【導(dǎo)讀】通過(guò)實(shí)際的演示和排除故障的過(guò)程使學(xué)生對(duì)每個(gè)電器元件和整個(gè)電器系統(tǒng)更。加深刻的理解，從而達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的目的。本設(shè)計(jì)首先在符合本次設(shè)計(jì)基本要求的基礎(chǔ)上，確定了總體設(shè)計(jì)方案。汽車電器系統(tǒng)，電動(dòng)機(jī)和蓄電池為實(shí)驗(yàn)臺(tái)提供電源。本次設(shè)計(jì)中，主要完成了臺(tái)架及。Keywords:Jetta；teachingtest-bed；Electricappliances；layout；circuitdiagram

　　

【正文】 () 解得 ≤ 0a ≤ 442 初取中心距 0a =400mm 根據(jù) 0a =400mm 計(jì)算帶的長(zhǎng)度。 即： 1 2 1 200 0( ) ( )2 1 1 5 0 . 8 724d d d dLa a???? ? ? ? () 由表（ V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度表）查得相近的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld=1120mm 計(jì)算實(shí)際中心距 a 00 3 8 4 .5 22dLLaa ?? ? ? () (6）計(jì)算小帶輪包角 a1 121 ()1 8 0 5 7 . 3 1 6 8 . 2 3 1 2 0dda a?? ? ? ? ? 滿足要求 （ ）(7）計(jì)算 V帶的根數(shù) Z 00()c ALpZ K Kpp? ? ??? （ ） 由 v=、 d2=71mm 查表（特定條件下單根普通 V 帶的額定功率 P0）得 P0= 26 查表（單根普通 V帶的額定功率增量 0P? ）得 0P? = 查表（ 包角系數(shù) AK ） 表 包角修正系數(shù) ?K 包角 1? /(0) 180 170 160 150 140 130 120 110 ?K 得 AK = 查表（長(zhǎng)度系數(shù) LK ） 表 V 帶基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld和帶長(zhǎng)修正系數(shù) KL 基準(zhǔn)長(zhǎng)度 普通 V帶 Ld/mm Y Z A B C 400 450 500 560 630 710 800 900 1000 1120 1250 1400 1600 1800 2020 得 LK = 得 Z= 取 Z=110 滿足要求 （ 8） 帶傳動(dòng)時(shí)的失效形式和設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 由于帶在工作時(shí)承受應(yīng)力，在長(zhǎng)期應(yīng)力的作用下將產(chǎn)生疲勞破壞。帶傳動(dòng)的主要失效形式有： ① 帶在帶輪上打滑，不能傳遞動(dòng)力。 ② 帶由疲勞而 發(fā)生脫層或斷裂。 27 ③ 帶的工作面過(guò)量磨損。 （ 9）對(duì)以上問(wèn)題的解決方案 為了保證帶傳動(dòng)不打滑應(yīng)使帶輪接觸面間摩擦力總和的極限值大于有效圓周力其公式為： aaVe VeAV p ? ????????? )1(1000 1 （ ） 式中： P— 傳遞功率（ KW） V— 帶速（ m/s） 1? — 緊邊拉應(yīng)力 μ — 帶與帶輪接觸面間的摩擦系數(shù) a — 帶輪的包角 (rad) e— 自然對(duì)數(shù)的底 (e=) A— 帶的剖面積 (mm2) 經(jīng)計(jì)算校核所選的 V型帶滿足要求。 根據(jù)設(shè)計(jì)目的，其實(shí)驗(yàn)臺(tái)是用于教學(xué)，故其工作時(shí)間短，且周期性活動(dòng)中 V 帶的工作表面的短期內(nèi)不會(huì)過(guò)量磨損，而使用壽命能夠足夠的長(zhǎng)，無(wú)須經(jīng)常的更換。 發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)位置的確定 發(fā)電機(jī)是汽車電器設(shè)備的重要元件之一，它是汽車電源系統(tǒng)的主要來(lái)源 ,在汽車正常運(yùn)行時(shí)，它除向全部用電設(shè)備（除起動(dòng)機(jī)外）供電之外，還可以為蓄電池充電。 