毕业设计(论文)
说明书
论文名称:汽车发动机翻转台架设计
地市:河南新密市
助学院校:郑州城市学院
准考证号: 018313200098
姓名:肖宁
学科专业:汽车维修与检测专业(本科)指导教师:黄宏俊(下划线修改)
河南省高等教育自学考试
__2014__年_9__月
高等教育自学考试毕业设计(论文)任务书
(指导教师填表)
填表时间:年月日
摘要
汽车发动机翻转架是一种汽车修理和保养单位常用的设备,广泛应用于轿车等小型车的维修和保养。目前,全国生产翻转架的厂家较多,生产的翻转架的形式也比较繁多,本文介绍了发动机翻转架国内外现状以及发展趋势,在确定了所要设计的翻转架方案之后,即针对翻转架的结构及其特点要求进行了设计与说明,同时对翻转架设计过程中所涉及到的工艺性问题进行补充说明。然后对立柱的强刚度和托臂的强度进行了校核验算。
本课题所设计的是蜗杆传动360°任意角翻转锁止的发动机翻转架。它的特点是:1、性能可靠,操作方便;2、结构简单;3、拖脚的最低位置低,使得车辆的底盘可以比较低,对各种车辆的适应性扩大了;4、利用蜗杆传动可360°任意角度翻转锁止;5、价格低廉,拥有的市场份额较大。
关键词:普通式;结构特点;机械结构设计;蜗杆传动
Abstract
The car engine flip frame is an automobile repair and maintenance units commonly used equipment, widely used in the repair and maintenance of cars and other small cars. Currently,more manufacturers of production flip, flip frame in the form of production is also more diverse, this paper introduces the domestic and international status and development trend of engine flip,flip scheme requirements for the design and description, flip the frame structure and characteristics of supplement flip the aircraft design process involved in the process. Checking checking and then on a column of strong stiffness and the strength of the corbel.
This topic is a worm drive 360 ° flip lock the engine at any angle flip racks. It is characterized by: 1.reliable, easy to operate; 2.the structure is simple; 3.the dragging feet of the lowest low, making the vehicle chassis can be relatively low, and adaptability to a variety of vehicles to expand; 4. the worm drive can be 360° at any angle flip lock; 5.low prices have a larger market share.
Keywords:Common type;Structural characteristics;Mechanical and structural design;Worm drive
目录
摘要 ................................................................................................................................................................... I Abstract ........................................................................................................................................................... I I 第一章绪论 (1)
1.1 此课题的研究目的及意义 (1)
1.2 发动机翻转台架的发展概况 (2)
1.2.1 发动机翻转架的历史背景 (2)
1.2.2 发动机翻转架的国内外现状 (2)
1.2.3 发动机翻转架的发展趋势 (2)
1.3 研究内容 (3)
第二章设计的方案与论证 (4)
2.1 主要工作思路 (4)
2.2 常见传动方式的分析与比较 (4)
2.2.1 齿轮传动 (4)
2.2.2 蜗杆传动 (5)
2.2.3 带传动 (6)
2.2.4 链传动 (7)
2.3 蜗杆传动的选择与工作原理 (7)
第三章台架的总体设计计算 (9)
3.1 翻转架的设计 (9)
3.2 台架的设计 (9)
3.2.1 台架底座的尺寸确定及材料选择 (9)
3.2.2 台架立柱的尺寸确定及材料选择 (10)
3.3 翻转托盘的设计 (11)
3.4 箱体的设计 (13)
3.5 蜗轮蜗杆的选择 (13)
3.6 总体装配结构设计 (13)
第四章翻转台架的强度校核 (15)
4.1 第三强度理论 (15)
4.2 转动轴强度校核 (15)
4.3立柱的受力分析 (17)
第五章文章结论 (19)
致谢 (20)
参考文献 (21)
第一章绪论
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1.1 此课题的研究目的及意义
汽车产业是国民经济重要的支柱产业,产业链长、关联度高。近几年,我国汽车产销规模迅速扩大,2011年汽车产销双双超过了1800万辆,连续第二年位居全球第一位,在促进国民经济增长、增加就业、拉动内需等方面发挥着越来越重要的作用。十年来,我国汽车工业发展有以下特点:产销高速增长,成为全球第一大国;自主创新取得了积极成果;节能与新能源汽车发展取得初步成效;汽车工业组织结构进一步优化;零部件设计制造水平有较大提高。
汽车作为目前比较普遍的一种交通工具在人们的日常生活中已经占有非常重要的地位,随之带来的是汽车维修行业的兴起,随着我国汽车产业维修技术的进步等方面,都受到了汽车产业发展的影响。从电子产品在维修行业不断发展,带动了汽车维修行业的迅速发展,无论是在教学模式的改革还是在汽车维修上的应用,到现代汽车诊断设备的使用、互联网在汽车维修资讯上的应用,以及维修管理软件在汽车维修企业发挥的作用等,处处体现现代汽车维修的高科技特征。汽车维修已不再是简单的零件修复,准确无误地诊断出故障所在,是现代汽车维修的最高境界。
我国汽车维修行业投入方式呈现多层次的特征,这决定了我国汽修企业技术水平的良莠不齐。一方面,一些实力雄厚的汽车生产企业在国内建立了售后服务网点或者是所产车型的特约维修站,这的确带动了汽修行业整体水平的提高。但另一方面,我国还有大量人员素质较低、设备简陋、仅靠简单工具和经验从事汽修业务的各类维修企业。
发动机的维修又是这个行业中比较重要的一个分支,发动机翻转台架就是作为汽车维修行业较为常见的一个辅助设备而出现的。发动机翻转试验台是发动机拆装修理的最基本工具,其具有结构简单,拆装方便的特点,带有万向脚轮,便于移动,不仅可以减轻劳动者的工作强度,而且提高了生产率。可以说发动机翻转拆装实验台既是汽车专业学生拆装修理的专业工具,又是普通汽车行业的理想工具。为了方便学院拆装发动机,减轻学生的劳动强度,我们设计了一种针对该发动机的翻转拆装实验台。
1.2 发动机翻转台架的发展概况
1.2.1 发动机翻转架的历史背景
汽车和发动机的诞生都已有百年的历史,尤其是二战后汽车工业获得了前所未有的发展,从而带动了包括发动机谁及水平在内的一系列机械工业的进步。发动机翻转架的功能也从过去的只具有单一的拆卸,组装向检测,调试等多任务,多功能转化。
以前国内的翻转台架是靠臂力驱动,机构陈旧,不省力。在实际应用中多有不便。在应用到汽车发动机拆装的过程中,要求具备自锁功能、360 旋转、省力等多种作用。尤其是发动机实训课的教学,是利用淘汰的汽车发动机,就地进行解体和组装,或在功能单一的发动机翻转架和工作台上进行解体、组装,即不能保证工件、工具、油、水不落地,达到卫生清洁、确保安全、按时完成教学任务的基本要求,更谈不上保证教学质量和严格的技术要求。
1.2.2 发动机翻转架的国内外现状
