扬州大学毕业设计说明书

摘要

振动试验台的目的在于确定所设计、制造的机器、构件在运输和使用过程中承受外来振动或者自身产生的振动而不至破坏，并发挥其性能、达到预定寿命的可靠性。本次设计的主要工作内容包括：确定岩石振动激励模拟系统的结构形式、主体结构尺寸，并确定零、部件的结构尺寸及其选型。首先进行强度和稳定性的计算，主要进行传动齿轮的设计计算及校核，V型带的计算，电动机的选型，滚珠丝杠的选择及校核，其次对这些零部件进行结构设计。整个设计过程都要依据设计规范和标准进行的，设计结果满足工程设计要求。

关键字：振动试验台；齿轮；V型带；滚珠丝杠；电动机

Abstract

The vibration test bench aims to determine the design, manufacturing machinery, member during transport and use under external vibration or vibration generated from destruction, and exert its performance, reaching the predetermined reliability. The design of the main work includes: determining rock vibration excitation simulation system structure, the main structure size, and identify the components, structure and size selection. First, the strength and stability calculation, the main transmission gear design calculation and checking, type V band calculations, motor selection, the choice of ball screw and check, followed by the structural design of these components. The whole design process is based on norms and standards for design, engineering design results meet the design requirements.

KEY WORDS: vibration test bench，gear，V belt，ball screws，motor

目录

中文摘要

Abstract

第一章前言 (1)

1.1本次毕业设计课题的目的、意义 (1)

1.2 振动现象简介 (1)

1.3课题研究的主要功能 (2)

第二章希尔振动试验台 (3)

2.1 振动试验台的简介 (3)

2.2振动试验台的特点 (3)

2.3振动试验机的现状和发展趋势 (4)

第三章系统总体方案确定 (5)

3.1 仪器基本技术参数 (5)

3.2 技术参数 (5)

3.3设备技术指标 (6)

第四章系统机械结构的设计 (7)

4.1电动机的选择 (8)

4.2 设计V带和带轮 (10)

4.3齿轮的设计 (12)

4.4 滚珠丝杠的选择 (20)

4.5联轴器的选择 (24)

4.6冲头的选择 (25)

4.7弹簧的选择 (26)

4.8 其他结构材料的选择 (27)

致谢 (29)

心得体会 (31)

参考文献 (32)

第一章前言

1.1本次毕业设计课题的目的、意义

毕业设计是培养学生综合运用本学科的基本理论、专业知识和基本技能，提高分析与解决实际问题的能力，完成工程师的基本训练和初步培养从事科学研究工作的重要环节。毕业设计也是完成教学计划达到专业培养目标的一个重要的教学环节；学生通过毕业设计，综合性地运用几年内所学知识去分析、解决一个问题，在毕业论文的过程中，所学知识得到疏理和运用，它既是一次检阅，又是一次锻炼。使学生的实践动手、动笔能力得到锻炼，增强了即将跨入社会去竞争，去创造的自信心。毕业设计以下具有目的：

(1)通过阅读有关资料对当前计算机软、硬件技术的发展有进一步的了解。

(2)融汇、贯通几年里所学习的专业基础知识和专业理论知识。

(3)综合运用所学专业理论知识和技能提高独立分析问题和解决实际问题的能力。

(4)培养和提高与设计群体合作、相互配合的工作能力。

1.2 振动现象简介

振动在国民经济中的应用越来越广泛, 涉及面很广, 并日益受到人们的重视。振动利用的实例很多。振动利用的发展充实了振动利用工程学科的内涵, 说明人们已经由认识振动发展到利用振动来改造世界、改善生活、创造价值, 这是一个非常重要的转变, 它将给振动利用工程带来一个美好的前景。随着电子计算机和计算数学的发展进展迅速, 电磁场数值计算得到了迅速的发展, 从60 年代的差分法到70 年代的有限元法、积分方程法、边界元法以及一些组合方法, 再到后来的棱单元法等都是电磁场数值计算的标志性成果。电磁振动是一个新兴的学科, 我们应该大力开展电磁振动利用工程实际应用的研究与开发工作, 扩大电磁振动技术的应用领域与范围, 将电磁振动技术广泛应用于各种工艺过程。其研究范围不应只限于工程技术领域, 还应扩展到人民生活和社会经济等各个领域之中。在研究电磁振动技术应用的基础上, 深入开展电磁振动利用工程基础理论与工作机制的研究, 为此, 必须加

强电磁场的分析计算研究和电磁场分析软件开发。

振动现象广泛存在各种物质介质中，如金属材料(钢铁、铝、各种有色金属)和非金属材料(岩石、陶瓷、玻璃、水泥)等。岩石振动激励模拟测试系统是一种包括振动激励模拟和测试分析的试验系统。该系统可以用来分析金属材料和非金属材料的振动特性。

1.3课题研究的主要功能

其主要功能主要包括两个方面：其一是使岩石产生各种激励信号，如低频高振幅和高频低振幅的激励信号，使岩石发生各种各样状态的振动，通过调节激励可以激发岩石等材料进入共振状态，并记录共振频率、共振幅度、系统阻尼等参数；另一方面是测试分析金属材料和非金属材料的振动特性，对存在振动的试验样品进行振动特性进行采集及各参数分析，整体的机械设计如图1.1。

图1.1模拟系统的整体结构