變速器畢業(yè)論文--汽車變速器性能試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要1</b></p><p>　　Abstract2</p><p><b>　　1緒論3</b></p><p>　　1.1變速器結(jié)構(gòu)與工作原理的分析3</p><p&g

2、t;　　1.2汽車變速器性能試驗(yàn)臺(tái)發(fā)展?fàn)顩r4</p><p>　　1.3本課題的目的和主要研究?jī)?nèi)容4</p><p><b>　　2總體方案論證5</b></p><p>　　2.1試驗(yàn)臺(tái)布置方案的選擇6</p><p>　　2.2加載裝置的選擇7</p><p>　　2.2.1電液比例

3、加載系統(tǒng)7</p><p>　　2.2.2液壓加載器8</p><p>　　3總體技術(shù)方案設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.1電機(jī)的選擇9</p><p>　　3.2變速箱的設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.2.1確定變速箱的主要參數(shù)9</p><p>　　3.2.2齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核

4、9</p><p>　　3.2.3軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核14</p><p>　　3.2.4鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核17</p><p>　　3.3加載器的選擇18</p><p>　　3.3.1心軸的設(shè)計(jì)18</p><p>　　3.3.2內(nèi)葉片設(shè)計(jì)19</p><p>　　3.3.3外葉片

5、設(shè)計(jì)20</p><p>　　3.3.4液壓缸的設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.3.5擺缸缸蓋的設(shè)計(jì)23</p><p>　　3.3.6聚流體的設(shè)計(jì)24</p><p>　　3.4傳感器的選擇25</p><p>　　3.5聯(lián)軸器的選擇26</p><p>　　4試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理方法

6、27</p><p>　　5 SolidWorks軟件簡(jiǎn)介與建模過(guò)程28</p><p>　　5.1 SolidWorks軟件簡(jiǎn)介28</p><p>　　5.2 Solidwoks建模28</p><p>　　5.2.1傳動(dòng)箱建模29</p><p>　　5.2.2加載裝置建模31</p>

7、<p>　　5.2.3總裝建模33</p><p><b>　　6結(jié)束語(yǔ)35</b></p><p><b>　　致 謝36</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)37</b></p><p><b>　　摘要</b></p&

8、gt;<p>　　汽車變速器，是一套用于來(lái)協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速和車輪的實(shí)際行駛速度的變速裝置，用于發(fā)揮發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳性能。變速器可以在汽車行駛過(guò)程中，在發(fā)動(dòng)機(jī)和車輪之間產(chǎn)生不同的變速比，通過(guò)換擋可以使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在其最佳的動(dòng)力性能狀態(tài)下。</p><p>　　汽車變速器性能試驗(yàn)臺(tái)是對(duì)汽車變速器進(jìn)行綜合性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。通過(guò)試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)汽車變速器設(shè)計(jì)的合理性以及評(píng)定變速器的綜合機(jī)械性能。</p>

9、<p>　　本論文目的在于闡述我的畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容-汽車變速器性能試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)臺(tái)選用電封閉試驗(yàn)臺(tái)。本文主要由五個(gè)部分組成。分別是：緒論，總體方案設(shè)計(jì)，方案論證（計(jì)算），微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，Solidworks建模過(guò)程。其中方案設(shè)計(jì)和Solidworks建模是耗時(shí)較多，比較重點(diǎn)的部分。后面會(huì)詳細(xì)介紹。</p><p>　　關(guān)鍵詞：汽車變速器；試驗(yàn)臺(tái)；Solidworks；微機(jī)控制</p>&

10、lt;p><b>　　Abstract</b></p><p>　　The auto transmission is a device used to coordinate engine speed and the actual speed of the wheel speed, used to play the best performance of the engine. Diff

11、erent variable speed transmission in the car driving the process, between the engine and wheels, shift can make the engine work in the best dynamic performance status.</p><p>　　The vehicle transmission assem

12、bly performance test bed vehicle transmission performance testing of laboratory equipment. Test to test the rationality of the design of automotive transmission and assessment of mechanical properties of the transmission

13、. The purpose of this paper is to elaborate on my graduation project content - automotive transmission assembly performance test rig design. The test rig selection of electric closed test bed. In this paper consists o

14、f five parts. They are: the in</p><p>　　Key words: automotive transmission ；testing bed ；Solidworks ；control with microcomputer</p><p><b>　　1緒論 </b></p><p>　　我的題目是“汽車變速器

15、性能試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)”。</p><p>　　20世紀(jì)是汽車工業(yè)飛速發(fā)展的時(shí)代,汽車工業(yè)逐步成為許多國(guó)家的支柱產(chǎn)業(yè)。作為工業(yè)產(chǎn)品，汽車具有許多特點(diǎn)：汽車的使用條件復(fù)雜，不僅要使用于各種不同的環(huán)境，公路，山地，丘陵甚至陡坡，還要被不同人群使用，要求汽車使用方便，簡(jiǎn)潔易操作。因此汽車的每個(gè)零部件都要嚴(yán)格的要求，特別是汽車的重要組成部分，如發(fā)動(dòng)機(jī)，變速器，傳動(dòng)系，轉(zhuǎn)向和制動(dòng)系。一臺(tái)汽車在出廠之前必然需要許多的試驗(yàn)結(jié)果確保其質(zhì)

16、量合格。</p><p>　　汽車變速器性能試驗(yàn)臺(tái)是對(duì)汽車變速器進(jìn)行綜合性能測(cè)試的實(shí)驗(yàn)設(shè)備。通過(guò)試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)汽車變速器設(shè)計(jì)的合理性以及評(píng)定變速器的綜合機(jī)械性能。</p><p>　　為全面了解減速器總成性能，一般設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)：①汽車減速器磨合實(shí)驗(yàn)；②變速器空載阻力矩實(shí)驗(yàn)；③變速器加載試驗(yàn)；④變速器噪音實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　由于能力經(jīng)驗(yàn)有限，設(shè)計(jì)主要完成：③變速器

17、加載試驗(yàn)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是試驗(yàn)臺(tái)在滿足傳動(dòng)效率、疲勞壽命試驗(yàn)要求的前提下，盡可能的滿足經(jīng)濟(jì)、使用的原則。盡可能多的采用標(biāo)準(zhǔn)件。測(cè)控系統(tǒng)采用微機(jī)控制比如單片機(jī)系統(tǒng)，以方便控制。同時(shí)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集和數(shù)據(jù)處理也要達(dá)到設(shè)計(jì)任務(wù)的精度要求。試驗(yàn)臺(tái)應(yīng)能連續(xù)加載和卸載，試驗(yàn)轉(zhuǎn)速能自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制，同時(shí)為了直觀的把測(cè)試情況呈現(xiàn)給測(cè)試者，還應(yīng)能用數(shù)顯的方式顯示轉(zhuǎn)速和扭矩，數(shù)據(jù)還要能夠打印。</p&g

