计算，无整流环节，而且单片机采集的是电压有效值，较好地克服外部干扰的影响 本课题中疲劳试验机的性能指标参数如下: (l)最大测量负荷:10t； (2)振幅范围:0-100mm； (3)振动频率:2一3HZ左右。 3)控制方面:在板簧试验过程中，实现板簧疲劳断裂后的自动停机。包括板簧断裂判断方案的设计，硬件电路的设计，硬软件抗干扰设计和编程等。 论文要求： 熟悉掌握钢板弹簧疲劳试验机的机械结构原理，主要构件，工作特点。 钢板弹簧疲劳试验机的机械结构设计要符合标准，严格按