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買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 目 錄 摘要 . I . 1 章 緒論 . 1 合器概述 . 1 響離合器工作性能的因素 . 2 驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) . 3 課題的研究?jī)?nèi)容及意義 . 8 第 2 章 高速破壞試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案 . 9 驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)思路 . 9 驗(yàn)臺(tái) 的 組成 . 9 驗(yàn)臺(tái) 的 分類 . 9 驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)原理 . 12 感器的選用 . 13 速傳感器 . 13 敏傳感器 . 14 驗(yàn)臺(tái)的總布置設(shè)計(jì) . 15 章小結(jié) . 16 第 3 章 實(shí)驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 17 驗(yàn)臺(tái)技術(shù)參數(shù)及設(shè)計(jì)流程 . 17 驗(yàn)臺(tái)各總成設(shè)計(jì) . 17 動(dòng)機(jī)的選擇 . 17 一級(jí)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) . 18 傳動(dòng)比設(shè)計(jì) . 18 速器齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 18 速器軸的設(shè)計(jì)與校核 . 25 二級(jí)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) . 31 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 最新最全機(jī)械畢業(yè)資料 答辯優(yōu)秀 動(dòng)軸 的設(shè)計(jì) . 章小結(jié) . 32 結(jié) 論 . 33 參考文獻(xiàn) . 34 致謝 . 35 買文檔就送 紙全套 Q 號(hào)交流 414951605 摘 要 隨著現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的不斷提高,對(duì)離合器也提出了新的要求,除了要求它在高速下仍能保證傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩外,還要求其必須具有足夠的旋轉(zhuǎn)機(jī)械強(qiáng)度,以保證安全可靠的工作。離合器在工作過程中與變速器飛輪相連,其結(jié)構(gòu)構(gòu)成比較復(fù)雜,零件極易在高速旋轉(zhuǎn)過程中在離心力的作用下,產(chǎn)生破壞,因此開發(fā)其具有破壞性的性能試驗(yàn)臺(tái),檢驗(yàn)其承受高速運(yùn)轉(zhuǎn)的能力,避免其在使用過程中出現(xiàn)事故是十分必要的。 設(shè)計(jì)過程中,針對(duì)整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的性能要求對(duì)整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行布置設(shè)計(jì),包括電機(jī)的選 擇,傳動(dòng)比的分配,聯(lián)軸器的選擇等。另外,還對(duì)對(duì) 變 速器中的齒輪,軸,鍵進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算以及強(qiáng)度等的校核計(jì)算 ,完成了離合器壓盤總成高速破壞試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)。為研制開發(fā)汽車零部件試驗(yàn)裝置提供理論參考。 關(guān)鍵詞 : 離合器總成;傳動(dòng)機(jī)構(gòu);變速器;高速破壞性試驗(yàn);試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì) 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) in in to to to In of to a in in of of in so of to to in of is of of of of In in of of of of of a 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) V 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 第 1 章 緒 論 合器概述 離合器是汽車傳動(dòng)系統(tǒng)中的一種重要的傳動(dòng)裝置。它主要實(shí) 現(xiàn)主動(dòng)軸和從動(dòng)軸之間運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的傳遞和脫離。一般地說,離合器可以實(shí)現(xiàn)汽車的啟動(dòng)、停車、換擋、傳動(dòng)軸在運(yùn)動(dòng)中的同步、汽車啟動(dòng)和超載時(shí)的安全保護(hù)等功能,此外,還可以實(shí)現(xiàn)防止從動(dòng)軸的逆轉(zhuǎn)、控制傳遞扭矩的大小、滿足接合時(shí)間等方面的要求。 汽車主要使用摩擦離合器。摩擦離合器的傳動(dòng)原理是依靠本身的工作元件在接合時(shí)的摩擦作用來傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩。汽車離合器是一種常閉式可操縱離合器,其工作過程通常為工作 脫開 接合的循環(huán)過程。由于是常閉狀態(tài),所以使離合器通常處于承擔(dān)負(fù)載的狀態(tài),只有在偶然或較短暫的時(shí)間條件下,才需要通過操縱裝置 加力使接合元件的主動(dòng)部分和從動(dòng)部分脫開,即操縱裝置對(duì)主動(dòng)接合元件所施的力為脫開力,而離合器所需的重新接合的壓緊力則是由彈簧力來實(shí)現(xiàn)。 汽車離合器是最重要的結(jié)構(gòu), 保證汽車平穩(wěn)起步汽車由靜止到行駛的過程,其速度由零逐漸增大。有了離合器,在汽車起步時(shí)離合器逐漸接合(與此同時(shí),逐漸踩下加速踏板以增加發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出轉(zhuǎn)矩),這樣,離合器所能傳遞的轉(zhuǎn)矩也就逐漸增大,于是發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩便可有小變大地傳給傳動(dòng)系,當(dāng)牽引力足以克服汽車的行駛阻力時(shí),汽車便由靜止?fàn)顟B(tài)開始緩慢地加速,實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)起步。