毕业设计（论文）-拖拉机转向驱动桥齿轮磨合试验台设计

合肥大学 目录 中文摘要 英文摘要 1 引言 2转向驱动桥结构和试验的意义 向驱动桥的结构 5 验的意义 6 向驱动桥齿轮磨合试验台的发展现状 8 3拖拉机转向驱动桥齿轮磨合试验装置设计 9 计方案论证 9 计计算 10 径的计算 17 具体的设计 18 缸内径的计算 19 座结构 21 承座的加工工艺 22 冲装置 23 结论 25 谢辞 26 参考文献 27 合肥大学 拖拉机转向驱动桥 齿轮 磨合试验台设计 摘要 ： 本设计任务为设计一台拖拉 转向驱动桥齿轮磨合试验装置。在熟悉汽 车桥的结构的基础上，画出 拖拉机转向驱动桥齿轮磨合试验装置的工作原理图。根据需要的转矩和转数，计算出驱动端和加载端的需要的电机的 功 率和转矩 及相关参数，并逐步确定一些设备及零部件的型号及尺寸等参数。画出试验装置的装配图，并进行必要的校核，并最终确定零部件的型号及尺寸等参数。 本文对汽车转向驱动桥齿轮磨合试验台的总体结构进行了分析，对驱动端和车桥初定位端进行了自动对心的优化设计，并给出了电动机，联轴器和传感器等主要部件的选择方法。 在论文的最后，作者对自己的工作做了总结与展望。就试验台可能存在的问题以及设计过程中的若干问题还有自己的切身体会 ，提出了一些自己的看法。本说明书可以进一步加深读者对转向驱动桥齿轮磨合试验台的理解和认识。 关键词： 转向驱动桥； 齿轮磨合 ；夹具体；输送线 合肥大学 is to a in a on on of of of to of on of of on of on of of In On be a of a of on 合肥大学 1 引言 汽车 是由许多种零部件组成的复杂的机电一体化产品，对于产品开发所需的许多技术资料，目前尚不能通过计算而只能通过实验获得，因此有人说“汽车是试验出来的”。在汽车的各类总成中驱动桥式汽车传动系中一个重要的总成，国家行业标准规定：新设计或有重大改进的驱动桥定型生产，或进行产品质量考核时，应对驱动桥进行型式试验。可见，对驱动桥进行试验的重要性。 本设计任务是 设计一台拖拉机转向驱动桥齿轮磨合试验装置。采用 变频交流电机来模拟动力的输入， 通过联轴器，传感器将动力传入车桥输入端。 在车桥两端采用不同的加载方式来模拟汽车在行驶过程 中 的 不同 受力情况 。最终通过试验的数据来评定转向驱动桥齿轮磨合性能。同时，通过优化设计满足车桥输入端与驱动端的自动对心，降低了工人劳动强度和节约很大一部分时间。这次设计拖拉机转向驱动桥 ，主要是用于时间学习，锻炼学生查找和参考机械类资料，并进行自主设计机械结构的能力。 机械结构设计的任务是在总体设计的基础上，根据所确定的原理方案，画出试验装置的原理图 ，表达所需要实现的功能及大概的工作顺序。通过转矩和转数的计算确定电机，联轴器和传感器等设备的参数来具体实现试验台装置的总体安装图，并进一步细化部分传输段。 车桥两端模拟汽车受力过程，可以通过不同的加载方式来满足 ：一类分为开放式，另一类为封闭式，封闭式又分机械封闭式和电能封闭式两类。（ 1）开放式方案与封闭式方案相比，系统结构简单，技术含量低，但是系统输入的试验功率没有再回馈使用，几乎全部被加载装置消耗，耗能大，不宜进行大功率加载和疲劳耐久性试验。（ 2）机械封闭式功率流试验台在整个实验过程当中，扭矩被封闭在由两 个扭矩转速测量装置，一个扭矩加载装置，被试件 和陪试试件所组成的封闭机械系统当中，它不再对转速提供装置产生影响，电机所提供的动力，只是用于平衡系统运动过程中产生的摩擦损失及机械效率损失，从而降低了电机的功率消耗。