手动式材料力学拉伸试验机传动系统设计(附件)【字数：11375】
摘 要该设计是对手动式材料力学拉伸试验机传动系统设计。材料拉伸仪是测试材料试样在拉伸过程中显现力学性能的仪器。拉伸试验能够得到的材料强度和塑性性能的一些数据，对于进行设计和选材、新材料的研制、材料的采购和验收、产品的质量控制、设备的安全和评估，都有很重要的应用价值和参考价值。随着材料科学的发展和各种新材料的出现，研制了各种材料拉伸仪。可是，现在的材料拉伸试验机大多是都是用在科学研究或者企业试验研究的大型设备。而且材料力学的教学实验具有有价格昂贵，搬运、安装均费时费力，机房要求高阔，占地面积多等缺点，所以我们设计的这款手动式材料力学拉伸试验机的意义就在于它小巧便捷，操作安全，能够直观的观察拉伸效果而且又方便操作，可以作为课堂教学和学生试验的一个设备。该设计通过手轮加载方式，采用多级齿轮传动的形式来增大施加的力，利用夹具固定试件从而进行拉伸。
目 录
第一章 绪论 1
1.1拉伸试验机的研究背景和意义 1
1.2拉伸试验机的概述 1
1.3本次设计的内容 2
第二章 力的加载与显示装置设计 3
2.1力的加载装置设计 4
2.2 力对试件的作用的方案 4
2.3预紧装置 5
2.4力的大小显示 5
第三章 传动装置的方案设计 6
3.1传动路线的设计 6
3.2传动装置的结构设计 9
第四章 传动装置主要零部件设计 12
4.1齿轮设计 12
4.2轴的设计与校核 20
第五章 其他零部件的选择 24
5.1键的类型 24
5.2深沟球轴承的选择与校核 24
5.3止回机构的选择 25
第六章 箱体结构设计 27
结束语 30
致 谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1拉伸试验机的研究背景和意义
因为现在的工业生产与生活中各种各样的材料、机器零部件、构件以及整机通通都需要经过非常严格的试验才能确定它们的力学性能，才能够有效的使用，于是乎拉伸试验机被发明。
渐渐地， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
随着新的材料的产生、应对新材料的工艺的发展、新兴产品的不断涌现，人们对于这些新出现的材料并不了解，缺乏必要的认识，为了保证这些产品能够可靠的被使用，人们发明出了通过材料试验设备来了解材料的力学性能和产品的结构性能，从而能够更好的了解和使用新材料。第一台拉伸试验机是在1729年在西欧被发明出了，这个试验机是根据杠杆原理制成的，通过砝码加荷的方式来测量钢铁或其他金属材料的抗拉强度试验，这是最基础的了解材料的方式，慢慢的，随着液压技术的发展和进步，液压材料试验机在十九世纪初被发明出来并开始应用，第一台液压材料试验机于1827年制成,依然是使用杠杆原理测量负荷，早期瑞士AMLSER公司制造的液压拉力材料试验机结构非常简单，框架结构里面包括有一对拉力夹持钳口，通过液压油缸进行加载，压力表现实时试验力的读数。从这时起,人们才开始系统的发表了一些关于材料强度和弹性的试验读数。19世纪30年代，制造出了能够在1310℉下来进行测定金属拉力强度的机械式材料试验机。不久，又制造了疲劳试验机，把环境温度因素的研究引入材料测试领域。20世纪初，制成了布氏硬度计，随后，科学家又研发成了洛氏硬度计、维氏硬度计、蠕变试验机等多种不同的材料试验机。
第二次世界大战后，由于航空工业的迅猛发展，各种新型合金的研究工作开始发展起来了。这个时候,一些新型材料试验机也被研发出来，如高温材料试验机，低温材料试验机，高速材料试验机和高频材料试验机等也相继出现,负载测量系统和变形系统也有了新的发展。拉伸机的发展经历了几百年的历史，越来越趋向于数字化，智能化，现在广泛使用的都是通过液压传动和电脑控制显示的大型试验机。试验机的发展是对材料进行研究的一项基础测试，具有重要意义。