汽車在行駛過程中,為了適應(yīng)行駛條件的變 化,變速器需要經(jīng)常換用不同的擋位工作,而普通齒輪式變速器換檔時(shí)通過撥動(dòng)換檔機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的,即在用擋位的一對(duì)齒輪副退出嚙合,待用擋位的一對(duì)齒輪副進(jìn)入嚙合,換檔時(shí),如果沒有離合器將發(fā)動(dòng)機(jī)與變速器之間的動(dòng)力暫時(shí)切斷,在用擋位齒輪副之間將因壓力很大而難以脫開,待用擋位的齒輪副將因兩者圓周速度不等而難以進(jìn)入嚙合,即使能進(jìn)入嚙合也會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊和噪聲,損壞機(jī)件,裝設(shè)了離合器后,換檔前先使離合器分離,暫時(shí)切斷傳動(dòng)系動(dòng)力傳遞,然后再進(jìn)行換檔操作,以保證換檔操作過程的順利進(jìn)行,并減輕或消除換檔時(shí)的沖擊。當(dāng)汽車緊急制動(dòng)時(shí),車輪 突然緊急降速。若發(fā)動(dòng)機(jī)與傳動(dòng)系剛性連接,將迫使發(fā)動(dòng)機(jī)也隨著急劇降速,其所有運(yùn)動(dòng)件將產(chǎn)生很大的慣性力矩,這一力矩作用于傳動(dòng)系,會(huì)造成傳動(dòng)系過載而使機(jī)件損壞,有了離合器,當(dāng)傳動(dòng)系承受載荷超過離合器所能傳遞的最大轉(zhuǎn)矩時(shí),離合器會(huì)自動(dòng)打滑以消除這一危險(xiǎn),從而起到過載保護(hù)的作用 1。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 響離合器工作性能的因素 1. 原動(dòng)機(jī)特性 不同的原動(dòng)機(jī)具有不同的工作特性,它是影響離合器工作儲(chǔ)備能力的一個(gè)重要因素。例如,三相鼠籠電動(dòng)機(jī)具有較硬的自然機(jī)械特性,而活塞式內(nèi)燃機(jī)則具有較軟的機(jī)械特性。軟特性的原動(dòng)機(jī)在加載后轉(zhuǎn)速有 較大的降低。離合器接合過程包括了原動(dòng)機(jī)的降速過程,允許有較小的工作儲(chǔ)備來工作,因?yàn)橹?、從?dòng)軸離合器是在較低的轉(zhuǎn)差條件下接合,并在接合后共同以一較低的轉(zhuǎn)速上升到預(yù)定的轉(zhuǎn)速。離合器的接合是在原動(dòng)機(jī)起啟動(dòng)后進(jìn)行的,因此內(nèi)燃機(jī)通常不能帶負(fù)載起動(dòng),一般必須用離合器來實(shí)現(xiàn)與工作機(jī)的連接。 2. 負(fù)載特性 離合器需要傳遞的負(fù)載扭矩有兩種:一種是工作機(jī)的正常工作負(fù)載,另一種是工作機(jī)起動(dòng)時(shí)包括離合器從動(dòng)部分在內(nèi)的所有從動(dòng)質(zhì)量的慣性負(fù)載。如果在起動(dòng)時(shí)就有工作負(fù)載,則離合器需傳遞的扭矩就應(yīng)包括在內(nèi)。 在起動(dòng)時(shí),所有從動(dòng)件的慣量對(duì) 離合器需傳遞扭矩的能力影響是很大的,特別是在高轉(zhuǎn)差條件下,接合大的從動(dòng)件慣量,慣性負(fù)載可以達(dá)到很大,有時(shí)甚至使工作負(fù)載顯得微不足道。在接合過程中,如果要求接合時(shí)間過短,則可能導(dǎo)致離合器傳遞扭矩過大,而不得不加大離合器的容量和尺寸;如果接合容量?jī)H僅根據(jù)工作負(fù)載來選擇,則導(dǎo)致離合器嚴(yán)重打滑或接合時(shí)間過長(zhǎng) 2。在工作時(shí),系統(tǒng)所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)可能出現(xiàn)很大的振動(dòng)負(fù)載,使離合器或其他傳動(dòng)件產(chǎn)生破壞。振動(dòng)的原因是系統(tǒng)受到周期性激振力的作用。這種激振力可以是原動(dòng)機(jī) (內(nèi)燃機(jī) )產(chǎn)生的,也可以是工作的脈沖負(fù)載。如果系統(tǒng)的固有振 動(dòng)頻率和激振頻率相等,就會(huì)產(chǎn)生共振性振動(dòng)負(fù)載。傳動(dòng)軸的轉(zhuǎn)速達(dá)到軸系的臨界轉(zhuǎn)速時(shí),將引起共振。設(shè)計(jì)時(shí)傳動(dòng)軸的正常工作轉(zhuǎn)速應(yīng)當(dāng)遠(yuǎn)離臨界轉(zhuǎn)速才能使離合器所在的軸系避免共振。 3. 離合器結(jié)構(gòu)因素 影響最大的是接合元件的接合特性。離合器的接合元件分為嚙合與摩擦兩大類,前者屬于剛性接合,后者屬于柔性接合。柔性接合的傳動(dòng)原理主要是依靠接合元件接觸后的相互壓緊,利用壓緊后產(chǎn)生的摩擦力傳遞扭矩。此外允許在接合過程中有一定程度的打滑。雖然相對(duì)打滑在摩擦中會(huì)引起能量的損耗,使摩擦元件的溫度迅速升高,甚至有可能使元件遭受很大磨損 導(dǎo)致?lián)p壞,但是只要嚴(yán)格控制使用條件,仍能達(dá)到預(yù)期的壽命。柔性接合的優(yōu)點(diǎn)是能夠使從動(dòng)部分的轉(zhuǎn)速較緩慢地上升,減小機(jī)械沖擊,使機(jī)器的工作狀態(tài)比較平穩(wěn);但是柔性接合的缺點(diǎn)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 是不能以恒定的傳動(dòng)比進(jìn)行傳動(dòng)。 4. 操縱方式 不同的操縱方式也會(huì)影響離合器的工作性能,而且在某種程度上也決定了離合器的使用范圍。 5. 安裝位置和精度 各種離合器由于結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和工作性能不同,通常要求一定的安裝位置和精度,否則就會(huì)影響離合器的正常工作和使用壽命。 驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì) 機(jī)械制造業(yè)是現(xiàn)代工業(yè)的主體,是裝備工業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)。在工 業(yè)化中期,國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)主要依賴制造業(yè)的高速增長(zhǎng),機(jī)械制造業(yè)對(duì)整個(gè)工業(yè)的發(fā)展起到基礎(chǔ)和支撐作用。機(jī)械工業(yè)是國(guó)家工業(yè)現(xiàn)代化的基礎(chǔ)和經(jīng)濟(jì)實(shí)力的集中表現(xiàn),也是實(shí)現(xiàn)軍事現(xiàn)代化和保障國(guó)家安全的基礎(chǔ)。