【正文】 術(shù)師范大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 19 滾筒部分截面為圓環(huán)，壁厚 20mm，兩端側(cè)壁厚 20mm。兩端軸頸截面為實(shí)心圓，長(zhǎng)度 100mm，直徑 50mm。 強(qiáng)度校核 1） 彎矩的計(jì)算 NP 4 9 0 0 ??? ml ? mNPlM C ??? 159254 mNMM CD ??? 31855 2） 抗彎截面模數(shù)的計(jì)算 C 點(diǎn)截面為圓環(huán)，相關(guān)參數(shù) cmdcmD ?? ， ? ? 344 .129432 cmDdDW x ??? ? D 點(diǎn)截面為實(shí)心圓，相關(guān)參數(shù) cmd 6? 33 .22132 cmdW x ?? ? 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 3） 最大應(yīng)力計(jì)算 ? ??? ??? MP aWM xCC )( m a x ? ?)( m a x ???? ?? MP aWM xD 因此滿足強(qiáng)度條件。 滾筒中心距的設(shè)計(jì) 滾筒中心距 450mm。 滾筒中心距直接影響車輪安置角的大小。汽車車輪在滾筒上的安置角是指車輪與滾筒接觸點(diǎn)的切線方向與水平方向的夾角。試驗(yàn)過(guò)程對(duì)安置角的要求如下： (1)車輪帶 動(dòng) 滾筒以最大加速度加速時(shí)，不得駛出滾筒，以確定最小安置角； (2)當(dāng)臺(tái)架滾筒制動(dòng)后，保證車輛仍可駛出滾筒，以確定最大安置角。 由于本試驗(yàn)臺(tái)裝有舉升裝置，可以保證滾筒制動(dòng)后車輛駛出滾筒，因此，只需確保第一個(gè)條件滿足即可。 安置角除了與滾筒直徑、中心距有關(guān)外，還受到輪胎尺寸的影響。顯然，輪胎直徑越大，安置角越小，車輪越容易在檢測(cè)時(shí)駛出滾筒。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要盡 可能確保較大直徑的輪胎不駛出滾筒。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 29772021，最大的輪胎直徑 mmR 1290max ? 。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 21 機(jī)架的設(shè)計(jì) 機(jī)架是整個(gè)測(cè)試臺(tái)的支撐機(jī)構(gòu)，承載了全部試驗(yàn)臺(tái)以及被測(cè)車輛的重量。 圖 52 機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖 支撐軸承座型 鋼計(jì)算 圖 53 支撐軸承座型 鋼示意圖 1） 最大彎矩計(jì)算 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 22 NPmbmaml??????，， mNlbPaM ????? 322m a x 2） 最大靜應(yīng)力的計(jì)算 A. 若采用工字鋼，型號(hào)為： （ 126mm*74mm*5mm）， cmWx ? ， 熱軋工字鋼的材料為 Q235A，許用彎曲應(yīng)力 ? ? MPa158?? 。 ? ??? ??? MP aWM xCC )( m a x ， 因此滿足強(qiáng)度條件。 B. 若采用空心方鋼， 70mm*70mm，壁厚 3mm, 材料為 Q235A，許用靜應(yīng)力 ? ? MPa1761 ??? 。 ,7cma? , cmb? 344 cmabaW x ??? 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 ? ??? ??? MP aWM xCC )( m a x 因此滿足強(qiáng)度條件。 總支撐型 鋼計(jì)算 圖 54 總支撐型 鋼示意圖 1） 最大彎矩計(jì)算 NPmbmaml????，， mNlbPaM ????? 322m a x 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 24 2） 最大應(yīng)力計(jì)算 ? ??? ???? .)(m a x xCC WM 因此滿足強(qiáng)度條件。 軸承座的設(shè)計(jì) 軸承支承結(jié)構(gòu)的基本形式為兩端固定支承。受徑向和軸向載荷聯(lián)合作用的軸，多采用 深溝球 軸承面對(duì)面或背對(duì)背排列組成兩端固定支撐承?？梢栽诎惭b和檢修時(shí)，通過(guò)調(diào)整某個(gè)軸承套圈的軸向位置，使軸承達(dá)到所要求的游隙或預(yù)緊量。 圖 55 軸承座示意圖 舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 舉升器的前后缸蓋與氣缸的聯(lián)接采用雙頭螺柱，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工和裝卸。