本章主要描述四種萬能材料試驗機的傳動方案，以及每個方案的特點，從而在這四種方案中選取最佳的那個方案為本論文的研究方案。

方案簡述

方案一:錐齒輪傳動

電動機產(chǎn)生動力后通過減速箱，再經(jīng)過渦輪蝸桿的傳動，帶動圓錐齒輪運動，由圓錐齒輪的轉(zhuǎn)動帶動絲杠轉(zhuǎn)動。與此同時與絲杠配合的絲杠螺母則帶動上橫梁上下運動。

上夾具固定在上橫梁上，而下夾具則是通過離合器與減速箱電動機連在- -起產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)運動，至此完成試驗。如圖2-1所示:

方案二:鏈輪傳動

電動機產(chǎn)生動力后輸出到減速器，然后進入渦輪蝸桿傳動系統(tǒng)，進- -步減速并改變運動旋轉(zhuǎn)方向后，通過鏈傳動系統(tǒng)傳遞到絲杠。由鏈輪的轉(zhuǎn)動帶動絲杠轉(zhuǎn)動。與此同時與絲杠配合的絲杠螺母則帶動上橫梁上下運動，上夾具固定在上橫梁上，下夾具則通過離合器與減速箱電動機連在一-起產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)運動， 至此完成試驗。如圖2-2所示:

方案三:絲杠傳動

電動機產(chǎn)生動力后輸出到減速器，然后由渦輪帶動絲杠轉(zhuǎn)動。絲杠轉(zhuǎn)動同時兩個絲杠螺母同步背向或相向運動，兩個連桿同時遠離或靠近。這就使下夾具所在試驗臺向上或向下運動。上面橫梁可以固定，也可以在液壓、絲杠等外力驅(qū)動下上下運動，至此完成試驗。如圖2-3所示:

方案四:液壓傳動

本方案與上述三種文件有所不同，本方案是由油泵驅(qū)動油缸里的活塞提供外部試驗力。油泵輸出油經(jīng)進油管達到液壓缸，然后經(jīng)回油管路流回回油缸再次利用。液壓系統(tǒng)帶動.上橫梁上下運動。下夾具通過離合器與減速箱電動機連在一起產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)運動，而上夾具則是固定在上橫梁.上。此方案要求液壓系統(tǒng)要有較精確的控制閥的配合才能實現(xiàn)試

驗目的。如圖2-4所示:

各種方案分析

各種方案的特點如下:

方案一:

(1)傳動精度高，運動平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象滾動絲杠傳動基本上是滾動摩擦，摩擦阻力小，摩擦阻力的大小幾乎與運動速度完全無關(guān)，這樣就可以保證運動的平穩(wěn)性，且不會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象(其靜摩擦系數(shù)與動摩擦系數(shù)相差極小);

(2)有可逆性滾珠絲杠摩擦損失小，可以從旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，也可以從直線運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動;

(3)但是采用了蝸桿傳動和圓錐齒輪傳動，可以實現(xiàn)絲桿自鎖(蝸桿傳動有兩個輸出軸，并且轉(zhuǎn)向相同，所以絲桿螺紋旋向要相反，才能使絲桿螺母運動方向- -致);

(4)成本高 滾珠絲杠和螺母等元件的加工精度要求較高，光潔度要求也較高，故制造成本高。

方案二:

(1)傳動精度高，運動平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象 滾動絲杠傳動基本上是滾動摩擦，摩擦阻力小，摩擦阻力的大小幾乎與運動速度完全無關(guān)，這樣就可以保證運動的平穩(wěn)性，且不會出現(xiàn)爬行現(xiàn)象(其靜摩擦系數(shù)與動摩擦系數(shù)相差極小); 

(2)有可逆性

滾珠絲杠摩擦損失小，可以從旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)換為直線運動，也可以從直線運動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運動;

(3)成本高滾珠絲 杠和螺母等元件的加工精度要求較高，光潔度要求也較高，故制造成本高;

(4)不能自鎖特別是垂直絲杠，由于自重慣性力的關(guān)系，運動部件在運動停止后不能自鎖，需加制動裝置;

(5)鏈傳動的制造與安裝精度要求較低，成本也低。遠距離傳動時，其結(jié)構(gòu)比齒輪傳動輕便得多;

(6)只能實現(xiàn)平行軸間鏈輪的同向傳動:運轉(zhuǎn)時不能保持恒定的瞬時傳動比:

(7)磨損后易發(fā)生調(diào)齒:工作時有噪聲、振動沖擊。

方案三:

(1)絲杠水平放置利于自鎖。水平狀態(tài)下不受自重慣性力，故運動停止較為容易; 

(2)采用渦輪驅(qū)動絲杠，由于渦輪尤其是單頭渦輪傳動效率低，傳動精確度也較差。同時渦輪- -般采用較為貴重的減摩材料( 如青銅)制造，從而增加了制造成本;

(3)工作臺有兩個連桿驅(qū)動所承受力較小。在較大試驗力時，連桿安全性降低，必須增大連桿尺寸，這就使得試驗機所需較大的外功率來驅(qū)動。

方案四:

由于采用了液壓驅(qū)動，故有以下特點:

(1)液壓傳動能夠?qū)崿F(xiàn)無級變速，工作平穩(wěn);同功率時液壓裝置體積小、質(zhì)量輕;

(2)液體為工作介質(zhì)易泄露，造成污染:油液可壓縮故傳動比不準確:傳動過程中損失較大，效率較低;

(3)液壓傳動對油溫和負載變化極為敏感，對外部環(huán)境要求較高: 

(4)液壓元件精度高，造價高: 

(5)液壓傳動一旦出現(xiàn)故障時不易追查原因，不易迅速排除。

綜合.上述四種方案的優(yōu)缺點以及目前市場上主流試驗機形式，最后決定選擇第一種方案為本設(shè)計所采取的最終方案。