18、t;<p>　　三維造型軟件現(xiàn)在以廣泛運(yùn)用。我使用的軟件是Solidworks。比傳統(tǒng)的手工繪圖有省時(shí)省力，直觀詳細(xì)的優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　1.1變速器結(jié)構(gòu)與工作原理的分析</p><p>　　變速器是能固定或分檔改變輸出軸和輸入軸傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)裝置。又稱變速箱。</p><p>　　汽車變速器是通過(guò)改變傳動(dòng)比，改變發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸的扭力，適應(yīng)在起步

19、、加速、行駛以及克服各種道路阻礙等不同行駛條件下對(duì)驅(qū)動(dòng)車輪牽引力及車速不同要求的需要。通俗上分為手動(dòng)變速器(MT)，自動(dòng)變速器(AT)， 手動(dòng)/自動(dòng)變速器，無(wú)級(jí)式變速器。汽車變速器一般由前箱體和后箱體組成。</p><p>　　變速箱由變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和變速操縱機(jī)構(gòu)兩部分組成。變速傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要作用是改變轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的數(shù)值和方向；操縱機(jī)構(gòu)的主要作用是控制傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)變速器傳動(dòng)比的變換，即實(shí)現(xiàn)換檔，以達(dá)到變速變矩。&l

20、t;/p><p>　　機(jī)械式變速箱主要應(yīng)用了齒輪傳動(dòng)的降速原理。簡(jiǎn)單的說(shuō)，變速箱內(nèi)有多組傳動(dòng)比不同的齒輪副，而汽車行駛時(shí)的換檔行為，也就是通過(guò)操縱機(jī)構(gòu)使變速箱內(nèi)不同的齒輪副工作。如在低速時(shí)，讓傳動(dòng)比大的齒輪副工作，而在高速時(shí)，讓傳動(dòng)比小的齒輪副工作。</p><p>　　1.2汽車變速器性能試驗(yàn)臺(tái)發(fā)展?fàn)顩r</p><p>　　國(guó)外較早開始了這方面的研究，如美國(guó)Gleas

21、on公司在五十年代就設(shè)計(jì)出用輪系作為加載系統(tǒng)的傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的方案。還有前蘇聯(lián)中央機(jī)械制造及設(shè)計(jì)研究院，美國(guó)通用動(dòng)力公司，德國(guó)RENK公司，美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）下屬的Lewis研究中心，日本豐田汽車公司，法國(guó)Skoda公司等。從試驗(yàn)臺(tái)方案到最終樣品制造他們都做了大量的研究，形成了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)模式。</p><p>　　國(guó)內(nèi)起步較晚，研究工作始于八十年代。國(guó)內(nèi)較早從事這方面研究的有:重慶大學(xué)，鄭州研究所，長(zhǎng)春汽

22、車研究所，西安重型機(jī)械研究所，西安理工大學(xué)，合肥工業(yè)大學(xué)，四川工業(yè)大學(xué)等單位。他們的成果代表著我國(guó)機(jī)械試驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展水平。</p><p>　　1.3本課題的目的和主要研究?jī)?nèi)容</p><p>　　汽車變速器總成在正常情況下工作要滿足以下條件：工作平穩(wěn)，噪聲小，足夠的剛度和強(qiáng)度的較高的傳動(dòng)效率。其中關(guān)鍵的是變速器能正確的傳遞扭矩轉(zhuǎn)速以及功率。</p><p>　　為全

23、面了解減速器總成性能，一般設(shè)計(jì)以下實(shí)驗(yàn)：①汽車減速器磨合實(shí)驗(yàn)；②變速器空載阻力矩實(shí)驗(yàn)；③變速器加載試驗(yàn)；④變速器噪音實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　由于能力經(jīng)驗(yàn)有限，設(shè)計(jì)主要完成：③變速器加載試驗(yàn)。</p><p><b>　　2總體方案論證</b></p><p>　　變速器加載試驗(yàn)臺(tái)是最早出現(xiàn)的一種試驗(yàn)臺(tái)通常有兩大類型，一種是開放式試驗(yàn)臺(tái)，一種

24、是電封閉式試驗(yàn)臺(tái)。</p><p>　　開式試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)如下圖所示:</p><p>　　圖2-1 開式試驗(yàn)臺(tái)主要結(jié)構(gòu)原理示意圖</p><p>　　開放式試驗(yàn)臺(tái)的動(dòng)力區(qū)由電機(jī)（或內(nèi)燃機(jī)），調(diào)速器以及附屬裝置組成。它負(fù)責(zé)向系統(tǒng)提供動(dòng)力，其中包括轉(zhuǎn)速和扭矩。試驗(yàn)區(qū)是由被測(cè)裝置，變速器，傳感器裝置以及其他的一些裝置組成。模擬負(fù)載區(qū)及附屬裝置組成。主要由測(cè)功機(jī)開放式試驗(yàn)臺(tái)整

25、套系統(tǒng)的工作原理及工作過(guò)程比較簡(jiǎn)單，整套設(shè)備的技術(shù)含量低，制造成本相對(duì)較低，它的致命弱點(diǎn)是該臺(tái)架需要大功率動(dòng)力(驅(qū)動(dòng)電機(jī)或內(nèi)燃機(jī))，能量無(wú)法反饋使用。</p><p>　　閉式試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　圖2-2 電封閉式試驗(yàn)臺(tái)主要結(jié)構(gòu)原理示意圖</p><p>　　閉式試驗(yàn)臺(tái)在實(shí)現(xiàn)加載的同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)電的功能。發(fā)出的電力通過(guò)閉環(huán)系統(tǒng)提供給驅(qū)動(dòng)端的電

26、機(jī)。常規(guī)電封閉系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是能源利用好，效率高，構(gòu)造簡(jiǎn)單，能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)加載。缺點(diǎn)是造價(jià)昂貴。 </p><p>　　借鑒國(guó)內(nèi)外類似試驗(yàn)設(shè)備，我最終采用電封閉試驗(yàn)臺(tái)。初期造價(jià)高，但長(zhǎng)期使用下來(lái)，費(fèi)用合理。而且沒有浪費(fèi)和污染。</p><p>　　經(jīng)過(guò)綜合考慮我決定采用可動(dòng)態(tài)加載和改變載荷大小的機(jī)械封閉式試驗(yàn)臺(tái)其結(jié)構(gòu)如下圖所示：</p><p>　　圖2-3 試

27、驗(yàn)臺(tái)工作原理示意圖</p><p>　　其總傳動(dòng)比Z4/Z3×Z2/Z1=1.封閉系統(tǒng)封閉功率不是又外力提供，亦不能輸出到封閉系統(tǒng)之外這樣，動(dòng)力裝置僅用來(lái)彌補(bǔ)系統(tǒng)內(nèi)的損耗功率。一般僅為封閉功率的十分之一到五分之一左右。因此，此封閉系統(tǒng)耗能很少。</p><p>　　2.1試驗(yàn)臺(tái)布置方案的選擇</p><p>　　通過(guò)反復(fù)考慮，最終確定試驗(yàn)臺(tái)的布置方式。如下