与开式试验台相比，机械封闭式试验台最显著的有点在于节能，可以降低运行成本。但机械封闭式试验台由于增加了传动装置和伺服加载装置，组成相对较复杂，其价格比开式试验台要贵。（ 3）电能封闭方案是在原有开式试验台的基础上加一套动力回收装置，将系统消耗的能量通过电网加以回收，由于驱动桥，电机以及电控系统的效率都很 高，不但节能，而且减少了实验过程中的发热，使 合肥大学 试验台更加紧凑，可靠性和寿命大大提高。在试验过程中一些电机处于电动状态，而另外一些电机处于发电状态，电机的转速和扭转也可以通过电控系统很方便地进行调节。 在本设计中的加载方式是选用了电封闭加载方式。 在夹具设计过程中，对于被加工零件的定位、夹紧等主要问题，设计人员一般都会考虑的比较周全。尽量保证在正确定位保证工件的正确定位和测试精度。2 转向驱动桥结构和试验的意义 向驱动桥的 结 构 当前，汽车作为必不可少的交通运输工具，在国民经济和人们日常生活中发挥 着极其重要的作用。汽车工业是深加工综合产业，产业关联度大，技术密集度高，是发展国民经济的强大推动力。汽车工业代表了一个国家工业发展的最高发展水平，是集中了科技领域里新材料，新工艺、新技术、新设备，具有规模经济效益和高附加值的技术密集型产业。近年来我国的汽车工业取得了巨大的进步，但是同时也面临着巨大的风险和挑战。由于我国的汽车工业起步于上个世纪50 年代，产品质量差，厂家分散，技术水平低，整体工业水平的长期落后以及其他一些原因，与当今世界汽车工业的技术高度现代化相比还是长期处于较低水平 界发展现状相比，在生产与销售全球化、集约化、专业化及企业高度集中化等方面的发展主流形成了强烈的反差。近年来我国的汽车工业取得了巨大的进步 1994 年，汽车工业产业政策的颁布，标志着我国汽车工业进入一个全新的发展阶段。汽车产业组织结构开始得到调整，对零部件工业的投入有所加强，产品开发得到了重视，个人购车市场开始启动。我国汽车市场不断壮大，特别是加入 后，中国的汽车消费市场进入了一个蓬勃发展的阶段。 根据驱动方式的不同，车桥也分成转向驱动桥 、转向桥、转向驱动桥、支持桥四种。其中转向桥和支持桥都 属于从动桥。大多数汽车采用前置后驱动，因此前桥作为转向桥，后桥作为驱动桥；而前置前驱动汽车则前桥成为转向驱动桥，后桥充当支持桥。 转向桥的机构基本相同，由两个转向节和一根横梁组成。如果把横梁比作身体，转向节就是他左右摇晃的脑袋，脖子就是我们常说的主销，车轮就装在转向节上，仿佛脑袋上带了个草帽。不过，行驶的时候草帽转，脑袋却不转，中间有 合肥大学 轴承分隔开，脑袋只管左右晃动。脖子 主销是车轮转动的轴心，这个轴的轴线并非垂直于地面，车轮本身也不是垂直的。 转向驱动桥与转向桥的区别就是一切都是空心的，横梁变成了桥 壳，转向节变成了转向节壳体，因为里面了跟驱动轴。这跟驱动轴因被位于桥壳中间的差速器一分为二，而变成了两跟半轴。两个草帽也不是简单地套在脑袋上，还要与里面的两根半轴直接相连。半轴在“脖子”的位置也多了一个关节 万向节，因此半轴也变成了两部分，内半轴和外半轴。 图 2向驱动桥结构 验的意义 汽车试验技术研究工作是伴随汽车工业的建立和发展而逐渐成长起来。 社 会对汽车试验工程的重视程度越来越高。世界上每家汽车公司都有关于汽车的各种性能、安全、检测等试验。随着汽车工业的 发展，汽车的使用条件越来越复杂，对产品的性能、寿命、质量和成本等方面要求也越来越高，技术上许多新的发现和突破以及新的设计的或者是新生产的产品，即使在设计和制造上考虑的非常周 合肥大学 密，也都必须以试验测试为基础来检验。