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图2.2 金属碾压管材回转装置结构简图
2.4 金属管材碾压强化装置的工作原理
金属管材碾压强化装置配合液压驱动装置完成金属管材表面试件的研磨强化，从结构上分为电机驱动装置，回转旋转装置，和表面加压装置三大部分。其结构原理图如图2-3所示。
图2.3 金属碾压管材结构原理图
具体工作步骤如下:
(1) 减速机通过把电动机、内燃机和其他高速运转的动力通过减速机上的输入轴上的齿数少的齿轮啮合到齿轮大的输出轴上，在降速的同时增大了输出扭矩，为整个装置提供了一个较大的驱动力矩。
(2) 运动传动到回转支承时，带动回转支承转动，从而带动与之相连接的旋转台转动。
(3) 表面加压装置给管材试件施加一个较大的压力，使得管材试件表面产生塑性变形，使得其表面晶粒细化。
(4) 输出到旋转台的扭矩通过数据采集系统采集并传到处理元器件中进行分析，并反馈到减速器中调节器传动比获得所需要的扭矩。
2.5 本章小结
金属管材强化装置由表面加压装置，表面研磨旋转驱动装置、液压驱动控制系统等三大模块组成。其主要原理就是通过液压低速大扭矩马达产生大扭矩驱动回转支承旋转并带动旋转平台旋转挤压金属管材表面纳米试件使得金属表面发生塑性变形并在金属表面产生晶粒细密的纳米晶层，从而起到对金属管材表面强化的作用。
3 金属管材表面碾压强化实验装置的结构功能设计
3.1 引言
金属管材表面碾压强化实验装置通过其旋转驱动装置对金属试件进行研磨处理。本文设计的的金属碾压强化装置主要由液压驱动装置，回转支承装置和表面加压装置三大模块组成。每个结构都有其特定的功能与其特点，有着其独立性，但每个结构又是相互关联与制约的一个整体
3.2 液压驱动装置的功能设计
由于金属管材试件的表面屈服强度较高，传统的驱动装置并不能产生足够大的扭转力矩使得金属管材试件表面发生塑性变形。为了给装置提供一个稳定的较大的力矩，我们选择回转减速器作为该装置的驱动装置。回转减速器是一种以回转支承作为减速器从动件的一类减速器，它能够实现无限制的圆周回转还有减速，能够同时承受径向力，轴向力以及倾覆力。由于其精度较高并且承载能力大的优点，我们选取其作为该实验仪器的驱动装置我们选择回转减速器作为该装置的驱动装置。
3.2.1回转驱动副介绍
回转驱动，是一种集成了驱动力源的全周回转减速机构，通过其内外圈一个做主动件一个做从动件构成了一种集回转、减速和驱动和驱动功能于一体的高效的全周回转机构。其结构简单，制造和文护方便
3.2.1.1回转驱动方式
(1)涡轮蜗杆式回转驱动: 蜗杆在马达的驱动下，带动回转支承的外圈进行旋转，外圈通过法兰输出转矩，而回转支承的内圈被固定在基座中，是回转支承的升级产品， 通常由蜗杆、 涡轮式回转支承、壳体、动力源组成