国内外对汽车发动机翻转架功能的改造和技术提升并无大的进展,特别是对于实验实训教学来说不够实用。适合汽车运用技术专业实训教学的发动机翻转架,应集发动机的拆卸、组装、调试、大修等功能为一体。通过查找资料,集思广益,我们研制开发了一种新型多功能发动机翻转架。该翻转架利用蜗轮蜗杆的减速原理和自锁功能,以及万向轮的多方位移动功能。发动机重力通过翻转架壳体形成力的平衡,保证了翻转架的稳定性。其主要特点为:发动机可沿轴向在 360°内任意翻转,并可在任意位置锁止,便于对发动机进行反复拆卸、组装和调试工作。翻转架上的万向轮和定位螺钉实现了整体任意移动和定点作业的要求,同时方便了实验室的调整。为了方便对发动机的解体、组装和调试,该翻转架打破了旋转轴两点式支承的传统设计,利用输出轴悬臂承受发动机的全部质量。
根据大学生的平均身高(1.70m)及站立作业的要求,发动机曲轴中心线距地面的合理高度应是 1100-1300mm,我们选择的高度为 1200mm,是理想的作业高度。翻转架的最高点仪表箱顶面,在不影响翻转架工作性能的前提下,应方便电路的连接和仪表的观察,我们选择的高度为 1.5m。我们设计的翻转架总长度与要求的总长度相符。
1.2.3 发动机翻转架的发展趋势
发动机拆装翻转台架的发展趋势必然朝着更加人性化的方向发展。比如可以在翻转架上设置发动机的所有辅助设施,实现发动机大修、起动、故障设置及诊断、排除等功能。仪表箱可以将发动机机体以外的电气集于一体,将各传感器等主要电路呈现在面板上,还可安装指示灯和诊断插孔,能够直接观察电路的通断情况;与检测设备连接
后,可读取故障码,方便了发动机故障的检测。仪表箱电路分三路通过车架穿壁与发动机连接,整齐美观,便于拆装。考虑到发动机内部有油的问题,在翻转架底部设置油盘,克服工件、工具、油、水落地的问题,保证了文明作业和安全生产。在修理中,为了节省更多的时间,获取更多的利益,人们将会生产出更为合理操作更为方便的拆装修理工具。设计和制造出更安全、更便捷、更合理的发动机拆装翻转台架是未来发展趋势。翻转台架不仅应用于发动机拆装的实验室,还应用于更多的行业,如汽车轮胎制造企业用于汽车轮胎自动翻转台架。发动机翻转台架的发展将作为一个标志,标志着我国制造业水平的发展程度的高低,具有很强的代表性。
1.3 研究内容
本课题主要研究了怎样使发动机实现任意回转和锁止,并使发动机可停留锁止在任何工作位置,以及怎样实现翻转架本身的移动和锁止,用什么来支撑发动机,以及如何带动发动机旋转。
此次毕业设计主要是完成翻转架的所有零部件三维设计,以及翻转架总装配图,检查结构设计的问题,以及装配后可能产生的干涉问题等。
本文主要论述此次毕业设计中所需要的理论和工具软件,以及所有零件所用到的材料,一些重要部件的强度校核。本文系统介绍了设计中所提出的工作思路和方案,每个零部件所选择的依据,以及设计中所遇到的问题和解决这些问题的方法和过程。
(首行缩进、段落格式、行间距仔细看看)
第二章设计的方案与论证
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2.1 主要工作思路
本次设计的是汽车发动机翻转架设计,用于实现在汽车维修时方便发动机的翻转,以便对发动机进行360度全方位维修操作。此次设计的翻转架结构较为简单,主要部件是:底盘组件,立柱,箱体组件,手轮,卡盘,还包括选择的涡轮蜗杆等设备。
在这过程就需要计算转动轴的强度和刚度,立柱的强度分析与验算等。同时就需要考虑各个部件使用的材料问题,以便达到设计所要求的标准。市场上已经出现了同类产品,囊括了许多种类,而这次所设计选择的是最简易最实用的。我所设计的是涡轮蜗杆传动的发动机翻转架。
本次设计的翻转架的传动装置是由涡轮蜗杆组成的。该翻转架利用蜗轮蜗杆的减速原理和自锁功能,以及万向轮的多方位移动功能。发动机重力通过翻转架壳体形成力的平衡,保证了翻转架的稳定性。
本次设计的翻转架的主要性能参数为:额定负重500kg;传动结构传动比 1:60;台架高度1200mm;翻转角度360度;锁止位置任意角度。本次设计的技术要求:尽量全面搜集和分析相关资料,特别是国内外最新汽车发动机翻转台架信息;满足技术参数及工作性能的要求;设计结构紧凑合理,满足强度、刚度、寿命以及经济型、安全性方面的要求;设计应贯彻标准化,符合国家规范要求;计算方法应该尽可能的采用最新研究成果。
2.2 常见传动方式的分析与比较
2.2.1 齿轮传动
齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构,用于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力。齿轮传动优点:因为可传递空间任意轴间的运动和动力,即轴可以平行,交叉或交错;转动平稳,其传动比恒定,大多数齿轮的传动比是常数;适应范围广(传递速度、功率范围都大);寿命长;效率高;结构紧凑等优点。齿轮传动缺点:制
造几安装精度要求高,价格较贵,不宜用于两轴间距离较大的场合,刚性传动没有过载保护作用,振动和噪音等。
设计出轮传动时,应根据实际工况条件,分析主要失效形式,确定相应的设计准则,进行设计计算。对于闭式齿轮传动,主要失效形式是齿面疲劳点蚀,弯曲疲劳折断及胶合。目前一般齿轮传动,只按齿面接触疲劳强度和齿根弯曲疲劳强度两准则进行设计计算。对于高速大功率的齿轮传动,还应按齿面抗胶合能力的准则进行计算。开式齿轮传动的主要失效形式是磨损及弯曲疲劳折断。目前对磨损尚无成熟的设计计算方法,故通常按齿根弯曲疲劳强度进行设计计算,并将模数增大10%~20%,以考虑磨损的影响。
2.2.2 蜗杆传动
蜗杆传动是用来传递空间两交错轴之间的运动和动力的,它由蜗杆和蜗轮组成。两轴线的交错角可为任意值,一般采用90°。
蜗杆蜗轮传动式由交错轴斜齿圆柱齿轮传动演变而来的。在交错角为90°的交错轴斜齿轮机构中,若小齿轮1的螺旋角取得很大,其分度圆柱的直径d1取得较小,且其轴向长度b1较长、吃书z1很少(一般z1=1~4),则其每个轮齿在分度圆柱面上能缠绕一周以上,这样的小齿轮外形像一根螺杆,称为蜗杆。大齿轮2的螺旋角较小,分度圆柱的直径d2很大,轴向长度b2较短,齿数z2很多,它实际上市一个斜齿轮,称为蜗轮。这样的交错轴斜齿轮机构在啮合传动时,其齿廓间仍为点接触。为了改善啮合状况,将蜗轮分度圆柱的直母线改为圆弧形,使它部分的包住蜗杆,并用与蜗杆形状和参数相同的滚刀范成加工蜗轮,这样加工出来的蜗轮与蜗杆啮合传动式,其齿廓间为线接触,可传递较大的动力。
蜗杆传动特点:
1.传动比大,结构紧凑。蜗杆头数用Z1表示(一般Z1=1~4),蜗轮齿数用Z2表示。从传动比公式I=Z2/Z1可以看出,当Z1=1,即蜗杆为单头,蜗杆须转Z2转蜗轮才转一转,因而可得到很大传动比,一般在动力传动中,取传动比I=10-80;在分度机构中,I可达1000。这样大的传动比如用齿轮传动,则需要采取多级传动才行,所以蜗杆传动结构紧凑,体积小、重量轻。
2.传动平稳,无噪音。因为蜗杆齿是连续不间断的螺旋齿,它与蜗轮齿啮合时是连续不断的,蜗杆齿没有进入和退出啮合的过程,因此工作平稳,冲击、震动、噪音小。
3.具有自锁性。蜗杆的螺旋升角很小时,蜗杆只能带动蜗轮传动,而蜗轮不能带动蜗杆传动。
4.蜗杆传动效率低,一般认为蜗杆传动效率比齿轮传动低,尤其是具有自锁性的蜗杆传动,其效率在0.5以下,一般效率只有0.7~0.9。
5.发热量大,齿面容易磨损,成本高。
由于蜗杆蜗轮传动具有以上特点,故广泛用于两轴交错、传动比较大、传动功率不太大或间歇工作的场合。当要求传递较大功率时,为提高传动效率,常取z1=2~4。此外,由于具有自锁性,故常用在一些起重机械中,起到安全保护作用。
失效形式和计算准则,在蜗杆传动中,蜗轮轮齿的失效形式有点蚀、磨损、胶合和轮齿弯曲折断。但一般蜗杆传动效率较低,滑动速度较大,容易发热等,故胶合和磨损破坏更为常见。
为了避免胶合和减缓磨损,蜗杆传动的材料必须具备减摩、耐磨和抗胶合的性能。一般蜗杆用碳钢或合金钢制成,螺旋表面应经热处理(如淬火和渗碳),以便达到高的硬度(HRC45~63),然后经过磨削或珩磨以提高传动的承载能力。蜗轮多数用青铜制造,对低速不重要的传动,有时也用黄铜或铸铁。为了防止胶合和减缓磨损,应选择良好的润滑方式,选用含有抗胶合添加剂的润滑油。对于蜗杆传动的胶合和磨损,还没有成熟的计算方法。齿面接触应力是引起齿面胶合和磨损的重要因素,因此仍以齿面接触强度计算为蜗杆传动的基本计算。此外,有时还应验算轮齿的弯曲强度。一般蜗杆齿不易损坏,故通常不必进行齿的强度计算,但必要时应验算蜗杆轴的强度和刚度。对闭式传动还应进行热平衡计算。如果热平衡计算不能满足要求,则在箱体外侧加设散热片或采用强制冷却装置。
2.2.3 带传动
带传动是利用张紧在带轮上的柔性带进行运动或动力传递的一种机械传动。根据传动原理的不同,有靠带与带轮间的摩擦力传动的摩擦型带传动,也有靠带与带轮上的齿相互啮合传动的同步带传动。
带传动具有结构简单、传动平稳、能缓冲吸振、可以在大的轴间距和多轴间传递动力,且其造价低廉、不需润滑、维护容易等特点,在近代机械传动中应用十分广泛。摩擦型带传动能过载打滑、运转噪声低,但传动比不准确(滑动率在2%以下);同步带传动可保证传动同步,但对载荷变动的吸收能力稍差,高速运转有噪声。带传动除用以传递动力外,有时也用来输送物料、进行零件的整列等。
带传动的功率损失有:(1)滑动损失摩擦型带传动工作时,由于带轮两边的拉力差及其相应的变形差形成弹性滑动,导致带与从动轮的速度损失。弹性滑动率通常在1%~2%之间。严重滑动,特别是过载打滑,会使带的运动处于不稳定状态,效率急剧降低,磨损加剧,严重影响带的寿命。滑动损失随紧、松边拉力差的增大而增大,随带体弹性