试验是帮助人们深入了解汽车在实际使用中各种现象的本质及其规律，并推动其技术进步的一种极为重要的方法。 汽车试验是保证产品性能、提高产品质量和市场竞争力的重要手段，因此近年来汽车企业非常重视试验研究工作，在产品技术领域设立专门的试验研究机构，投入的财力和精力越来越大，用于试验的设备、设施及手段越来越先进。 同时为了发展汽车理论、汽车制造及汽车的运输使用，试验的研究具有非常重大的意义。汽车的设计、制造过程始终离不开试验，无论是设计思想和理论计算、初步设计、技术设计、汽车定型还是在生产过程，都要进行大量的试验。 随着汽车工业的发展和社会文明的进步，出于专业化和协作生产的需要， 进行 了制定各种标准、规范的研究工作，其中包括汽车试验标准的制定，包括整车、专用车、发动机、传动系、制动系、悬架系统、转向系、车轮车身及附件、电子设备与仪表等方面的技术要求与试验方法，实验标准不同于一般性的试验方法，它具有一定的权威性、先进性、 通用性和相对稳定性。但是汽车试验在不同国家甚至不同厂家的试验规范可能不同，因此在查看某种产品的试验数据时，必须弄清他们试验所依据的规程或标准。 汽车试验总成与机构的各种不同类型的试验，可以按其用途、研究对象及运行试验的方法与条件来分类 如图 2示 图 2 合肥大学 其中按照汽车机构及总成体试验分类 ， 如果发动机除外 ， 可以分成传动部分、行驶部分、转向与制动部分。其中传动部分即汽车的传动系试验又可以分为离合器试验、变速箱试验、万向传动装置试验、驱动桥试验、主减速器试验等。 向驱动桥 齿轮磨合试验台的发展现状 转向驱动桥齿轮磨合 是汽车上的一个重要运行过程，对汽车的行驶性能有直接的影响。转向驱动桥齿轮磨合试验台通过加载装置可以模拟转向驱动桥在实际运行过程中的多种受载状态，通过驱动端电机来模拟汽车动力输入。 转向驱动桥齿轮磨合试验台是对转向驱动桥齿轮磨合进行综合性能测试的试验设备。通过试验来检验转向驱动桥齿轮磨合的性能，加工、制造、装配和调试的工艺性。对试验结果的深入分析将有助于了解和评定传动部件和装置的综合机械性能，同时也 为工程设计人员提供实践的参考资料和设计依据。随着机械 行业向着高速比、大功率、低噪音等方向飞速发展，人们对于车桥的性能提出了更高的要求。 转向驱动桥齿轮磨合试验从负载形式上，主要分为空载试验、部分加载试验以及全加载试验等。空载试验通常在转向驱动桥装配后进行试验，主要是检查转向驱动桥齿轮磨合以及各部件进行跑合，提高转向驱动桥齿轮磨合性能。部分加载和全加载试验台可在有载荷的情况下检测转向驱动桥齿轮磨合性能。这样更接近实际使用状况，能发现一些空载试验所检查不出来的问题 ，可有效控制其磨合性能。加载试验台，根据其加载部件的不同，又可分为机械加载和电加载等。 驱动桥齿轮磨合试验台从结构形式上，又分为开放式和封闭式梁总。目前，国内试验台绝大部分为机械封闭式试验台，这种试验台存在如下不足：（ 1）机械结构复杂，体积大而连接部分较多，因而容易引起各种有害振动和噪音，给试验样品附加各种有害弯矩和外力。既给试件和试验台的安装调整带来很大的困难，又使试验台试验控制精度不用提高。（ 2）这种试验台在试验过程中的转速也 不 可以通过电控系统，很方便地进行调节。 国外目前的试验以及淘汰了这种试验台，而改用机械开式的电封闭试验台。电能封闭方案是在原有开式试验台的基础上加一套动力 回收装置，将系统消耗的能量通过电网加以回收。