因此,盡管當(dāng)今世界上發(fā)達(dá)國(guó)家向以服務(wù)業(yè)為重心的后工業(yè)化社會(huì)和知識(shí)經(jīng)濟(jì)方向發(fā)展,但仍然高度重視機(jī)械工業(yè)的發(fā)展,其主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)和戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)地位依然牢固,美國(guó)、日本、德國(guó)擁有世界上最發(fā)達(dá)的機(jī)械工業(yè),包括這三大國(guó)在內(nèi)的許多發(fā)達(dá)國(guó)家都積極采取對(duì)策,重塑機(jī)械工業(yè)以迎接世界新一輪的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和更加激烈的競(jìng)爭(zhēng) 3。 當(dāng)今世界機(jī)械工業(yè)的發(fā)展呈現(xiàn) 全球化、集群化、信息化、服務(wù)化、產(chǎn)品高技術(shù)化的趨勢(shì)。一是全球化戰(zhàn)略已成為機(jī)械工業(yè)跨國(guó)公司搶占世界市場(chǎng)的首選戰(zhàn)略,跨國(guó)公司為克服全球性生產(chǎn)能力過剩和產(chǎn)品生產(chǎn)成本不斷上升的困難,加快了機(jī)械工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的步伐,紛紛將重心轉(zhuǎn)向國(guó)外,掀起了新的兼并浪潮,規(guī)模越來越大,規(guī)?;a(chǎn)使得壟斷性跨國(guó)公司的技術(shù)創(chuàng)新和市場(chǎng)主導(dǎo)作用日益增強(qiáng),例如在電力設(shè)備領(lǐng)域,世界前三大公司控制了全球大型電力設(shè)備市場(chǎng)的 70%;各大跨國(guó)公司在不斷聯(lián)合重組,擴(kuò)張競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力的同時(shí),紛紛收縮戰(zhàn)線,剝離非主營(yíng)業(yè)務(wù),以精干主業(yè),提高系統(tǒng)成套能力和個(gè)性化、多樣化 市場(chǎng)適應(yīng)能力 ;作為規(guī)模化生產(chǎn)的前提和條件,生產(chǎn)高水平零部件和配套產(chǎn)品的 中場(chǎng)產(chǎn)業(yè) 快速發(fā)展,社會(huì)化生產(chǎn)服務(wù)體系不斷完善,產(chǎn)業(yè)的國(guó)際化步伐不斷加快。二是集群化趨勢(shì)不斷增強(qiáng),同種產(chǎn)業(yè)或相關(guān)產(chǎn)業(yè)的制造企業(yè)在同一區(qū)域有機(jī)地集聚,通過不斷創(chuàng)新而贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),具有特色的中小企業(yè)發(fā)揮著重要作用。三是機(jī)械工業(yè)正向信息化方向邁進(jìn),新趨勢(shì)主要表現(xiàn)為柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的開發(fā)與推廣應(yīng)用,并向制造智能化方向發(fā)展,特別是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用,進(jìn)一步加速了機(jī)械工業(yè)全球化的進(jìn)程,并正在改變機(jī)械工業(yè)的生產(chǎn)和流通方式。四是服務(wù)個(gè)性化, 為適應(yīng)市場(chǎng)需求的不確定性和個(gè)性化的用戶要求,先進(jìn)的制造企業(yè)不斷吸收黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 各種高新技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)等信息,并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的全過程,以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈敏及柔性化生產(chǎn)。五是產(chǎn)品高技術(shù)化,先進(jìn)的機(jī)械工業(yè)是高新技術(shù)的重要組成部分,是促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)技術(shù)升級(jí)和發(fā)展的重要依托,隨著信息技術(shù)、工業(yè)自動(dòng)化技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、先進(jìn)的發(fā)電和輸配電技術(shù)、電力電子技術(shù)、新型材料技術(shù)和新型生物、環(huán)保裝備技術(shù)等當(dāng)代高新技術(shù)成果的應(yīng)用,使機(jī)械產(chǎn)品不斷高技術(shù)化,其高新技術(shù)含量 已成為市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)取勝的關(guān)鍵。 在機(jī)械系統(tǒng)中,工作機(jī)一般都要靠原動(dòng)機(jī)供給一定形式的能量才能工作。但是把原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)直接連接的情況很少,通常需要在二者之間加入傳遞動(dòng)力或改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的傳動(dòng)方式。 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)是應(yīng)用最為普遍的傳動(dòng)裝置及機(jī)器中的重要部件之一,隨著科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步 ,機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方式、方法、承載能力都有了迅速的發(fā)展,人們對(duì)產(chǎn)品性能和產(chǎn)品質(zhì)量提出了更高更嚴(yán)格的要求。為了對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的性能、壽命進(jìn)行測(cè)試和分析 ,為產(chǎn)品設(shè)計(jì)與質(zhì)量評(píng)價(jià)提供可靠的科學(xué)依據(jù),縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期和提高產(chǎn)品質(zhì)量,適應(yīng)產(chǎn)品小批 量、多品種的發(fā)展趨勢(shì)。 機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)是對(duì)常見的傳動(dòng)部件和裝置如 :鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、減速器、變速箱等進(jìn)行綜合性能測(cè)試的試驗(yàn)設(shè)備。通過試驗(yàn)來檢驗(yàn)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的合理性,加工、制造、裝配和調(diào)試的工藝性。對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的深入分析將有助于了解和評(píng)定傳動(dòng)部件和裝置的綜合機(jī)械性能同時(shí)也為工程設(shè)計(jì)人員提供實(shí)踐的參考資料和設(shè)計(jì)依據(jù)。