【正文】 ............................................................................ 9 減速器的選擇 ........................................................................................... 10 第四章 曲柄連桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) ............................................................................... 12 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的組成及工作原理 ........................................................... 12 曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)平衡分析 ................................................................... 12 第五章 聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) ........................................................................................... 16 聯(lián)軸器 ....................................................................................................... 16 聯(lián)軸器的分類 ........................................................................................... 16 聯(lián)軸器的 選擇 ........................................................................................... 16 聯(lián)軸器的幾何尺寸 ........................................................................ 17 第六章 夾具的設(shè)計(jì) ............................................................................................... 18 第七章 減振器試驗(yàn)臺(tái)機(jī)構(gòu)誤差分析 ................................................................... 19 減振器示功機(jī)工作原理 ........................................................................... 19 減振器試驗(yàn)臺(tái)機(jī)構(gòu)誤差分析 ................................................................... 20 第八章 結(jié)論 ........................................................................................................... 22 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................. 23 致謝 ......................................................................................................................... 24 附錄一 專業(yè)外文及翻譯 ....................................................................................... 25 附錄二 程序編程 ................................................................................................. 37 曲柄連桿的計(jì)算校核 .............................................................................. 37 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第一章 緒論 自十九世紀(jì)第一輛汽車誕生以來，汽車工業(yè)經(jīng)歷了 100 余年的發(fā)展歷程，由于科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，使汽車的各項(xiàng)性能有了很大的提高，現(xiàn)代汽車已經(jīng)成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)生活中不可缺少的一種運(yùn)輸工具，并且汽車工業(yè)的規(guī)模及其產(chǎn)品質(zhì)量已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。