由于驱动桥、电机以及电控系统的效率都很高，不但节能，而且减少了试验过程中的发热，使试验台更加紧凑，可靠性和寿命大大提高。在试验过程中一些电机处于电动状态。而另外一些电机处于发电状态，电机的转 合肥大学 速和扭转也可以通过电控系统很方便地进行调节。 3 拖拉机转向驱动桥齿轮磨合试验装置设计 计方案论证 向驱动桥齿轮磨合试验台的工作 原理 驱动桥齿轮磨合试验台通过变频调速电动机以一定的转矩和转速传递动力给被试车桥，使其中齿轮进行磨合。两端通过电机加载 模拟汽车不同的受力情况。通过数据采集装置、转矩转速测量仪 等的数据进行分析来得出齿轮磨合性能。 转向驱动桥齿轮磨合试验台通过电封闭为被测车桥模拟施加外部负荷。负荷的大小可根据试验方法确定。 计方案的选择 方案一 拖拉机齿轮磨合试验台的工作原理图如下图 2示： 图 3向驱动桥齿轮磨合试验台原理图 该原理图中驱动端电机通过联轴器、传感器、轴承座、法兰与车桥输入端相连，电机通过联轴器把功率和扭矩传动给传感器，进一步通过轴承座传递给车桥。两端加载电机通过联轴 器、传感器、顶针将动力传入车桥。这里必须先通过输送线将车桥运送到指定的位置，然后再通过夹具体将其升高早预定的位置，这是加载两端可以通过滑台将其进行连接。而驱动端则通过法兰将其两者进行连接。通过两个夹具体则可以达到自动对心的优化设计。 合肥大学 方案二 拖拉机转向驱动桥齿轮磨合试验台原理图如下图 2示： 图 3向驱动桥齿轮磨合试验台原理图 该原理图中驱动端电机通过联轴器、传感器、轴承座、法兰与车桥输入端相连，电机通过联轴器把功率和扭矩传动给传感器，进一步通过轴承座传递 给车桥。不同的是这个方案中不是采用的电封闭加载，而是选用了磁粉制动器来模拟外界动力。还是就是其两端不是用顶针来固定加载和车桥。 综上所述，选取方案一。因此，拖拉机转向驱动桥齿轮磨合试验台采用方案一进行设计计算。 术经济分析 所谓经济分析就是通过比较各种不同工艺 方案的成本，选出其中最为经济的加工方案。生产成本包括两部分费用，一部分费用与工艺过程直接相关，另一部分费用与工艺过程不直接有关。 本试验台从经济角度考虑要选择一个工艺成本较低的方案。但是也必须考虑到原理的合理性应该 选择方案一。方案一中的轴应尽量选短一点，轴承座、电机的底座和试验台底座可以采用铸件，这样可以减少材料消耗。 计计算 合肥大学 计计算的原始参数 转向驱动桥 输入端扭矩 T=速 n=500r/动桥减速比 i=5； 这里需要通过转向驱动桥输入端的扭矩和转速来确定驱动端的电机型号以及安装尺寸，进一步确定联轴器、传感器和轴承座等设备的型号以及安装尺寸。同时计算出两端加载所需电机的型号和安装尺寸。 动端电机的选择 根据试验的相关要求，本试验台选用变频调速电机 。 效、节能型调速电动机，专为匹配变频调速设计制造，是机电一体化的调速节能新产品。与其他调速方式相比 变频调速系统具有应用范围广、节能效果明显、调速性能好、起动转矩大、低频起动电流小、调速比宽、快速响应性优良、噪音低、振动小、运行可靠、维修方便等特点，能够保证电机长时间低速或高速运行，是目前交流调速方案中最先进的系统之一。广泛应用于数控机床的主轴的传动、纺织、化工、冶金、塑胶、轻工、造纸等行业的恒转矩、恒功率调速以及风机水泵等场合节能调速。 （ 1） 电机类型和结构的选择。根据转向驱动桥 齿轮磨合的实际试验条件，载荷特点，调速性能要求等确定选用交流变频调速电机。 （ 2） 电机容量及转速的选择 根据功率计算公式： /,及 9550/P 式中： 工作机实际所需的电动机输出功率， 工作机所需功率， 电动机至工作机之间传动装置的总效率； T 工作机 的阻力矩， N m; N 工作机的转速， r/ 把数据代人：0 N 00r/550= =0.9，以按工作要求和工况条件，选用上海南洋电机厂生产的交流变频调速电机。型号为： 其额定功率为 定转速为：750r/足所要求的 500r/ 时输出 70 N 对于 号电机的安装尺寸可从图 2 合肥大学 合肥大学 ： 机座号 安装尺寸 A B C D E FG K 90S 90 140 100 56 240 87 20 10 90L 90 140 125 56 240 87 20 10 100L 100 160 140 63 280 87 24 12 112M 112 190 140 70 280 87 24 12 132S 132 216 140 89 380 108 33 12 132M 132 216 178 89 380 108 33 12 160M 160 254 210 108 4210 128 37 15 机座号 外形尺寸 A C 1 D （ L（ 90S 40 180 88 155 24 173 190 13 400 340 90L 40 180 88 155 24 198 190 13 430 370 100L 45 205 103 180 23 198 245 14 465 395 112M 50 245 115 190 21 214 265 15 490 430 132S 60 280 135 210 32 214 315 18 525 475 132M 60 280 135 210 32 264 315 18 575 525 160M 70 330 163 255 28 266 385 22 645 590 160L 70 330 163 255 28 311 385 22 690 635 图 3机的安装尺寸 轴器的选择 传动系统中动力机的功率应大于工件所需功率。根据动力机的功率和转速可计算得到与动力机相联接的高速端的理论转矩 T；根据工况系数 计算联轴器的计算转矩 轴器 T与 n 成反比，因此低速端 T 大于高速端 T。 根据计算转矩 标准系列中可选定相近似的公称转矩 型时应满足 c。初步选定联轴器型号，从标准中可查得联轴器的许用转速 n和最大 合肥大学 径向尺寸 D、轴向尺寸 满足联轴器转速 nn。 初步选定的联轴器联接尺寸，即轴孔直接 ，应符合主、从动端轴径的要求，否则摇摇根据轴径 主、从动端轴径不相同是普遍现象，当转矩、转速相同，主、从动端轴径不相同时，应按大轴径选择联轴器型号。 根据动力机和联轴器载荷类别、转速、工作环境等综合因素，选定联轴器品种，根据联轴器的配套、联接情况等因素选定联轴器型式；根据公称转矩、轴孔直径与轴孔长度作校核验算，以最后确定联轴器的型号。在轴系传动中一般均存在不同程 度两轴线相对偏移，应选用挠性联轴器；当轴系传动中工作载荷产生冲击、振动时，则应选用弹性联轴器，从减振、缓冲效果和经济性考虑，宜选用非金属弹性元件弹性联轴器。 无弹性元件的挠性联轴器中性能较优的齿式联轴器应用较多，但是齿式联轴器在使用中经常存在如下的故障；齿面磨损严重，内圈产生轴向位移量较大，甚至不能啮合；发生断齿现象，联轴器对口螺栓折断等等。 有弹性元件的挠性联轴器因装有弹性元件，不仅可以补偿两轴间的相对位移，而且具有缓冲减震的能力，弹性元件所能存储的能量越多，则联轴器 的 缓冲能力越强； 弹性元 件的弹性滞后性能与弹性变形时零件的摩擦功越大 ， 则联轴器的减震能力越好。