因?yàn)榘l(fā)電機(jī)正常工作時(shí)轉(zhuǎn)速很高在 6000 r/min 左右，質(zhì)量大約在 20千克，與其配合用的電動(dòng)機(jī)質(zhì) 量為電器件中最大的 ,含電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的穩(wěn)定性會(huì)產(chǎn)生一定的影響。 考慮以上的原因，把發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)的位置確定在板面下方的底架上，由板面位置示意圖可以清晰看到發(fā)電機(jī)的位置。 帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的電動(dòng)機(jī)的位置確定主要是依據(jù)其與發(fā)電機(jī)的位置及二者的傳動(dòng)關(guān)系。計(jì)要求發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)是采用 V 型帶傳動(dòng)，二者的空間位置連線與板的長(zhǎng)度方向平行。具體步驟如下：根據(jù)中心距 a 就可以確定電動(dòng)機(jī)及發(fā)電機(jī)的水平位置 (使兩者的帶輪中心與附架相對(duì)稱 )；首先確定電動(dòng)機(jī)底座在底架上固定的位置 . 根據(jù)兩個(gè)帶輪在同一個(gè)水平面上工作這一要求便能確定發(fā) 電機(jī)的位置。 28 （ 1） 電動(dòng)機(jī)的裝配 ： 圖 發(fā)電機(jī)的裝配 ① 方案 ： 考慮到發(fā)電機(jī)需要電動(dòng)機(jī)的帶動(dòng)，所以它們的帶輪應(yīng)位于同一個(gè)平面上，同時(shí)也符合對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)穩(wěn)定性的要求。 ② 選材 ： 177mm 長(zhǎng)的 40 25mm 的方鋼兩根，用以確定發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)的位置。 ③ 加工制作 ： 在 臺(tái)架焊好的方鋼上 ，根據(jù)布局圖的數(shù)據(jù)要求鉆取四個(gè)孔，且一定要保證發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)的中心距為 。最后用 M10 的螺栓加以固定。 （ 2）電動(dòng)機(jī)的裝配 ： ① 方案 電動(dòng)機(jī)在本設(shè)計(jì)中起著發(fā)電機(jī)動(dòng)力源的作用，由于它的重量較大，不適于 裝配在板面上，為了整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)的穩(wěn)定性，需要盡量降低它們的位置以穩(wěn)定重心，減小傳動(dòng)時(shí)的震動(dòng)。 ② 選材 截取長(zhǎng)為 900 480 3mm的 鋼板 ③ 加工制作 將 4025mm 的兩根 方鋼在臺(tái)架指定的位置上焊好（參考裝配圖） ，據(jù)布局圖位置在兩根方鋼在鉆四個(gè)孔，用 M10 的螺栓加以固定。待發(fā)電機(jī)裝配完畢后，最后把焊點(diǎn)處用砂輪磨平。 （ 3）其他元件的裝配順序： 整個(gè)實(shí)驗(yàn)臺(tái)上的線束以繼電器盒為中心，位置設(shè)置以儀表為中心，其它元件的裝 29 配遵循從前到后、從左到右的定位順序。 本章小結(jié) 通過(guò)蓄電池、發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)安裝 ，包括電動(dòng)機(jī)的選擇和發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)和蓄電池的布置與安裝。根據(jù)捷達(dá)汽車交流發(fā)電機(jī)的參數(shù)來(lái)選擇電動(dòng)機(jī)，進(jìn)而確定 V帶的選擇，完成了汽車用電設(shè)備的供電系統(tǒng)并進(jìn)行裝配，保證了的汽車電器的正常工作， 最后確保了本實(shí)驗(yàn)臺(tái)教學(xué)功能的實(shí)現(xiàn)。 