模量的增大而减小。(2)内摩擦损失带在运行中的反复伸缩,在带轮上的挠曲会使带体内部产生摩擦引起功率损失。内摩擦损失随预紧力、带厚与带轮直径比的增加而增大。减小带的拉力变化,可减小其内摩擦损失。(3)带与带轮工作面的粘附性以及V带楔入、退出轮槽的侧面摩擦损失。(4)空气阻力损失高速运行时,运行风阻引起的功率损失。其损失与速度的平方成正比。因此设计高速带传动时,应减小带的表面积,尽量用厚而窄的带;带轮的轮辐表面应平滑(如用椭圆轮辐)或用辐板以减小风阻。(5)轴承摩擦损失轴承受带拉力的作用,是引起功率损失的重要因素之一。综合上述损失,带传动的效率约在80%~98%范围内,进行传动设计时,根据带的种类选取。
带传动的主要特点:优点:传动平稳、结构简单、成本低、使用维护方便、有良好的挠性和弹性、过载打滑。缺点:传动比不准确、带寿命低、轴上载荷较大、传动装置外部尺寸大、效率低。因此,带传动常适用于大中心距、中小功率、带速v =5~
25m/s,i≤7的情况。
2.2.4 链传动
链传动是通过链条将具有特殊齿形的主动链轮的运动和动力传递到具有特殊齿形的从动链轮的一种传动方式。链传动有许多优点,与带传动相比,无弹性滑动和打滑现象,平均传动比准确,工作可靠,效率高;传递功率大,过载能力强,相同工况下的传动尺寸小;所需张紧力小,作用于轴上的压力小;能在高温、潮湿、多尘、有污染等恶劣环境中工作。链传动的缺点主要有:仅能用于两平行轴间的传动;成本高,易磨损,易伸长,传动平稳性差,运转时会产生附加动载荷、振动、冲击和噪声,不宜用在急速反向的传动中。
链传动的特点与带传动相比,链传动没有弹性滑动和打滑,能保持准确的平均传动比;需要的张紧力小,作用于轴的压力也小,可减少轴承的摩擦损失;结构紧凑;能在温度较高、有油污等恶劣环境条件下工作。与齿轮传动相比,链传动的制造和安装精度要求较低;中心距较大时其传动结构简单。瞬时链速和瞬时传动比不是常数,因此传动平稳性较差,工作中有一定的冲击和噪声。链传动平均传动比准确,传动效率高,轴间距离适应范围较大,能在温度较高、湿度较大的环境中使用;但链传动一般只能用作平行轴间传动,且其瞬时传动比波动,传动噪声较大。由于链节是刚性的,因而存在多边形效应(即运动不均匀性),这种运动特性使链传动的瞬时传动比变化并引起附加动载荷和振动,在选用链传动参数时须加以考虑。链传动广泛用于交通运输、农业、轻工、矿山、石油化工和机床工业等。
2.3 蜗杆传动的选择与工作原理
本次设计考虑需要能满足360°任意角度翻转锁止以及需要较大的传动比等要求,经过综合考虑比较分析选择使用蜗杆传动。蜗杆传动由蜗杆和蜗轮组成,一般蜗杆为主动件。蜗杆和螺纹一样有右旋和左旋之分,分别称为右旋蜗杆和左旋蜗杆。蜗杆上只有一条螺旋线的称为单头蜗杆,即蜗杆转一周,蜗轮转过一齿,若蜗杆上有两条螺旋线,就称为双头蜗杆,即蜗杆转一周,蜗轮转过两个齿。
圆柱蜗杆传动是蜗杆分度曲面为圆柱面的蜗杆传动。其中常用的有阿基米德圆柱蜗杆传动和圆弧齿圆柱蜗杆传动。阿基米德蜗杆的端面齿廓为阿基米德螺旋线,其轴面齿廓为直线。阿基米德蜗杆可以在车床上用梯形车刀加工,所以制造简单,但难以磨削,故精度不高。在阿基米德圆柱蜗杆传动中,蜗杆与蜗轮齿面的接触线与相对滑动速度之间的夹角很小,不易形成润滑油膜,故承载能力较低。弧齿圆柱蜗杆传动是一种蜗杆轴面(或法面)齿廓为凹圆弧和蜗轮齿廓为凸圆弧的蜗杆传动。在这种传动中,接触线与相对滑动速度之间的夹角较大,故易于形成润滑油膜,而且凸凹齿廓相啮合,接触线上齿廓当量曲率半径较大,接触应力较低,因而其承载能力和效率均较其他圆柱蜗杆传动为高。
各类圆柱蜗杆传动的参数和几何尺寸基本相同。为阿基米德圆柱蜗杆传动的主要参数。通过蜗杆轴线并垂直于蜗轮轴线的平面,称为中间平面。在中间平面上,蜗杆的齿廓为直线,蜗轮的齿廓为渐开线,蜗杆和蜗轮的啮合相当于齿条和渐开线齿轮的啮合。因此,蜗杆传动的参数和几何尺寸计算大致与齿轮传动相同,并且在设计和制造中皆以中间平面上的参数和尺寸为基准。
蜗杆的轴向齿距pX应与蜗轮的端面周节pt相等,因此蜗杆的轴向模数应与蜗轮的端面模数相等,以m表示,m应取为标准值。蜗杆的轴向压力角应等于蜗轮的端面压力角,以α表示,通常标准压力角α=20°。
蜗杆相当于螺旋,其螺旋线也分为左旋和右旋、单头和多头。通常蜗杆的头数
Z1=1~4,头数越多效率越高;但头数太多,如Z1>4,分度误差会增大,且不易加工。蜗轮的齿数Z2=iZ1,i为蜗杆传动的传动比,i=n1/n2=Z2/Z1。对于一般传递动力的蜗杆传动,Z2=27~80。当Z2<27时,蜗轮齿易发生根切;而Z2太大时,可能导致蜗轮齿弯曲强度不够。以d1表示蜗杆分度圆直径,则蜗杆分度圆柱上的螺旋升角λ可按下式求出
在上式中引入q=Z1/tgλ,则可求得蜗杆的分度圆直径为d1=qm。式中q称为蜗杆特性系数。为了限制滚刀的数目,标准中规定了与每个模数搭配的q值。通常q=6~17。蜗轮分度圆直径d2=Z2m。
第三章台架的总体设计计算
3.1 翻转架的设计
翻转架的设计包括台架的设计以及箱体的设计和蜗轮蜗杆的选择。翻转架的设计要充分考虑台架质量分布均匀度,台架稳定性及运动件和固定件是否发生干涉等因素,下面对整个设计过程进行剖析。
尺寸的确定主要依据发动机的外形尺寸,根据发动机的放置位置,放置方向,发动机上主要器件拆卸,能自锁的销的放置位置,放置方向这些因素来初步确定台架的外廓尺寸。在布置时先确定销的位置,通过确定销的位置初步确定发动机的大体位置。当确定了发动机和销的位置,就可以确定放置销的台架的大小和所需的刚度和强度,确定了各个器件的位置,然后再确定台架的尺寸和连接方式。
3.2 台架的设计
台架的主要功能是,支撑发动机,并使任意角度翻转。台架能对发动机启动,发动机停止,紧急停止等进行手动控制。
根据发动机的外形尺寸,质量要求,零件位置来选择台架,台架与发动机之间需要进行设计,其特点有良好的稳定性和足够的强度来支撑发动机。台架只需支撑发动机和销,不需承受其他的外力所以只需满足其强度要求。台架的材料主要以方钢为主,其材料不低于原材料的强度。采用焊接和螺栓连接,以达到良好的稳定性和强度,采用橡胶轮,移动方便,同时还能减震。
3.2.1 台架底座的尺寸确定及材料选择
台架底座材料选择:根据发动机和零部件的重量初步定为100mm*100mm 壁厚为5mm 的方形钢管。采用方钢与钢套螺栓连接方式,保证底座的稳定性,如图(3.1)所示
图3.1台架底座三维图
台架底座受力分析:由分析得出底座在平衡状态下个只受地面对其的支持力和在其表面上物体所给的压力。
3.2.2 台架立柱的尺寸确定及材料选择
本次设计要求台架高度为1200mm,为符合工作需求及考虑到发动机的自身高度,由于底座采用的是100*100mm的方钢加上轮子的高度,所以立柱尺寸定为1095mm。根据发动机及零部件的重量定为100mm*100mm 壁厚为5mm的方形钢管。考虑到在立柱顶部要与箱体连接,采用焊接形式,做了箱体的下半部。
台架立柱的受力分析:经分析立柱仅受底座对其的支持力和发动机对其的压力。立柱设计如图(3.2)(3.3)所示
图3.2立柱二维尺寸图
图3.3立柱三维图3.3 翻转托盘的设计
为了使发动机固定稳定,受其重量限制,选取长为250mm 宽为200mm 厚度为20mm 的钢板来制作托盘。为了使托盘固定发动机,在托盘上打上四个斜向槽用来安装插销固定发动机,在托盘后面添加一个孔槽固定连接与蜗轮连接的转动轴,使其能与蜗轮同步运动,如图(3.4)(3.5)所示
图3.4翻转托盘二维尺寸图
图3.5翻转托盘三维图
3.4 箱体的设计
为了满足设计强度要求,箱体选取45钢来制作,定长度为300mm,宽度为100mm,高度为150mm,箱体要与手轮连接,在箱体一侧的中间打孔以放置手轮,箱体前部打半孔
与立柱顶部连接形成放置蜗轮转动轴的孔,如图所示(3.6)
图3.6箱体三维图
3.5 蜗轮蜗杆的选择
为满足设计要求使其能360°任意角度旋转锁止,选取圆柱蜗杆传动,蜗杆基本尺寸和参数及其与蜗轮参数的匹配定位,中心距为63mm,模数为1.6,分度圆直径为
28mm,m2d1w为71.68mm3,蜗杆头数为1,直径系数为17.50,分度圆导程角为3°16′14″,蜗轮齿数为61,变为系数为+0.125。
3.6 总体装配结构设计
组装前严格检查并清除零件加工时残留的锐角、毛刺和异物。保证密封件装入
时不被擦伤。零件在装配前必须清理和清洗干净,不得有毛刺、飞边、氧化皮、锈蚀、
切屑、油污、着色剂和灰尘等。装配过程中零件不允许磕、碰、划伤和锈蚀。螺钉、螺
栓和螺母紧固时,严禁打击或使用不合适的旋具和扳手。紧固后螺钉槽、螺母和螺钉、
螺栓头部不得损坏。同一零件用多件螺钉(螺栓)紧固时,各螺钉(螺栓)需交叉、对称、逐步、均匀拧紧。花键装配同时接触的齿面数不少于2/3,接触率在键齿的长度和高度方向不得低于50%。
图3.7装配组件三维图
本文首先对所有的汽车发动机翻转台架的情况进行了简单的阐述,并介绍了各类翻转台架的特点,对发动机翻转台架有了初步认识。然后根据各类发动机翻转架的各种使用要求,结合前人设计的翻转架的各种结构,按照自己所要设计的翻转台架的要求对翻转台架进行了结构方面的设计。
第四章翻转台架的强度校核
4.1 第三强度理论