在试验台的主体中，还对各部件之间的联结 予以 特别的设计。因此，在转矩转速传感器的两侧采用高精度、高转速的弹性 膜 片联轴器，可以有效的满足上述要求。由于膜片联轴器有一定的柔性和弹性 ， 但又可在高转速下传递扭矩。使用膜片联轴器，相对降低了试验台安装、 调 试的要求，但又保证了试验台的运行，同时又便于安装，拆装比较方便。 （ 1）根据电机轴伸直径： d 电机 =42感器轴伸直径 :28 2）根据以上电机的计算可知：电机输出轴的额 定转矩为 70 根据 式中： T 公称转矩， N m； 工作情况系数； 取 人其他数据可得： 01时为了便于对轴向的夹紧，防止其轴向窜动。选择镇江启鸿机械有限公司生产的 弹性膜片联轴器。规格为 05。其公称扭矩为 420 N m。 合肥大学 图 轴器外形尺寸 矩转速传感器的选择 本试验台的驱动系统测控装置主要由转矩转速传感器来实现，本实验台选用的是 北京三晶型号为 转矩转速传感器。在安装中考虑到要保证转矩转速传感器的同轴度，因而在传感器的两端安装了膜片弹性联轴器，以保护传感器并保障系统的正常运转。 扭矩转速传感器在电动机、发电机、发动机、风机等众多的旋转动力测试系统中及数控机械加工中心、自动机床等机电一体化设备中已获得广泛的应用，本试验台选用北京三晶的转矩转速传感器来测量电机的转矩和转速。 传统的转矩传感器通常采用电阻应变桥来检测转 转矩信号，并采用导电滑环 合肥大学 来耦合电源输入及应变信号输出。由于导电滑环输入摩擦接触，因此不可避免的存在着磨损和发热。这样不但 限制了旋转轴的转速及导电滑环的使用寿命，同时由于接触不可靠，也不可避免地会引起测量信号的波动及误差的增加。本试验台选用的传感器采用两组特殊环形旋转变压器来实现能源的输入及转矩信号的输出，从而解决了旋转动力传递系统中能源及信号可靠地在旋转部分与静止部分之间的传动问题。该传感器还可同时实现旋转轴转速的测量，从而可方便地轴输出功率。因此，利用这样的传感器可实现转转速及轴功率的多参数输出。 在测试扭矩和转速的场合中，扭矩和转速是传动系统的重要参数，选用北京三晶科技公司的转矩转速传感器，它采用无接触式应变电测 技术测量旋转动力系统的转矩、转速和功率。选择传感器的量程是很重要的，如果量程偏小，则会严重影响到测量结果，超过量程的值则无法测量；量程偏大，则可能影响到测量精度，所以选择传感器 的的量程可以按以下公式计算： M=9550P/n 式中 M 转矩， P 功率， n 转速， r/ 代人数值计算可得： M=9550 50=感器的额定转矩应为 2 以选用转矩为200程的 就可以了。 合肥大学 图 3感器的外形尺寸 载方式 的确定和选择 根据 试验的相关要求，本试验台选用电封闭加载方式。电能封闭方案是在原有开式试验台的基础上加一套动力回收装置，将系统消耗的能量通过电网加以回收，由于驱动桥电机以及电控系统的效率都很高，不但节能，而且减少了试验过程中的发热，是试验台更加紧凑，可靠性和寿命大大提高。在试验过程中一些电机处于电动状态，而另外一些电机处于发电状态，而且这种功能还可以互换，即可以 模拟车辆下坡或减速时车轮带着 发动机转的模式（反托模式），电机转速和扭矩也可以通过电控系统很方便地进行调节。 加载端电机可按以下计算过程得到 : 驱动桥输出端： T=50 5=250 单 =125 N.m n=500/5=100r/ 得输出端功率 P=550=（ 125 100） /9550=估计传动效率为 得加载端电机的功率 ，选用上海南洋电机厂生产的交流变频调速机。