汽车变速器翻转架设计的

1毕业设计任务书学生姓名分院机电工程学院专业、班级指导教师姓名职称从事专业 汽车 是否外聘 是否题目名称 汽车变速器翻转架的设计一、设计目的、意义1、设计目的本设计目是设计一种供汽车变速器拆装用的可翻转支架，该支架可以在作业过程中对变速器进行轴向任意角度的翻转，以便于对变速器进行拆装作业。该设计成果可以应用于汽车修理厂的变速器维修作业，也可以作为实验设备用于学院汽车结构实验室的结构培训教学中。2、设计意义本设计的意义在于培养和训练学生的综合知识和技能，包括查阅文献资料、市场调研、拟定设计方案、机构设计、参数设计和优化设计等，从而熟悉和体验产品设计过程并解决设计中的各种问题，并进一步提高机械设计能力和熟练使用 CAD 制图的能力。本课题是实用性题目，其设计成果具有推广应用价值，设计方案优秀者或创新性设计可考虑申请专利或开发成实际产品。哈尔滨远东理工学院学士学位论文II二、设计内容、技术要求1、设计内容本设计涉及翻转架支架结构、翻转机构、锁止机构、行走机构等主要机构以及机械强度的理论设计和结构设计。2、技术要求以普通小客车自动变速器为准设计，修改连接装置可以适应安装不同类型的变速器，翻转架以方便拆装作业为主设计，兼顾结构展示和教学用途，底部要有接油盘，防止拆装变速器时油水污染地面，结构设计合理、优化，小型化，要体现产品的独创性、实用性设计优势。三、设计完成后应提交的成果设计成果要达到学院规定的设计工作量，毕业论文要求 10000 字以上，全部设计图纸采用 CAD 绘制，符合工程设计标准和技术要求。所提交的设计论文、图纸、文档资料等必须符合学院的相关格式要求和质量要求，具体内容及要求以学院教务网上颁布的说明、模板、规范为准。1、毕业设计论文一份，10000 字以上；2、总体结构设计图一份，零号图纸一张；4、主要机构设计图一份，1-2 号图纸 2-3 张；5、全部设计文档、图纸及相关设计资料电子版光盘一张。四、设计进度安排2016 年 11 月 09 日 11 月 27 日：师生互选后，指导老师下达任务，学生收集资料，撰写并提交开题报告，列出论文大纲。2016 年 11 月 30 日 12 月 20 日：制定、论证可行方案，进行软硬件设计。2017 年 02 月 29 日 03 月 31 日：对设计进行验证、调试，撰写论文初稿，迎接其中检查。哈尔滨远东理工学院学士学位论文III2017 年 04 月 01 日 04 月 17 日：解决问题，完成论文二稿。2017 年 04 月 18 日 05 月 13 日：确定终稿，按规范对论文排版、输出和装订，准备论文答辩。五、主要参考资料1、市场调研和需求信息收集2、参考市场上同类产品，在现有结构和功能上有所创新3、借助互联网获取相关资料4、相关的设计手册或图书资料六、备注完成此项设计的学生要有独立思考和创新意识，有深入的学习和研究能力，设计方案优秀者或创新性设计可考虑申请专利或开发成实际产品。指导教师签字：年 月 日教研室主任签字： 年 月 日哈尔滨远东理工学院学士学位论文IV摘 要本文将设计一台汽车发动机以及变速箱拆装翻转架，主要的功用就是搬运转移。首先，本文将设计汽车发动机以及变速箱拆装翻转架的底座、升将台、旋转臂的结构，然后选择合适的传动方式、驱动方式，搭建拆装翻转架的结构平台；在此基础上，本文将设计该拆装翻转架的动力传输系统，包括蜗轮蜗杆的选择，重点加强传动部分的可靠性和拆装翻转架运行过程的安全性，最终实现的目标包括：底座的转向和制动，拆装翻转架的升降运动，拆装翻转架的角度旋转运动，能够应用于搬运与装配作业。关键词：拆装翻转架，蜗轮蜗杆传动，动力传输哈尔滨远东理工学院学士学位论文VAbstractThis paper is to design a car engine and gearbox assembly, the main function is to carry and move. First of all, this paper will design a car engine and gearbox assembly station, ascending, base, rotating arm structure, and then select the appropriate drive, driving mode, build disassemble bench structure platform; on this basis, the paper design of the disassemble bench power transmission system, including a worm gear selection, key strengthen the transmission reliability and disassembling operation process safety, the ultimate realization of the objectives include: the base of steering and braking, disassemble bench lifting