第三强度理论又称为最大切应力理论,其表述是材料发生屈服是由最大切应力引起的。对于像低碳钢这一类的塑性材料,在单向拉伸试验时材料就是沿斜截面发生滑移而出现明显的屈服现象的。这时试件在横截面上的正应力就是材料的屈服极限ss,而在试件斜截面上的最大剪应力(即45°斜截面上的剪应力)等于横截面上正应力的一半,即τmax=σs/2时出现屈服。可见,σs/2就是导致屈服的最大切应力的极限值。因为这一极限值与应力状态无关,任意应力状态下,只要τmax达到σs/2,就引起材料的屈服。
本次设计的翻转架的主要性能参数为:额定负重500kg;传动结构传动比
1:60;台架高度1200mm;翻转角度360度;锁止位置任意角度。本次设计的技术要求:尽量全面搜集和分析相关资料,特别是国内外最新汽车发动机翻转台架信息;满足技术参数及工作性能的要求;设计结构紧凑合理,满足强度、刚度、寿命以及经济型、安全性方面的要求;设计应贯彻标准化,符合国家规范要求;计算方法应该尽可能的采用最新研究成果。
4.2 转动轴强度校核
转动轴受力情况简化分析如图(4.1),G为额定负重,F1为蜗轮作用于转动轴的反作用力,M1为转动轴对蜗轮的转矩。
图4.1转动轴受力情况示意图
发动机罩设计与建模
图书分类号: 密级: 毕业设计(论文) 发动机罩设计与建模 ENGINE HOOD DESINGN AND MODELING
学位论文原创性声明 本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名:日期:年月日 学位论文版权协议书 本人完全了解关于收集、保存、使用学位论文的规定,即:本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归所拥有。有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝,允许论文被查阅和借阅。可以公布学位论文的全部或部分内容,可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名:导师签名: 日期:年月日日期:年月日
摘要 汽车产业是中国经济的重要产业,在21世纪的今天,也是汽车产业爆炸的时代,而中国的汽车市场已经成为全球发展最快的市场。汽车产品产品的更新包括车身、底盘开发以及发动机的研发。对于发动机的研发,国内主要依靠国外的发动机,主要因为国内这方面基础薄弱,发动机研发周期长、困难,研发经费多,需突破的难关较多,但近年来也有厂家在研发。所以在国内,各大厂家想要赢得并主导市场,车身的研发成为必争之地,所以也必须要研发安全、舒服、污染小、节能型等这些适应中国市场的高品质车,同时高效,高质量,低成本是厂家所贯彻的方针。 本课题主要是针对车身设计中发动机罩的设计与建模进行研究的。遵循汽车车身生产工艺和工序原则,制定发动机罩的开发流程,并运用达索公司的CATIA软件对各个工艺环节进行参数化建模设计。对于新产品的研发,主要是依靠正向设计,同时也可以参考一些先进车型。在参数化建模之前,需要进行大量的准备工作,对发动机罩进行设计输入、可行性分析、结构断面图的构想与评审,最后再与客户确认。当这些步骤完成了,发罩的设计就算完成了一大半。 本课题来源于国内某个厂家对发罩设计的需求,由实际出发进行研发。依靠 CAD/CAE/CAM技术来完成工艺数模、产品数模,然后通过有关专家评审这个环节通过后,就可以出发动机罩设计图纸与相关建模文件,最后得到总的评审验收,这样发罩就可以进行量产使用。这种现代汽车研发方法大大区别与过去,不仅提高了产品研发效率,而且缩短研发发动机罩周期,从而使产品更快适应现在的市场需求,这个过程很好的衔接了计算机仿真与产品成型一体化,增强企业竞争力。 关键词发动机罩建模;正向设计;参数化建模;CATIA软件
成都广播电视大学 毕业设计(论文) 专业: 考生姓名: 学号: 单位: 成都广播电视大学公共管理学院制 2019年 9 月 10 日
四川省成人高等教育毕业设计申报表
毕业设计进度计划表
发动机综合拆装台架设计 摘要:汽车发动机翻转架是一种汽车维修和保养常用的设备,其被广泛应用于轿车等小型车辆的维修和保养。目前看来,全国生产翻转架的厂家很多,生产的翻转架的形式也比较繁多,而本文介绍了汽车发动机翻转架在国内外的现状及其发展趋势,首先确定翻转架的设计方案,再设计说明翻转架的结构及其特点要求,同时对翻转架设计过程中所涉及到的工艺性问题进行补充说明。 本课题所设计的是蜗杆传动360°任意角翻转锁止的发动机翻转架。它的特点是:1、性能可靠,操作方便;2、结构简单;3、拖脚的最低位置低,扩大了对各种车辆的适应性;4、利用蜗杆传动可360°任意角度翻转锁止;5、价格低廉。 关键词:发动机;翻转架;机械结构设计;蜗杆传动
Design of Engine Comprehensive Disassembly and Assembly Bench Summary:Vehicle engine overturning frame is a kind of equipment commonly used in vehicle repair and maintenance, which is widely used in the repair and maintenance of small vehicles such as cars. At present, there are many manufacturers of flip frames in China, and there are many types of flip frames produced. This paper introduces the current situation and development trend of auto engine flip frames at home and abroad. First, the design scheme of flip frames is determined, then the structure and characteristics of flip frames are designed and explained, and at the same time, the technological problems involved in the design process of flip frames are supplemented. The design of this subject is an engine turning frame with worm drive turning and locking at any angle of 360. Its characteristics are: 1. reliable performance and convenient operation; 2. simple structure; 3, the lowest position of the foot dragging is low, thus expanding the adaptability to various vehicles; 4, the worm drive can be used for turning and locking at any angle of 360 degrees; 5. Low price. Key words:Engines; Turnover frame; Mechanical structure design; worm drive
摘要 变速器用来改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,目的是在原地起步,爬坡,转弯,加速等各种行驶工况下,使汽车获得不同的牵引力和速度,同时使发动机在最有利工况范围内工作。变速器设有空挡和倒挡。需要时变速器还有动力输出功能。因为变速箱在低档工作时作用有较大的力,所以一般变速箱的低档都布置靠近轴的后支承处,然后按照从低档到高档顺序布置各档位齿轮。这样做既能使轴有足够大的刚性,又能保证装配容易。变速箱整体结构刚性与轴和壳体的结构有关系。一般通过控制轴的长度即控制档数,来保证变速箱有足够的刚性。本文设计研究了三轴式五挡手动变速器,对变速器的工作原理做了阐述,变速器的各挡齿轮和轴做了详细的设计计算,并进行了强度校核,对一些标准件进行了选型。变速器的传动方案设计。简单讲述了变速器中各部件材料的选择。 关键词:变速器;传动比;机械式;齿距;
目录 1 绪论................................................... 错误!未定义书签。 1.1 选题背景及意义 (1) 1.2 汽车参数的选择 (1) 1.3 变速器设计应满足的基本要求 (2) 2 变速器传动机构布置方案 (3) 2.1 传动机构布置方案分析 (3) 2.1.1 固定轴式变速器 (3) 2.1.2 倒挡布置方案 (3) 3 零部件结构方案分析 (5) 3.1 齿轮形式 (5) 3.2 换挡机构形式 (5) 3.3 变速器轴承 (6) 4 变速器设计和计算 (8) 4.1 挡数 (8) 4.2 传动比范围 (8) 4.3 中心距A (8) 4.4 外形尺寸 (9) 4.5 轴的直径 (9) 4.6 齿轮参数 (9) 4.6.1 模数的选取 (9) 4.6.2 压力角α (10) 4.6.3 螺旋角β (10) 4.6.4 齿宽b (11) 4.7 各挡齿轮齿数的分配 (12) 4.7.1 确定一挡齿轮的齿数 (12) 4.7.2 对中心距进行修正 (13) 4.7.3 确定常啮合传动齿轮副的齿数 (13)