型号为 其额定功率为 11额定转速为 750r/足所要求的 100r/时输出 140 恒定转矩。 规格 ( D A L h E B C 标准转速 最高转速 c 型键(b*l1*m*数量 ) 10、 20、 30、 40、50 18 85 150 224 32 123 58 72 62 12 6000 15000 6*32*6*1 100 18 85 150 224 32 123 58 72 62 12 6000 15000 6*32*6*1 200、 300 28 95 152 242 42 133 63 72 62 21 5000 10000 8*40*7*1 合肥大学 图 3载电机外形尺寸 径的计算 根据机械设计书上轴的扭转强度条件计算公式： 3 5 0 0 0 0式中 ： T 扭转切应力， T 轴所受的扭矩， 轴的抗扭截面系数， 3 n 轴的转速， r/ P 轴传递的功率， d 计算截面处轴的直径， T 许用扭转切应力， 根据机械设计书上表 15轴常用几种材料的 T 及0为 45#钢，所以取0A=110（ 30 5 5 0 0 0 0A T ） 所以 30 /n 把数据代入 31 1 0 5 . 5 / 7 5 0d =由于 轴上一端开有键槽，一端连接法兰，所以取 25 图 2的结构 合肥大学 由于轴基本不受径向载荷，只有两端传递扭矩，不必进行弯扭合成校核。 具体设计 本试验中存在两处使用到夹具体的位置 。 （ 1） 车桥放到输送线上是要有个定位装置，保证车桥有个正确的定位同时保证车桥到试验台是车桥的中心与固定的加载端的中心线水平。保证了自动对心的第一步。 图 3件上料夹具体 该夹具体采用 V 型块结构，安装于输送线工作台上。带有支撑块的底座与工作台相连，在其上通过螺栓连接 V 型块。通过 装配线的起吊装置将车桥吊人零件上料夹具体系统中，对其进行初定位、夹紧。 系统直接利用装配线的起吊装置，将装配好的车桥吊人零件上料夹具体系统的定位装置中，利用夹具体上的两个 V 型块定位，同时利用车桥上的两 个突出端来限定了其水平方向的移动。 （ 2）车桥到达试验台的正确位置之后，两端的夹具体装置将车桥固定，然后通过其中的汽缸将其顶起并脱离原来的定位装置，当到达与驱动端中心线同高的时候正好是汽缸推杆到达极限位置。这个时候既保证了车桥的定位夹紧也满足了自动对心的第二步。 合肥大学 图 3位夹紧装置 该夹具体 采用两个相对的 V 型块，利用滑台安装于加载工作台测端。 当车桥到达指定位置之后，通过滑台，两个 V 型块接触将车桥轴端夹紧，通过气缸将其固定，然后再通过下端的汽缸将车桥 提高脱离第一步中的夹具并起到的定位作用。 缸内径的计算 （ 1）本试验台通过汽缸来驱动滑台可以方便被试车桥的装卸，同时还便于对不同尺寸系列的车桥进行加载以完成相关磨合试验。 （ 2）汽缸所需的推力估算： F= 式中： F 所需推力， N； G 滑台的承重， N； f 导轨的摩擦因数（取值为 ; K 安全系数（取值为 （ 3）滑台的承重估算：查有关资料，钢的密度为， 的质量计算公式为： （ 4 6） 式中： M 质量， S 断面面积， L 长度， m； 合肥大学 密度， g/ 由式（ 4 6）算得拖板的质量： 兰的质量： 余部件质量估算后列出如下表格： 名称 质量（ 磁粉制动器 300 联轴器（ 2个） 感器 25 轴承座 45 万向联轴器 40 加载法兰 36 支撑板 100 拖板 120 其他 100 合计 780计算） 表 3滑台支撑质量估算表 （ 4）滑台所承受的重力 G；按公式（ 4 5）算出汽缸所需的 推力为： （ 5）根据需要选择 型号为： 63 400 A 合肥大学 图 3汽缸参考图片 （ N） 6（ N） 缓冲长度 （ 40 754 633 20 50 1178 990 22 63 1870 1682 22 80 3016 2721 32 表 3汽缸技术参数表 座结构 底座是一焊接结构，底下是一厚度为 25铸铁铁板，开有孔用于安装螺杆调节，螺杆与底部与地面连接的 台子相连，起到固定的作用。