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摘要：在表面机械处理（SMAT）方式下，材料表面可以通过强烈塑性变形而实现纳米化，获得表面为纳米晶且晶粒尺寸沿厚度方向逐渐增大的梯度结构。表面纳米化可以使材料表面硬度提高且整体力学性能得到改善，同时材料表面活性得到极大的提高。金属管材表面研磨强化试验装置一种是能够对金属管材表面进行超塑性变形的研磨处理，使金属表面产生晶粒细密的纳米晶层，从而起到对金属材料表面强化作用的试验装置。该装置主要由表面加压装置、表面研磨旋转驱动装置、试件强化成型模具和液压驱动控制系统等组成。表面加压装置、表面研磨旋转装置均采用液压驱动的方式。关键词：试验装置；表面强化；纳米化；研磨8096
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Title Study on the overall design and structure of metal tube surface grinding strengthening test equipment
Abstract
Under surface mechanical attrition treatment(SMAT) mode,Surface
nanocrystallization can be achieved by severe plastic deformation, access
to the gradient structure of surface Nano-crystals, grain size increases
along the thickness .Surface nanocrystallization can make the overall
improvement of the surface hardness of materials and the mechanical
properties , at the same time,material surface activity are greatly
improved.Metal tube surface test device is a kind of equipment which can
make a metal superplastic deformation through the pipe surface grinding
and processing and gain grain fine Nano-Crystal layer on the metal
surface, so as to trengthen metal materials surface . The device mainly
consists of surface pressure device, surface rotation driving device,
test-piece strengthening the mould and hydraulic drive and control system
and so on.Surface compression unit, surface rotating device all adopt the
method of hydraulic drive.
Keywords: test unit;surface strengthening; nanocrystallization;grinding
目 次
1 引言 1
1.1 表面工程1
1.2 表面纳米化1
1.3 表面纳米化制备技术2
1.4 研磨技术简介3
1.5 研磨技术国内外研究现状及发展趋势4
1.6 论文的主要工作5
2 总体方案设计 6
2.1 设计思路6
2.2 两种设计方案6
2.2.1 方案一6
2.2.2 方案二8
2.3 方案对比9
3 整体参数设计11
3.1 液压泵的选择11
3.2 液压马达的选择12
3.3 蜗轮蜗杆参数设计13
4 零部件结构设计14
4.1 传动分析及强度校核14
4.1.1 扭矩的传递14
4.1.2 轴向负载传递22
4.2 其余零部件 26
4.3 本章小结 29
5 液压系统设计 31
5.1 液压加压系统 31
5.2 液压旋转驱动系统33
结论 36
致谢 37
参考文献38
附录 A 部分零部件设计图39
附录 B 试验装置三视图及三文图 52
1 引言
1.1 表面工程
表面工程是经表面预处理后，通过表面涂覆、表面改性或表面复合处理，改变固
体金属表面或非金属表面的化学成分、组织结构、形态和（或）应力状态等，以获取