28、圖</p><p>　　圖2-4試驗(yàn)臺(tái)布置方案</p><p>　　兩傳動(dòng)箱總的傳動(dòng)比必須為1，因此選用兩個(gè)一模一樣的變速箱，一邊為升速，一邊為減速，則可以保證其傳動(dòng)比正好為1。</p><p>　　變速箱主要是為了形成功率的閉合回路，安裝時(shí)要有足夠的空間，因此變速箱的中心距要較大。所以在單級(jí)變速箱基礎(chǔ)上加一個(gè)中間過(guò)渡齒輪形成二級(jí)變速箱，這樣保證了變速及傳動(dòng)要求，而

29、且中心距足夠大。</p><p>　　另外，傳動(dòng)箱應(yīng)具有承載能力大、效率高、速度高、尺寸緊湊的特點(diǎn), ,選擇齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，滿足條件。而且，齒輪傳動(dòng)承載能力大,效率高,允許速度高,尺寸緊湊,壽命長(zhǎng)。</p><p>　　2.2加載裝置的選擇</p><p>　　試驗(yàn)臺(tái)加載方式一般分為液壓加載，箱體加載，重塊加載等，液壓加載體積小，接卸機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，液壓元件好選，加載穩(wěn)定，

30、扭矩穩(wěn)定，容易程序控制，故選擇液壓加載器。</p><p>　　2.2.1電液比例加載系統(tǒng) </p><p>　　液壓系統(tǒng)中采用電液比例控制。電液比例閥是閥內(nèi)比例電磁鐵根據(jù)輸入的電壓信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)動(dòng)作，使工作閥閥芯產(chǎn)生位移，閥口尺寸發(fā)生改變并以此完成與輸入電壓成比例的壓力、流量輸出的元件電與開關(guān)式液壓元件構(gòu)成的系統(tǒng)比較，所需液壓元件少，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，并且控制方便;與電液伺服閥比較，抗污

31、染能力強(qiáng)，可靠性高，價(jià)格便宜。電液比例加載液壓系統(tǒng)圖如圖2-5所示。</p><p>　　圖2-5 電液比例加載液壓系統(tǒng)圖</p><p>　　來(lái)自液壓泵5的壓力油通過(guò)濾油器7和單向閥8后，油流分成兩路。一路壓力油經(jīng)三位四通電磁閥13到液壓加載器16，回油由電磁換向閥返回油箱。液壓加載器16的配油器回油單獨(dú)接管直接通油箱。另一路壓力油到電液比例溢流閥10。定量泵液壓系統(tǒng)為保持系統(tǒng)壓力，泵流

32、量大于液壓加載器16的流量，油壓升高將溢流閥10打開，多余的油經(jīng)10回到油箱。打開壓力表開關(guān)11可通過(guò)壓力表12監(jiān)視系統(tǒng)的壓力。壓力繼電器6和9分別設(shè)定系統(tǒng)壓力的上限和下限值，上限設(shè)定是保持液壓系統(tǒng)在意外壓力升高超限時(shí)，自動(dòng)輸出報(bào)警信號(hào)。下限設(shè)定電觸點(diǎn)與試驗(yàn)臺(tái)拖動(dòng)電機(jī)控制回路相連，以保證只有在有一定最低油壓條件下，才可以使拖動(dòng)電機(jī)帶動(dòng)臺(tái)架旋轉(zhuǎn)，防止液壓加載器在缺油潤(rùn)滑狀態(tài)下旋轉(zhuǎn)，否則極易磨壞加載器的配油器。</p><

33、;p>　　2.2.2液壓加載器</p><p>　　選擇外置式的液壓加載裝置，加載方便而且利于維修。</p><p>　　如圖2-6所示,工作時(shí),由液壓系統(tǒng)提供的壓力油進(jìn)入液壓加載器的A腔,再通過(guò)內(nèi)葉片(與加載心軸成一體)與缸筒、外葉片(與缸筒成一體)與加載心軸之間的間隙滲透至B腔,然后回到油池, A、B腔之間存在的壓力差,構(gòu)成了對(duì)加載心軸的加載力矩,這對(duì)力矩經(jīng)過(guò)試驗(yàn)臺(tái)中相應(yīng)部件的傳

34、遞,就在被試變速器的輸入和輸出軸上加上了一組方向相反的力矩。顯然,上述加載力矩與工作腔中的油壓成正比,由于工作腔中的油壓是可調(diào)的,因而加載力矩也是可調(diào)節(jié)的。</p><p>　　圖2-6 外置式液壓加載器工作原理圖</p><p><b>　　3總體技術(shù)方案設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1電機(jī)的選擇</b>

35、;</p><p>　　選擇北方連云港變速器有限公司生產(chǎn)的5T12H系列變速器為設(shè)計(jì)對(duì)象，該發(fā)動(dòng)機(jī)最大功率60kw/6000r/min，最大轉(zhuǎn)矩120N/4200r/min。</p><p>　　選擇BM系列變頻電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　所需電機(jī)的容量為：Pw=P×15%=60×0.15=7.5kW</p><p>　

36、　選用的電機(jī)型號(hào)為：BM-132M-4,具體性能指標(biāo)見表3-1。</p><p>　　表3-1 電機(jī)參數(shù)</p><p><b>　　3.2變速箱的設(shè)計(jì)</b></p><p>　　電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1440r/min，輸出轉(zhuǎn)矩為49.7 N.m，為滿足系統(tǒng)所需高轉(zhuǎn)速、小轉(zhuǎn)矩的需要，應(yīng)增加一套變速機(jī)構(gòu)-變速箱。</p><p&

37、gt;　　3.2.1確定變速箱的主要參數(shù)</p><p>　　a. 由于變速器最高輸入轉(zhuǎn)速為5800r/min,而所選電機(jī)最高轉(zhuǎn)速為1500 r/min，所以總傳動(dòng)比為：</p><p><b>　　i==4.17</b></p><p>　　中間齒輪起增加中心距的作用，齒數(shù)適當(dāng)選取。</p><p>　　b. 根據(jù)變速

38、器外形尺寸及附加加裝置尺寸，初步定傳動(dòng)箱中心距a＝300mm.</p><p>　　3.2.2齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核</p><p>　　3.2.2.1選定齒輪的類型，精度等級(jí)，材料</p><p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得，選定傳動(dòng)箱高速級(jí)為斜齒，低速級(jí)為直齒。由于齒輪相對(duì)軸承布置不對(duì)稱，要求軸的剛度較大，并使轉(zhuǎn)矩輸入、輸出端遠(yuǎn)離齒輪，以減少因軸的彎曲變形引起載荷

39、沿齒寬分布不均勻。</p><p>　　對(duì)齒輪材料的基本要求：齒面有足夠的硬度和耐磨性，輪齒有足夠的抗彎曲強(qiáng)度及沖擊韌性，易于達(dá)到加工所需精度；對(duì)于高速齒輪還有較好的抗膠合能力。除非受生產(chǎn)技術(shù)條件的限制，一般盡可能采用硬齒面齒輪或中硬齒面齒輪。</p><p>　　根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)要求，兩對(duì)大小齒輪均采用20GrMnTi鋼滲碳淬火（《機(jī)械設(shè)計(jì)》表11-2/P226），硬度56-62HRC。由圖1

