【正文】 52參考文獻(xiàn)[1] .第 4 ：機(jī)械工業(yè)出版社，2022[2] .北京：清華大學(xué)出版社，2022[3] ：清華大學(xué)出版社，2022[4] .第 2 :機(jī)械工業(yè)出版社，2022[5] ：化學(xué)工業(yè)出版社，2022[6] ：中國計(jì)量出版社，2022[7] V5 ：人民郵電出版社，[8] .第 4 ，2022[9] 孫志禮，馬星國，：科學(xué)出版社，2022[10] 鞏云鵬. ：科學(xué)出版社，2022[11] V5 ：機(jī)械工業(yè)出版社，202253附錄 A英文原文Automatic Dent Detection on Car Bodies Motivation and problem descriptionSheet metal of car bodies sometimes will have small defects, and these defects are very difficult to detect. In car manufacturing industry, these defects on sheet metal car bodies are very harmful to the quality of the products, but if they can be detected and remove on an early stage, a lot of repairing work will be saved. However, the defects such as small dents, pits, and small ripples are usually very difficult to be inspected by human eyes, and it is very inefficient and inaccurate using human detection, therefore it is quite necessary to design an automatic system that can effectively detect the defects on the sheet metal surface and mark their positions so that later repairing work can be easily carried out.An automatic dent detection system must meet the following requirements:1. The accuracy of the measurement system has to be on a sufficient level, because the size of the dents is usually very small.2. The detection must be very effective. It is more acceptable for the car manufacturers to improve the accuracy of their production systems rather than a long time waiting for a detection process to remove some small defects. The detection time for a single sheet metal car part should be less than 10 minutes.3. The system should be smart enough and can tell a dent from the artifact features on the car part. The car part is a manufactured ponent with specific features for functional and aesthetic purposes, such as folded lines, pockets and holes.4. The system should require the least of humaninvolvement.This kind。51致 謝本次設(shè)計(jì)能夠順利完成首先要感謝我的母?！蜿柪砉ご髮W(xué)，是她為我們提供了學(xué)習(xí)知識的土壤，使我們在這里茁壯成長；其次我要感謝汽車與交通學(xué)院的老師們，他們不僅教會我們專業(yè)方面的知識，而且教會我們做人做事的道理；尤其是指導(dǎo)我本次設(shè)計(jì)的梁繼輝老師，梁老師淵博的知識和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕虒W(xué)態(tài)度給我留下了十分深刻的印象,不僅指導(dǎo)我順利完成設(shè)計(jì),更讓我對汽車設(shè)計(jì)產(chǎn)生了濃厚的興趣使我受益匪淺；還要感謝相關(guān)資料的編著者和給予我們支持的社會各界人士。本設(shè)計(jì)按照設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算及校核，所得數(shù)據(jù)符合要求，CAD 裝配圖和零件圖均按照計(jì)算所得數(shù)據(jù)繪制，CATIA 三維圖是在 CAD 圖的基礎(chǔ)上進(jìn)行繪制的，尺寸、形狀都相同，最后的有限元分析計(jì)算的數(shù)據(jù)也在規(guī)定的范圍內(nèi)，強(qiáng)度符合要求。