舉升器的氣缸為單作用活塞式氣缸，只有一腔可輸入壓縮空氣，實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 25 其活塞桿只能借助重力將其推回。單作用式氣缸行程較短，推力及運(yùn)動(dòng)速度均要求不高，因而氣缸采用 QGS 系列氣缸，內(nèi)徑為 320mm ,工作壓力為 — ，工作介質(zhì)為凈化的空氣，緩沖行程為 25mm。 圖 56 舉升器氣缸示意圖 滾筒支承軸承的選擇與校核 軸承選擇 由于檢測(cè) 過(guò)程中可能出現(xiàn)前軸在滾筒上側(cè)滑的情況，故軸承將承受軸向載荷作用力 徑向載荷 NF R 4 9 0 0 0 0 0 ??? 軸向載荷 NF A 2 9 4 0 9 0 0 0 ??? 根據(jù) GB/T 13563— 2021 的規(guī)定， 前滾筒啟動(dòng)力矩應(yīng)不大于 N m，換算為滾筒圓周力 NRMF t 2 ???? 選用軸承類型為單 列圓錐滾子軸承（價(jià)格較高）或深溝球軸承（價(jià)格便宜）。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 26 圖 57 深溝球軸承示意圖 軸承相關(guān)計(jì)算 1）若使用單 列圓錐滾子軸承，選用軸承的型號(hào)為 33212。根據(jù) GB/T 2971994得知：負(fù)荷系數(shù) fp=,徑向載荷系數(shù) X=1，軸向載荷系數(shù) Y=0，基本額定動(dòng)載荷C=1830665N,Cor=230000N,溫度系數(shù) ft=1，壽命系數(shù)ε =3。 其徑向當(dāng)量動(dòng)載荷 NYFXFfP arp 5 8 8 0 02 9 4 0 004 9 0 0 )( ???????? ）（ 校核軸承壽命的公式為 hPCfnL th 519)588001 8 3 0 6 6 51)(100060(10)(6010 66 ????? ? 經(jīng)計(jì)算此軸承不適用。 2）若使用深溝球軸承，選用軸承的型號(hào)為 UCP212,根據(jù) GB/T 7811995 得知：負(fù)荷系數(shù) fp=,徑向載荷系數(shù) X=1，軸向載荷系數(shù) Y=0，基本額定動(dòng)載荷C=17491853N,Cor=328000N,溫度系數(shù) ft=1，壽命系數(shù)ε =3。 其徑向當(dāng)量動(dòng)載荷 NYFXFfP arp 5 8 8 0 02 9 4 0 004 9 0 0 )( ???????? ）（ 校核軸承壽命的公式為 hPCfnL th 4 9 5 9)5 8 8 0 01 7 4 9 1 8 5 31)](1 0 0 060(10[))(6010( 66 ????? ? 經(jīng)計(jì)算此軸承 適用。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 27 6 總 結(jié) 車速表是提供汽車行駛速度信息的重要儀表， 為了保證行車安全，駕駛員必須按照車速表的指示來(lái)控制車速。為此，車速表本身一定要準(zhǔn)確可靠， 據(jù)了解，對(duì) 車速表檢測(cè)理論的研究很少，就更不用說(shuō)實(shí)際的檢測(cè)手段了。針對(duì)此種情況，本設(shè)計(jì)對(duì) 標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu) 及原理等進(jìn)行了一系列的分析，最后研究并開(kāi)發(fā)了 標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)的 檢測(cè)系統(tǒng)，有效的完成 車速表 的一體化檢測(cè)。 本設(shè)計(jì)所做的主要工作與結(jié)論歸納如下： 1. 基于對(duì)汽車 車速表示值誤差 的原理進(jìn)行研究，為 設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái) 提供了理論依據(jù)。同時(shí)，通過(guò)進(jìn)一步的分析，建立 標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái) 檢 測(cè)模型，利用其檢測(cè)得到車速表示值誤差 。 2. 利用 SolidWorks 軟件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，著重對(duì)車速表試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)系統(tǒng)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)，部分零件的選擇與校核進(jìn)行分析 ，如滾 筒的尺寸設(shè)計(jì) 、強(qiáng)度設(shè)計(jì)，機(jī)架強(qiáng)度設(shè)計(jì)、軸承座的設(shè)計(jì) 、舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ，滾筒支撐軸承的選擇與校核。