40、1-12c查的彎曲疲勞極限應(yīng)力；由圖11-13c查得接觸疲勞極限應(yīng)力。高速級(jí)Z1、Z2采用斜齒輪，低速級(jí)Z2、Z3采用直齒輪。</p><p>　　按輪齒彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)</p><p><b>　　確定許用應(yīng)力</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　YST-應(yīng)力修

41、正系數(shù)，采用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)約定的值計(jì)算YST=2；</p><p>　　YN-彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，一般取YN=1；</p><p>　　SFmin-彎曲強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，重要傳動(dòng)取SFmin=1.6-3.0，一般傳動(dòng)取SFmin=1.3-1.5，本 </p><p>　　設(shè)計(jì)取SFmin=1.6；</p><p><b>

42、　　選取載荷系數(shù)K</b></p><p>　　由表11-4/P237確定齒輪加工等級(jí)為7級(jí)；由P232得，通常近似取K=1.3-1.7,原動(dòng)機(jī)為電動(dòng)機(jī)，工作載荷平穩(wěn)，齒輪支撐對(duì)稱布置時(shí)取較小值，本設(shè)計(jì)取K=1.4。</p><p>　　a .初步選定齒輪參數(shù)（斜齒輪）</p><p>　　由于 i1=，i=4.17。</p

43、><p>　　則 i1=2.4， i2=1.74。</p><p><b>　　小齒輪名義轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>　　其中</b></p><p>　　T-變速器最大輸入扭矩；</p><p>　　-彈性聯(lián)軸器效率概略值，取0.99

44、；</p><p>　　-彈性聯(lián)軸器效率概略值，取0.98。</p><p><b>　　初步選定齒輪參數(shù)</b></p><p>　　Z1=29，Z2=i1Z1=69.6,取Z2=70，Zv1=Z1/(cosβ)3=29/(cos15.)3=32</p><p>　　確定齒形復(fù)合系數(shù)YFS=4.06（由圖11-18差得

45、）。</p><p><b>　　將以上參數(shù)代入，得</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　為湊中心距，取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)mn=3mm。</p><p><b>　　則中心距</b></p><p><b>　　mm&l

46、t;/b></p><p>　　為便于箱體孔加工和校驗(yàn)，取a=155mm，則</p><p><b>　　=16.6516.</b></p><p><b>　　計(jì)算幾何尺寸</b></p><p>　　齒寬系數(shù)，取大值時(shí)可減小直徑，從而減小傳動(dòng)的中心距，并在一定程度上減輕包括箱體在內(nèi)的整個(gè)傳

47、動(dòng)裝置的重量，但是卻增大了齒寬和軸向尺寸，增加了載荷分布的不均與性，齒輪為硬齒面，取Ψd=0.5。</p><p>　　b2=Ψdd1=0.5×60.54=30.27mm,取b2=32mm；</p><p>　　b1=b2+(5~10)mm=37~42mm，取b1=40mm。</p><p><b>　　校核齒面接觸強(qiáng)度</b><

48、;/p><p>　　采用鑄鋼（P235/表11-3），彈性系數(shù)ZE=188.9MPa。</p><p><b>　　齒面許用接觸應(yīng)力</b></p><p><b>　　其中：</b></p><p>　　—接觸強(qiáng)度的最小安全系數(shù)，一般傳動(dòng)取=1.0~1.2.重要傳動(dòng)取=1.3~1.6.本設(shè)計(jì)取 &l

49、t;/p><p><b>　　=1.4。</b></p><p>　　—接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的壽命系數(shù)，一般取=1。</p><p>　　—工作硬化系數(shù)，它是用以考慮經(jīng)磨齒的硬齒面小齒輪與調(diào)質(zhì)鋼大齒輪相嚙合時(shí)，對(duì)大齒輪齒面產(chǎn)生冷作硬化的作用，當(dāng)兩輪均為硬齒面時(shí)， =1。</p><p><b>　　<<

50、/b></p><p>　　故齒面接觸疲勞強(qiáng)度足夠，設(shè)計(jì)正確。</p><p>　　b.初步選定齒輪參數(shù)（直齒輪）</p><p>　　小齒輪名義轉(zhuǎn)矩 (為齒輪傳動(dòng)效率概略值)</p><p>　　初定小齒輪齒數(shù)Z3=37 </p><p>　　Z4＝Z3×i2＝64.38，取Z4=63

51、</p><p>　　確定復(fù)合齒形系數(shù)（查圖11-18/P233)YFS=4.01</p><p>　　同a.齒寬系數(shù)Ψd=0.5，載荷系數(shù)K=1。</p><p><b>　　將上述參數(shù)代入</b></p><p><b>　　mm</b></p><p>　　為湊中心距，

52、取m=3mm。</p><p>　　中心距 </p><p>　　mm 取b4=56mm</p><p><b>　　校核齒面接觸強(qiáng)度</b></p><p>　　則 <=1071MPa</p><

53、;p><b>　　故，滿足設(shè)計(jì)要求。</b></p><p>　　確定傳動(dòng)箱中心距 a=a1+a2=155+150=305mm</p><p>　　3.2.2.2齒輪參數(shù)表</p><p><b>　　1）斜齒輪</b></p><p><b>　　2）直齒輪&l

54、t;/b></p><p>　　3.2.3軸的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核</p><p><b>　　1）各軸轉(zhuǎn)速：</b></p><p>　　2）確定軸的最小軸徑</p><p>　　由公式知：各軸傳遞相同功率，而第一軸轉(zhuǎn)速最低，所以第一軸的最小軸徑最大。選取軸的材料為45號(hào)鋼，取，則按式初步估算第一軸的最小直徑為：<

55、;/p><p>　　所以第二軸與第三軸的最小軸徑比19.06mm大即可。考慮到第三軸輸出端與連接轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器輸入端的聯(lián)接軸聯(lián)接，而傳感器輸入軸軸徑為26mm，聯(lián)接軸聯(lián)接處軸徑設(shè)計(jì)為35，所以定第三軸最小軸徑為35mm，第三軸軸承內(nèi)徑為45mm。</p><p>　　第二軸軸承內(nèi)徑定為40mm，那么其最小軸徑就是40mm。</p><p>　　考慮到第一軸齒輪較大及電動(dòng)

56、機(jī)輸出軸軸徑為32mm，因此第一軸軸承內(nèi)徑選45mm的軸承，配合齒輪處軸徑取48mm，最小軸徑為35mm。</p><p><b>　　3）軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　?、贁M定軸上零件的裝配方案</p><p>　　以第一軸為例，在軸中間位置安裝齒輪，一端制成軸肩，另一端以軸套加以固定，軸承與齒輪最近面相隔大約相距25mm，初選深溝

57、球軸承6208，滾動(dòng)軸承一邊用軸肩加以軸向定位，一邊以軸套固定，外邊均有軸承蓋加以緊固。</p><p>　　第一軸具體尺寸見圖紙1軸-變速箱。</p><p>　　圖3－1 軸承安裝圖</p><p><b>　　4）選擇軸的材料</b></p><p>　　該軸無(wú)特殊要求，因而選用調(diào)質(zhì)處理的45號(hào)碳鋼，查得：<

