【正文】 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29 圖 缸蓋 （ 2） 技術(shù)條件 1)直徑 D （鋼筒內(nèi)徑）、 2d （導(dǎo)向孔）和 3d （活塞桿密封圈外徑）的圓柱度 公差為相應(yīng)直徑公差之半。 圖 缸筒 （ 2） 技術(shù)條件 1)缸筒內(nèi)徑孔采用 H9 配合。 當(dāng)無(wú)桿腔進(jìn)壓力油，有桿腔回油（圖 ）時(shí)，活塞推力 1F 和運(yùn)動(dòng)速度 1v 分別為 kNpDpAF 2211 ?????? ? （ ） 211 4DqAqv ??? （ ） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 （ a） （ b） 圖 單桿活塞缸 當(dāng)桿腔進(jìn)壓力油，無(wú)桿腔回油（圖 ）時(shí)，活塞推力 2F 和運(yùn)動(dòng)速度 2v 分別為 ? ? ? ? kNpdDpAF 0 222221 ???????? ? （ ） ? ?2221 4 dD qAqv ??? ? （ ） 式中 ： 1A — 缸無(wú)桿腔有效工作面積 ； 2A — 缸無(wú)桿腔有效工作面積 ； p — 進(jìn)油壓力 ； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 q — 進(jìn)入液壓缸的流量表 ； D — 液壓缸內(nèi)徑 ； d — 活塞桿直徑 ； 比較上面公式可知： 21 vv? ， 21 FF? 。 D 、 d 的取值應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行圓整。 單 作用式液壓缸只利用 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 液壓力推動(dòng)活塞向著一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，而反向運(yùn)動(dòng)則依靠重力或彈簧力等實(shí)現(xiàn)。 （ 2）振。 圖 選擇步進(jìn)電機(jī)步驟 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 選擇步進(jìn)電機(jī)需要進(jìn)行以下計(jì)算： 加載力 NLGaFz ????? 軸和蓋間為 M16 螺紋，其中徑 mmDd ?? ， 螺距 L=2mm，牙形斜角 ? =30176。 步進(jìn)電機(jī)的選用 步進(jìn)電機(jī)是一種能將數(shù)字輸入脈沖轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)或直線增量運(yùn)動(dòng)的電磁執(zhí)行元件。 根據(jù)選定的電動(dòng)機(jī)類型、 結(jié)構(gòu)、容量 和轉(zhuǎn)速，由 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)》表 121和表 1211 查出電動(dòng)機(jī)型號(hào)，并記錄其型號(hào)、額定功率、滿載轉(zhuǎn)速，見(jiàn)表 ，以及電動(dòng)機(jī)的 外形尺 寸、中心高、軸伸尺寸、鏈連接尺寸、地腳尺寸等參數(shù)備用， 如圖 為 Y250M4型號(hào)的電動(dòng)機(jī)安裝及外形尺寸。同一類型 的電動(dòng)機(jī)又具有幾種安裝型式，應(yīng)根據(jù)安裝條件確定。 直流測(cè)功機(jī)由直流電機(jī)、測(cè)力計(jì)和測(cè)速發(fā)電機(jī)組合而成。 綜上所述滾筒直徑、安置角、滾筒表面質(zhì)量、滾筒中心距對(duì)滾動(dòng)阻力有很大的影黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 響，由于部分底盤(pán)測(cè)功機(jī)僅顯示功率吸收裝置的吸收功率，所以同一輛車在不同臺(tái)架上 測(cè)得的數(shù)值不同。 (2) 轉(zhuǎn)鼓表面溫度 注意確保測(cè)量開(kāi)始時(shí)轉(zhuǎn)鼓表面的溫度與室溫大致相同。通過(guò)變換不同滾板，可在一定條件下實(shí)現(xiàn)道路條件的改變，同樣也適用于 濕道路條件，但由于支撐面振動(dòng)可能會(huì)產(chǎn)生測(cè)量誤差。實(shí)際上，式（ 21）表達(dá)的各個(gè)分量（如彈性分量與摩擦分量）均無(wú)法單獨(dú)分開(kāi)測(cè)量，因此有用的還是綜合表達(dá)式。 當(dāng)充氣輪胎在理想路面（通常指平坦的干、硬路面）上直線滾動(dòng)時(shí)，其外緣中心對(duì)稱面與輪胎滾動(dòng)方向一致，所受到的與滾動(dòng)方向相反的阻力即為本設(shè)計(jì)中所說(shuō)的輪胎滾動(dòng)阻力。