其上的台子是一个中空的结构，这样主要是为了节省材料。 合肥大学 图 3座结构 轨选型 G 系列线性滑轨 列线性滑轨，为四列式单圆弧牙型接触线性滑轨，同时整合最佳化结构设计之超重负荷精密线性滑轨，相较于其他之线性滑轨提升了负荷与刚性能力；具备四方向等负载特色、及自动调心的功能，可吸收安装面的装配误差，得到高精度的诉求。高速度、高负荷、高刚性与高精度化概念已成为未来全世界工业产品发展的趋势。 G 系列线性滑轨特点 （ 1） 自动调心能 力 来自圆弧沟槽的 合，在安装的时候，皆由钢球的弹性变形及接触点的转移，即使安装面多少有些偏差，也能被线轨滑块内部吸收，产生自动调心能力之效果而得到高精度稳定的平滑运动。 （ 2）具有互换性 由于对生产制造精度严格管控，线性滑轨尺寸能维持在一定的水准内，且滑块有保持器的设计以防止钢珠脱落，因此部分系列精度具有可互换性，客户可依需要订购滑轨或滑块，亦可分开储存滑轨及滑块，亦减少储存空间。 （ 3）所有方向皆具有高刚性 运用四列式圆弧沟槽，配合四列钢珠等 45 度之接触角度，让钢珠连到理想的两点接触构造，能承受来自 上下和左右方向的负荷；在必要时更可施加预计以提高刚性。 合肥大学 图 3轨外形 冲装置设计 本试验台的设计中，由于在车桥到达预定位置的时候很容易与驱动端接触发生碰撞，这个时候就需要在导轨的末端设计一个缓冲装置，在导轨在到达预定位置之前提前使其减速，防止发生碰撞。还有就是两个加载端也是在车桥到达指定位置的时候，通过导轨将其与车桥的两端发生接触，这个时候也很容易发生碰撞 影响实验。 在试验中的缓冲装置主要是通过在导轨底板和导轨压板上分别安装一个用螺栓和定位销固定的一个长方形，其上有一个螺栓。导轨压板上有一个放有 弹簧的一个装置，当其快到达指定位置的时候与螺栓接触，然后利用弹 达到缓冲的效果。其结构如下图 3 合肥大学 图 3冲装置 合肥大学 结论 本论文是结合“拖拉机转向驱动桥齿轮磨合试验台”的研制工作而撰写的。本论文的主要工作主要包括以下几个方面的内容： 首先 介绍了转向驱动桥的结构及试验的分类和意义 ，汽车试验台的发展现状。列举了国内外汽车试验的各种分类方法。 其次详细阐述了试验台的总体设计，讨论两种传动方案的优缺点。根据试验要求选择电机、联轴器、轴承、传感器等，然后再由功率、转速计算轴的直径。最后设计夹具结构，计算气缸和底座。 拖拉机转向驱动桥齿轮磨合试验台虽然已经研制完成，但是，作为一个检测试验的项目，还存在着一些需要进一步完善的地方。 （ 1）产品设计结构的可靠性研究，本文虽然从理论上设计是可行的，但应用到实际的工作条件中，产品的可靠性就有待研究了；（ 2）先进试验技术的系统化研究，本文 主要针对转向驱动桥齿轮磨合试验台的加载和夹具体的可靠性进行了研究，而对于广义上的转向驱动桥齿轮磨合试验台与当前先进的材料、控制、电气、计算机技术结合的应用方面还有待进一步分析和研究。由于各种原因，论文在这方面只作了一些初步研究，在今后的工作中，可以在大量检测实践的基础上，结合理论分析建立