58、;/p><p><b>　　，，。</b></p><p><b>　　5）求軸上的載荷</b></p><p>　　按照所確定的軸的基本尺寸，求出齒輪所在剖面處的，，，及的值。</p><p>　?。?T/d＝2×177.9×103÷320＝1111.9 N</p&

59、gt;<p>　　Fr＝Ft·＝1111.9·＝404.7 N</p><p><b>　　齒輪所受力如下圖：</b></p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　　∴&l

60、t;/b></p><p><b>　　∴</b></p><p><b>　　∴</b></p><p>　　6）按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度</p><p>　　按表15-3，對(duì)于的碳鋼，承受對(duì)稱循環(huán)變應(yīng)力時(shí)，許用應(yīng)力，故安全</p><p><b>　　所

61、以設(shè)計(jì)合理</b></p><p>　　軸上彎矩圖，轉(zhuǎn)矩圖及受載簡(jiǎn)圖如下所示：</p><p>　　圖3－4 受載簡(jiǎn)圖</p><p><b>　　彎矩圖：</b></p><p>　　圖3－5 水平面彎矩圖</p><p>　　圖3－6 垂直面彎矩圖</p>&l

62、t;p>　　圖3－7 合成彎矩彎矩圖</p><p><b>　　圖3－8 轉(zhuǎn)矩圖</b></p><p>　　3.2.4鍵的設(shè)計(jì)計(jì)算及校核</p><p>　　以第一軸聯(lián)接齒輪處鍵的設(shè)計(jì)為例計(jì)算及校核</p><p><b>　　1）類型選擇：</b></p><p&

63、gt;　　由于軸傳遞的扭矩為120，連接與軸上的零件基本上沒有滑動(dòng)，對(duì)中性要求不算太高，鍵亦無(wú)需軸向固定，故選用圓頭普通平鍵（A型）。</p><p><b>　　2）尺寸選擇</b></p><p>　　由《機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)》以及軸徑74mm，故選，，</p><p><b>　　3）平鍵的強(qiáng)度計(jì)算</b></p&

64、gt;<p>　　由式： （3-3）</p><p>　　又由表6－1查得，代入上式得：</p><p>　　所以強(qiáng)度足夠，故設(shè)計(jì)正確。</p><p><b>　　3.3加載器的選擇</b></p><p>　　3.3.1心軸的設(shè)計(jì)&

65、lt;/p><p>　　液壓加載器中，所有的受力都將由心軸傳動(dòng)，心軸同時(shí)承受轉(zhuǎn)矩和彎矩，因此心軸的參數(shù)設(shè)計(jì)非常關(guān)鍵，它關(guān)系到加載器的強(qiáng)度和承受載荷能力。</p><p>　　碳素鋼比合金鋼價(jià)格低廉，對(duì)于應(yīng)力集中的敏感性比較小，可進(jìn)行熱處理改變器綜合性能，且其加工工藝性好因此軸的材料選用45號(hào)鋼。</p><p><b>　　初算軸的直徑</b>&l

66、t;/p><p>　　本次試驗(yàn)選擇TYBZ-1500-160L-4三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率為15kW，額定轉(zhuǎn)速為1500r/min。</p><p>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要在初步計(jì)算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行。軸的直徑可按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度法進(jìn)行估算，即</p><p><b>　　（3-4）</b></p><p>　　式中，P為軸傳遞的功率，

67、kW；n為軸的轉(zhuǎn)速，r/min；C為由軸的材料和受載情況確定的系數(shù)。若軸的材料為45#鋼，則通常取C=106~117。</p><p>　　取C=110，又有n=1500r/min。由此可計(jì)算求得： =23.7mm</p><p>　　而軸又要設(shè)計(jì)鍵槽，又要裝配葉片，因此需要設(shè)計(jì)一個(gè)葉片槽，相應(yīng)軸徑應(yīng)放大20%，而且軸較長(zhǎng)，于是取心軸伸出端軸徑為70mm。</p><p

68、>　　確定心軸主要部分直徑為100mm，計(jì)算安裝葉片處的軸徑D。安裝葉片處受力較大，所以D=d+20＝120mm。</p><p>　　心軸設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在于設(shè)計(jì)各個(gè)進(jìn)油和出油孔，初步設(shè)計(jì)軸的軸向鉆2個(gè)長(zhǎng)孔一個(gè)用來(lái)進(jìn)油長(zhǎng)360mm，一個(gè)用來(lái)出油長(zhǎng)420mm；直徑均為15mm，兩孔相距30mm，在開孔的軸端用兩個(gè)油栓密封。</p><p>　　在徑向方向開三個(gè)進(jìn)油孔將進(jìn)油腔與軸向進(jìn)油孔相通

69、，在開三個(gè)出油孔將出油孔與軸向出油孔相通。每三孔相差120°均布。</p><p>　　軸安裝軸承處的加工要求：滾動(dòng)軸承內(nèi)圈與軸的配合采用基孔制，外圈與外殼孔的配合采用基軸制，與一般圓柱面配合不同，由于軸承的內(nèi)、外徑上偏差均為零，故在配合種類相同的情況下，內(nèi)圈與軸徑的配合較緊，外圈與外殼孔的配合較松，因此相應(yīng)的軸的加工精度一般應(yīng)與軸承精度相對(duì)應(yīng)?？紤]到軸采用車工加工且對(duì)軸承精度影響較大，所以軸的加工精度

70、取軸承同級(jí)精度或者高一級(jí)精度。</p><p>　　心軸尺寸見下面的工程圖：</p><p><b>　　圖3-9心軸工程圖</b></p><p>　　3.3.2內(nèi)葉片設(shè)計(jì)</p><p>　　載荷大小與兩油腔的壓力差、葉片中點(diǎn)到軸中心的距離、葉片受壓面積有關(guān)：</p><p>　　M=NPSL

71、 (Nm) （3－5）</p><p>　　其中: N是葉片的個(gè)數(shù)；</p><p>　　M是油缸的加載力矩；</p><p>　　P是兩油腔的壓力差；</p><p>　　L是葉片中點(diǎn)到軸中心線的距離；</p><p><b>　　S是葉片受壓面積；</b

72、></p><p><b>　　初定N＝3</b></p><p>　　將有關(guān)參數(shù)帶入有：M=NPSL=36MPaSL=6000Nm</p><p><b>　　SL=</b></p><p>　　初定h＝40mm，B＝2～3h＝104mm，L＝80mm。</p><p&g

73、t;　　由此可知心軸直徑100mm，安裝內(nèi)葉片處直徑120mm，長(zhǎng)104mm；</p><p>　　由此可以確定內(nèi)葉片直徑為120mm。</p><p>　　內(nèi)葉片加工技術(shù)要求：要求和擺缸相結(jié)合的面以及兩端面高頻淬火之后硬度HRC48～56，并且內(nèi)徑根據(jù)主軸直徑120mm尺寸配磨，以保證與主軸裝配間隙0.03～0.06mm。</p><p>　　內(nèi)葉片的尺寸見下面的