采用全浮式半軸 。50結(jié) 論動橋總成布置。 小結(jié)本章對驅(qū)動橋殼的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了選擇，并對其危險截面進(jìn)行了受力分析和強(qiáng)度校核。圖 應(yīng)力云圖圖 位移顯示 結(jié)果分析該驅(qū)動橋殼的本體材料是 QT40015,從材料手冊中查出其彈性模量 E=,泊松比為 .計(jì)算橋殼的靜強(qiáng)度的方法是將后橋兩端固定,在橋殼鋼板彈簧座處施加??8載荷,將橋殼兩端的凸緣盤全部約束,最大應(yīng)力為 ,在不考慮約束影響造成的局部過大應(yīng)力的情況下,應(yīng)力較大值分布在橋殼的鋼板彈簧座附近,遠(yuǎn)小于材料的許用應(yīng)力 300Mpa350Mpa。2GmF?圖 加載圖(3) 計(jì)算( 包括網(wǎng)格自動劃分 ),解方程和生成應(yīng)力應(yīng)變結(jié)果。 橋 殼 與 輪 轂 通 過 凸 緣 盤 來 連 接 ,所 以 我 認(rèn) 為 對 驅(qū) 動 橋 殼 的 約 束 可 以 近 似 的 看出 對 凸 緣 盤 的 全 自 由 度 約 束 如圖 所 示 。 靜強(qiáng)度分析1． 。 馮米斯應(yīng)力顯示。添加載荷。賦材。2GmF? 計(jì)算方法的局限性現(xiàn)代橋殼強(qiáng)度的傳統(tǒng)計(jì)算方法,只能算出某一斷面的應(yīng)力平均值,而不能完全反應(yīng)橋,它僅用于對橋殼強(qiáng)度的驗(yàn)算,或用作與其他車型的橋殼強(qiáng)度進(jìn)行比較,而不能用于計(jì)算橋殼上某點(diǎn)(例如應(yīng)力集中)的真實(shí)應(yīng)力值使用有限元法對驅(qū)動橋殼進(jìn)行強(qiáng)度分析,只要計(jì)算模型簡化得當(dāng),受力約束處理合理,就可以得到比較詳細(xì)的應(yīng)力與變形的分布情況,這些都是上述傳統(tǒng)計(jì)算方法所難以辦到的。 橋 殼 與 輪 轂 通 過 凸 緣 盤 來 連 接 ,所 以 我 認(rèn) 為 對 驅(qū) 動 橋 殼 的 約 束 可 以 近 似 的看 出 對 凸 緣 盤 的 全 自 由 度 約 束 。圖 驅(qū)動橋464 驅(qū)動橋殼的有限元分析 驅(qū)動橋殼的約束及受力分析因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)采用的是全浮式半軸,半軸只承受轉(zhuǎn)矩,而 輪 轂 又 借 用 兩 個 圓 錐 滾 子 軸 承支 承 在 驅(qū) 動 橋 殼 的 半 軸 套 管 上 。驅(qū)動橋一般由主減速器、差速器、車輪傳動裝置和驅(qū)動橋殼等組成,轉(zhuǎn)向驅(qū)動橋還有等速萬向節(jié)。44圖 輪 胎 主減速器及行星齒輪建模如 圖 。圖 半軸43 驅(qū)動橋殼三維建模驅(qū)動橋殼的主要功用是支撐汽車質(zhì)量，并承受由車輪傳來的路面的反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車架(或車身)；它又是主減速器、差速器、半軸的裝配基體()。圖 從動錐齒輪 半軸三維建模半 軸 是 差 速 器 與 驅(qū) 動 輪 之 間 傳 遞 扭 矩 的 實(shí) 心 軸 ， 其 內(nèi) 端 一 般 通 過 花 鍵 與 半 軸 齒輪 連 接 ， 外 端 與 輪 轂 連 接 。圖 從動錐齒輪齒形(3)旋轉(zhuǎn)平面，將齒形投影到這個平面上，在曲面上畫弧線，用 命令，得到圖。圖 半軸齒輪 從動齒輪建模 (1)用 曲 線 畫 出 齒 輪 毛 坯 草 圖 ， 利 用 旋 轉(zhuǎn) 體 得 到 毛 坯 ， 如 圖 。圖 差速器 齒輪的三維建模 (如圖 所示)。圖 主減速器殼 軸承三維建模設(shè)計(jì)中有兩種型號的軸承:分別是 30205。圖 主動錐齒輪(6) 經(jīng)過拉伸得到圖 。圖 主動主齒輪齒形輪廓(4)進(jìn)入形狀中 FreeStyle 模塊中,利用 命令在圓柱表面畫弧線，進(jìn)入草圖模塊,以小端為基準(zhǔn)進(jìn)入草圖,利用 命令，將齒形投影到小端面，重復(fù) 命令畫弧線，進(jìn)入零件設(shè)計(jì)模塊，利用 ，得到圖 。圖 主動錐齒輪齒坯36(3)將主動錐齒輪的齒廓線復(fù)制到草圖,經(jīng)過 。??135 主減速器建模 主動錐齒輪三維建模 建模過程(1) 利用 CAXA 軟件，輸入齒輪基本參數(shù)，即可得到齒形輪廓，得到圖 。6 消費(fèi)品另外，為了驗(yàn)證一種新的概念在美觀和風(fēng)格選擇上達(dá)到一致，CATIA 可以用數(shù)字化定義的產(chǎn)品模型，生成具有真實(shí)效果的渲染照片。??7CATIA V5 版本具有以下應(yīng)用特點(diǎn)： NT 和 UNIX 硬件平臺的獨(dú)立性4 專用知識的捕捉和重復(fù)使用CATIA V5 可用于不同的行業(yè)，并能適應(yīng)這些行業(yè)的應(yīng)用特點(diǎn)。在這個環(huán)境中，可以對產(chǎn)品開發(fā)過程的各個方面進(jìn)行仿真，并能夠?qū)崿F(xiàn)工程人員和非工程人員之間的電子通信。