隨著機(jī)械工業(yè)向著高速比、大功率、低噪聲等方向飛速發(fā)展,人們對(duì)于機(jī)器傳動(dòng)系統(tǒng)的性能提出了更高的要求,因此,本文對(duì)于傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的深入研究將具有重要的實(shí)際應(yīng)用意義。 國(guó)外較早地開始了這方面的研究,如美國(guó) 司在五十年代就設(shè)計(jì)出了用輪系作為加載系統(tǒng)的傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的方案。比較著名的還有美國(guó)國(guó)家航空航天局 (屬的 究中心、前蘇聯(lián)中央機(jī)械制造與設(shè)計(jì)研究院、美國(guó)通用動(dòng)力公司、德國(guó) 司、日本明電舍動(dòng)力公司、日本豐田汽車公司、美國(guó)伊利諾斯大學(xué)機(jī)械工程系、法國(guó) 司等。從試驗(yàn)臺(tái)方案的設(shè)計(jì)到最終的樣品制造他們都進(jìn)行了大量的研究工作,形成了系列化的設(shè)計(jì)模式。 從十九世紀(jì)年至今,隨著汽車的誕生與發(fā)展,歐美國(guó)家對(duì)汽車離合器的研究從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、再到現(xiàn)在的智能化,他們對(duì)離合器的研究一直處于領(lǐng)先 地位,特別是歐美國(guó)家對(duì)汽車離合器的研究從簡(jiǎn)單到復(fù)雜、再到現(xiàn)在的智能化,他們對(duì)離合器的研究一直處于領(lǐng)先地位,特別是奧迪公司對(duì)離合器實(shí)驗(yàn)臺(tái)的開發(fā)技術(shù)。使得他們對(duì)離合器的性能研究有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,在九十年代他們就使用上了雙黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 離合器技術(shù),正是有了實(shí)驗(yàn)臺(tái)發(fā)展,才使得他們對(duì)離合器的開發(fā)得以進(jìn)步,相應(yīng)在研究離合器的性能時(shí),也開發(fā)了許多型號(hào)的檢測(cè)離合器各種性能的實(shí)驗(yàn)臺(tái),特別是離合器試驗(yàn)臺(tái)模擬機(jī)是對(duì)真實(shí)的離合器性能試驗(yàn)臺(tái)的微型化、模型化處理。如德國(guó)大眾汽車集團(tuán)開發(fā)的離合器,最為先進(jìn)獨(dú)特,它很少以外觀“嘩眾取寵”,其內(nèi)在表現(xiàn)只 有那些親身感受過的人才能領(lǐng)略。并且在 2002 年度,該公司把電子技術(shù)與離合器相結(jié)合起來,使離合器更加智能化,正是他們有先進(jìn)的研發(fā)技術(shù),同時(shí)也說明,歐美國(guó)家正是有了先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù),使得他們的產(chǎn)品更加先進(jìn),安全可靠 4。 與國(guó)外相比,國(guó)內(nèi)對(duì)于傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的研究起步相對(duì)較晚。研究工作始于八十年代初期。國(guó)內(nèi)較早從事這方面研究工作的主要單位有重慶大學(xué)、鄭州機(jī)械研究所、長(zhǎng)春汽車研究所、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)學(xué)院、西安減速機(jī)廠、西安公路交通大學(xué)等單位。他們先后建立起了各種形式的傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái), 這些試驗(yàn)臺(tái)的建立從理論上和實(shí)踐上都取得了很大的進(jìn)步,積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),代表著我國(guó)機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備的發(fā)展水平。因此 ,對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)多功能試驗(yàn)臺(tái)的研究具有特別重要的意義。 現(xiàn)代的機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)正朝著電封閉功率流式的方向深入發(fā)展。采用電封閉功率流的試驗(yàn)臺(tái)易于控制,易于設(shè)計(jì)制造,各組成部分之間逐漸模塊化、單元化,以便于使用和維護(hù)。在其組成上,原動(dòng)機(jī)采用電動(dòng)機(jī),負(fù)載裝置采用發(fā)電機(jī)。由于直流電動(dòng)機(jī)具有易于控制、運(yùn)行平穩(wěn)和機(jī)械特性硬等優(yōu)點(diǎn),因此在電封閉試驗(yàn)臺(tái)中處于主導(dǎo)地位,作為負(fù)載的發(fā)電機(jī)也多采用直流發(fā)電機(jī),直流發(fā)電機(jī) 發(fā)出的電能可以直接回饋給電動(dòng)機(jī),不需要逆變環(huán)節(jié)。這樣就可以大大地簡(jiǎn)化試驗(yàn)臺(tái)的組成,降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度。 在控制系統(tǒng)上,早期建立的試驗(yàn)臺(tái)沒有專門的控制系統(tǒng),僅靠機(jī)構(gòu)組合及傳動(dòng)零件間的嚙合作用來實(shí)現(xiàn)特定的加載功能。隨著加載技術(shù)的不斷發(fā)展,逐漸開始采用繼電器控制來完成簡(jiǎn)單的控制操作 5。現(xiàn)代傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論來實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過程的自動(dòng)控制,如電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、力矩調(diào)節(jié)以及試驗(yàn)過程的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、保護(hù)等功能。 超速試驗(yàn)是利用高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力在超出旋轉(zhuǎn)構(gòu)件實(shí)際轉(zhuǎn)速 1 至幾倍的工況下, 對(duì)構(gòu)件預(yù)加載荷,來驗(yàn)證旋轉(zhuǎn)構(gòu)件工作安全可靠性的一種試驗(yàn)方法。這種以實(shí)際構(gòu)件經(jīng)受應(yīng)力考核來確定構(gòu)件可靠性的試驗(yàn)方法稱為超速試驗(yàn)技術(shù)是超應(yīng)力技術(shù)的一個(gè)分支。