74、工程圖：</p><p><b>　　圖3-10內(nèi)葉片</b></p><p>　　3.3.3外葉片設(shè)計(jì)</p><p>　　外葉片形狀及尺寸與內(nèi)葉片相當(dāng)，外葉片內(nèi)徑120mm，外徑200mm。外徑中心部分開兩個(gè)螺紋孔，和一個(gè)銷孔和擺缸相對(duì)應(yīng)以便以后安裝。外葉片的加工技術(shù)要求：要求和與擺缸相結(jié)合的面以及兩端面高頻淬火之后硬度HRC48~56，并

75、且內(nèi)徑根據(jù)主軸直徑120mm尺寸配磨，以保證與主軸裝配間隙0.03～0.06。</p><p>　　外葉片尺寸見下面工程圖：</p><p><b>　　圖3-11外葉片</b></p><p>　　3.3.4液壓缸的設(shè)計(jì)</p><p>　　液壓缸是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的一種執(zhí)行元件，主要用于要求實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)或往復(fù)

76、擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，</p><p>　　選擇擺動(dòng)液壓缸來(lái)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩和角速度的輸出。</p><p>　　采用碳素鋼就可以滿足要求，只是其中的20號(hào)鋼的力學(xué)性能較低，且不能進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，因此選擇45號(hào)鋼并調(diào)質(zhì)到241~285HBS。</p><p>　　擺缸殼體的加工工藝要求：缸體內(nèi)徑采用H8，H9配合。表面粗糙度當(dāng)采用橡膠密封圈密封的時(shí)候選擇0.1～0.4需要珩磨。&l

77、t;/p><p>　　液壓缸內(nèi)徑D的圓度公差值可按9、10或11級(jí)精度選擇，圓柱度公差值可按8級(jí)精度選取。</p><p>　　液壓缸斷面的垂直度公差值可按7級(jí)精度選取</p><p>　　為了防止腐蝕和提高壽命，缸內(nèi)表面應(yīng)鍍以厚度為30～40的鉻層，鍍后進(jìn)行研磨或者拋光。</p><p><b>　　2）擺缸內(nèi)徑的確定</b&g

78、t;</p><p>　　根據(jù)心軸直徑120mm,查GB/T2348-93缸筒內(nèi)徑尺寸系列可知主要有125mm,160mm,200mm, 250mm等尺寸可供選擇。結(jié)合內(nèi)葉片高度40mm，剛好選擇200mm.</p><p>　　3）擺缸外徑的確定：</p><p><b>　　擺缸壁厚的計(jì)算</b></p><p>&

79、lt;b>　　(3-6)</b></p><p>　　其中：——液壓缸材料要求最小值（m）</p><p>　　——液壓缸外徑余量（m）</p><p><b>　　——腐蝕余量（m）</b></p><p>　　的計(jì)算有以下幾種形式：</p><p>　　當(dāng)/D≤0.08時(shí)，按

80、薄壁缸計(jì)算： </p><p><b>　　(3-7)</b></p><p>　　當(dāng)/D =0.08～0.3時(shí)按中等壁厚缸計(jì)算：</p><p><b>　　(3-8)</b></p><p>　　當(dāng)/D ≥0.3時(shí)按厚壁缸計(jì)算：</p><p><b>　　對(duì)于

81、塑性材料：</b></p><p><b>　　(3-9)</b></p><p><b>　　對(duì)于脆性材料：</b></p><p><b>　　(3-10)</b></p><p>　　式中 D——液壓缸內(nèi)徑（m）</p><p>　　

82、——液壓缸最高工作壓力，當(dāng)工作壓力p<16MPa時(shí)，＝1.5p；當(dāng)工作壓力p>16MPa時(shí)，＝1.25p；</p><p>　　——材料的許用應(yīng)力（MPa）</p><p>　　= (3-11)</p><p>　　式中[]——材料的抗拉強(qiáng)度（MPa）</p><p>

83、<b>　　n——安全系數(shù)</b></p><p>　　安全系數(shù)的選擇依據(jù)下表</p><p>　　表3-2 安全系數(shù)選擇</p><p>　　本次題目所設(shè)計(jì)的擺缸內(nèi)徑為200mm，</p><p>　　200×0.08＝16mm</p><p>　　200×0.3＝60mm

84、</p><p>　　設(shè)計(jì)壁厚應(yīng)該在16mm～60mm之間</p><p>　　其中工作油壓P=0.5～6Mpa≤16Mpa，所以＝1.5P</p><p>　　采用45號(hào)鋼[]=285Mpa</p><p>　　所以[]== 23.125Mpa </p><p>　　(安全系數(shù)n查表獲得，為8)</p>

85、<p>　　按照中等壁厚計(jì)算===0.059m</p><p>　　國(guó)內(nèi)外工廠的實(shí)際采用的液壓缸外徑中，內(nèi)徑為200mm的采用45號(hào)鋼做材料的一般外徑為250mm，因此初定擺缸外徑為250mm。</p><p>　　3.3.5擺缸缸蓋的設(shè)計(jì)</p><p>　　液壓缸的缸蓋可選用35、45號(hào)鍛鋼或者ZG35、ZG45鑄鋼或者HT200、HT300、H

86、T350鑄鐵等材料。缸蓋的加工中要求直徑d（基本尺寸同擺缸內(nèi)徑）D2（基本尺寸同心軸直徑）應(yīng)該有圓柱度要求的，應(yīng)按照9、10、11級(jí)精度選取。一般取0.03mm，端面與直徑軸線的垂直度應(yīng)按照7級(jí)精度選擇。</p><p>　　設(shè)計(jì)的擺缸選擇法蘭連接比較合適。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，易裝卸。</p><p>　　左右端蓋結(jié)構(gòu)基本一致，只是右端蓋由于要和連接軸相連，所以比左端蓋要多設(shè)計(jì)三個(gè)安裝螺釘

87、的螺孔。</p><p>　　擺箱殼體尺寸見下面的工程圖：</p><p><b>　　圖3-12擺箱殼體</b></p><p>　　3.3.6聚流體的設(shè)計(jì)</p><p>　　由于軸是高速旋轉(zhuǎn)的，而液壓系統(tǒng)提供的液壓油是不不可能隨之旋轉(zhuǎn)的，因此，需要設(shè)計(jì)一個(gè)零件來(lái)實(shí)現(xiàn)將液壓系統(tǒng)提供的液壓油輸入到心軸中，聚流體就是用來(lái)

88、將液壓油輸入心軸的一種零件。</p><p>　　聚流體的加工技術(shù)要求：聚流體與心軸相配合的內(nèi)表面有圓柱度要求，與箱體和其端蓋相配合的端面有和內(nèi)表面的垂直度要求。要求與心軸相配合的內(nèi)表面淬火HRC45～56；孔100mm與心軸配磨，保證間隙在0.02～0.03mm之間。在尺寸和性能上沒有特殊要求，故采用45號(hào)鋼就可以。</p><p>　　聚流體尺寸見下面的工程圖：</p>