轿车机械式手动变速箱设计计算说明书 班级:车辆1001 组别: 02
目录 1.设计任务书 (2) 2.总体方案论证 (2) 3.变速器主要参数及齿轮参数的选择 (5) 4.变速器主要零部件的几何尺寸计算及可靠性分析 (15) 4.1变速器齿轮 (15) 4.2变速器的轴 (19) 4.3变速器轴承 (24) 5.驱动桥(主减速器齿轮)部分参数的设计与校核 (31) 6.普通锥齿轮差速器的设计 (37) 7.设计参数汇总(优化后) (45) *参考文献 (48) 1设计任务书 根据给定汽车车型的性能参数,进行汽车变速箱总体传动方案设计,选择并匹配各总成部件的结构型式,计算确定各总成部件的主要参数;详细计算指定总成的设计参数,
绘出指定总成的装配图和部分零件图。 表1-1 轿车传动系统的主要参数 组别发动机主要参数 第二组 2.0L横置 前驱 FF,MT 5挡,错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。, 错误!未找到引用源。,错误!未找到引用源。,错误!未找到引 用源。 2 总体方案论证 变速器的基本功用是在不同的使用条件下,改变发动机传到驱动轮上的转矩和转速,使 汽车得到不同的牵引力和速度,同时使发动机在最有利的工况范围内工作。此外,应保证汽 车能倒退行驶和在滑行时或停车时使发动机和传动系保持分离。需要时还应有动力输出的功能。 变速器设计应当满足如下基本要求: ?具有正确的档数和传动比,保证汽车有需要的动力性和经济性指标; ?有空档和倒档,使发动机可以与驱动轮长期分离,使汽车能倒车; ?换档迅速、省力,以便缩短加速时间并提高汽车动力性(自动、半自动和电子操纵机构); ?工作可靠。汽车行驶中,变速器不得跳挡、乱挡以及换挡冲击等现象发生; ?应设置动力输出装置,以便必要时进行功率输出; ?效率高、噪声低、体积小、重量轻便于制造、成本低。 变速器是由变速传动机构和操纵机构组成。根据前进档数的不同,变速箱有三、四、五 和多挡几种。根据轴的不同类型,分为固定轴式和旋转轴式两大类。而前者又分为两轴式、 中间轴式和多中间轴式变速箱。 在已经给出的设计条件中,具体的参数说明如下: 表2-1 汽车传动系统主要参数 发动机 2.0L横置变速器MT 5挡 发动机最大扭矩[错误! 未找到引用源。] 170/4000 发动机最大功率[错 误!未找到引用源。] 85/5200 驱动形式FF 汽车装备质量(kg)1310 2.1 传动机构布置方案分析 (1)传动方案的选取 根据提供的参数及设计需求,变速器传动方案的选择如下:
编号: 毕业设计(论文)说明书 题目:机械式六档变速器设计 院(系):机电工程学院 专业:机械设计制造及其自动化 学生姓名:刘京华 学号:1000110124 指导教师:彭晓楠 职称:副教授 题目类型:?理论研究?实验研究?工程设计?工程技术研究?软件开发 2014年5 月26 日
摘要 变速器是汽车中非常重要的组成部分。虽然机械式变速器换档时冲击比较大,操纵繁琐,但其传动效率高、生产制造简单以及成本低,所以仍广泛应用在现代汽车上。在变速器中增加一个档位,由于变速器相邻档之间的传动比变化更小,所以汽车换挡时的冲击较小。本文根据市场上的五档汽车,设计一个机械式六档变速器,依据机械设计基本原理和方法主要设计变速器的传动机构、同步器和换挡操纵机构等,然后对齿轮和轴进行校核。 关键词:变速器,六档,机械式
Abstract Transmission is a very important component in automobile.Although the impact of the mechanical transmission is relatively large and has complex manipulation, but the transmission is efficient and simple and also has a low manufacturing cost, so it is still widely used in modern vehicles.An increase in the transmission gear, because the transmission ration between adjacent transimission gear become smaller, so the impact of the shift become smaller when the car change the gears.Based on the five-speed car on the market, the article designs a mechanical six-speed transmission according to the mechanical design of the basic principles and methods.The design contains transmission main mechanism design, synchronizer and shift control mechanism, etc., and then check the gear and shaft. KeyWords:Transmission; six-speed; mechanical
发动机拆装实训指导书 车辆工程教研室 2013.9.3
发动机拆装实训指导书 一、实验目的: 1、通过发动机规范化拆装实习训练,增强学生规范化操作意识,提高规范化操作水平,培养规范化操作习惯,掌握规范化操作技能,为学生将来的发展打下坚实基础。 2、通过现有发动机(汽油机或柴油机)的拆装,熟悉一般发动机的拆装步骤,注意事项及掌握三种操作工艺(拆装清洗工艺、零部件的摆放工艺、工具的使用维护工艺); 3、要求正确地、比较熟练地使用常用的发动机拆装工具与测量工具; 4、了解与掌握发动机主要零部件的技术状况的检测与判断; 5、熟悉发动机安装时的主要调试工作及过程(气门间隙的调整,配气正时及喷油正时的调整与检测,重要零部件的安装步骤及螺栓扭力要求)。 二、使用设备与工具、量具: 1、发动机拆装台架; 2、拆装、调整工具与量具一套。 三、实验要求 1、记录发动机的拆卸与安装的完整步骤; 2、每组应轮流操作与记录; 3、操作中要严格按规范要求进行。 四、时间安排 上午:8:00—12:00 下午:14:00—17:00 五、拆装步骤(原则): 1、先放油底壳内机油;(免) 2、同时拆外围附件总成(如:发电机,起动机。增压器,进排气管总成-离合器,保护网罩,风扇,传动皮带,暖气水管,气缸盖罩… 3、发动机本体从外围向内逐件拆卸,操作时可以分两组,一组先拆上部后拆下部(如汽油机按分电器-火花塞-喷油器-凸轮轴总成-挺柱-气缸盖总成-翻转拆油底壳及其它,或按摇臂总成-推杆-挺柱-喷油器-予热塞-气缸盖总成-翻转拆
油底壳及其它),第二组先拆前部再拆后部(如按皮带轮-张紧轮-节温器总成-正时齿轮室护罩-水泵总成-正时齿轮室盖-正时齿轮及及凸轮轴…)。 4、曲轴轴承盖(主、连杆)螺栓、气缸盖螺栓、油底壳螺栓的拆与装都要按一定的顺序,并分次进行,安装要达到规定的扭矩; 5、其他人协助传递工具,清洗零件并整齐有序地摆放; 6、活塞连杆组、曲轴与凸轮轴的轴承、轴瓦必须按各缸顺序及前后顺序摆放,不可放错;气缸盖平面应该放在平整的地方,并且下面要用软布垫平; 7、安装步骤要写清楚。特别是关系到运行质量的内容,如:配气正时,点火正时,喷油正时的调整;螺栓的紧固力矩与紧固要求;气门间隙的调节方法;安装轴承与活塞连杆组时的注意事项等等。应该详细叙述。 8、规范化操作的中心含义就是: ①首先要认识到汽车发动机是相当精密的、要求十分清洁的机器。应该着力培养清晰、准确和有条不紊的思维方法;建立工具、零件、油料三不落地的工作习惯,保持清洁、整齐的工作环境; ②拆装步骤不可错,相互配合默契,提高工作效率; ③规范工、量具的使用与取放,避免工、量具的损伤,保证测量准确性, 提高工作效率; ④规范作业方式,保持运动件良好的润滑与配合,才能提高发动机的运 行状态和寿命; ⑤有了规范化操作意识和习惯,自然会提高操作水平,掌握操作技能。 六、发动机检测: 1、气缸使用状态的观察与检测: 气缸磨损应该成倒锥形椭圆体,接近顶部有台阶。正常使用的气缸应该表面光滑、无沟槽;园度、圆柱度和最大直径不能超标; 步骤1:校表 ·将量缸表的外径千分尺校准到被测气缸的标准尺寸; ·将量缸表校准到外径千分尺尺寸,转动表盘,指针调O并记 住小指针指示的毫米数。 步骤2:测量最小值 ·将量缸表在磨损最大部位的横断面上旋转90°测 量,两读数差值的一半即为该气缸的圆度误差(理论上 应该是三个断面园度最大者为该气缸的园度)。 ·用同样方法将量缸表下移至气缸中部和距气缸下 边沿lOmm左右处进行测量。 步骤3:计算 ·三处测量尺寸最大与最小读数差值的一半,即为 此气缸的圆柱度误差, 各缸直径之差不得超过0.05mm。气缸与活塞的配 合间隙应为0.025-0.030mm。镗、磨后气缸 的圆度和圆柱度误差应不大于0.005mm。 2、活塞与活塞环的检测: (1)活塞环端隙的检查 将活塞环平正地放入气缸内,用活塞顶