超速試驗(yàn)必須在確保安全的專門試驗(yàn)設(shè)備 超速試驗(yàn)機(jī)中進(jìn)行。 高速旋轉(zhuǎn)構(gòu)件的理論計(jì)算十分必要。它是設(shè)計(jì)的基本前提。隨著材料科學(xué)、黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 6 斷裂理論的發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合應(yīng)用,理論計(jì)算更趨近實(shí)際情況。但是復(fù)雜零件的局部結(jié)構(gòu)可能存在應(yīng)力集中,材料內(nèi)部存在內(nèi)應(yīng)力或材料本身組織不均以及材料中可能存在三向應(yīng)力,使理論計(jì)算與實(shí)際工況仍存在一定差異,甚至較大差異。在這種情況下 超速試驗(yàn)技術(shù)幾乎成為確保高速大應(yīng)力旋轉(zhuǎn)構(gòu)件工作可靠性的唯一手段。在發(fā)達(dá)國(guó)家,超速試驗(yàn)機(jī)在生產(chǎn)高速旋轉(zhuǎn)機(jī)械的企業(yè)中已成為不可缺少的關(guān)鍵設(shè)備。 1982 年我國(guó)一機(jī)部部標(biāo) 8O汽車離合器臺(tái)架試驗(yàn)方法 的試驗(yàn)項(xiàng)目中把 “ 高速破壞試驗(yàn) ” 列為汽車離合器 6 項(xiàng)臺(tái)架試驗(yàn)之一,明確指出試驗(yàn)?zāi)康氖?“ 確定離合器壓盤和從動(dòng)盤在一定超速工況下的可靠性 ” 這一標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)旋,將為我國(guó)汽車離合器的使用可靠性提高到一個(gè)新水平,也為超速試驗(yàn)技術(shù)在我國(guó)的推廣應(yīng)用開辟了廣闊的前景。 隨著現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的不斷提高,對(duì)離合器也提出了新 的要求,除了要求它在高速下仍能保證傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩外,還要求其必須具有足夠的旋轉(zhuǎn)機(jī)械強(qiáng)度,以保證安全可靠的工作。離合器在工作過程中與變速器飛輪相連,其結(jié)構(gòu)構(gòu)成比較復(fù)雜,零件極易在高速旋轉(zhuǎn)過程中在離心力的作用下,產(chǎn)生破壞,因此開發(fā)其具有破壞性的性能試驗(yàn)臺(tái),檢驗(yàn)其承受高速運(yùn)轉(zhuǎn)的能力,避免其在使用過程中出現(xiàn)事故是十分必要的。 展和應(yīng)用 高速旋轉(zhuǎn)機(jī)件由于失效而爆破的例子屢見不鮮。如導(dǎo)至飛機(jī)墜毀,壓縮機(jī)葉輪飛裂,離合器、飛輪爆炸,離心機(jī)轉(zhuǎn)子爆炸等,嚴(yán)重事故不僅造成重大經(jīng)濟(jì)損失,并對(duì)設(shè)備和 生命安全造成很大威脅。嚴(yán)酷的事實(shí)迫使人們開始研究事故發(fā)生的原因并極力找出其解決辦法 。 美國(guó)是最早研究并推廣超速技術(shù)的國(guó)家。 1943 年,美國(guó) G E 公司首次利用超速試驗(yàn)研究汽輪機(jī)輪盤的強(qiáng)度。經(jīng)過數(shù)十年的發(fā)展與完善,目前已有美、英、日、法、意、瑞典、原蘇聯(lián)和原捷克等國(guó)家建立了各種超速裝置。其中美國(guó)的本的三菱、丸和電機(jī),西德的 公司已系列地生產(chǎn)各種超速試驗(yàn)設(shè)備。最大的可容納試件重 4 t,直徑 2.5 m,最大試驗(yàn)轉(zhuǎn)速達(dá) 25 萬 r 1948 年美國(guó) 西屋公司建立了高溫超速試驗(yàn)臺(tái)以進(jìn)行噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)葉輪的熱超速試驗(yàn)。 1 947 年,麻省理工學(xué)院在超速試驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)輪盤強(qiáng)度進(jìn)行了研究。超速試驗(yàn)研究工作得到許多生產(chǎn)廠家的支持。 1 974 年起 9 年間,美國(guó)的 司共售出大小超速試驗(yàn)臺(tái) 60 臺(tái)套。其中汽車工業(yè)如 6 臺(tái), 車公司 4 臺(tái),意大利 車公司 1 臺(tái)。在英國(guó)的航空公司中,僅 R R 公司就擁有各種超速試驗(yàn)機(jī) 12 臺(tái)。目前國(guó)外的航黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 空和汽車工業(yè)中,各企業(yè)都擁有數(shù)臺(tái)超速試驗(yàn)機(jī)。 日本對(duì)超速試驗(yàn)技術(shù) 的研究比美國(guó)晚 10 年。三菱重工橫濱造船所于 60 年代中期制造了高溫高速試驗(yàn)臺(tái),以后又生產(chǎn)了其他形式的超速裝置數(shù)十臺(tái) 原蘇聯(lián)于 1 970 年在試驗(yàn)盤直徑為 500 500 基礎(chǔ)上,又建成盤徑 1500 達(dá) 6 t 的超速試驗(yàn)裝置 一 1500,用于 W 汽輪機(jī)輪盤的超速試驗(yàn)。 原捷克 為發(fā)展 200 輪機(jī),于 1969 年建立了一個(gè)研究輪盤爆裂強(qiáng)度和確定材料斷裂韌性的超速試驗(yàn)坑。 目前,各國(guó)的離合器高速破壞性試驗(yàn)臺(tái)的最高轉(zhuǎn)速多在 20000r/右。英國(guó) 司于 60 年代研 制的一種離合器高速破壞性試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)原理如下:零件破壞時(shí)刻的判定,是借助于裝在破壞艙頂部角落里的傳聲器實(shí)現(xiàn)的。當(dāng)零件破壞時(shí),傳聲器將此時(shí)的聲響傳至控制間的揚(yáng)聲器,操作者聽見聲音后,立即記錄下當(dāng)時(shí)的轉(zhuǎn)速表讀數(shù),即為破壞轉(zhuǎn)速。當(dāng)然,對(duì)于零件破壞時(shí)的轉(zhuǎn)速,現(xiàn)在已經(jīng)能比較容易地實(shí)現(xiàn)自動(dòng)記錄了。 在試驗(yàn)時(shí),如果被試離合器壓盤及蓋總成中某個(gè)零件斷裂、飛出,就會(huì)造成旋轉(zhuǎn)件的不平衡。在如此高的轉(zhuǎn)速下,即使是微小的不平衡,也會(huì)長(zhǎng)生很大的離心力,它作用于試驗(yàn)臺(tái)本身和驅(qū)動(dòng)裝置的軸和軸承上,將有損于試驗(yàn)臺(tái)。為了避免這種情況,在被試壓 盤及蓋總成與驅(qū)動(dòng)裝置之間,增加一個(gè)相當(dāng)于保險(xiǎn)銷的連接法蘭。該法蘭的軸頸斷面系數(shù)設(shè)計(jì)的很小。一旦平衡遭到破壞,新的不平衡量所產(chǎn)生的彎矩,就會(huì)將連接法蘭的軸頸折斷,因而使整個(gè)被試總成與驅(qū)動(dòng)裝置脫開,從而使試驗(yàn)臺(tái)得到保護(hù)。 