【正文】
平行。當要求電動機軸與輸出軸之間成 90176。當傳動比大,要求結(jié)構(gòu)緊湊時,可以選用蝸桿傳動,但蝸桿傳動效率較低,使用語短期間歇使用。 通過實驗臺要求實現(xiàn)的功能出發(fā),減 速器的選擇應(yīng)滿足實驗所需轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩,考慮到電動機和減速器連接簡便,故選用 YCJ 系列齒輪減速三相異步電動機( JB/T64471992)。 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 11 表 32 YCJ100相關(guān)參數(shù) 電動機功率 KW 輸出轉(zhuǎn)速 355 r/min 輸出轉(zhuǎn)矩 194 Nm 電動機代號 Y132M4 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 12 第四章 曲柄連桿結(jié)構(gòu)的設(shè)計 曲柄連桿機構(gòu)的組成及工作原理 曲柄連桿滑塊機構(gòu)由曲柄、連桿、導(dǎo)向桿組成。根據(jù)曲柄連桿滑塊機構(gòu)的運動規(guī)律,它可以為彈簧提供一定規(guī)律的正弦激勵的激勵。 圖 曲柄連桿機構(gòu) 為了滿足設(shè)計的需要須進行強度、剛度、穩(wěn)定性及可靠性等方面的設(shè)計和校核,而要滿足校核計算,依然要對曲柄連桿滑塊機構(gòu)進行動力學分析,曲柄連桿滑塊機構(gòu)是將電機發(fā)出的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)變?yōu)榇怪狈较蛲鶑?fù)運動的力。 曲柄連桿滑塊機構(gòu)可大致分為三類:中心曲柄連桿滑塊機構(gòu)、偏心曲柄連桿滑塊機構(gòu)和主副連桿式曲柄連桿滑塊機構(gòu),而中心曲柄連桿滑塊機構(gòu)應(yīng)用最為廣泛。曲柄采用飛輪 ,飛輪上有槽 ,連桿的一端通過小滑塊固定于槽中 ,其位置可沿槽方向改變 ,從而可改變連桿另一端 (聯(lián)結(jié)著工作臺 )的運動 行程 ,即 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 13 改變減振器的工作行程。因此 ,要設(shè)法消除系統(tǒng)整體慣性力。系統(tǒng)的質(zhì)量分解到兩節(jié)點上 ,化簡為 m m2。為此 ,考慮在轉(zhuǎn)盤上加一平衡質(zhì)量塊 m3,簡化模型如圖 4。下面對整個系統(tǒng)作動平衡 分析 : m m m3 分別受到慣性力 F F F3 系統(tǒng) y向慣性力之和∑ Ey=m1 yd1 +m3 yd3 =(m1 h+m3 H)X2 sinXt (41) 而 x向慣性力之和 ∑ Ex=m1 xd1 +m2 xd2 +m3 xd3=(m1 h+m3 H) X2 cosxt+m2 xd2 (42) 圖 曲柄 連桿力學模型 可見 ,若令 y向慣性力平衡 ,即∑ EFy =0,則由式 (1)可得 m1 h=m3 H (43) 而此時由式 (2)可知 ∑ EFx=m2 xd2 X0 (44) 即 x向慣性力不可能消除 因此 ,只加一個平衡質(zhì)量塊是無法同時消除 x 向和 y向的整體慣性力的。 進一步的分析可知道 ,要同時消除 2個方向的慣性力 ,必須在連桿延長線上再加一平衡塊 (m4,L),建立曲柄 連桿 雙平衡塊力學模型如圖 。 本系統(tǒng)中 ,m1 、 m2 、 h、 L 均為已知值 ,分別為 m1 = kg,h=50 mm,m2 = kg,l=400 mm。則 m4 =m2 = kg,m3 =m1 +m2 +m4 =21 kg。這 2 種 情況均給實際設(shè)計帶來問題。依據(jù)式 (3)可得 m3 =(h/H)m1 若取 H=h=50 mm,則 m3 =m1 = kg。這在設(shè)計上是較可行的。此外,聯(lián)軸器還具有補償兩軸相對位移、緩沖、減振以及安全防護等功能。剛性聯(lián)軸器或稱固定式剛性聯(lián)軸器,這種聯(lián)軸器雖然不具備補償性能,但有結(jié)構(gòu)簡單,制造容易不許維護、成本低等特點仍有其應(yīng)用范圍;撓性聯(lián)軸器又分為帶彈性元件的撓性聯(lián)軸器和不帶彈性元件的撓性聯(lián)軸器,前一類只具有補償兩軸相對位移的功能,后一類除具有補償位移的功能,還具有緩沖和減震的作用, 但在傳遞轉(zhuǎn)矩的功能上,因受彈性元件的強度限制,一般不及無彈性元件的聯(lián)軸器,帶彈性元件的聯(lián)軸器,按材質(zhì)不同又可分為:金屬彈性元件和非金屬彈性元件,金屬彈性元件的特點是強度高、傳遞轉(zhuǎn)矩能力大,使用壽命長,不易變質(zhì)且性能穩(wěn)定。 聯(lián)軸器的選擇 在選擇標準聯(lián)軸器時應(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。加之實驗臺在振動的環(huán)境下工作,因此采用彈性聯(lián)軸器。并且裝夾盡量要方便 快捷,同時要滿足國家標準 。 把夾具的夾具體下座以及上蓋做成一個因定直徑的通徑,與外徑相同內(nèi)徑不同的銅合金調(diào)整套配合使用,這樣對于不同的件只需更換調(diào)整套即可,另一個影響實驗的主要因素是試件外伸長度,不同型號的試件其實驗中臂長度也不同。當調(diào)定好試件懸臂長度以后,由下端凸輪鎖止裝置頂死,并用鎖止螺母鎖止,防止其在實驗中因振動松脫。 圖 61 夾具示意圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 19 第七章 減振器試驗臺機構(gòu)誤差分析 減振器示功機工作原理 如圖 所示 ,加力機構(gòu)由電動機、偏心輪、滑塊及連動桿組成 ,用于加力于減振器的活塞桿 ,使其往復(fù)運動。 