变速箱输出轴设计说明书 手动五档变速箱,参考同类变速箱得最大转矩为294N ·m 。初取轴的材料为40Cr ,算取轴的最小直径: d ≥ T n [τ]3 d--最小直径。 T--最大力矩 n —转速 d ≥ 294 2000?523 =14.1mm 按照轴的用途绘制轴肩和阶梯轴,得到零件图。 从左向右传动比齿轮依次为1,同步器,1.424,2.186,同步器,3.767,同步器,6.15,倒档齿轮。
5 变速器轴的设计与校核 5.1 变速器轴的结构和尺寸 5.1.1轴的结构 第一轴通常和齿轮做成一体,前端大都支撑在飞轮内腔的轴承上,其轴颈根据前轴承内径确定。该轴承不承受轴向力,轴的轴向定位一般由后轴承用卡环和轴承盖实现。第一轴长度由离合器的轴向尺寸确定,而花键尺寸应与离合器从动盘毂的内花键统一考虑。第一轴如图5–1所示:
中间轴分为旋转轴式和固定轴式。本设计采用的是旋转轴式传动方案。由于一档和倒档齿轮较小,通常和中间轴做成一体,而高档齿轮则分别用键固定在轴上,以便磨损后更换。其结构如下图所示: 5.1.2轴的尺寸 变速器轴的确定和尺寸,主要依据结构布置上的要求并考虑加工工艺和装配工艺[7]要求而定。在草图设计时,由齿轮、换档部件的工作位置和尺寸可初步确定轴的长度。而轴的直径可参考同类汽车变速器轴的尺寸选定,也可由下列经验第二轴和中间轴: d=(0.4~0.5)A,mm (5–1)
第一轴: 3emax 6.4-4T d )( ,mm (5–2) 式中T e max —发动机的最大扭矩,Nm 为保证设计的合理性,轴的强度与刚度应有一定的协调关系。因此,轴的直径d 与轴的长度L 的关系可按下式选取: 第一轴和中间轴: d/L=0.16~0.18; 第二轴: d/L=0.18~0.21 5.2 轴的校核 由变速器结构布置考虑到加工和装配而确定的轴的尺寸,一般来说强度是足够的,仅对其危险断面进行验算即可。对于本设计的变速器来说,在设计的过程中,轴的强度和刚度[8] 都留有一定的余量,所以,在进行校核时只需要校核一档处即可;因为车辆在行进的过程中,一档所传动的扭矩最大,即轴所承受的扭矩也最大。由于第二轴结构比较复杂,故作为重点的校核对象。下面对第一轴和第二轴进行校核。 5.2.1第一轴的强度和刚度校核 因为第一轴在运转的过程中,所受的弯矩很小,可以忽略,可以认为其只受扭矩。此种情况下,轴的扭矩强度条件公式为
YUY-1602卡罗拉电控发动机拆装翻转台架及运行台 一、简介 该设备采用装有丰田卡罗拉2ZR-FE电控发动机总成(易于拆装)的拆装翻转台架和运行检测控制台两部分组成。拆装翻转台架提供学员进行发动机拆卸和装配实训。装配好发动机后与运行检测控制台对接,可起动运行发动机,检测发动机的装配效果。适用于中高等职业技术院校、普通教育类学院和培训机构对汽车发动机和维修实训的教学需要。 二、功能特点 1.真实可运行的电控汽油发动机,充分展示电控汽油发动机的组成结构和工作过程。 2.实训台由拆装翻转台架和运行检测控制台两部分组成。拆装翻转台架由电控汽油发动机总成和可做360度翻转的发动机拆装架组成,运行检测控制台由控制面板、发动机电控单元、冷却系统、供油系统、蓄电池等组成。 3.带有减速机的拆装翻转台架可做轴向任意角度的翻转和静止,可方便地进行拆卸和装配实训,底部放置接油盘,便于小零件、水及油的收集,做到三不落地。 4.运行检测控制台架安装有起动运行发动机所有的部件要素,如电控单元、水箱、油箱和油泵、仪表、点火开关等,与拆装翻转台架进行油路、电路、水路、气路的对接,可运行发动机、检测发动机装配的效果。 5.实训台面板上绘有彩色喷绘电路图,喷绘图由3mm厚有机玻璃保护,学员可直观对照电路图和发动机实物,认识和分析控制系统的工作原理。 6.实训台面板上安装有检测端子、可直接在面板上检测各传感器、执行器、发动机控制单元管脚的电信号,如电阻、电压、电流、频率信号等。 7.实训台面板上安装有汽车仪表、燃油压力表、真空压力表,可实时显示发动机转速、喷油压力、进气岐管压力等参数变化。 8.实训台安装有诊断座,可连接专用或通用型汽车,对发动机电控系统进行读取故障码、清除故障码、读取数据流等自诊断功能。 9.实训台配备有电源总开关、飞轮防护罩等安装保护装置。 10.实训台底座采用钢结构焊接,表面采用喷涂工艺处理,带自锁脚轮装置,移动灵活,安全可靠、坚固耐用。
SG-CJ19变速器拆装翻转架 手动变速器拆装翻转架 1.设备的主要用途、功能以及特点 1.1 功能及用途: 1.1.1功能:手自动变速器结构展示、原理介绍。 1.1.2用途:用于汽车构造课程的理论教学以提高教学效率和教学效果。 2.技术参数及指标 组成:变速箱总成、减速机构、可移动台架。 功能: 1.可清晰观察到变速箱的内部结构。 2.可方便进行拆装,掌握变速器的工作原理。 变速器拆装翻转架
1.设备的主要用途、功能以及特点 1.1 功能及用途: 1.1.1功能:手自动变速器结构展示、原理介绍。 1.1.2用途:用于汽车构造课程的理论教学以提高教学效率和教学效果。 2.技术参数及指标 组成:变速箱总成、减速机构、可移动台架。 功能: 1.可清晰观察到变速箱的内部结构。 2.可方便进行拆装,掌握变速器的工作原理。 自动变速器总成(前驱)
功能特点 1、变速器与台架通过螺栓连接,牢固,可靠; 2、台架装有万向轮,便于移动,性能可靠,并有实际合理,美观,实用等特点; 3、拆装发动机可做轴向任何移动反转和静止; 4、四角带自由转向滑轮并能锁止,可移动; 5、此翻转架能与运行架配合使用; 6、翻转架采用优质型材焊接,表面通过喷塑处理。 外形尺寸:1100×700×1100mm 重量:50kg 自动变速器拆装翻转架(后驱)
1.设备的主要用途、功能以及特点 1.1 功能及用途: 1.1.1功能:手自动变速器结构展示、原理介绍。 1.1.2用途:用于汽车构造课程的理论教学以提高教学效率和教学效果。 2.技术参数及指标 组成:变速箱总成、减速机构、可移动台架。 功能: 1.可清晰观察到变速箱的内部结构。 2.可方便进行拆装,掌握变速器的工作原理。 丰田自动变速器(后驱)
目录 1、机械式变速器的概述及其方案的确定 (2) 2、变速器主要参数的选择与主要零件的设计 (3) 2.1、传动比的确定 (3) 2.1.1、驱动桥主减速器传动比0i的选择 (3) 2.1.2、变速器头档传动比1g i的选择 (4) 2.2、中心距 (4) 2.3、轴向尺寸 (4) 2.4、齿轮参数 (4) 2.4.1、齿轮模数 (4) 2.4.2、各档传动比及其齿轮齿数的确定 (4) 2.5、齿轮材料的选择 (4) 2.5.1、满足工作条件的要求 (4) 2.5.2、合理选择材料配对 (4) 2.5.3、考虑加工工艺及热处理工艺 (4) 3、校核轴和齿轮 (4) 3.1、计算各轴的转矩 (4) 3.2、齿轮强度计算 (4) 3.3、轴及轴上支撑校核 (4) 3.3.1轴的工艺要求 (4) 3.3.2轴的强度计算 (4) 3.3.3轴的刚度计算 (4)
4、轴承的选择和校核 (4) 5、建模 (4) 6、总结 (4) 参考文献 (4) 1、机械式变速器的概述及其方案的确定 变速器的功用是根据汽车在不同的行驶条件下提出的要求,改变发动机的扭矩和转速,使汽车具有适合的牵引力和速度,并同时保持发动机在最有利的工况范围内工作。为保证汽车倒车以及使发动机和传动系能够分离,变速器具有倒档和空档。在有动力输出需要时,还应有功率输出装置。 对变速器的主要要求是: 应保证汽车具有高的动力性和经济性指标。在汽车整体设计时,根据汽车载重量、发动机参数及汽车使用要求,选择合理的变速器档数及传动比,来满足这一要求。 工作可靠,操纵轻便。汽车在行驶过程中,变速器内不应有自动跳档、乱档、换档冲击等现象的发生。为减轻驾驶员的疲劳强度,提高行驶安全性,操纵轻便的要求日益显得重要,这可通过采用同步器和预选气动换档或自动、半自动换档来实现。 重量轻、体积小。影响这一指标的主要参数是变速器的中心距。选用优质钢材,采用合理的热处理,设计合适的齿形,提高齿轮精度以及选用圆锥滚柱轴承可以减小中心距。
( 操作规程 ) 单位:_________________________ 姓名:_________________________ 日期:_________________________ 精品文档 / Word文档 / 文字可改 发动机拆装运行台架安全操作 规程(标准版) Safety operating procedures refer to documents describing all aspects of work steps and operating procedures that comply with production safety laws and regulations.
