氣缸CJ2B10-50可靠性試驗(yàn)平臺建設(shè)與其失效機(jī)理研究.pdf

1、氣壓傳動是以壓縮空氣為工作介質(zhì)來傳遞動力和控制信號，控制和驅(qū)動各種機(jī)械和設(shè)備，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程機(jī)械化，自動化的一門技術(shù)。它是流體傳動及控制學(xué)科的一個(gè)重要分支。由于氣動是以壓縮空氣為工作介質(zhì)具有防火，防爆、防電磁干擾，抗振動、沖擊、輻射，無污染，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠等特點(diǎn)，在機(jī)械工業(yè)、冶金工業(yè)、食品工業(yè)、航空航天、國防建設(shè)等各個(gè)部門得到了廣泛的應(yīng)用。
　　在氣動系統(tǒng)中，氣缸作為最多的一種執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其設(shè)計(jì)的可靠性是實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)安全、可靠的

2、基本前提條件。本論文首先通過對可靠性、有限元、可靠性試驗(yàn)、疲勞等相關(guān)理論的學(xué)習(xí)，研究。查閱相關(guān)氣動行業(yè)中氣缸可靠性測試方法。針對SMC公司CJ2B10-50氣缸，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套氣缸可靠性測試系統(tǒng)。包括氣動實(shí)驗(yàn)回路設(shè)計(jì)、測試控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)、以及測試數(shù)據(jù)采集分析等。測試控制系統(tǒng)基于STM32F103ZCT6單片機(jī)，設(shè)計(jì)了USB接口模塊，SD卡、文件系統(tǒng)等。該氣缸可靠性測試系統(tǒng)在長達(dá)一年的不間斷試驗(yàn)測試以及試驗(yàn)獲得的大量數(shù)據(jù)表明，該可靠性測試

3、系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)采集、存儲、分析方便、滿足氣缸可靠性測試要求。
　　針對氣缸可靠性試驗(yàn)的同時(shí)，基于有限元分析以及疲勞壽命預(yù)測等相關(guān)理論，利用ANSYS有限元分析軟件，建立氣缸端蓋有限元模型，進(jìn)行靜力分析、并將該模型在 ANSYS中作疲勞仿真分析。獲得該端蓋的預(yù)測疲勞壽命，壽命安全系數(shù)及危險(xiǎn)部位等信息。通過與之前的氣缸可靠性試驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，驗(yàn)證了有限元計(jì)算模型的正確性。從而說明該氣缸的設(shè)計(jì)符合預(yù)計(jì)的可靠性要求，其通過有