所以，提高我國(guó)懸架減振器的自主研制開發(fā)水平，加速我國(guó)懸架減振器的發(fā)展，已經(jīng)成為車輛懸架系統(tǒng)一個(gè)急需解決的重大課題，懸架減振器已列為我國(guó)汽車工業(yè)發(fā)展規(guī)劃中優(yōu)先發(fā)展的重要項(xiàng)目之一。同時(shí)，平順性也影響著車輛的操縱性、穩(wěn)定性及安全性，并縮短汽車的壽命。懸架系統(tǒng)一般是由彈性元件（如板簧、螺旋彈簧、空氣彈簧、油氣彈簧等），阻尼元 件（如減振器） 和導(dǎo)向機(jī)構(gòu)等零部件組成。 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì) 作為連接車 輪與車身的懸架系統(tǒng)，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展出獨(dú)立懸架系統(tǒng)，非獨(dú)立懸架系統(tǒng)，平衡懸架系統(tǒng)等多種懸架結(jié)構(gòu)形式，無論是哪一種懸架系統(tǒng)，都要對(duì)車輛提供彈性支承，有效地隔離來自地面干擾，傳遞力和力矩等。自三十年代初采用筒式液壓減振器以來，其基本原理并無大的變化，然而，有關(guān)阻尼器匹配的研究和結(jié)構(gòu)（密封，導(dǎo)向和阻尼閥等）的進(jìn)一步發(fā)展與演變?nèi)栽诶^續(xù)進(jìn)行。 國(guó)家減振器的發(fā)展同國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家相比還比較落后，大約只相當(dāng)于國(guó)外70年代末， 80 年代初的水平；我國(guó)液壓減振器經(jīng)過多年的研發(fā)發(fā)展，特別是最近十余年的發(fā)展，通過 CKD 件的組裝與技術(shù)及設(shè)備的引進(jìn)、消化和吸收獲得了長(zhǎng)足的發(fā)展，有了明顯的進(jìn)步與提高。 國(guó)外先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家減振器的發(fā)展也經(jīng)歷了一個(gè)從落后到先進(jìn)的曲折過程，其懸架減振器的結(jié)構(gòu)型式在不斷地改進(jìn)，性能也在不斷地提高。目前，在國(guó)外先進(jìn)工業(yè)化國(guó)家主動(dòng)懸架系統(tǒng)及自適應(yīng)減振器是車輛懸架特性和減振器外特性方面的重大變革。充氣式雙筒液壓減振器可以有效地改善減振器的外特性，極大地提高減振器的臨界速度，特別式在消除減振器外特性畸變和降低噪聲方面具有 明顯的優(yōu)越性，并且具有優(yōu)良的可靠性及較低的靜摩擦力，具有廣闊的發(fā)展前景。因此，在試驗(yàn)臺(tái)使用時(shí)需要進(jìn)行測(cè)力系統(tǒng)標(biāo)定、位移測(cè)試系統(tǒng)標(biāo)定、試驗(yàn)行程及中點(diǎn)校準(zhǔn)標(biāo)定、試件安裝尺寸及位置校準(zhǔn)。 (3)設(shè)計(jì)一套全新的減振器試驗(yàn)臺(tái)，將現(xiàn)代節(jié)能技術(shù)和測(cè)控技術(shù)應(yīng)用于試驗(yàn)臺(tái)，提高自動(dòng)化程度及其性能，并進(jìn)行仿真，以確定各參數(shù)對(duì)系統(tǒng)性能的影響 。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 第二章 減振器試驗(yàn)臺(tái)的方案分析 減振器試驗(yàn)臺(tái) 結(jié)構(gòu)與原理 汽車減振器試驗(yàn)臺(tái)是汽車減振器普遍使用的設(shè)備，試驗(yàn)時(shí)，試件安裝在力傳感器和激振體之間，并要求試件允許工作行程中點(diǎn)與其試驗(yàn)行程中點(diǎn)相同。減振器工作的情況通過活塞桿上的力傳感器和工作臺(tái)上的位移傳感器分別記錄阻尼力和位移 ,位移信號(hào)經(jīng)微分處理后可得速度信號(hào) ,由此可測(cè)得減振器的速度特性曲線及示功圖 ,故該曲柄連桿機(jī)構(gòu)的動(dòng)平衡是確保該試驗(yàn)臺(tái)精度的一個(gè)重要方面。力傳感器 4活動(dòng)平臺(tái) 8立柱 12測(cè)試系統(tǒng)如圖 23 所示。下文為對(duì)部分環(huán)節(jié)作誤差分析，目的是改善提高測(cè)試精度。考慮到干擾和測(cè)試環(huán)境的隨機(jī)性 ,可認(rèn)為信號(hào) 自帶的誤差為隨機(jī)誤差。 機(jī)械部分誤差 分析 機(jī)構(gòu)誤差理論上應(yīng)包括電機(jī)調(diào)速精度、電機(jī)轉(zhuǎn)速精度以及機(jī)械傳動(dòng)誤差。后者則實(shí)現(xiàn)近似的諧波運(yùn)動(dòng)，但后者由于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，慣性力小，便于調(diào)整而被優(yōu)先采用。為此應(yīng)在分析試驗(yàn)臺(tái)機(jī)構(gòu)誤差的基礎(chǔ)上，采取適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償措施，以達(dá)到測(cè)試精度的要求。前兩種電機(jī)能防止來自任何方向的水滴或異物侵入，灰塵和潮氣也不宜進(jìn)入，使用于潮濕、多塵土、易受風(fēng)雨侵襲、有腐蝕性蒸汽或氣體的各種場(chǎng)合，密閉式電機(jī)常用于浸在液體（水或油）中的生產(chǎn)機(jī)械，例如潛水電泵等。 