當(dāng)然,該項(xiàng)試驗(yàn)所用的試驗(yàn)設(shè)備還有許多不同的結(jié)構(gòu)形式,如有的應(yīng)用直流電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力,經(jīng)齒輪升速箱升速后,驅(qū)動(dòng)被試件,這樣可使試驗(yàn)的操縱控制較為簡(jiǎn)單,占地面積也可縮小。 國(guó)內(nèi)自 60 年代開始引進(jìn)原蘇聯(lián)資料,但直到 70 年代才陸續(xù)在一些學(xué)校、研究單位建成這種設(shè)備。 70 年代中期又 引進(jìn)一些超速試驗(yàn)臺(tái),但這些試驗(yàn)臺(tái)體積龐大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格昂貴,難以推廣使用。 80 年代中期,我國(guó)開始獨(dú)立設(shè)計(jì)汽車離合器的超速試驗(yàn)臺(tái)。它們的體積較小,重量較輕,安裝方便,價(jià)格低廉,安全可靠。試驗(yàn)參數(shù)如轉(zhuǎn)速、加速度、恒速時(shí)間等均由微機(jī)控制,預(yù)先設(shè)定。試驗(yàn)后數(shù)據(jù)圖表及報(bào)告可一次打印完成,自動(dòng)化程度高。 超速試驗(yàn)機(jī)就是在這個(gè)基礎(chǔ)上進(jìn)一步完善起來的。 我國(guó)超速試驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用仍十分落后,目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的絕大部分旋轉(zhuǎn)機(jī)械產(chǎn)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 品沒有應(yīng)用超速試驗(yàn)技術(shù)。而引進(jìn)國(guó)外技術(shù)生產(chǎn)的壓縮機(jī),透平轉(zhuǎn)子、離心機(jī)、離合器、燃汽輪機(jī)、飛 輪和砂輪等產(chǎn)品都規(guī)定要進(jìn)行超速試驗(yàn)??梢哉f,沒有進(jìn)行超速試驗(yàn)的高速旋轉(zhuǎn)構(gòu)件均潛伏著危險(xiǎn)性。而一旦嚴(yán)格地實(shí)行超速試驗(yàn)技術(shù),已經(jīng)發(fā)生的許多事故實(shí)際上都有可能避。 隨著現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的不斷提高,對(duì)離合器了新的要求,除了要求它在高速下仍能保證傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的最大扭矩外,還要求其必須具有足夠的旋轉(zhuǎn)機(jī)械強(qiáng)度,以保證安全可靠的工作。離合器在工作過程中與變速器飛輪相連,其結(jié)構(gòu)構(gòu)成比較復(fù)雜,零件極易在高速旋轉(zhuǎn)過程中在離心力的作用下,產(chǎn)生破壞,因此開發(fā)其具有破壞性的性能試驗(yàn)臺(tái),檢驗(yàn)其承受高速運(yùn)轉(zhuǎn)的能力,避免其在使用過程中出現(xiàn)事 故是十分必要的。 課題的研究?jī)?nèi)容 離合器在工作過程中與變速器飛輪相連,其結(jié)構(gòu)構(gòu)成比較復(fù)雜,零件極易在高速旋轉(zhuǎn)過程中在離心力的作用下,產(chǎn)生破壞,因此開發(fā)其具有破壞性的性能試驗(yàn)臺(tái),檢驗(yàn)其承受高速運(yùn)轉(zhuǎn)的能力,避免其在使用過程中出現(xiàn)事故是十分必要的。 本設(shè)計(jì)主要內(nèi)容如下: ( 1)離合器 壓盤總成高速破壞試驗(yàn) 臺(tái) 的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) ; ( 2) 試驗(yàn)臺(tái)各部件結(jié)構(gòu)形式的確定及附件的選擇 ; ( 3) 傳動(dòng) 機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì); 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 第 2 章 高速破壞試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)方案 驗(yàn) 臺(tái)的設(shè)計(jì)思路 驗(yàn)臺(tái)的組成 本 試驗(yàn) 裝置為模塊化結(jié)構(gòu),由 三 大模塊組成,分別為: 動(dòng)力源模塊(電動(dòng)機(jī)部分); 傳動(dòng)裝置模塊(減速器及其他傳動(dòng)部件組成傳動(dòng)系統(tǒng)); 離合器樣品倉(cāng)。 將這三大模塊用圖表示,如圖 示。 圖 合器高速破壞試驗(yàn)臺(tái)原理圖 從圖 以看出,整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)由驅(qū)動(dòng)裝置發(fā)出 動(dòng)力 ,通常用作驅(qū)動(dòng)裝置的有發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)機(jī)等 ;動(dòng)力 經(jīng)過傳動(dòng)裝置得到想要的轉(zhuǎn)速;最后 將轉(zhuǎn)速傳遞到被試件,考驗(yàn)其耐高速性能。 驗(yàn)臺(tái) 的 分類 機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)從工作原理 上可以分為開放功率流式試驗(yàn)臺(tái)和封閉功率流式試驗(yàn)臺(tái)。下面分別對(duì)它們的組成及特點(diǎn)作簡(jiǎn)要介紹。 a)開放功率流式 圖 放功率流式原理 試驗(yàn)臺(tái)的輸入功率由原動(dòng)機(jī)提供,經(jīng)過被試裝置傳遞至負(fù)載裝置。負(fù)載裝置采用純粹的耗能部件,如磁粉制動(dòng)器、電渦流測(cè)功機(jī)等,傳遞到負(fù)載裝置的功率被負(fù)載裝置完全消耗掉,同時(shí)給被試裝置施加了載荷。由于整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的功率流向未形成回路,故稱其為開放功率流式 6。 原動(dòng)機(jī)傳感器 被試裝置 傳感器 負(fù)載裝置 測(cè)量裝置 控制臺(tái) 驅(qū)動(dòng)裝置 離合器樣品倉(cāng) 傳動(dòng)裝置 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 開放式功率流式試驗(yàn)臺(tái)的主要優(yōu)點(diǎn)是 :結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造安裝方便、加載穩(wěn)定可 靠、能夠方便地進(jìn)行不同功率和各種形式的被試裝置的測(cè)試試驗(yàn),但是,由于功率流開放使得動(dòng)力消耗大,造成能量的巨大浪費(fèi),試驗(yàn)費(fèi)用較高,這類試驗(yàn)大多用于中小功率、非長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的試驗(yàn)。 