1.2拉伸试验机的概述
拉伸试验是在材料力学性能试验中最常见、最重要的试验方法之一，应用广泛，主要用于原材料检验、质量监督检验、质量控制及教学实验，是材料和产品的最常规的力学性能测试。拉伸试验机在多个领域被应用，如钢铁、建材、冶金、化工等行业都被广泛应用。通过拉伸试验可以得到材料的基本力学性能指标，如弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率、应变硬化指数和塑性应变比等参数。拉伸试验所得到的材料强度和塑性等力学性能的数据，对于设计和选材、新材料的研制、材料的采购和验收、产品的质量控制、设备的安全和评估，都有很重要的应用价值和参考价值。
1.3本次设计的内容
本课题是对手动式材料力学拉伸试验机传动系统设计。现在的材料拉伸仪是测试材料试样在拉伸过程中显现力学性能的重要仪器。随着材料的发展和各种新材料的不断出现，人们研制出了各种材料拉伸设备。可是，包括传统的材料拉伸仪在内的大多数拉伸试验机都是是大型的试验设备，这些一般都是用于科学研究、质量控制、材料检验，并不太适合在学校里做实验观察用。而且随着教学的改革，现在的实践教学在整个教学中的地位越来越高，越来越重要。目前，市场上的材料拉伸试验机的自动化水平越来越高，其实验操作非常简便，只是通过点击电脑鼠标即可完成操作任务，并不能让学生直观的感受材料的拉伸过程及其变形特征，已经不能满足教学要求。因此，设计和制造一种利于学生动手操作，小巧便捷，适合用作教学使用的手动小型材料拉伸仪具有实际意义。
该课题主要是为了应用拉伸试验机来验证试件的力学性能，根据我们给出的试件尺寸和材料，查询该材料的机械性能参数，了解材料的硬度、弹性系数等，然后根据试件拉伸的四个阶段弹性、屈服、强化、颈缩阶段，分析出拉断试件所需要的力，分析作用在各个传动件上的力，计算传动的效率和功率，从而反推出加载机构需要的力的大小。传动路线是为了使操作者施加的力作用在试件上，通过传动系统的放大作用，从而让试件产生拉伸变形直至拉断。因此，在进行传动系统的设计时，要考虑便于手工操作、传动系统的效率高、结构简单紧凑，运转平稳、确保安全等方面的要求。
目 录
第一章 绪论 1
1.1拉伸试验机的研究背景和意义 1
1.2拉伸试验机的概述 1
1.3本次设计的内容 2
第二章 力的加载与显示装置设计 3
2.1力的加载装置设计 4
2.2 力对试件的作用的方案 4
2.3预紧装置 5
2.4力的大小显示 5
第三章 传动装置的方案设计 6
3.1传动路线的设计 6
3.2传动装置的结构设计 9
第四章 传动装置主要零部件设计 12
4.1齿轮设计 12
4.2轴的设计与校核 20
第五章 其他零部件的选择 24
5.1键的类型 24
5.2深沟球轴承的选择与校核 24
5.3止回机构的选择 25
第六章 箱体结构设计 27
结束语 30
致 谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1拉伸试验机的研究背景和意义
因为现在的工业生产与生活中各种各样的材料、机器零部件、构件以及整机通通都需要经过非常严格的试验才能确定它们的力学性能，才能够有效的使用，于是乎拉伸试验机被发明。
渐渐地， *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