30 第 5 章 實(shí)驗(yàn)臺(tái)制作 實(shí)驗(yàn)臺(tái) 制作總體流程 圖 實(shí)驗(yàn)臺(tái)制作流程圖 試驗(yàn)臺(tái)支架的鋼材、試驗(yàn)臺(tái)板面的板材和電氣設(shè)備及其固定材料的購(gòu)置 對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)架的焊接 安裝試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面，確定電器元件在臺(tái)面上的布置位置 對(duì)電器元件固定板材的接線位置進(jìn)行打孔 固定各電器元件 對(duì)整個(gè)試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行布線 安裝并固定電源、啟動(dòng)設(shè)備 31 操作中的注意問(wèn)題與解決方案 電焊的操作和注意 焊接材料及方法 （ 1）鋼管規(guī) 格為 40 40mm 方鋼（ 45 鋼 ）， 4040 3 mm 角鐵 ， 3030 3 mm角鐵 ， 40 25mm 方鋼 ，焊接材料包括￠ 的 CM91G 焊絲，￠ 和￠ 的CROMOCORD9M 焊條。 （ 2）焊接工藝為手工鎢極氬弧焊打底，電弧焊蓋面，管內(nèi)壁充氬保護(hù)。接頭形式為雙 V 形坡口對(duì)接焊縫，該坡口擴(kuò)大了底層的焊接空間，易于焊絲擺動(dòng)，熔合良好，使熔滴準(zhǔn)確到位并焊透，以保證背面成形的均勻性。 焊接加熱規(guī)范 根據(jù)國(guó)外有關(guān)資料介紹，預(yù)熱溫度都需要至少 200℃，這樣可以保證每道焊縫都轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體 組織，從而在下一道焊縫的熱循環(huán)下都得到部分回火。 焊后熱處理溫度的選擇也有一些限制因素：這一溫度須高于各種標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最低溫度，即高于 730℃，在實(shí)際操作中，為使焊縫金屬獲得足夠的回火，實(shí)際的處理溫度明顯需要高于這一水平（但不超過(guò) 780－ 790℃）。實(shí)際焊接施工中，經(jīng) 755℃保溫 2－ 3h的熱處理，可得到滿意的沖擊韌性，而且也保證了整個(gè)焊接接頭區(qū)的硬度低于 300HV，焊縫金屬硬度一般為 2402－ 280HV。 預(yù)熱是反之再熱裂紋和冷裂紋的有效手段。德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定預(yù)熱和層間溫度應(yīng)在180－ 250℃，不要超過(guò) 350℃，焊后熱處理之前，必須將材料冷卻到 150℃以下，應(yīng)力較大時(shí)，冷去溫度不要低于 100℃。如果在室溫下冷卻，應(yīng)嚴(yán)禁潮濕。采用 150－ 350℃的預(yù)熱溫度，有利于焊工的操作，保證打底的質(zhì)量。同時(shí)，還可以適當(dāng)降低焊接電流，避免出現(xiàn)弧坑裂紋，并有利于防止冷裂紋和再熱裂紋。但當(dāng)預(yù)熱溫度低于 280℃時(shí)，焊條熔化時(shí)有“噼啪”聲，熔池變得不穩(wěn)定。焊后緩慢降溫到 100－ 150℃，保溫 1h，熱處理后可以獲得良好性能的焊接接頭，這對(duì)于以后高溫長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的組織穩(wěn)定性是有好處的。 為了盡可能降低焊接殘余應(yīng)力，應(yīng)采用較高的溫度 ，但溫度過(guò)高，有可能降低鋼材的抗拉強(qiáng)度，破壞鋼材的原有組織和性能，促使碳化物的聚集和長(zhǎng)大。為得到合適的硬度和良好的韌性，我們選擇 750－ 770℃的焊后熱處理溫度，從實(shí)際情況看，是可行的。 綜合分析以上因素，最終確定的加熱規(guī)范如圖 1所示，科技術(shù)要求如下： （ 1）升、降溫速度≤ 160℃ /h。 （ 2）溫度再 300℃以下可不予控制。 32 （ 3）焊后若來(lái)不及進(jìn)行熱處理，則應(yīng)立即進(jìn)行脫氫處理，處理溫度為 300－ 350℃，恒溫 2h。 焊接時(shí)應(yīng)特別注意以下幾點(diǎn) （ 1）焊條必須按照說(shuō)明書(shū)中規(guī)定的 300－ 350℃保溫 2h烘焙，以保證焊條的干燥性。 （ 2）由于液態(tài)金屬流動(dòng)性差，安裝對(duì)口時(shí)應(yīng)適當(dāng)加大對(duì)口間隙（ 3－ 4mm），打底時(shí)，焊接電流應(yīng)適當(dāng)，以保證根部焊接質(zhì)量。 （ 3）焊條的引弧電流過(guò)小，易粘焊條；但焊接電流過(guò)大，則造成熔池不清，易形成夾渣缺陷。因此，選擇適當(dāng)?shù)暮附与娏魇潜ＷC焊接質(zhì)量的關(guān)鍵。 （ 4）由于鋼易出現(xiàn)冷裂紋和弧坑裂紋，因此焊接時(shí)應(yīng)注意降弧坑填滿，可以采用逐漸減小電流或采用斷弧疊加法收弧。 （ 5）該焊條的焊渣不易清理，應(yīng)注意層間清理，特別是接頭部位，必要時(shí)采用砂輪機(jī)打磨，以保證接頭質(zhì)量。 （ 6）每層焊道不可過(guò)厚。 固定木板的選擇 選材的要求 在試驗(yàn)臺(tái)臺(tái)面上，將電器元件固定在木板上，將固定木板支起，導(dǎo)線從下面經(jīng)鉆孔和板上的電器元件和接線柱連接，實(shí)現(xiàn)連線的同時(shí)做到整潔美觀。 密度板 密度板（英文： High Density Board）也稱纖維板，是將木材、樹(shù)技等物體放在水中浸泡后經(jīng)熱磨、鋪裝、熱壓而成，是以木質(zhì)纖維或其他植物纖維為原料，施加脲醛樹(shù)脂或其他適用的膠粘劑制成的人造 板材 。由于其質(zhì)軟耐沖擊，強(qiáng)度較高，壓制好后密度均勻，也容易再加工，在國(guó)外是制作家具的一種良好材料，但缺點(diǎn) 是防水性較差。 基本分類 ： 按密度的不同，可分為高密度板、中密度板、低密度板（中密度板密度為 550公斤 880公斤 /立方米，高密度板密度 ≥880 公斤 /立方米以上）。常用規(guī)格有 1220*2440mm和 1525*2440mm兩種，厚度 ~25mm。 性能特點(diǎn) ： 密度板表面光滑平整、材質(zhì)細(xì)密、性能穩(wěn)定、邊緣牢固，而且板材表面的裝飾性好。但密度板耐潮性較差，且相比之下，密度板的握釘力較刨花板差，螺釘旋緊后如果發(fā)生松動(dòng)，由于密度板的強(qiáng)度不高，很難再固定。 （ 1） 密度板主要優(yōu)點(diǎn)： ① 密度板變形小，翹曲小。 33 ② 密度板有較高的抗彎強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度。 ③ 密度板很容易進(jìn)行涂飾加工。各種涂料、油漆類均可均勻的涂在密度板上，是做油漆效果的首選基材。 ④ 密度板又是一種美觀的裝飾板材。 ⑤ 密度板各種木皮、膠紙薄膜、飾面板、輕金屬薄板等材料均可膠貼在密度板表面上。 ⑥ 硬質(zhì)密度板經(jīng)沖制，鉆孔，還可制成吸聲板，應(yīng)用于建筑的裝飾工程中。 ⑦ 物理性能極好，材質(zhì)均勻，不存在脫水問(wèn)題。中密度板的性能接近于天然木材，但無(wú)天然木材的缺陷。 （ 2） 密度板主要缺點(diǎn)： ① 密度板的握釘力較差。 ② 重量比較大，刨切較難。 ③ 密度板的最大的缺點(diǎn)就是不防潮，見(jiàn)水就發(fā)脹。在用密度踢腳板，門(mén)套板，窗臺(tái)板時(shí)應(yīng)該注意六面都刷漆，這樣才不會(huì)變形。 雖然密度板的耐潮性握釘力較差，螺釘旋緊后如果發(fā)生松動(dòng)，不易再固定。但是密度板表面光滑平整、材質(zhì)細(xì)密、性能穩(wěn)定、邊緣牢固、容易造型，避免了腐朽、蟲(chóng)蛀等問(wèn)題 ,在抗彎曲強(qiáng)度和沖擊強(qiáng)度方面 ,均優(yōu)于刨花板 ,而且板材表面的裝飾性極好，比之實(shí)木家具外觀尤勝一籌。 主要用途 ： 主要用于強(qiáng)化木地板、門(mén)板、隔墻、家具等同 ,密度板在家裝中主要用于混油工藝的表面處理；一般現(xiàn)在 做家具用的都是中密度板 ,因?yàn)楦呙芏劝迕芏忍?,很容易開(kāi)裂，所以沒(méi)有辦法做家具。一般高密度板都是用來(lái)做室內(nèi)外裝潢、辦公和民用家具、音響、車輛內(nèi)部裝飾，還可用作計(jì)算機(jī)房抗靜電地板、護(hù)墻板、防盜門(mén)、墻板、隔板等的制作材料。它還是包裝的良好材料。近年來(lái)更是作為基材用于制作強(qiáng)化木地板等。 電鉆的使用和注意 電鉆的使用 （ 1） 鉆頭與夾持器應(yīng)適配，并妥善安裝。