鋼帶式試驗(yàn)機(jī)模擬了平的連續(xù)路面，是目前價(jià)格昂貴的輪胎試驗(yàn)設(shè)備。研究表明，克服輪胎滾動(dòng)阻力消耗燃油占普通汽車總油耗的10%以上，減小輪胎滾動(dòng)阻力可以降低汽車能耗，使汽車行駛的距離更遠(yuǎn)，效率更高。 輪胎 測(cè)功機(jī)是檢測(cè)汽車動(dòng)力性能的重要設(shè)備。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 輪胎轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)的發(fā)展情況 80 年代中期起，隨著我國(guó)加速發(fā)展子午線輪胎的需要，少數(shù)輪胎生產(chǎn)企業(yè)從美國(guó)、日本和德國(guó)引進(jìn)了帶有滾動(dòng)阻力試驗(yàn)工位的轉(zhuǎn)鼓式輪胎試驗(yàn)機(jī)，結(jié)合開(kāi)發(fā)新型子午線輪胎和剖析外國(guó)輪胎樣品進(jìn)行了一些輪胎滾動(dòng)阻力試驗(yàn)。 根據(jù)車輪的實(shí)際工作狀態(tài)，開(kāi)發(fā)可以模擬汽車實(shí)際使用狀態(tài)的摩擦系數(shù)測(cè)定系統(tǒng)，要求設(shè)計(jì)的系統(tǒng) 采用 測(cè)功機(jī)輸入動(dòng)力，制動(dòng)系消耗功率 ， 并能準(zhǔn)確測(cè)量輸入和輸出的轉(zhuǎn)矩參數(shù)，進(jìn)而通過(guò)運(yùn)算得到滾動(dòng)阻力系數(shù)的準(zhǔn)確值。 2．摩擦阻力 在圖 所示的輪胎等效系統(tǒng)模型中，由一系列彈簧 阻尼組成的單元連續(xù)滾動(dòng)進(jìn)黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 5 入輪胎接觸 印跡區(qū)，由此相應(yīng)的輪胎外圓圓弧就被壓成對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)，即“輪胎接地長(zhǎng)度” 。因此，內(nèi)支撐試驗(yàn)臺(tái)特別適合于進(jìn)行不同類型 路面的試驗(yàn)，比如確定輪胎濕胎面的滾動(dòng)特性。這里選擇直徑為 。當(dāng)彈性輪胎在硬質(zhì)的鋼制光滾筒上 滾動(dòng)時(shí)，輪胎的變形是主要的，此時(shí)由于輪胎內(nèi)部摩擦產(chǎn)生彈性遲滯損失，使輪胎變形時(shí)對(duì)它做的功不能全部收回，此能量消耗在輪胎各組成分相互間的摩擦以及橡膠、簾線等物質(zhì)的分子間的摩擦，最后轉(zhuǎn)化為熱能而消失在大氣中。它通過(guò)軸連接器與被測(cè)電機(jī)同軸對(duì)接，用于模擬和控制被測(cè)電機(jī)的負(fù)載，以測(cè)量電機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、電流、電壓、功率、效率等參數(shù)，以及其他特殊的動(dòng)力試驗(yàn)測(cè)試項(xiàng)目，如安全性試驗(yàn)、動(dòng)平衡試驗(yàn)等。 本文采用的就是直流測(cè)功機(jī)。 3． 確定 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 同一類型的電動(dòng)機(jī)，相同的額定功率有多種轉(zhuǎn)速可供選用。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 第 4 章 加載機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)及工作原理 傳統(tǒng) 軸承試驗(yàn)機(jī)所使用的加載裝置均為手動(dòng)加載，只能提供一種恒定的油壓，使試驗(yàn)軸承只能獲得恒定的壓力。一般地說(shuō)最大靜力矩 Mjmax 大的電機(jī)，負(fù)載力矩大。 （ 4）因傳動(dòng)介質(zhì)為油液，故液壓元件有自我潤(rùn)滑作用，使壽命長(zhǎng)。它的某些缺點(diǎn)隨著生產(chǎn)技術(shù)的不斷發(fā)展、提高，正在逐步得到克服。 活塞液壓缸有雙桿活塞缸和單桿活塞缸兩種，本設(shè)計(jì)選用的是單桿活塞缸。導(dǎo)向套滑動(dòng)面的長(zhǎng)度，當(dāng) D ＜ 80mm 時(shí)，?。?～ 1） D ；當(dāng) mmD 80? 時(shí) ,?。?～ 1） d 。這時(shí)，通常要求“快進(jìn)” 和“快退”的速度相等，即 23 vv ? 。 (如 圖 ) （ 1） 活塞材料 活塞材料常用耐磨鑄鐵、鋁合金或鋼外面覆蓋一層青銅、 黃銅和尼龍等耐磨套。 