【正文】 (kg)110013027040902200130320409034001503804090450015040040905900150460409069001504604090考慮到飛輪系統(tǒng)的動(dòng)平衡以及飛輪軸所受到彎矩大小的情況，將飛輪系統(tǒng)作如下布置：（圖中質(zhì)量均為模擬當(dāng)量）圖 飛輪布置圖因?yàn)檎{(diào)節(jié)的距離較長，所以采用液壓調(diào)距，參考機(jī)械設(shè)計(jì)手冊221頁，其主要優(yōu)點(diǎn)如下，1）液壓傳動(dòng)的各種元件，可根據(jù)需要方便來靈活的布置；2）重量輕，體積小，運(yùn)動(dòng)慣性小，反應(yīng)速度快；3）操縱控制方便4）可自動(dòng)實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)5）一般采用礦物有位工作介質(zhì)，相對運(yùn)動(dòng)可自行潤滑，使用壽命長6）容易實(shí)現(xiàn)機(jī)械的自動(dòng)化，采用電液壓控制后，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操縱考慮到調(diào)節(jié)距離的需要，選用W7063系列輕型拉桿液壓缸。其主要參數(shù)如下：1）額定壓力 7 2）最大允許壓力 3）耐壓力 4）使用溫度 1080 5）傳動(dòng)介質(zhì) 常規(guī)礦物液壓油6）缸徑 637）受壓面積 8）速度比 9）允許行程為 1600mm10）活塞桿徑 36mm機(jī)架的豎擋板采用鑄造的形式，底板選用型鋼，焊接在豎擋板上。這樣便于鑄造，鑄造時(shí)的螺栓孔直徑為12mm,選用直徑為10mm的螺栓，這樣也方便各個(gè)零件的定位，工藝比較簡單，且成本低?？紤]到試驗(yàn)臺(tái)的移動(dòng)距離，初步選擇GGABA20型直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副，其移動(dòng)距離為1500mm，滿足設(shè)計(jì)要求，經(jīng)過計(jì)算試驗(yàn)臺(tái)的后滾筒系統(tǒng)總重為1372kg，當(dāng)為質(zhì)量最大的汽車檢測時(shí)，所承擔(dān)重量為750kg，所以總的重量為2122kg，考慮到各種因素，取2500kg, kN，考慮到安裝的要求，每對滾筒上共用兩根導(dǎo)軌，另外飛輪和電機(jī)各同一根導(dǎo)軌， kN，所以完全滿足設(shè)計(jì)需求。機(jī)架主要采取的是鑄造的形式，其中豎擋板和橫擋板分別鑄造，對于滾筒箱和飛輪箱，其軸承座就可以當(dāng)作該箱體的豎擋板，其中滾筒軸承座通過螺栓與橫擋板相聯(lián)接，地面采用混凝土結(jié)構(gòu)，設(shè)置地腳螺栓，前滾筒系統(tǒng)通過地角螺栓直接安裝在地面上，后滾筒機(jī)構(gòu)則是機(jī)架固定在導(dǎo)軌副的上方。導(dǎo)軌的下部則通過地腳螺栓與地面進(jìn)行固定，從而達(dá)到可移動(dòng)的目的，滿足設(shè)計(jì)的需求。5 實(shí)驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)零件的較核滾筒軸的設(shè)計(jì)滾筒軸受力如圖所示G為重力，取車重的1/4，則 （51） （52） （53）軸的初步選取 （54）所以暫取42㎜ 滾筒受力圖徑向載荷1垂直平面的受力如下圖 （55） （56） 滾筒徑向受力圖彎矩圖 滾筒徑向彎矩圖水平方向受力 滾筒水平受力圖 （57） （58）彎矩圖如下 滾筒水平彎矩圖水平與豎直方向的最大合成彎矩 （5—9）另一極值 （510）所以合成彎矩圖如下 滾筒合成彎矩圖扭矩圖如下所受的應(yīng)力如下 （511）因此，滿足設(shè)計(jì)要求第一根軸，初步確定軸徑由公式并根據(jù)變速器以及零件安裝的設(shè)計(jì)，由上面選定軸的最小軸徑為45㎜受力分析如下圖 