b)封閉功率流式 封閉功率流式試驗(yàn)臺(tái)的組成原理如圖 圖 閉功率流式原理 通過機(jī)械或電氣控制方法將試驗(yàn)臺(tái)中的能量構(gòu)成一封閉循環(huán)系統(tǒng),以此實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)?zāi)芰康难h(huán)利用,可大大減小試驗(yàn)臺(tái)的能量消耗,節(jié)省能源。采用這種原理設(shè)計(jì)的試驗(yàn)臺(tái)被稱為封閉功率流式試驗(yàn)臺(tái)。根據(jù)構(gòu)成封閉功率流 方法的不同,它又可分為電封閉功率流式試驗(yàn)臺(tái)和機(jī)械封閉功率流式試驗(yàn)臺(tái)兩大類型。 該種類型的試驗(yàn)臺(tái)在結(jié)構(gòu)上與開放功率流式相似,不同之處在于負(fù)載裝置具有功率回收功能。從原動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率可以部分地反饋回原動(dòng)機(jī),既達(dá)到了加載的目的,又實(shí)現(xiàn)了節(jié)能。封閉功率流式試驗(yàn)臺(tái)除了具有開放功率流式的優(yōu)點(diǎn)外,還具有節(jié)能的優(yōu)點(diǎn),節(jié)能效果可達(dá) 50%左右,因而它適用于較大功率的被試裝置進(jìn)行長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。 試驗(yàn)臺(tái)的負(fù)載裝置是用來對(duì)被試裝置進(jìn)行加載的,是試驗(yàn)臺(tái)重要的組成部分。加載方式的不同對(duì)于試驗(yàn)臺(tái)的性能有著重要的影響。常見的機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的加載方式主要有機(jī)械加載、液壓加載、電力加載。在傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)發(fā)展的初期階段,大多采用機(jī)械加載方式。常見的機(jī)械式加載裝置主要有搖擺齒輪箱、輪系、彈性扭力桿等。機(jī)械式加載具有較大的力矩放大能力,適用于大功率和大扭矩的場(chǎng)合。其缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜,加載裝置中的受力零件易被磨損而引起功率的損失,易產(chǎn)生振動(dòng)和噪聲,且在加載器的設(shè)計(jì)與制造時(shí)對(duì)于零件的材料和熱處理有較高的要求,制造成本高。 隨著生產(chǎn)的不斷發(fā)展,機(jī)械加載方式已逐漸被其它的加載方式所取代。液壓原動(dòng)機(jī)傳感器 被試裝置 傳感器 負(fù)載裝置 測(cè)量裝置 控制臺(tái) 能量回饋 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 加載方式是指采用液壓泵、旋轉(zhuǎn)液壓伺服器等作為負(fù)載裝置。液壓加載可以實(shí)現(xiàn)較大 的加載功率,利用液壓加載控制系統(tǒng)可以在加載過程中改變載荷。液壓加載的缺點(diǎn)就是加載過程中載荷是脈動(dòng)性的,液壓缸油路系統(tǒng)的泄漏也易造成加載不平穩(wěn),而且由于液體會(huì)被壓縮,因而在小功率條件下的試驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確。目前,試驗(yàn)臺(tái)采用液壓加載方式的單位有 :西安重型機(jī)械研究所、廣西汽車拖拉機(jī)研究所、山東科技大學(xué)等單位 7。 電力加載的方式是指利用電渦流測(cè)功機(jī)、磁粉制動(dòng)器、發(fā)電機(jī)等作為負(fù)載裝置。電力加載具有運(yùn)行平穩(wěn)、易于控制、加載精度高等優(yōu)點(diǎn),特別是利用發(fā)電機(jī)作為加載裝置,可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能并回饋給原動(dòng)機(jī),實(shí)現(xiàn)了能量的回收 。目前電力加載的方式得到了廣泛采用,國(guó)內(nèi)采用電力加載方式的單位有 :重慶大學(xué)、鄭州機(jī)械研究所、吉林工業(yè)大學(xué)合肥業(yè)大學(xué)、西安理 工 大學(xué) 、浙江大學(xué) 等單位。 另外,機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的傳動(dòng)系的布置方案有垂直和平行兩種。平行傳動(dòng)是指對(duì)于整個(gè)傳動(dòng)系來說,輸入軸和輸出軸是平行布置的。示。 圖 行軸式機(jī)械傳動(dòng) 而垂直軸式機(jī)械傳動(dòng)指?jìng)鲃?dòng)系統(tǒng)的輸入軸和輸出軸是垂直布置的。圖 垂直機(jī)械傳動(dòng)方案的簡(jiǎn)圖。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 12 圖 直軸式機(jī)械傳動(dòng) 驗(yàn) 臺(tái)的 試驗(yàn) 原理 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)性能分 析一般通過觀察傳動(dòng)系統(tǒng)工作情況和分析機(jī)械性能參數(shù)曲線來得到。要觀察系統(tǒng)傳動(dòng)是否平穩(wěn)、有否噪聲。要分析系統(tǒng)的傳動(dòng)比、效率在轉(zhuǎn)速不變的情況下,隨轉(zhuǎn)矩變化的曲線,轉(zhuǎn)速可在高速、中速范圍內(nèi)取幾個(gè)恒定的值進(jìn)行測(cè)量;傳動(dòng)比、效率在轉(zhuǎn)矩不變的情況下,隨轉(zhuǎn)速變化的曲線,轉(zhuǎn)矩可在大負(fù)荷、中負(fù)荷范圍內(nèi)取幾個(gè)恒定的值進(jìn)行測(cè)量。通過對(duì)某種機(jī)械傳動(dòng)裝置和傳動(dòng)方案性能參數(shù)曲線的測(cè)試、來分析比較機(jī)械傳動(dòng)的性能特點(diǎn) 12。 試驗(yàn) 臺(tái)通過轉(zhuǎn)電機(jī)輸出基本的一些動(dòng)力參數(shù),這些參數(shù)也是整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)的輸入?yún)?shù)。而傳動(dòng)系的輸出端接入離合器樣品中。這樣 就可以對(duì)所要試驗(yàn)的離合器樣品輸入要求的轉(zhuǎn)速。 試驗(yàn) 臺(tái)可替代傳統(tǒng)的單一試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行有關(guān)類型機(jī)械傳動(dòng)的基本 試驗(yàn) 。如: V 帶傳動(dòng) 試驗(yàn) 、同步帶傳動(dòng) 試驗(yàn) 、擺線針輪傳動(dòng) 試驗(yàn) 和進(jìn)行多級(jí)組合傳動(dòng)系統(tǒng)布置優(yōu)化 試驗(yàn) 。如:鏈 齒輪及齒輪 鏈組合 試驗(yàn) ;鏈 蝸輪蝸桿及蝸輪蝸桿 鏈組合 試驗(yàn) ;鏈 擺線針輪及擺線針輪 鏈組合 試驗(yàn) 等 26 組機(jī)械傳動(dòng)方案測(cè)試搭接 試驗(yàn) 。 