2)直徑 1d （與。 5)當(dāng)缸筒與端蓋用螺紋聯(lián)接時(shí)，螺紋采用 6g 級(jí)精度的工制螺紋。這說(shuō)明單桿活塞 缸差動(dòng)連接時(shí)，能使運(yùn)動(dòng)部件獲得較高的速度和較小的推力。 3．液壓缸其它尺寸的確定 液壓缸的長(zhǎng)度按其最大行程確定，一般不大于（ 20～ 30） D 。的轉(zhuǎn)動(dòng)，輸出轉(zhuǎn)矩和角速度。 （ 6）液壓系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)不易追查原因，不易迅速排出。 另一方面，在體積或重量相近的情況下，其輸出功率大，能傳遞較大的扭矩或推力。而在選用功率步進(jìn)電機(jī)時(shí)，首先要計(jì)算機(jī)械系統(tǒng)的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，電機(jī)的矩頻特性能滿足機(jī)械負(fù)載并有一定的余量保證其運(yùn)行可靠。 表 CYB803S 轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器的選型對(duì)照表 Nm D d L E H h B G F 鍵（長(zhǎng) 寬 深） 鍵 重量 5100 92 18 188 30 128 57 65 88 79 20 6 6 單鍵 6kg 200500 96 33 229 47 133 60 65 8 79 30 10 8 單鍵 7003000 124 45 306 70 168 85 65 8 100 36 14 9 單鍵 16kg 20xx3000 124 45 300 70 168 85 65 8 100 36 14 9 單鍵 16kg 40006000 160 70 354 90 212 100 100 11 120 70 20 12 單鍵 26kg 700010000 160 70 395 98 212 100 100 11 120 70 20 12 單鍵 27kg 這里選擇范圍為 5100Nm 的尺寸。選用此表數(shù)值時(shí)，一般取中間值，如工作條件差，潤(rùn)滑維護(hù)不良時(shí)應(yīng)取低值，反之取高值。轉(zhuǎn)矩與測(cè)速發(fā)電機(jī)測(cè)得的轉(zhuǎn)速之積即軸功率。在這些功能中，很大一部分是針對(duì)電機(jī)的。 （ 4） 初步確定試驗(yàn)方案 測(cè)量并記錄的內(nèi)容包括： 1）試驗(yàn)轉(zhuǎn)鼓速度 v（ km/h）； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 2）垂直于轉(zhuǎn)鼓表面的輪胎載荷 W； 3）充氣壓力； 4） 驅(qū)動(dòng)輪胎的轉(zhuǎn)矩 tT ，作用于轉(zhuǎn)鼓的制動(dòng)力矩 dT ； 5）試驗(yàn)轉(zhuǎn)鼓半徑 R（ m）； 6）選擇的試驗(yàn)方法 。 ISO18164在考慮到各國(guó)設(shè)備情況和鼓面曲率對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的影響后，一方面作出了轉(zhuǎn)鼓直徑應(yīng)在 ～ 3m之間的規(guī)定；另一方面指出，在不同直徑的轉(zhuǎn)鼓上測(cè)得的輪胎滾動(dòng)阻力值也不同，并給與了校正公式。但由于離心力的作用，很難在外轉(zhuǎn)鼓上設(shè)置黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 7 不同的道路條。輪胎胎面的彈簧和阻尼特性對(duì)路面附著力也有影響，選用低阻尼的胎面材料會(huì)導(dǎo)致附著摩擦力降低。這就要求設(shè)備和儀表有很高的精度。底盤(pán)測(cè)功機(jī)分為兩類，單滾筒底盤(pán)測(cè)功機(jī)，其滾筒直徑大 (15002500mm），制造和安裝費(fèi)用大，但其測(cè)試精度高，一般用于制造廠和科研單位；雙滾筒式底盤(pán)測(cè)功機(jī)的滾筒直徑小 (180500mm），設(shè)備成本低，使用方便，但測(cè)試精度較差，一般用于汽車使用、維修行業(yè)及汽車檢測(cè)線、站。 Harbin 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) I 摘 要 汽車的動(dòng)力性能是汽車的主要性能之一 ,是指汽車在驅(qū)動(dòng)力作用下 ,克 服各種阻力前進(jìn)的能力。 