随着新的材料的产生、应对新材料的工艺的发展、新兴产品的不断涌现，人们对于这些新出现的材料并不了解，缺乏必要的认识，为了保证这些产品能够可靠的被使用，人们发明出了通过材料试验设备来了解材料的力学性能和产品的结构性能，从而能够更好的了解和使用新材料。第一台拉伸试验机是在1729年在西欧被发明出了，这个试验机是根据杠杆原理制成的，通过砝码加荷的方式来测量钢铁或其他金属材料的抗拉强度试验，这是最基础的了解材料的方式，慢慢的，随着液压技术的发展和进步，液压材料试验机在十九世纪初被发明出来并开始应用，第一台液压材料试验机于1827年制成,依然是使用杠杆原理测量负荷，早期瑞士AMLSER公司制造的液压拉力材料试验机结构非常简单，框架结构里面包括有一对拉力夹持钳口，通过液压油缸进行加载，压力表现实时试验力的读数。从这时起,人们才开始系统的发表了一些关于材料强度和弹性的试验读数。19世纪30年代，制造出了能够在1310℉下来进行测定金属拉力强度的机械式材料试验机。不久，又制造了疲劳试验机，把环境温度因素的研究引入材料测试领域。20世纪初，制成了布氏硬度计，随后，科学家又研发成了洛氏硬度计、维氏硬度计、蠕变试验机等多种不同的材料试验机。
第二次世界大战后，由于航空工业的迅猛发展，各种新型合金的研究工作开始发展起来了。这个时候,一些新型材料试验机也被研发出来，如高温材料试验机，低温材料试验机，高速材料试验机和高频材料试验机等也相继出现,负载测量系统和变形系统也有了新的发展。拉伸机的发展经历了几百年的历史，越来越趋向于数字化，智能化，现在广泛使用的都是通过液压传动和电脑控制显示的大型试验机。试验机的发展是对材料进行研究的一项基础测试，具有重要意义。
1.2拉伸试验机的概述
拉伸试验是在材料力学性能试验中最常见、最重要的试验方法之一，应用广泛，主要用于原材料检验、质量监督检验、质量控制及教学实验，是材料和产品的最常规的力学性能测试。拉伸试验机在多个领域被应用，如钢铁、建材、冶金、化工等行业都被广泛应用。通过拉伸试验可以得到材料的基本力学性能指标，如弹性模量、屈服强度、抗拉强度、断后伸长率、断面收缩率、应变硬化指数和塑性应变比等参数。拉伸试验所得到的材料强度和塑性等力学性能的数据，对于设计和选材、新材料的研制、材料的采购和验收、产品的质量控制、设备的安全和评估，都有很重要的应用价值和参考价值。
1.3本次设计的内容
本课题是对手动式材料力学拉伸试验机传动系统设计。现在的材料拉伸仪是测试材料试样在拉伸过程中显现力学性能的重要仪器。随着材料的发展和各种新材料的不断出现，人们研制出了各种材料拉伸设备。可是，包括传统的材料拉伸仪在内的大多数拉伸试验机都是是大型的试验设备，这些一般都是用于科学研究、质量控制、材料检验，并不太适合在学校里做实验观察用。而且随着教学的改革，现在的实践教学在整个教学中的地位越来越高，越来越重要。目前，市场上的材料拉伸试验机的自动化水平越来越高，其实验操作非常简便，只是通过点击电脑鼠标即可完成操作任务，并不能让学生直观的感受材料的拉伸过程及其变形特征，已经不能满足教学要求。因此，设计和制造一种利于学生动手操作，小巧便捷，适合用作教学使用的手动小型材料拉伸仪具有实际意义。
该课题主要是为了应用拉伸试验机来验证试件的力学性能，根据我们给出的试件尺寸和材料，查询该材料的机械性能参数，了解材料的硬度、弹性系数等，然后根据试件拉伸的四个阶段弹性、屈服、强化、颈缩阶段，分析出拉断试件所需要的力，分析作用在各个传动件上的力，计算传动的效率和功率，从而反推出加载机构需要的力的大小。传动路线是为了使操作者施加的力作用在试件上，通过传动系统的放大作用，从而让试件产生拉伸变形直至拉断。因此，在进行传动系统的设计时，要考虑便于手工操作、传动系统的效率高、结构简单紧凑，运转平稳、确保安全等方面的要求。
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