毕业设计

皖西学院本科毕业论文（设计）第1页皖西学院本科毕业论文（设计）论文题目定扭矩电动扳手扭矩测量检验台设计姓名（学号）许正祥（2004023233）系别机械与电子工程系专业机械设计制造及其自动化导师姓名李鸿宾二〇〇八年六月皖西学院本科毕业论文（设计）第2页目录1、毕业论文（设计）计算说明书正文2、皖西学院本科毕业论文（设计）任务书3、皖西学院本科毕业论文（设计）开题报告4、皖西学院本科毕业论文（设计）中期检查表5、皖西学院本科毕业论文（设计）指导教师意见表6、皖西学院本科毕业论文（设计）评阅教师意见表7、皖西学院本科毕业论文（设计）答辩记录表皖西学院本科毕业论文（设计）第3页目录摘要..........................................................................1Abstract......................................................................11、前言.......................................................................22、定扭矩扳手测量检验台总体设计...............................................22.1检验台机械结构设计.....................................................22.2检验台测试系统设计.....................................................23、定扭矩扳手测量检验台机械结构设计...........................................33.1零部件材料的选择依据..................................................33.2底座的设计.............................................................43.2.1底座材料选择.....................................................43.2.2底座外形尺寸.....................................................43.3电动扳手支撑座设计.....................................................43.4测量检验台中检验棒的设计...............................................53.4.1检验棒的材料选择.................................................53.4.2检验棒的结构设计.................................................53.4.3检验棒的直径.....................................................63.4.4轴的扭转刚度计算.................................................73.5键的设计..............................................................73.5.1平键联接强度计算.................................................83.6压板上压紧螺栓设计....................................................103.6.1螺栓工作拉力的计算..............................................103.6.2螺栓预紧力的计算................................................124、检验台测试系统设计........................................................134.1扭矩测量原理..........................................................134.1.1电桥选择........................................................144.2放大电路的原理及设计..................................................164.3滤波器的原理及选择....................................................194.4A/D转换器原理及设计...................................................214.5显示电路设计..........................................................255、小结......................................................................27皖西学院本科毕业论文（设计）第4页致谢......................................................................27参考文献..................................................................28皖西学院本科毕业论文（设计）第5页定扭矩电动扳手扭矩测量检验台设计作者许正祥指导教师李鸿宾摘要：近年来，随着技术的发展越来越多的技术设备被用在生产的各个领域。这些先进的设备不但减轻了人类的劳动，而且提高了生产效率。其中在机械行业，定扭矩电动扳手就是减轻人类劳动、提高生产效率的先进设备之一。本文是通过对某一额定扭矩的电动扳手而专门设计的一种检验装置。此检验装置是通过将待检验的电动定扭矩扳手放入检验台上，启动扳手通过扳手的转动，带动检验台上安放的一根检验棒转动，然后由检验棒上安装的应变片将检验棒因扭转而引起的变化信号经过一定的信号处理，将信号传递给A/D转换器，由A/D转换器将模拟量转换成数字量通过数字显示装置显示出来，由显示出来的数据与电动定扭矩扳手的额定参数进行比较来检验此电动定扭矩扳手是否满足要求。关键词：检验棒、检验台、应变片、放大器、滤波电路、A/D转换thecheckoutstandoftheelectrictorquewrench,sdesignAuthorXuzhengxiangTheinstructorLihongbinAbstract：Withthedevelopmentoftechnology,moreandmoreadvancedequipmentusedinproduction.Theseadvancedequipmentwillnotonlyreducethelaborintensity,butalsoimprovetheefficiencyofproduction.Inthemachineryindustry,theelectrictorquewrenchisoneoftheadvancedequipmenttoreducelaborintensityandimprovetheefficiencyofproduction.Thisthesisisbasedonaratedtorqueoftheelectricwrenchtodesignatestingdevice.Thisdeviceisratedtorqueoftheelectricwrenchinstalledinthecheckoutstand.Afterstarttheswitchofwrench,astherotationofelectricwrenchesdrivesthetestrods’rotationthatinstalledthetestplatform.Testrodsonthefilmwillhaveacontingencydeformation.Thisdevicewillstrainsignalamplification,filteringprocessed,thesignalwillbetransmittedtotheA/Dconverter.AfterA/Dconvertertranslatetheanalogsignalsintodigitalsignals，thetorquevalueswillbedisplayedthroughadigitaldisplaydevices.Finally，comparethetorqueratedtorquetonumericalvalues.Bycomparisontodeterminewhethertheelectricwrenchesqualified.Keywords：Testwand，Straingauge，Thecheckoutstand，Amplifiers，Filtercircuit，A/Dconverter皖西学院本科毕业论文（设计）第6页1、前言随着工业的迅猛发展,定扭矩扳手对保证车辆及机械的维修质量等起着至关重要的作用,在铁路机务、车辆、维修部门的应用愈来愈广泛。定扭矩电动扳手就是通过扳手扭动物体，当扭动达到所设定的扭矩值时翻转体不会转动，说明此时被紧固的物体像螺栓之类所受的旋转力矩为实际施加力矩。但是当电动定扭矩扳手的额定扭矩值超过了被紧固物体所需的扭矩时，就会导致紧固物体的破坏。因此为保证工厂里生产的每一台定扭矩扳手都合格，就需要定扭矩扳手检测装置来检测定扭矩扳手的额定扭矩是否达到所设定的扭矩值，从而使产品的合格率提高。本次任务是设计一种电动定扭矩扳手的检验装置，同时在达到设计任务的前提下，也要考虑到所设计的检验装置的检验数值准确可靠、整体占地面积小、价格低廉等特点。在具体设计过程中，通过翻阅大量书籍，对扭矩测量并检验有了一定了解，同时积累了大量的设计资料，再加上查指导老师和同学门的热情帮助，基本上完成设计任务。由于设计内容为定扭矩电动扳手检验台设计，所以设计论文的重点内容为检验台机械结构设计与测试系统设计以及牵涉到其他的设计只作了理论上的简略设计说明。2、定扭矩扳手测量检验台总体设计本设计选用P18D—24型定扭矩电动扳手，其额定扭矩为150Nm，控制精度为±5%，电动扳手方头尺寸为14×14mm，外形尺寸为375×90×135mm。因为本设计是关于机械测试方面，因此可以将检验台总体设计分为检验台机械结构设计和检验台测试系统设计。2.1、检验台机械结构设计从材料的经济性、满足零件的使用性、满足零件的工艺性等要求选择各零件的材料。根据电动扳手的外形尺寸初步设定检验台基体的总体尺寸，同时检测电动扳手时，为了防止电动扳手的振动还需设计一些防振措施。检验棒的设计不仅要选择合适的材料还要进行一些必要强度和刚度校核。2.2、检验台测试系统设计检验台测试系统的原理就是将应变片粘贴在检验棒上，通过电动扳手的扭转将产生的应变信号经过放大、滤波后，传递给A/D转换器，由A/D转换器将模拟量转换成数字量通过一种数字显示装置显示出来。通过显示出来的扭矩值与电动扳手的额定扭矩值进行比较判断此电动扳手是否合格。因为在市场上都可以买到放大器、A/D转换芯片、LED数码显示装置，因此在设计测试系统时只需要根据工作原理从适用性和经济性等要求选择合适的装置，同时还进行一些必要的皖西学院本科毕业论文（设计）第7页计算，用来判断所选装置的合理性