曲柄轉(zhuǎn)動產(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)動的角速度ω ,n 為電動機的轉(zhuǎn)速 ,K 為粘滯阻力系數(shù)。在示功圖中 ,阻力是位移的二次函數(shù) ,示功圖是兩個扣在一起的拋物線。 圖 減振器機械部分示功圖 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 20 減振器試驗臺機構(gòu)誤差分析 由圖 所示機構(gòu)的運動分析可知 ,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。顯然隨曲桿比的減少機構(gòu)誤差降低。目前國內(nèi)此類試驗臺的曲桿比一般為 左右 ,因此由機構(gòu)誤差造成的試驗結(jié)果的差異則不容忽視。通過對減振器速度試驗臺曲柄 — 連桿機構(gòu)的動平衡分析 ,確定了平衡塊的質(zhì)量和位置 ,消除了系統(tǒng)整體慣性力 ,為確保該試驗臺的性能提供了保障。用曲柄連桿滑塊機構(gòu)把電機傳來的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)榛瑝K的往復(fù)直線運動,同時考慮到傳動軸的長度,故采用梅花型彈性聯(lián)軸器連接,并安裝兩個軸承支座來支撐傳動軸。用更換調(diào)整套的方法來實現(xiàn)不同型號活塞桿的測試,而夾具也是可以隨意調(diào)整,來滿足不同活塞桿的實驗要求。 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 23 參考文獻 [1]曾慶東 .《機動車減振器設(shè)計》 .北京:機械工業(yè)出版社, 2020. 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Mechanical excitation current testbed body style crankconnecting rod mechanism used as an incentive system, and have a crankconnecting rod mechanism of movement is similar to simple harmonic motion, body movement is the error generated by the crank connecting rod mechanism similar to the standard simple harmonic motion simple harmonic motion deviation. Such deviations include the displacement deviation, speed deviation and phase 本科生畢業(yè)設(shè)計(論文) 27 deviation, according to testbed structure connecting rod crank size can be calculated similar to simple harmonic motion simple harmonic motion with standard deviation, Harmonic pared with the standard, similar to simple harmonic motion of its peak speed of large, phase lag (small phase angle). Body movement will lead to error indicator of the characteristics of shock absorber, speed and other characteristics of the deviation. Characteristics of indicator deviation pensation. Institutions and ideals and the actual movement of the displacement error is manifested in the phase error, the error in the indicator diagram of the embodiment of the two, one reflected in the relative vertical axis asymmetric, that is not the biggest point of the damping force is now the location of zero displacement At the same time, curve diagram showing the side of full, full enough on the other side, which is not conducive to an accurate analysis of the internal shock absorber quality, and to this end should be in accordance with the laws of phase error pensation interpolation amendment。 feature point B displacement is zero, but the largest absolute speed。 D displacement of feature points to zero, but at the greatest val