為了擴(kuò)大軟件的用戶群并使軟件能夠易學(xué)易用，Dassault System(達(dá)索系統(tǒng))公司于1994 年開始重新開發(fā)全新的 CATIA V5 版本。343 CATIA 三維建模 CATIA 軟件介紹CATIA 軟件是法國 Dassault System(達(dá)索系統(tǒng)) 公司開發(fā)的 CAD/CAE/CAM 一體化軟件?？慑戣T鐵橋殼取較小值，鋼板沖壓焊接橋殼取較大值,經(jīng)計(jì)算皆符合要求。bmb 為輪胎中心平面到板簧座之間的橫向距離，b=380mmWv=Wh=為一側(cè)車輪上的牽引力 Fx2 在水平面內(nèi)引起的彎矩，M=Fx2b=；F x2=G2 = ?TT 為牽引或制動時，上述危險斷面所受轉(zhuǎn)矩，T T=Fx2Rr=；WT= cm3Wv、Wh、 、分別為危險斷面垂直平面和水平面彎曲的抗彎截面系數(shù)及抗扭截T面系數(shù)。橋殼危險斷面通常在鋼板彈簧座內(nèi)側(cè)附近，橋兒端郎的輪轂軸承座根部也應(yīng)列為危險斷面進(jìn)行強(qiáng)度驗(yàn)算。在進(jìn)行上述三種載荷工況下橋殼的受力分析之前，還應(yīng)先分析一下汽車滿載靜止于水平路面時橋殼最簡單的受力情況，即進(jìn)行橋殼的靜彎曲應(yīng)力計(jì)算。我國通常推薦：計(jì)算時將橋殼復(fù)雜的受力狀況簡化成三種典型的計(jì)算工況，即當(dāng)車輪承受最大的鉛錘力( 當(dāng)汽車滿載并行駛與不平路面，受沖擊載荷)時；當(dāng)車輪承受最大切應(yīng)力(當(dāng)汽車滿載并以最大牽引力行駛和緊急制動)時；以及當(dāng)車輪承受最大側(cè)向力(當(dāng)汽車滿載側(cè)滑)時。 驅(qū)動橋殼的設(shè)計(jì)驅(qū)動橋殼的主要功用是支撐汽車質(zhì)量，并承受由車輪傳來的路面的反力和反力矩，并經(jīng)懸架傳給車架(或車身)；它又是主減速器、差速器、半軸的裝配基體驅(qū)動橋殼應(yīng)滿足如下設(shè)計(jì)要求：1)應(yīng)具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以保證主減速器齒輪嚙合正常并不使半軸產(chǎn)生附加彎曲應(yīng)力．2)在保證強(qiáng)度和剛度的前提下，盡量減小質(zhì)量以提高汽車行駛平順性．3)保證足夠的離地間隙．4)結(jié)構(gòu)工藝性好，成本低．5)保護(hù)裝于其上的傳動部件和防止泥水浸入．6)拆裝，調(diào)整，維修方便．31 整體式橋殼的結(jié)構(gòu) 整體式橋殼的特點(diǎn)是整個橋殼是一個空心梁,和剛度大,整體式橋殼可分為鑄造式,但質(zhì)量大,加工面多,制造工藝復(fù)雜,主要用于總質(zhì)量較大的貨車上. 橋殼的受力分析與強(qiáng)度計(jì)算汽車驅(qū)動橋的橋殼是汽車上的主要承載構(gòu)件之一，其形狀復(fù)雜，而汽車的行駛條件如道路狀況、氣候條件及車輛的運(yùn)動狀態(tài)又是千變?nèi)f化的，因此要精確地計(jì)算出汽車行駛時作用于橋殼各處的應(yīng)力大小是相當(dāng)困難的。?根據(jù)上式可計(jì)算得= =????????? = = MPa c?.24.3???????根據(jù)要求當(dāng)傳遞的轉(zhuǎn)矩最大時，半軸花鍵的切應(yīng)力[ ]不應(yīng)超過 MPa，擠壓s?應(yīng)力[ ]不應(yīng)超過 196 MPa，以上計(jì)算均滿足要求。pL ——花鍵齒寬，mm，在此取 。BD ——相配花鍵孔內(nèi)徑，mm，在此取 49mm。m。 半軸花鍵的強(qiáng)度計(jì)算 在計(jì)算半軸在承受最大轉(zhuǎn)矩時還應(yīng)該校核其花鍵的剪切應(yīng)力和擠壓應(yīng)力。由于硬化層本身的強(qiáng)度較高，加之在半軸表面形成大的殘余壓應(yīng)力，以及采用噴丸處理、滾壓半軸突緣根部過渡圓角等工藝，使半軸的靜強(qiáng)度和疲勞強(qiáng)度大為提高，尤其是疲勞強(qiáng)度提高得十分顯著。近年來采用高頻、中頻感應(yīng)淬火的口益增多。40MnB 是我國研制出的新鋼種，作為半軸材料效果很好。半軸的破壞形式多為扭轉(zhuǎn)疲勞破壞，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)盡量增大各過渡部分的圓角半徑以減小應(yīng)力集中。 計(jì) 算 較 核 得 ， 滿 足 條 件 范 圍 。?式 中 ， 為 扭 轉(zhuǎn) 角 ； 為 半 軸 長 度 ， 取 =1200/2=600mm， G為 材 料 剪 切 彈 性 模 量 ，?ll為 半 軸 截 面 極 慣 性 矩 ， lp=。m 在此取 Nm；T?　　　 ——半軸桿部的直徑，d=53mmd根據(jù)上式 ＝ ＝ MPa =(490～588) MPa?.????所以滿足強(qiáng)度要求。，使半軸起一個“熔絲”的作用。，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量增大各過渡部分的圓角半徑，尤其是凸緣與桿部、花鍵與桿部的過渡部分，以減小應(yīng)力集中。m2 T 全浮式半軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)28 ()????33~??