輪胎轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)的功用 轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺(tái)也稱底盤(pán)測(cè)功機(jī)，是車輛整車室內(nèi)試驗(yàn)的大型關(guān)鍵設(shè)備之一，它主要用于車輛行駛阻力的模擬，以便用室內(nèi)試驗(yàn)代替部分道路試驗(yàn)，因此被廣泛地用于汽車、農(nóng)用運(yùn)輸車的整車性能試驗(yàn)、法規(guī)檢測(cè)、裝配下線調(diào)整、新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究等領(lǐng)域。這些設(shè)備按測(cè)量輪胎滾動(dòng)阻力的方法來(lái)分，又有測(cè)力法、扭矩法、功率法和減速度法 4 種。 ??1 1．彈性遲滯阻力 胎體變形所引起的輪胎材料遲滯作用是造成輪胎滾動(dòng)阻力的主要原因。整車道路測(cè)試的優(yōu)點(diǎn)是：道路狀況和基本條件是真實(shí)的，但由于輪胎重復(fù)試驗(yàn)所必要的外部環(huán)境，如天氣、道路及交通條件等外在因素的干擾和不定性，測(cè)試中很難保證指定的試驗(yàn)參數(shù)。 本設(shè)計(jì)選用的就 是外支撐試驗(yàn)臺(tái)。 5． 試驗(yàn)速度 （ 1）載荷 指數(shù)不小于 122的試驗(yàn)速度 速度級(jí)在 K到 M之間的輪胎轉(zhuǎn)鼓速度為 80km/h，速度級(jí)在 F到 J之間的輪胎轉(zhuǎn)鼓 速度為 60 km/h。 輪胎氣壓對(duì)滾動(dòng)阻力系數(shù)影響很大，氣壓低時(shí)在硬路面上輪胎變形大，滾動(dòng)時(shí)遲滯損失增加，為了減少該項(xiàng)所引起的檢測(cè)誤差，要求在動(dòng)力性檢測(cè)前必須將輪胎氣壓充至標(biāo)準(zhǔn)氣壓。機(jī)殼上帶有測(cè)力臂，它與測(cè)力計(jì)配合，可以檢測(cè)定子所受到的轉(zhuǎn)矩。發(fā)動(dòng)機(jī) 轉(zhuǎn)矩 mNT ??120 ，轉(zhuǎn)速 wn =3500r/min。 表 Y250M4 電動(dòng)機(jī)的外形尺寸參數(shù) 型號(hào) A B C D E F G H K AB AC AD HD BB L Y250M4 406 349 169 65 140 18 58 250 24 490 495 385 575 455 930 制動(dòng)電機(jī)的選擇 因?yàn)檩敵龊洼斎牍β氏嗖畈淮?，所?制動(dòng)電機(jī)應(yīng)選用跟驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)相同的電機(jī)，黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 16 因此 制動(dòng)電機(jī)的型號(hào)為 Y250M4。電機(jī)總的回轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比例，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速取決于輸入脈沖頻率。 液壓傳動(dòng) 概論 液壓傳動(dòng)是利用密閉系統(tǒng)中的受壓液體來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)方式。 （ 3）熱。本設(shè)計(jì)選用的是雙作用式液壓缸。 2．液壓缸壁厚 在中低壓系統(tǒng)中，液壓缸壁厚 ? 根據(jù)結(jié)構(gòu)和工藝上的需要確定，一般不進(jìn)行計(jì)算。因此，單桿活塞缸常用于一個(gè)方向有較大負(fù)載但運(yùn)行速度較低，另一個(gè)方向?yàn)榭蛰d快速退回運(yùn)動(dòng)的設(shè)備。比較加工方法是在鏜孔之后進(jìn)行滾壓。 3)A、 B兩端面對(duì)軸線的垂直度在直徑 100mm 直徑上的公差為 ，粗糙度不高于 ?；钊麠U導(dǎo)套可以是缸蓋本身，但最好在內(nèi)表面堆焊黃銅、青銅或其它耐磨材料。須與缸蓋、管接頭、耳軸等零件焊接的缸筒用 35 號(hào)鋼，并在粗加工后調(diào)質(zhì)。其活塞的一側(cè)有伸出桿，兩腔的有效工作面積不相等。 表 各類液壓設(shè)備常用工作壓力 設(shè)備類型 磨床 車床、銑床、鉆床、鏜床 組合機(jī)床 龍門(mén)刨床拉床 注塑機(jī)、農(nóng)業(yè)機(jī)械、小工程機(jī)械 液壓壓力機(jī)、重型機(jī)械、起重運(yùn)輸機(jī) 工作壓力MPap/ ～ 2 2～ 4 3～ 5 8～ 10 10～ 16 20～ 32 表 液壓缸工作壓力與負(fù)載之間的關(guān)系 負(fù)載kNF/ ＜ 5 5～ 10 10～ 20 20～ 30 30～ 50 ＞ 50 工作壓力MPap/ ＜ ～ ～ ～ ～ ～ 5～