第一根飛輪軸受力圖根據(jù)力矩平衡求出 （512） （513）彎矩圖如下扭矩圖其受的最大應(yīng)力為：（514）所以一軸設(shè)計(jì)滿足條件第二軸的校核初步確定軸徑由公式并根據(jù)變速器以及零件安裝的設(shè)計(jì)，選定最小軸徑為45㎜受力分析如下圖根據(jù)力矩平衡求出 （515） （516）彎矩圖如下扭矩圖其受的最大應(yīng)力為：（517）所以二軸也設(shè)計(jì)滿足條件設(shè)軸承工作5年，每年工作300天，每天工作8小時(shí)，即為12000小時(shí)先對軸承進(jìn)行校核設(shè)軸承選用圓錐滾子軸承30210，采用正安裝，其e=,Y=，由前面滾筒軸的設(shè)計(jì)知 （518） （519） 徑向載荷1垂直平面的受力如下圖 （520） （521）水平方向受力 （522） （523）所以軸承受的徑向載荷 （524） （525）軸向載荷，圓錐滾子軸承受徑向力會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部軸向力由 （526） （527） （528）因?yàn)椋? （529）所以2軸承被壓緊，1軸承放松 （530） （531）當(dāng)量動(dòng)載荷，因?yàn)? （532） （533） 所以 （534） （535） 軸承的壽命計(jì)算 （536）所以壽命滿足要求 設(shè)軸承工作5年，每年工作300天，每天工作8小時(shí)，即為12000小時(shí)先對軸承進(jìn)行校核設(shè)軸承選用圓錐滾子軸承30209，采用正安裝，其e=,Y=，由前面軸的設(shè)計(jì)知所以軸承受的徑向載荷 （537） （538）軸向載荷，圓錐滾子軸承受徑向力會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部軸向力由 （539） （540） （541）在靜態(tài)下進(jìn)行較核，因?yàn)? （542）所以1軸承被壓緊，2軸承放松 （543） （544）當(dāng)量動(dòng)載荷，因?yàn)? （545） （546） 所以 （547） （548）軸承的壽命計(jì)算 （549）所以壽命滿足要求 設(shè)軸承工作5年，每年工作300天，每天工作8小時(shí)，即為12000小時(shí)。對軸承進(jìn)行校核，設(shè)軸承選用圓錐滾子軸承30209，采用正安裝，其e=,Y=，由前面軸的設(shè)計(jì)知受力分析如下圖根據(jù)力矩平衡求出 （550） （551）所以軸承受的徑向載荷 （552） （553）軸向載荷，圓錐滾子軸承受徑向力會(huì)產(chǎn)生內(nèi)部軸向力 由 （554） （555） （556）在靜態(tài)下進(jìn)行較核因?yàn)? （557）所以1軸承被壓緊，2軸承放松 （558） （559）當(dāng)量動(dòng)載荷，因?yàn)? （560） （561）所以 （562） （563）軸承的壽命計(jì)算 （564）所以壽命滿足要求 因?yàn)檩S承在飛輪沒有接上時(shí)只是承受壓力，而接上后由于飛輪和軸轉(zhuǎn)速相同，故承受的是靜載荷，所以只需要校核她的靜載荷。設(shè)軸承工作5年，每年工作300天，每天工作8小時(shí)，即為12000小時(shí)，現(xiàn)對軸承進(jìn)行校核：對于向心軸承，徑向基本額定動(dòng)載荷 （565）其中：為載荷系數(shù)，試驗(yàn)臺(tái)為中等沖擊， 為溫度系數(shù), 因?yàn)闇囟刃∮?00，所以系數(shù)取1 P為當(dāng)量動(dòng)載荷 為軸承預(yù)期壽命對于滾子軸承有上述公式得 （566）N209和N210系列的圓柱滾子軸承，其分別為37800 N和28500N代入上述公式求得其動(dòng)載荷分別為3151N和2376N,所以軸承的設(shè)計(jì)滿足要求 液壓缸理論推力計(jì)算如下（1）活塞伸出時(shí)的理論推力： （567）（2）活塞