高强度螺栓电动定扭矩拧紧扳手测控系统设计的开题报告.docx

高强度螺栓电动定扭矩拧紧扳手测控系统设计的开题报告
一、选题背景及意义
螺栓连接是机械制造、装配过程中最常用的连接方式之一，而且在机器、仪器等高要求应用中其应用尤为广泛。螺栓两侧的紧固力矩大小直接影响连接件的安全性、可靠性和工作性能，而且这种力矩也受到安装者的技能水平以及外界因素的影响。因此，在装配过程中采用“定扭矩拧紧法”能够提高螺栓连接的质量和可靠性，从而避免机械类事故的发生。
目前市场上，螺栓电动扳手测控系统主要应用在汽车、机器人等行业，但是传统的扭矩测控系统精度不高，且易受到温度、湿度等环境因素影响。因此，本文旨在开发一种高强度螺栓电动定扭矩拧紧扳手测控系统，以满足高精准度和高可靠性的需求。
二、研究内容和方案
1.系统硬件设计
该系统的核心硬件包括：电机、减速器、螺旋副、压力传感器、控制器和显示器。其中，电机和减速器提供力矩，螺旋副将扭矩转换为螺旋力，压力传感器检测螺旋力，控制器对传感器信号进行采集和处理，最终通过显示器进行显示。
2.系统软件设计
采用单片机为主控芯片，设计基于C语言的程序完成对扭矩和转角的精确测量，并实现在不同工作条件下的动态控制。控制软件要具备以下功能：高精度数据采集与处理、数据显示、扭矩加速减速控制、高速反转控制、电机控制器与传感器的通信等。
3.系统测试与验证
通过使用模拟螺栓和标准化设备，对拧紧扳手的扭矩精度、稳定性、测量误差、重复性等进行实验验证和调试。
三、预期成果和应用价值
预期成果是开发出一种高强度螺栓电动定扭矩拧紧扳手测控系统，并进行实验验证。该系统具备高精度、稳定性好、测量误差小、重复性强等特点，实现了螺栓电动拧紧自动化任务，提高了工作效率和工作质量，降低了人为操作误差和机械类事故的风险。
此外，该系统将具有广泛的应用价值，可以应用于各种工程领域，如机械、交通、建筑、电气、仪器等行业，为提高各种螺栓、螺钉、小轴等元件的拧紧工作质量，加快生产进程等提供了一种新途径。