個(gè) 試驗(yàn) 臺(tái)的總布置設(shè)計(jì) 通過上面介紹的實(shí)驗(yàn)臺(tái)的組成示意圖,綜合各種傳動(dòng)系統(tǒng)方案的方便性,本次設(shè)計(jì)選用下面的布置方案: 動(dòng)力從電機(jī)輸出,然后經(jīng)過聯(lián)軸器,再經(jīng)過傳動(dòng)系統(tǒng)中的增減速機(jī)構(gòu) ,增減速機(jī)構(gòu)的輸出端接一個(gè)聯(lián)軸器,聯(lián)軸器接離合器試驗(yàn)樣品。 對(duì)于傳動(dòng)系統(tǒng)中的增減速機(jī)構(gòu),可以根據(jù)前面所列舉的實(shí)驗(yàn)方案以及分析各黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 種傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)來選擇本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所用的傳動(dòng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。鏈傳動(dòng)雖然具有傳動(dòng)效率高,結(jié)構(gòu)較為緊湊。但是,由于鏈傳動(dòng)一般用于高溫,轉(zhuǎn)速較低的情況,而且在兩根平行軸間只能用于同向回轉(zhuǎn)的傳動(dòng),運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不能保持恒定的瞬時(shí)傳動(dòng)比,磨損后易發(fā)生跳齒 , 效率較低,但是帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,具有良好的撓性,具有過載打滑保護(hù)作用,可實(shí)現(xiàn)的中心距較大。對(duì)于減速器,齒輪傳動(dòng)效率高,結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,壽命長(zhǎng),傳動(dòng)比穩(wěn)定 等優(yōu)點(diǎn)。而蝸輪傳動(dòng)比大,結(jié)構(gòu)也緊湊,沖擊載荷小,傳動(dòng)平穩(wěn),噪聲低,具有自鎖性。但是蝸桿傳動(dòng)由于摩擦與磨損嚴(yán)重,通常都用有色金屬制造蝸輪。這樣制造的成本就很高。為了使結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)空間小。采用齒輪傳動(dòng)的減速器為本次設(shè)計(jì)的傳動(dòng)減速機(jī)構(gòu)。綜合以上分析,選擇以下所示的圖 為本次設(shè)計(jì)的整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的傳動(dòng)方案簡(jiǎn)圖 14。 1 電機(jī); 2 皮帶輪; 3 傳動(dòng)皮帶; 4 被試件; 5 破壞艙 圖 個(gè)試驗(yàn)臺(tái)的傳動(dòng)方案圖 章小結(jié) 本章確定了機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的實(shí)驗(yàn)原理,分析了試驗(yàn)臺(tái)的組成和分類,并根據(jù)離合器試驗(yàn)的要求,確定出離合器壓盤及蓋總成高速破壞試驗(yàn)臺(tái)的傳動(dòng)方案和總體布置方案。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 14 第 3 章 試驗(yàn) 臺(tái)的設(shè)計(jì)計(jì)算 驗(yàn)臺(tái)技術(shù)參數(shù)及設(shè)計(jì)流程 1. 已知條件 設(shè)計(jì)參數(shù):傳動(dòng)系的輸出 轉(zhuǎn)速為 20000r/作條件:載荷沖擊小 2. 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) (見圖 示) 圖 驗(yàn)臺(tái)傳動(dòng)系統(tǒng)方案 驗(yàn) 臺(tái) 結(jié)構(gòu) 設(shè)計(jì) 動(dòng)機(jī)的選擇 根據(jù)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的要求,傳動(dòng)系的輸出轉(zhuǎn)速為 20000r/考車輛發(fā)動(dòng)機(jī)的基本參數(shù),而且本次設(shè)計(jì)所用的電機(jī)是用于做實(shí)驗(yàn)臺(tái)用的,所以根據(jù)需要,選擇 Y 系列 ( 相異步電機(jī)系列中的 號(hào)的電機(jī),該電機(jī)的參數(shù)為: 功率: p 55速: n 3000r/據(jù) 轉(zhuǎn)速,功率和扭矩的關(guān)系,可以計(jì)算出電機(jī)的輸出扭矩為: 1 19 5 5 0 9 5 5 0 5 51753000 g ( 式 中: 1T 扭矩,單位為 電機(jī)選擇 試驗(yàn)臺(tái)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 變速機(jī)構(gòu) 傳動(dòng)裝置 參數(shù)計(jì)算與分析 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 15 P 功率,單位為 1n 電機(jī)的轉(zhuǎn)速 由于從電機(jī)輸出的功率至傳動(dòng)系統(tǒng)還要經(jīng)過聯(lián)軸器,轉(zhuǎn)速器等機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。功率經(jīng)過這些機(jī)構(gòu)時(shí)會(huì)有功率的損失。假設(shè)經(jīng)過聯(lián)軸器的效率假定為 99,經(jīng)過減速器中每一 級(jí)傳動(dòng)的效率為 97。則本次設(shè)計(jì)的綜合試驗(yàn)臺(tái)的減速器的輸入扭矩為: 1 0 . 9 9 1 7 5 0 . 9 9 1 7 3T T N m 一級(jí)聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 由于本次設(shè)計(jì)選的是 號(hào)的電機(jī),根據(jù)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)尺寸,得知電機(jī)輸出軸的軸徑為 65出軸的伸出長(zhǎng)度為 142合聯(lián)軸器的參數(shù)和結(jié)構(gòu)尺寸,選擇第一級(jí)聯(lián)軸器的型號(hào)為 傳動(dòng)比的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)采用的傳動(dòng)系統(tǒng)中只有減速器用來增速,因此設(shè)計(jì)要求的離合器樣品的轉(zhuǎn)速即為減速器的輸出轉(zhuǎn) 速。因此,整個(gè)減速器的輸出轉(zhuǎn)速為 20000r/以,整個(gè)減速器的總傳動(dòng)比為: 0120000 6 . 6
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