motion, disassemble bench angle rotation motion, can be applied to the handling and assembly operations.Key Words: Disassemble bench， worm gear transmission, power transmission哈尔滨远东理工学院学士学位论文VI目 录摘 要 .IIAbstract.III目 录 .IV第 1 章 绪论.11.1 概述 .11.2 拆装翻转架的组成 .11.2 拆装翻转架的设计要求 .21.3 课题工作要求 .2第 2 章 机构总体方案设计.32.1 基本技术参数确定 .32.1.1 自由度 .32.1.2 坐标形式的选择 .32.1.3 规格参数 .42.1.4 有效负载 .52.2 运动方式 .5第 3 章 蜗轮蜗杆传动设计计算.63.1 选择蜗杆、蜗轮材料 .63.2 确定蜗杆头数 Z1及蜗轮齿数 Z 2.63.3 传动比 .63.4 确定蜗杆蜗轮中心距 a.63.5 蜗杆传动几何参数设计 .73.6 环面蜗轮蜗杆校核计算 .93.7 轴的结构设计 .113.7.1 蜗杆轴的设计 .113.7.2 蜗轮轴的设计 .123.8 滚动轴承的选择及校核 .13哈尔滨远东理工学院学士学位论文VII3.8.1 蜗杆轴滚动轴承的选择及校核 .133.8.2 蜗轮轴上轴承的校核 .14第 4 章 螺纹联接设计.164.1 螺旋传动的类型与特点 .164.2 滑动螺旋传动的设计计算 .17第 5 章 机架的设计.205.1 机架的基本尺寸的确定 .205.2 架子材料的选择确定 .205.3 主要梁的强度校核 .21致 谢.23参考文献.241第 1 章 绪论1.1 概述在设计自动变速器台架前我们必须学习掌握汽车发动机与自动变速器的相关知识，以及了解自动变速器在汽车内部的装配位置。熟悉自动变速器构造是理解自动变速器理论和设计方法的重要基础。我们设计制造这个自动变速器拆装翻转架架就是为了方便同学们拆装自动变速器，对自动变速器的内部构造有一个更加感性直观的认识，有助于更深入地学习理论知识。自动变速器拆装翻转架是进行拆装自动变速器实训的基础设备。我们将要设计的拆装翻转架是可移动式的，其特点是：操作方便安全，整个试验操作直观明了，易于操作者进行操作，提高操作者感性认识。本试验机架具有结构严谨，操作方便，制作成本低廉，实用等特点，适用于教学。本课题制作除了着重介绍自动变速器拆装翻转架子、及其连接件的选择安装、架子受力最大梁的强度校核外，同时还简单介绍了整个机架的协调布置，还有对自动变速器拆装架保养修复的一些内容。最后对整个实验拆装架总结了使用说明在指导老师的耐心指导与同组同学的共同努力下，该实验台顺利完成。同时，关双城等老师也给了我们很大的帮助，在此致以衷心的谢意！最后，期望老师对说明书中误漏之处予以批评指正。1.2 拆装翻转架的组成拆装翻转架主要由底座、升降机构和旋转机构三大部分组成。其组成及相互关系2如下图：图 1-11.2 拆装翻转架的设计要求本课题将要完成的主要任务如下:(1)拆装翻转架为专用辅助工具，因此相对于通用辅助工具来说，它的适用面相对较窄。(2)选取拆装翻转架的座标型式和自由度。(3)设计出拆装翻转架的各执行机构，包括:底座转向轮，制动轮的设计。为了使通用性变强，底座设计转向轮结构，不仅可以应用于拆装汽车大型发动机，在工业需要的时候还可以用做其他重型机构的搬移。(4)升降机构的设计本课题将设计出拆装翻转架的升降机构，包括螺旋元件的选取，传动齿轮的的设计，并绘出升降原理图。(5)拆装翻转架的旋转机构的设计本拆装翻转架拟采用蜗轮蜗杆进行控制旋转角度，本课题将要选取蜗轮蜗杆型号，可使拆装翻转架实现任意角度的调整！1.3 课题工作要求技术要求设计拆装翻转架，要求能够进行三自由度运动（转台旋转、转台升降和整体位移） ，其结构设计合理、简单、紧凑，动作要灵活，能够应用于搬运与装配作业。 3拆装翻转架可承受的发动机的重量为 25kg。第 2 章 机构总体方案设计本文的重要任务是完成拆装翻转架的设计，本章内容是围绕拆装翻转架机构设计任务来展开，介绍拆装翻转架执行机构设计思路。2.1 基本技术参数确定表示基本技术参数主要有自由度、坐标形式的选择、2.1.1 自由度自由度是指拆装翻转架所具有的独立坐标轴运动的数目，但是一般不包括手部（末端操作器）的开合自由度。自由度表示了拆装翻转架灵活的尺度，在三维空间中描述一个物体的位置和姿态需要六个自由度。拆装翻转架的自由度越多，越接近人手的动作机能，其通用性就越好，但是结构也越复杂，自由度的增加也意味着拆装翻转架整体重量的增加。轻型化与灵活性和抓取能力是一对矛盾， ，此外还要考虑到由此带来的整体结构刚性的降低，在灵活性和轻量化之间必须做出选择。工业拆装翻转架基于对定位精度和重复定位精度以及结构刚性的考虑，往往体积庞大，负荷能力与其自重相比往往非常小。一般通用拆装翻转架有 56 个自由度即可满足使用要求（其中臂部有 3 个自由度，腕部和行走装置有23 个自由度） ，专用拆装翻转架有 12 个自由度即可满足使用要求。此次拆装翻转架设计要求的工作方向为两个直线方向