快速轮胎充气机设计开题报告.doc

毕业设计（论文）开题报告课题名称快速轮胎充气机的设计学院专业班级学号姓名指导教师定稿日期2013年月日1快速轮胎充气机的设计1选题背景及其意义1课题来源随着时代的发展，汽车已经进入了寻常百姓家，汽车工业也经历了有史以来最高速的发展期，同时也对汽车制造业提出了更高的要求。快速轮胎充气机正是基于这样的状况下而产生的提高汽车轮胎装配效率的一种新型工具。2课题目的该课题的研究对于提高学生的工程能力，拓展生存空间有着非常重要的意义，以及为今后进一步研究快速充气机的研究做一个前期的准备工作，具有重要的社会意义。为了响应国家政策和社会学术界的需求，设计一种方便校内教学以及研究人员开发的教学型步进输送机，可以让研究人员基于现有的平台，简化了后续研究开发的程序，为机电一体化产品提供了原型，便于后续功能的开发和创新课题的创建，具有便于理解，便于实用，简单，操作多样化等特点。3课题意义随着人们生活水平的不断提高,目前，汽车工业的发展速度很快,传统的轮胎充气设备不能适应现代化生产规模的要求。研制与轮胎流水作业生产线配套的,机械化、自动化、节能高效的充气设备是现代化汽车生产企业亟待解决的实际问题。基于上述两个原因，我们有了研究基于单片机便携式自动控制充气机这一课题的想法，便携式自动控制充气机具有自动充气和放气功能，气压检测和气压预设功能，夜间照明、警示功能，体积非常小巧,性能高、无污染气体排放，适合您的车辆出差、远行，是各车主携带的应急必备工具。本文介绍了在设计制作自动充气机中的工作成果和经验总结。市面的充放气机大都不是自动的也不是气压可调的。随着人们生活水平的提高，小汽车将成为家家户户必备的交通工具。再加上生活节奏的加快，时间已是最宝贵的东西。显然市面上普通手动控制的充气机，将满足不了人们的需求，因此，我们就想到了做一件能够自动充放气的充气机。它能够给人们在使用过程中节省时间，同时又能够很方便的使用。因为它是全自动的，所以只要把电源一安上，再设定你所需要气压值，它就会自动地完成任务。并且在充/放气完成之后将自动停止。因此，研究一个能基于单片机自动控制的自动充/放气机是很有必要的。下面将对自动充气机的设计原理及设计方案思路（主要是涉及单片机控制的部分）做详细地介绍。22文献综述（国内外研究现状与发展趋势）轮胎是安全性与可靠性要求都很高的重要部件。都必须依靠轮胎的各种独特的功能。轮胎是起落架机轮的组成部分，具有气垫式缓冲器的作用，主要用途是在轮胎是在高负荷、高速度下使用，其下沉率（一般为30%35%）汽车轮胎，短时间内的温升也非常高，胎圈及胎肩几分钟内的温升可达到150摄氏度左右，所以轮胎只限于短时间、间歇使用。而且所充气体为空气，这是因为空气是惰性气体，热膨胀系数小，充空气的轮胎内的压力及温度变化较小，增加轮胎反应的Q度，增强汽车避震效果，改善轮胎弹跳的状况；充空气轮胎磨擦系数较小，与地面的摩擦力减少，提高了效率，降低了燃料费，使轮胎上的胎压均匀，起飞和降落过程中能更平稳、更安全，而且空气分子比氧气分子体积大，故泄漏量少。轮胎爆裂事故在国内外均有发生，从网上查到的结果来看，我国的大约每年发生一起，因此对轮胎内的压力各航空公司都有严格地规定。胎压过低会导致不正常磨损或轮胎内部损伤；胎压过高则会使得轮胎及轮胎圈较易受到不平路面的冲击而变形，甚至会导致爆胎。随着我国航空事业不断发展和军事力量的不断提升，我们国家的民用以及新型军用的数量也在不断的增加，给轮胎科学的、定量的安全充气也摆在了我们的面前，如果能够研发出准确的满足所有轮胎的自动充气设备，将会迎来大好的发展机遇。目前除少数几个维修厂具有进口的轮胎充气装置外，轮胎的充气工作主要是沿用多年来的传统方法使用冷气瓶直接对接于轮胎的气嘴如图1，没有采用先进的压力检测和压力控制技术，需凭维修人员的操作经验2来确定充气压力，要达到轮胎额定压力往往需经过多次的充气与测量过程，充气时间长，劳动强度大，且充气气压不受控、不稳定、不精确、可靠性差。由于充气压力由空气瓶提供，系统压力高，所以误操作可能会引发安全事故。此外，手动工作每次仅能对一个轮胎进行充、放气及泄漏检测，所以维修人员的劳动强度大，并且工作效率较低。3图1传统方法充气国外普遍采用自动充气检测装置完成轮胎的充气以及检漏工作。通过选择不同的型号、轮胎参数，一台自动充气检测装置可同时完成多个轮胎的自动充气、放气、循环检测泄漏等工作如图2，此外该装置还能够自动打印报表。还有的通过检测轮胎的压力从而计算出的重量，从而确定型号，给轮胎充气。3研究内容主机的功能结构随着汽车工业的发展，传统的轮胎充气工艺远不能适应现代化生产规模的要求。研制与轮胎流水作业生产线配套的，机械化、自动化、节能高效的充气设备是现代化汽车生产企业亟待解决的实际问题。设备由本体台架、液压传动系统、气动系统、微机测控系统等4部分组成。其中本体台架又由工作台、车轮传送机构、车轮定位机构、车轮卡紧机构、轮胎充气装置等5部分组成。4图2.1快速轮胎充气机的结构示意图工作原理本公开了一种与现用打气筒操作方式完全不同并装有安全阀的新型式轮胎打气机。它操作更省力、简便，工作效率提高，可避免轮胎打爆，适用于各种轮胎打气。其特点是：两个气筒内各放置一特制活塞体，并由一根推杆连接两活塞体，两个气筒的另一端，分别通过一个内装单向气门的弯管与一个过渡装气筒密封连接，在推杆的中点安装一个固定轴及轴套，与操作杆下端的开口滑头相配合，过渡装气筒上装设有安全阀。使用时，在安全阀上设定