表 31 電動(dòng)機(jī)相關(guān)參數(shù) 電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩： 4 4 07 5 0 ???? nPT Nm (31) 額定功率 KW 轉(zhuǎn) 速 1440 r/min 額定電流 A 效 率 87% 功率因數(shù) 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 實(shí)驗(yàn)臺(tái)激勵(lì)頻率為 ,每轉(zhuǎn)一圈完成一次正弦激勵(lì)，即曲柄每秒鐘 圈。當(dāng)要求電動(dòng)機(jī)軸與輸出軸之間成 90176。 通過實(shí)驗(yàn)臺(tái)要求實(shí)現(xiàn)的功能出發(fā)，減 速器的選擇應(yīng)滿足實(shí)驗(yàn)所需轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩，考慮到電動(dòng)機(jī)和減速器連接簡(jiǎn)便，故選用 YCJ 系列齒輪減速三相異步電動(dòng)機(jī)（ JB/T64471992）。根據(jù)曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，它可以為彈簧提供一定規(guī)律的正弦激勵(lì)的激勵(lì)。 曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)可大致分為三類：中心曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)、偏心曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)和主副連桿式曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)，而中心曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛。因此 ,要設(shè)法消除系統(tǒng)整體慣性力。為此 ,考慮在轉(zhuǎn)盤上加一平衡質(zhì)量塊 m3,簡(jiǎn)化模型如圖 4。 進(jìn)一步的分析可知道 ,要同時(shí)消除 2個(gè)方向的慣性力 ,必須在連桿延長(zhǎng)線上再加一平衡塊 (m4,L),建立曲柄 連桿 雙平衡塊力學(xué)模型如圖 。則 m4 =m2 = kg,m3 =m1 +m2 +m4 =21 kg。依據(jù)式 (3)可得 m3 =(h/H)m1 若取 H=h=50 mm,則 m3 =m1 = kg。此外，聯(lián)軸器還具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移、緩沖、減振以及安全防護(hù)等功能。 聯(lián)軸器的選擇 在選擇標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)軸器時(shí)應(yīng)根據(jù)使用要求和工作條件，如承載能力、轉(zhuǎn)矩、兩軸相對(duì)位移、緩沖吸震以及裝拆、維修更換易損元件等綜合分析來確定。并且裝夾盡量要方便 快捷，同時(shí)要滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 。當(dāng)調(diào)定好試件懸臂長(zhǎng)度以后，由下端凸輪鎖止裝置頂死，并用鎖止螺母鎖止，防止其在實(shí)驗(yàn)中因振動(dòng)松脫。 曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生正弦波 S=sinω t (71) 其速度特性 V=dS/dt=Aω cosω t (72) 阻尼力 P=KV2 =KA2 ω 2 cos2 ω t (73) 阻尼力與位移函數(shù)為 (S/A)2 +(P/KA2 ω 2 )=1 (74) 式中ω為 曲柄轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω ,n 為電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 ,K 為粘滯阻力系數(shù)。 圖 減振器機(jī)械部分示功圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 減振器試驗(yàn)臺(tái)機(jī)構(gòu)誤差分析 由圖 所示機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)分析可知 ,其位移和速度可用如下函數(shù)表示 : S1=A[1cosω t+ ? ?? tsin11 22?? ] (75) V1=Aω[sinωt+tsin12 tsin2 22 ?? ??] (76) 式中 S1——— 位移 ,mm A——— 振幅 ,mm ω ——— 角頻率 (rad/s),ω =2π f， f 為頻率 ,Hz λ ——— 曲桿比 ,λ =A/LV1——— 速度 ,m/s 將式 (1)和 (5)及式 (2)和 (6)分別繪制圖 所示的圖形。目前國(guó)內(nèi)此類試驗(yàn)臺(tái)的曲桿比一般為 左右 ,因此由機(jī)構(gòu)誤差造成的試驗(yàn)結(jié)果的差異則不容忽視。用曲柄連桿滑塊機(jī)構(gòu)把電機(jī)傳來的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，同時(shí)考慮到傳動(dòng)軸的長(zhǎng)度，故采用梅花型彈性聯(lián)軸器連接，并安裝兩個(gè)軸承支座來支撐傳動(dòng)軸。 本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 參考文獻(xiàn) [1]曾慶東 .《機(jī)動(dòng)車減振器設(shè)計(jì)》 .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020. 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