发动机拆装运行台架安全操作规程(标准 版) 1)严禁在发动机运转时将蓄电池断开,以防损坏传感器和电脑。 2)利用蓄电池跨接起动其它车辆时,必须先断开点火开关,再拆装跨接线。 3)在对台架进行电弧焊时,应先断开电脑电源。 4)电子控制系统的线路比较复杂,在检修和排除故障时动作要轻,不允许猛烈撞击,不能直接测试电脑,以免引起更多的故障。 5)在拆装和接通喷油系统、点火系统和电脑接线插头前,都必须关闭点火开关。 6)燃油系统应保持清洁,拆卸油管或喷油器时,应先将燃油系统卸开,再缓慢松开连接处,用布擦去断开处的汽油。连接油管时,更换新垫片,按要求连接好,操作过程中不允许弯曲软管,以防止
管路损坏。 7)电子控制单元主要是根据大气压力传感器测得的进气量来控制喷油量的,进气系统密封不良会造成信号失准,对发动机造成不良影响。因此,进气系统各连接处需连接良好。 8)诊断时不要随意拆卸发动机加机油口、机油滤清器、机油量尺等。 9)拆卸发动机控制系统有关零件时,需先切断电源,将点火开关置于“OFF档”,然后拆下蓄电池搭铁线。应先检查已储存的诊断码,再拆下蓄电池搭铁线,以免丢失存储器内的有关数据。安装蓄电池搭铁线时,蓄电池极性不得搞错。 10)使用万用表时,如果检查防水型连接器,应先小心取出防水橡胶,检查后,在接头上可靠地安装防水橡胶。 11)当检查电阻、电流强度或电压时,需将检测探针插进线束的接头里,但不要用力过大。 12)有些零部件需使用原车或仪器配用的专用接线工具进行检测,如喷油器等都配有专用引线和接头,不可随意代用。
发动机拆装运行台架安全操作规程 1)严禁在发动机运转时将蓄电池断开,以防损坏传感器和电脑。 2)利用蓄电池跨接起动其它车辆时,必须先断开点火开关,再拆装跨接线。 3)在对台架进行电弧焊时,应先断开电脑电源。 4)电子控制系统的线路比较复杂,在检修和排除故障时动作要轻,不允许猛烈撞击,不能直接测试电脑,以免引起更多的故障。 5)在拆装和接通喷油系统、点火系统和电脑接线插头前,都必须关闭点火开关。 6)燃油系统应保持清洁,拆卸油管或喷油器时,应先将燃油系统卸开,再缓慢松开连接处,用布擦去断开处的汽油。连接油管时,更换新垫片,按要求连接好,操作过程中不允许弯曲软管,以防止管路损坏。 7)电子控制单元主要是根据大气压力传感器测得的进气量来控制喷油量的,进气系统密封不良会造成信号失准,对发动机造成不良影响。因此,进气系统各连接处需连接良好。 8)诊断时不要随意拆卸发动机加机油口、机油滤清器、机油量尺等。 9)拆卸发动机控制系统有关零件时,需先切断电源,将点火开关置于“OFF档”,然后拆下蓄电池搭铁线。应先检查已储存的
诊断码,再拆下蓄电池搭铁线,以免丢失存储器内的有关数据。安装蓄电池搭铁线时,蓄电池极性不得搞错。 10)使用万用表时,如果检查防水型连接器,应先小心取出防水橡胶,检查后,在接头上可靠地安装防水橡胶。 11)当检查电阻、电流强度或电压时,需将检测探针插进线束的接头里,但不要用力过大。 12)有些零部件需使用原车或仪器配用的专用接线工具进行检测,如喷油器等都配有专用引线和接头,不可随意代用。 13)开机前,确保各元件之间的连接良好,以免出现故障。 14)在点火开关ON的情况下,不得随意拔下传感器电插或仪器测试线。 15)对于需开机测试的项目,首先连接仪器及其它接线,然后打开点火开关。 16)不得在测试过程中随意起动或加速,应严格按照测试要求进行。 17)不得随意更改基本参数的设置,以免损坏发动机。
大学 课程设计题目:变速箱翻转架设计 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 完成日期:2013
一、设计题目 变速箱翻转架设计 二、设计参数 蜗杆分度圆直径:90mm 涡轮分度圆直径:350mm 三、设计要求 (1)总装图 1张 (2)零件图 2张 (3)课程设计说明书(5000~8000字) 1份 四、进度安排(参考) (1)熟悉相关资料和参考图 2天 (2)确定基本参数和主要结构尺寸 2天 (3)设计计算 3天 (4)绘制总装配草图 4天 (5)绘制总装配图 2天 (6)绘制零件图 2天 (7)编写说明书 3天 (8)准备及答辩 3天 五、指导教师评语 该生设计的过程中表现,设计内容反映的基本概念及计算,设计方案,图纸表达,说明书撰写,答辩表现。 成绩: 指导教师 日期
摘要 目前,随着我国汽车的发展,变速箱的应用需求越来越高,其质量的要求也越来越高,而往往其容易损坏,故而就设计出了变速箱翻转架以用来维修或者汽车专业学员实操技能的培训。所以,这次是有关变速翻转架的设计。 变速箱是汽车传动系统的主要组成之一。汽车的实际使用情况非常复杂,如起步、怠速停车、低速或高速行驶、加速、减速、爬坡和倒车等,这就要求汽车的驱动力和车速能在相当大的范围内变化,而目前广泛采用的活塞式发动机的输出转矩和转速变化范围较小。为了适应经常变化的行驶条件,同时使发动机在有利的工况下(功率较高、油耗较低)工作,在传动系统中设置了变速箱。变速箱关乎到车主的安全,所以变速箱的维修检测也必须谨慎,故而翻转架的选择和设计是十分重要的。 课程设计是考察学生全面在掌握基本理论知识的重要环节,这次的课程设计对于我们来说是非常的重要,因为它不仅是在我们完成生产实习,学完机械制造技术基础和其它专业课程之后进行的,还是将我们所学理论与具体设计相结合得到解决问题和分析问题能力的初步培养,另外也为以后搞好毕业设计、走上工作岗位进行一次综合的训练。
目录 第二章换档机构 1 简要说明2 1.1变速操纵机构综述 (2) 1.2 设计目的 (4) 1.3 适用范围 (4) 1.4 装置的零部件构成图 (5) 2 设计构想7 2.1 设计原则 (7) 2.2 设计参数 (8) 2.3 软轴拉线的布置 (14) 2.4 环境条件 (15) 2.5 设计基本限制因素 (16) 2.6 零件装配设计 (17) 4.1 通过什么样的标识进行识别............................ 错误!未定义书签。
第二章换档机构 1 简要说明 1.1变速操纵机构综述
1汽车变速操纵机构分为手动变速操纵机构(MT)、自动变速操纵机构(AT&CVT&AMT)。 2按传递行程和力的方式可分为拉索式换档操纵装置、杆系换档操纵装置及电讯号直接驱动换档装置;如图2, 杆系换档操纵装置它是由一根或者两根细长的(空心)刚性杆件组成的。因为是空间运动杆系,其运动分析和自由度的确定,无论是用作图法,或用解析法都是比较复杂的;运动件本身的干涉,及其及相邻件干涉的校核也是相当繁琐的;还好,现在可以借助于CAE使设计分析工作简化和可靠。同时,这种结构还有一个很难克服的问题,就是由于其运动链长,杆件刚度弱,铰接处存在间隙,且润滑不便等原因,容易产生振动、噪声、档位不清晰、换档操纵手感不良等现象。于是,一种拉索式换档操纵装置应运而生,并将逐渐取代杆系换档操纵装置. 如图1,为拉索式换档操纵装置.所谓拉索式换档操纵装置,是用一种柔性的推拉软轴替代空间运动的刚性的杆件。这种换档操纵装置克服了上述刚性空间杆系存在的那些问题。同时柔性推拉软轴的走向“自如”,给汽车的总体布置和变速器操纵装置的安排带来诸多方便。而且柔性软轴具有吸振的作用,能够消除动力总成和车身传至换档操纵手柄的振动,因此能得到清晰的档位和舒适的手感。拉索式操纵因其易于布置,传递效率高,成本低廉,目前是最常用的结构. 以上两类都属于手动换档操纵机构;自动换档操纵机构中也用到拉索式
发动机工作原理与总体构造课业设计
发动机工作原理与总体构造 内容结构 学习任务描述 打开发动机盖,观察发动机舱内主要零部件的外形结构,了解发动机的主要类型和区别,注意拆装过程中的工作安全和现场管理规定。 汽车发动机是为了使汽车行驶,必须给车轮提供驱动力,产生这个动力的装置,我们称之为“汽车发动机”或“汽车引擎”。为此发动机就是汽车的动力源,在汽车维修工作中,了解汽车发动机结构是汽车发动机维修工作的基础。工作安全和工作现场的管理,是从事汽车维修工作人员必须遵循的规定,希望同学们能在学习过程中逐步了解,并在今后的学习中养成良好的学习工作习惯。 一.学习准备阶段 1.发动机的功用 发动机的功用是将燃料在燃烧室中燃烧产生的热能转变为驱动功率的机械能。其原理是液体或气体的化学能通过 后转化为热能,再把热能通过膨胀转化为 并对外输出动力,使汽车行驶。发动机机舱见图1-1。 确认:发动机将燃料转换成热能和机械能的装置。
发动机的类型:现代汽车所用的发动机,除个别转子式发动机外,大多数是往复活塞式内燃机。其分类如下:按完成一个工作循环活塞的往复次数不同,分为四冲程和两冲程; 四冲程发动机:曲轴旋转圈,活塞在气缸内上下往复运动个行程,完成一个工作 循环。两冲程发动机:曲轴转圈,活塞在气缸内上下往复运动个行程,完成一个工 作循环,图1-2所示。 相关连接: 720°的工作循环:发动机的每一个工作循环要求曲轴转两圈,即720°(360°×2=720°)。 气缸数越多,做功冲程出现的时间间隔越短。连续做功的两个气缸之间间隔角度为:720° ÷气缸数。 图1-1 欧蓝德的发动机舱和发动机 2004年初,北京吉普汽车有限公司将投产与上市从日本三菱公司引进的Outlander(欧蓝德)新车型,目前欧蓝德(Outlander)即将投产。欧蓝德车型作为著名的国际品牌,是在日本三菱公司2004款车型Outlander的基础上,进行了大量的适应中国市场实际情况改进后与国际同步由北京吉普国际管理团队打造的高质量产品。 图1-2 发动机冲程分类 注意:车用发动机绝大多数都是四冲程发动机。 2.发动机在汽车上的安装位置有哪些?
