双空间加载基础力学实验平台结构设计（附PLC组态程序、Solidworks模型、CAD图纸）

摘要

本文研究了双空间加载基础力学实验平台的结构设计。通过对比分析不同加载方式和传动方案，确定了机械式加载和直线式传动方案，旨在提高结构紧凑性、空间利用率及加工装配便捷性。关键零部件如滚珠丝杠副、同步带、电机和锥齿轮等进行了详细计算校核，确保满足设计要求。动静梁力学分析验证了结构刚度和稳定性。设计了基于PLC的控制系统，实现实验平台自动化控制。研究结果表明，该平台结构设计合理，满足高精度力学实验需求。

关键词：双空间加载，力学实验平台，结构设计，PLC控制

第1章引言 3
1.1 课题的研究背景 3
1.2电子万能试验机的研究现状 3
1.2.1 国外试验机的研究现状 4
1.2.2 国内试验机的研究现状 8
1.3 本文主要研究内容 10
第2章总体方案设计 11
2.1 加载方式 11
2.2 传动方案对比与选择 11
2.3 试验机传动设计 12
2.4 整体三维模型 13
2.5 本章小结 14
第3章关键零部件的计算校核 15
3.1 滚珠丝杠副的运动动力设计计算 15
3.1.1 静载荷计算 15
3.1.2 根据寿命条件计算额定动载荷 16
3.1.3 稳定性验算 17
3.1.4 刚度验算 17
3.1.5 效率验算 18
3.2 同步带计算校核 18
3.3 电机的选型计算 20
3.4 锥齿轮传动设计 21
3.5 本章小结 22
第4章动静梁力学分析 23
4.1 动横梁力学分析 23
4.2 静横梁力学分析 24
4.3 本章小结 25
第5章控制系统设计 26
5.1控制功能要求 26
5.2控制器选型 26
5.3 I/O地址分配 27
5.4 梯形图编写 27
5.5 组态界面设计 30
第5章总结与展望 31
5.1 研究内容总结 31
5.2 研究展望 31
参考文献 32
致谢 34