并對(duì)以上設(shè)計(jì)做有相關(guān)計(jì)算。 3. 由于目前車輛類型繁多 ,加之不同類型的試驗(yàn)臺(tái)適應(yīng)范圍的限制 ,會(huì)造成不同結(jié)構(gòu)的車輛在不同的試驗(yàn)臺(tái)上的檢測(cè)值不同。因此 ,我建議 : (1)按承載質(zhì)量 ； (2)按汽車 的輪距 ； (3)按 氣囊的舉升力 ； (4)按 測(cè)速范圍來(lái)選擇相匹配車速表試驗(yàn)臺(tái)，尤其要重視及明確車速表 檢測(cè)方法。 本實(shí)驗(yàn)臺(tái)的外觀及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)均采用 Solidworks 制作而成，由于初次接觸此制圖軟件，故對(duì)軟件的一些功能掌握的還不夠全面，如 3D 曲面的繪制。通過(guò)本次設(shè)計(jì)，不僅對(duì) 標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn) 臺(tái) 的結(jié)構(gòu)、 功能及原理等方面有了一定了解，還掌握了一款繪制立體圖的機(jī)械軟件 。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 28 參考文獻(xiàn) [1] 交通部科技司 . 汽車綜合性能檢測(cè) . 上?？茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社， 2021 [2] 汽車綜合性能檢測(cè)技術(shù)概況 . Car/ , 2021 [3] 黃賢武，鄭筱霞 . 傳感器原理與應(yīng)用 [M]．成都：電子科技大學(xué)出版社， 2021 [4] 何光理主編 . 《汽車運(yùn)用工程手冊(cè)》 , 1997 [5] 鮑國(guó)華 ， 卞汝錦 . 滾筒式車速表試驗(yàn)臺(tái)示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定 [J]．上海計(jì)量測(cè)試， 2021 [6] JJ（交通） 004— 2021 滾筒式汽車車速表檢驗(yàn)臺(tái)檢定規(guī)程 . 2021 [7] 趙福堂編著 . 汽車電器與電子設(shè)備 . 北京理工大學(xué)出版社， 2021 [8] 曹家品 .現(xiàn)代汽車檢測(cè)診斷技術(shù) .清華大學(xué)出版社， 2021 [9] 陳煥江主編 . 汽車檢測(cè)與診斷 . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [10] 陳煥江 . 滾筒試驗(yàn)臺(tái)滾筒機(jī)構(gòu)技術(shù)參數(shù)的探討 .汽車研究與開(kāi)發(fā)， 1999 [11] 陳鳳仁 . 汽車檢驗(yàn)設(shè)備 . 北京：人民交通出版社， 1985 [12] 余志生 . 汽車?yán)碚摚本簷C(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [13] 崔靖，周忠川 . 汽車綜合性能檢測(cè) .上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社， 1999 [14] 余善成 . 滾筒式車速表檢驗(yàn)臺(tái)不確定度評(píng)定 . 《計(jì)量技術(shù)》 . 2021 年 11 期 [15] 陳家瑞主編 . 汽車構(gòu)造（下冊(cè)） . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021 [16] 楊紹林，金力群 .簡(jiǎn)明汽車檢測(cè)設(shè)備使用手冊(cè) .機(jī)械工業(yè)出版社， 1996 [17] 機(jī)動(dòng)車安全技術(shù)檢驗(yàn)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)匯編 . 公安部道路交通管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)主編 《 GB7258— 2021機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件 理解與實(shí)施》配套用書 , 2021 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2021屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 29