89、<p>　　圖3-13聚流體工程圖</p><p><b>　　3.4傳感器的選擇</b></p><p>　　NJ型扭矩傳感器通過(guò)彈性軸、兩組磁電信號(hào)發(fā)生器，把被測(cè)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換成具有相位差的兩組交流電信號(hào)，這兩組交流電信號(hào)的頻率相同且與軸的轉(zhuǎn)速成正比，而其相位差的變化部分又與被測(cè)轉(zhuǎn)矩成正比。將傳感器的這兩組電信號(hào)用專用屏蔽電纜線送入NC型扭矩測(cè)量?jī)x或裝有

90、扭矩卡的計(jì)算機(jī)，即可得到轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速及功率的精確值。NJ型扭矩傳感器與NC-2A型扭矩儀或CB2000卡配套使用，是一種測(cè)量各種動(dòng)力機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)力矩、轉(zhuǎn)速、及機(jī)械功率的精密測(cè)量?jī)x器。</p><p>　　根據(jù)系統(tǒng)的工作狀況，傳感器的轉(zhuǎn)矩工作范圍應(yīng)為0～165Nm，轉(zhuǎn)速工作范圍應(yīng)為0～5800r/min。轉(zhuǎn)矩測(cè)量精度為2％。選用四川誠(chéng)邦測(cè)控技術(shù)有限公司生產(chǎn)的NJ1200傳感器兩個(gè)。NJ型轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器安裝尺寸如圖3-9所

91、示。 </p><p>　　圖3-9 轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器</p><p>　　表3-3 NJ1200規(guī)格參數(shù)</p><p>　　NJ型轉(zhuǎn)距轉(zhuǎn)速傳感器使用時(shí)的安裝方式如圖3-2所示。應(yīng)注意的是傳感器的驅(qū)動(dòng)端與動(dòng)力輸入端相連。增加中間支承的目的是為了保證傳感器不因更換測(cè)試設(shè)備照成安裝同軸度的變化所引起的測(cè)試數(shù)據(jù)的變化，同時(shí)可避免因安裝不同軸而使傳感器承受彎矩，從而引起測(cè)

92、試數(shù)據(jù)的不穩(wěn)定。建模時(shí)簡(jiǎn)化如下：</p><p><b>　　圖3-4傳感器</b></p><p><b>　　3.5聯(lián)軸器的選擇</b></p><p>　　對(duì)于安裝在兩個(gè)背靠背連接的兩個(gè)變速器那一軸線上的聯(lián)軸器，考慮到其兩軸的偏激以及緩沖減振，同時(shí)考慮到聯(lián)軸器的工作條件，使聯(lián)軸器只能傳遞扭矩，不能傳遞彎矩，這樣就顯著

93、改善了傳感器的工作條件，保證了測(cè)量精度，所以選擇了彈性聯(lián)軸器中的HL3型彈性柱銷聯(lián)軸器。</p><p>　　試驗(yàn)臺(tái)其它的地方均選擇LM型彈性聯(lián)軸器。</p><p>　　4試驗(yàn)及數(shù)據(jù)處理方法：</p><p>　　根據(jù)試驗(yàn)規(guī)范及其內(nèi)容，本試驗(yàn)臺(tái)主要完成變速器機(jī)械效率試驗(yàn)、潤(rùn)滑試驗(yàn)、耐久性試驗(yàn)和齒輪磨損試驗(yàn)。</p><p>　　下面主要說(shuō)明

94、機(jī)械效率試驗(yàn)和耐久性試驗(yàn)的試驗(yàn)方法。</p><p>　　在傳動(dòng)效率試驗(yàn)中，將變速器輸入轉(zhuǎn)速調(diào)至4000r/min~6000r/min之間，然后每隔一定的時(shí)間進(jìn)行自動(dòng)連續(xù)加載，用扭矩傳感器測(cè)出在一定載荷下變速器的輸入扭矩T入和輸出扭矩T出 ，則其效率為：＝T出 /T入 。</p><p><b>　　變速器加載試驗(yàn)</b></p><p>　　

95、變速器加載試驗(yàn)是測(cè)試汽車變速器在各檔位下，對(duì)應(yīng)個(gè)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩時(shí)的機(jī)械效率，集體規(guī)定的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速為：</p><p>　　設(shè)定不同轉(zhuǎn)速，保持轉(zhuǎn)矩不變，分別在3檔，4檔和5檔，測(cè)定機(jī)械效率</p><p>　　1300r/min 3000r/min 4300r/min 5250r/min</p><p>　　設(shè)定不同轉(zhuǎn)矩，保持轉(zhuǎn)速不變，分別在3檔，4檔和

96、5檔，測(cè)定機(jī)械效率</p><p>　　74.5Nm 149Nm 223.5Nm 313Nm</p><p>　　根據(jù)各種不同的扭矩畫出不同的效率曲線，然后據(jù)此作出效率曲線（用最小二乘法擬合），如圖所示：</p><p><b>　　圖4－2 效率圖</b></p><p>　　5 SolidWorks

97、軟件簡(jiǎn)介與建模過(guò)程</p><p>　　5.1 SolidWorks軟件簡(jiǎn)介 </p><p>　　Solidworks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks 功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新是SolidWorks 的三大特點(diǎn)，使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidW

98、orks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。</p><p>　　在SolidWorks 中，當(dāng)生成新零件時(shí)，你可以直接參考其他零件并保持這種參考關(guān)系。在裝配的環(huán)境里，可以方便地設(shè)計(jì)和修改零部件。對(duì)于超過(guò)一萬(wàn)個(gè)零部件的大型裝配體，SolidWorks 的性能得到極大的提高。 </p><p>　　★SolidWorks 可以動(dòng)態(tài)地查看裝配體的所有

99、運(yùn)動(dòng)，并且可以對(duì)運(yùn)動(dòng)的零部件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的干涉檢查和間隙檢測(cè)。 </p><p>　　★用智能零件技術(shù)自動(dòng)完成重復(fù)設(shè)計(jì)。智能零件技術(shù)是一種嶄新的技術(shù)，用來(lái)完成諸如將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的螺栓裝入螺孔中，而同時(shí)按照正確的順序完成墊片和螺母的裝配。 </p><p>　　★鏡像部件是SolidWorks 技術(shù)的巨大突破。鏡像部件能產(chǎn)生基于已有零部件（包括具有派生關(guān)系或與其他零件具有關(guān)聯(lián)關(guān)系的零件）的新的零部件

100、。 </p><p>　　★SolidWorks 用捕捉配合的智能化裝配技術(shù)，來(lái)加快裝配體的總體裝配。智能化裝配技術(shù)能夠自動(dòng)地捕捉并定義裝配關(guān)系。 </p><p>　　★SolidWorks 提供了生成完整的、車間認(rèn)可的詳細(xì)工程圖的工具。工程圖是全相關(guān)的，當(dāng)你修改圖紙時(shí)，三維模型、各個(gè)視圖、裝配體都會(huì)自動(dòng)更新。 </p><p>　　★從三維模型中自動(dòng)產(chǎn)生工程圖，

101、包括視圖、尺寸和標(biāo)注。 </p><p>　　★增強(qiáng)了的詳圖操作和剖視圖，包括生成剖中剖視圖、部件的圖層支持、熟悉的二維草圖功能、以及詳圖中的屬性管理員。 </p><p>　　★使用RapidDraft技術(shù)，可以將工程圖與三維零件和裝配體脫離，進(jìn)行單獨(dú)操作，以加快工程圖的操作，但保持與三維零件和裝配體的全相關(guān)。 </p><p>　　★用交替位置顯示視圖能夠方便地