第4章产品装配设计 导入案例
4.1 装配建模技术 装配建模就是CAD系统建立产品的三维装配模型,利用它观察和分析产品的工作原理和装配关系,设置零件材料属性,进行产品的质量特性分析、运动仿真与分析、动力学分析等,进行零件之间的干涉检查、碰撞检测。进而生成装配分解图即爆炸视图,创建产品的二维装配图。有了这一模型,我们就构建出了产品的虚拟样机,前述的很多工作都可以在计算机上先进行分析和验证,大大缩短了设计周期,降低成本,同时提升了模型的价值。验证完毕的最终零件模型还可以继续输出到CAM模块进行加工仿真等,这些都是二维软件难以做到的。 4.1.1产品结构树与BOM表 1. 产品结构树 产品结构树是描述某一产品的物料组成及各部分文件组成的层次结构树状图。它将产品数据管理中的产品信息,结合各个零部件之间的层级关系,组成一种有效的属性管理结构。物料在企业资源计划ERP中泛指的是各种零件、组件、产品以及生产这些物料所使用的设备、工具等。图4.1给出了一个产品结构树的示例。利用产品结构树可以快速掌握产品的构成,计算所需各种物料的数量,它是物料需求计划MRP乃至整个ERP的基础。 图4.1产品结构树示例 2. BOM表 图4.1那样的树状图直接放到计算机里面不能充分利用,为了便于计算机识别,必须把产品结构图转换成规范的数据格式,这种用规范的数据格式来描述产品结构的文件就是物料
清单。它必须说明组件(部件)中各种物料需求的数量和相互之间的组成结构关系。图4.2是完成减速器装配后由Pro/E直接生成的物料清单报告。一般BOM表应该具有能显示物料层级关系的字段,零件名称以及数量等信息,根据企业需要还可以加上自制件还是外协件、标准件类型字段,以及供货商、单价、零件编号等信息,便于进行各种统计。 图4.2减速器Pro/E模型BOM表 4.1.2自底向上与自顶向下装配建模方法 从产品装配设计的方法上看,主要有“自底向上(bottom-up)”和“自顶向下(top-down)”两种装配建模方法。 1.自底向上装配建模方法 自底向上的装配建模方法是模仿产品制造过程的建模方法。首先完成零件的建模,再从零件装配组件,最后组装成产品。这种方法适用于零件数量不多,标准件所占比重较大的产品。 2.自顶向下装配建模方法 自顶向下的装配建模方法是模仿产品设计开发过程的建模方法。首先确定产品的功能要求与整体外形,再逐层确定下一级的部件,并勾画出这些部件的大致结构与尺寸,直至最底层的零件。 Pro/Engineer对以上两种装配建模方式均支持。 4.1.3Pro/E装配建模基本知识 Pro/Engineer装配建模是在其装配模块Pro/ASSEMBL Y中进行的,Pro/E中称装配体为“组件”,一个组件可以作为子组件装配到另一个组件中去。装配模块的主要功能有:
编号:CZ-GC-07779 ( 操作规程) 单位:_____________________ 审批:_____________________ 日期:_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 发动机拆装运行台架安全操作 规程 Safety operation procedures for engine disassembly and operation bench
发动机拆装运行台架安全操作规程 操作备注:安全操作规程是要求员工在日常工作中必须遵照执行的一种保证安全的规定程序。忽视操作规程 在生产工作中的重要作用,就有可能导致出现各类安全事故,给公司和员工带来经济损失和人身伤害,严重 的会危及生命安全,造成终身无法弥补遗憾。 1)严禁在发动机运转时将蓄电池断开,以防损坏传感器和电脑。 2)利用蓄电池跨接起动其它车辆时,必须先断开点火开关,再拆装跨接线。 3)在对台架进行电弧焊时,应先断开电脑电源。 4)电子控制系统的线路比较复杂,在检修和排除故障时动作要轻,不允许猛烈撞击,不能直接测试电脑,以免引起更多的故障。 5)在拆装和接通喷油系统、点火系统和电脑接线插头前,都必须关闭点火开关。 6)燃油系统应保持清洁,拆卸油管或喷油器时,应先将燃油系统卸开,再缓慢松开连接处,用布擦去断开处的汽油。连接油管时,更换新垫片,按要求连接好,操作过程中不允许弯曲软管,以防止管路损坏。 7)电子控制单元主要是根据大气压力传感器测得的进气量来控
制喷油量的,进气系统密封不良会造成信号失准,对发动机造成不良影响。因此,进气系统各连接处需连接良好。 8)诊断时不要随意拆卸发动机加机油口、机油滤清器、机油量尺等。 9)拆卸发动机控制系统有关零件时,需先切断电源,将点火开关置于“OFF档”,然后拆下蓄电池搭铁线。应先检查已储存的诊断码,再拆下蓄电池搭铁线,以免丢失存储器内的有关数据。安装蓄电池搭铁线时,蓄电池极性不得搞错。 10)使用万用表时,如果检查防水型连接器,应先小心取出防水橡胶,检查后,在接头上可靠地安装防水橡胶。 11)当检查电阻、电流强度或电压时,需将检测探针插进线束的接头里,但不要用力过大。 12)有些零部件需使用原车或仪器配用的专用接线工具进行检测,如喷油器等都配有专用引线和接头,不可随意代用。 13)开机前,确保各元件之间的连接良好,以免出现故障。 14)在点火开关ON的情况下,不得随意拔下传感器电插或仪器
课程设计说明书 课程名称:产品结构原理课程设计课程代码: 题目:微型汽车变速箱反求设计学院(直属系) :机械工程与自动化学院年级/专业/班: 学生姓名: 学号: 指导教师: 开题时间: 2013 年 11 月 18 日完成时间: 2013 年 12 月 6 日
目录 摘要................................................................................................................................................................... - 1 - Abstract........................................................................................................................................................... - 2 - 1、任务分析..................................................................................................................................................... - 3 - 2、微型汽车变速箱功能分析 ......................................................................................................................... - 3 - 2.1 微型汽车变速器的功能 ............................................................................................................... - 3 - 2.2 变速箱在微型汽车中的位置 ....................................................................................................... - 3 - 2.3 变速箱在微型汽车中的这样将发动机的动力和运动传递到车轮的........................................ - 4 - 2.4 怎样实现变速和保证变速的顺利进行 ....................................................................................... - 4 - 2.5 怎样实现各个档位的换档........................................................................................................... - 4 - 2.6 分析微型车变速箱功能结构图(黑箱)分析 ........................................................................... - 5 - 2.7功能结构图 ...................................................................................................................................... - 5 - 3 微型汽车变速箱运动分析 ........................................................................................................................... - 6 - 3.1 测量微型汽车车轮直径 .................................................................................................................. - 6 - 3.2 最高车速为120km时变速箱的传动比 ......................................................................................... - 6 - 3.3 微型汽车平稳变速行驶的四档的传动比的分配 .......................................................................... - 6 - 3.4 变速箱的最大和最小载状态 .......................................................................................................... - 7 - 3.5 行驶速度分别为10、20、40、60km/h时应该使用档位的分析 ................................................ - 7 - 4 微型汽车变速箱结构受力分析 ................................................................................................................... - 8 - 4.1 变速箱受力最大的时候各轴的扭矩 .............................................................................................. - 8 - 4.2 变速箱各轴的最小直径 .................................................................................................................. - 8 - 4.3 各个档位齿轮强度 .......................................................................................................................... - 8 - 5.现场变速箱的拆装 ...................................................................................................................................... - 10 - 5.1变速器的拆卸 ................................................................................................................................... - 11 - 5.2变速器总成装配应注意的问题 ....................................................................................................... - 11 - 6 变速器操纵机构方案反求分析 ............................................................................................................. - 15 - 6.1变速器操纵机构的功用 ................................................................................................................... - 15 - 6.2 设计变速器操纵机构时,应该满足以下基本要求 ...................................................................... - 15 - 6.3确定换档位置 ................................................................................................................................... - 16 - 6.4操纵机构的设计与分析 ................................................................................................................... - 16 - 6.5 同步器的作用,工作原理 .............................................................................................................. - 17 -总结................................................................................................................................................................. - 19 -致谢............................................................................................................................................................. - 20 - 【参考文献】................................................................................................................................................. - 21 -