102、顯示零部件的不同的位置，以便了解運(yùn)動(dòng)的順序。交替位置顯示視圖是專門為具有運(yùn)動(dòng)關(guān)系的裝配體而設(shè)計(jì)的獨(dú)特的工程圖功能。</p><p>　　5.2 Solidwoks建模</p><p>　　Solidwork建模也是本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題的重要組成部分。在前面的基礎(chǔ)框架確定后，對(duì)各個(gè)部分進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算，確定一些參數(shù)。最后要表現(xiàn)出來(lái)設(shè)計(jì)內(nèi)容。此時(shí)就要靠建模仿真了。通過(guò)建模，我們可以看到設(shè)計(jì)的內(nèi)容，并

103、分析一些配合，幫助我們更加了解自己設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)。</p><p>　　下面對(duì)重要部分的建模做介紹和分析。</p><p>　　5.2.1減速箱建模</p><p>　　根據(jù)前面的設(shè)計(jì)，減速箱為二級(jí)減速箱。要完成減速箱里裝配建模，必須首先完成其中各個(gè)零件的建模。主要有：三根軸以及對(duì)應(yīng)的軸承，軸承蓋（包括兩種），套筒，鍵，氈圈，螺釘?shù)取Ｆ渲?，三根軸前面已經(jīng)設(shè)計(jì)完成。然后

104、查《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)》對(duì)應(yīng)軸承，軸承蓋（包括兩種），套筒，鍵，氈圈，螺釘尺寸，開始建模。一零件建模如下圖</p><p>　　圖5-1傳動(dòng)箱中間軸</p><p><b>　　圖5-2連接軸端蓋</b></p><p><b>　　圖5-3箱蓋</b></p><p><b>　　圖5-4

105、箱座</b></p><p><b>　　圖5-4減速箱裝配</b></p><p>　　5.2.2加載裝置建模</p><p>　　加載裝置其實(shí)算比較復(fù)雜的，包括的零件也比較多。主要有：心軸，擺箱殼體，擺箱殼體端蓋，內(nèi)葉片，外葉片，套筒，支架。其中，心軸設(shè)計(jì)最為復(fù)雜，而且它關(guān)系到整個(gè)加載裝置的工作原理。一些零件建模如下：</

106、p><p><b>　　圖5-7內(nèi)葉片</b></p><p><b>　　圖5-8外葉片</b></p><p><b>　　圖5-9心軸</b></p><p><b>　　心軸的工程圖：</b></p><p><b>

107、　　圖5-10心軸</b></p><p>　　加載裝置總裝配圖如下：</p><p>　　圖5-11加載裝置裝配</p><p><b>　　5.2.3總裝建模</b></p><p>　　總裝的完成建立在其他各個(gè)部分完成的基礎(chǔ)下。各部分包括：減速箱，加載裝置，變速器，傳感器，長(zhǎng)連接軸等。前面已經(jīng)顯示了減速

108、箱和加載裝置的建模過(guò)程。下面貼出了其他幾個(gè)主要部分的建模：</p><p>　　圖5-12簡(jiǎn)化變速器</p><p>　　圖5-13簡(jiǎn)化電動(dòng)機(jī)</p><p>　　然后依次配合，完成總裝，如下：</p><p><b>　　圖5-14總裝</b></p><p><b>　　6結(jié)束語(yǔ)&l

109、t;/b></p><p>　　我設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)有以下特點(diǎn)：</p><p>　　設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)采用封閉式試驗(yàn)臺(tái)，節(jié)約能源，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。</p><p>　　選用液壓加載器，加載平穩(wěn)，而且能夠在試驗(yàn)中連續(xù)加載和卸載。</p><p>　　采用了BM系列變頻電動(dòng)機(jī)，試驗(yàn)轉(zhuǎn)速能自動(dòng)調(diào)節(jié)與控制</p><p>　　利用微機(jī)系

110、統(tǒng)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程實(shí)施監(jiān)控，使電機(jī)能自動(dòng)調(diào)速，并對(duì)電機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行檢測(cè)，顯示，方便對(duì)試驗(yàn)臺(tái)工作狀態(tài)的了解。</p><p>　　采用了先進(jìn)的NJ1型傳感器，采集的數(shù)據(jù)有一定的精度。</p><p>　　通過(guò)數(shù)碼管顯示器可以顯示轉(zhuǎn)速、扭矩，通過(guò)打印機(jī)打印試驗(yàn)數(shù)據(jù)。</p><p>　　使用Solidworks對(duì)試驗(yàn)臺(tái)結(jié)構(gòu)建模，非常直觀，而且可以對(duì)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)更加了解。</p&

111、gt;<p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們四年專業(yè)學(xué)習(xí)的一次考驗(yàn)。初拿到這個(gè)題目，一片茫然。但是</p><p>　　在查詢了各種資料，更是通過(guò)老師的指導(dǎo)，我慢慢摸出了門道，知道了自己的設(shè)計(jì)方向。在工作過(guò)程中，我們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下，每周合理安排了工作量，循序漸進(jìn)。最終完成了自己的設(shè)計(jì)。</p><p>　　不那可否認(rèn)，本次設(shè)計(jì)還是存在很多不足的，特別是我對(duì)微機(jī)方面的知識(shí)不足，設(shè)計(jì)能

112、力不強(qiáng)，很多還是要依靠老師指點(diǎn)和前輩經(jīng)驗(yàn)。但是在機(jī)械設(shè)計(jì)方面，特別是軟件建模，我有了長(zhǎng)足的進(jìn)步。對(duì)整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為我今后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。感謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓我學(xué)到很多，也意識(shí)到自己有更多不足，要在今后的學(xué)習(xí)工作中繼續(xù)努力。</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　本論文的撰寫是在*老師的悉心關(guān)懷和指導(dǎo)下完成。從論文的開題、撰寫到

113、初稿的修改直至完成，*老師給了我很多的指導(dǎo)和幫助，*老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、扎實(shí)認(rèn)真的工作作風(fēng)給我留下了深刻的印象，是我學(xué)習(xí)的楷模。在此論文成稿之際，特向*老師致以最誠(chéng)摯的感謝。</p><p>　　在四年的本科學(xué)習(xí)期間，武漢理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院的各位任課老師對(duì)我悉心傳授知識(shí)和耐心指導(dǎo)，這為我的畢業(yè)論文撰寫打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，在此，謹(jǐn)向各位老師致以崇高的敬意和無(wú)限的感激。</p><p>　　同時(shí)還

114、要感謝機(jī)電學(xué)院的其他老師，在我學(xué)習(xí)期間給予的指導(dǎo)和幫助。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1] 唐增寶，常建娥.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).武漢：華中科技大學(xué)出版社，2006.9</p><p>　　[2] 鄔惠樂，邱毓強(qiáng).汽車拖拉機(jī)試驗(yàn)學(xué).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1980.5 252－257</p>&

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