0366-发动机加速度过载模拟实验台设计【全套6张CAD图+说明书】
收藏
资源目录
压缩包内文档预览：
编号：986243
类型：共享资源
大小：10.17MB
格式：ZIP
上传时间：2017-01-14
上传人：hon****an
认证信息
个人认证
丁**（实名认证）
江苏
IP属地：江苏
30
积分
- 关 键 词：
-
发动机
加速度
过载
模拟
摹拟
实验
试验
设计
全套
cad
- 资源描述：
-
发动机过载模拟实验台
摘要：随科技的进步，世界各国对导弹的机动性能要求越来越高，但导弹在过载飞行过程中的受力比较复杂，为保证导弹产品的质量和可靠性，不会在机动过载飞行中失效，因而需要一种地面模拟装置，模拟导弹发动机飞行的过载。所以设计了发动机过载模拟实验台。
发动机过载模拟实验台是通过传动系统使固定在旋转架上的发动机转动而产生离心力，在过载情况下测试其某些性能参数的变化情况的机器。通过离心机可以实现发动机内的弹道参数、离轴加速度、壳体应变以及温度等的测量。
根据上述思想和原理，围绕方案的可行性、工艺制造的简捷性以及尽可能的低成本方面考虑，最后得出现行方案。本设计已通过生产部门确认，为此后的制造加工奠定了基础。
关键词：发动机 实验 旋转 离心加速度 设计
- 内容简介：
-
毕业设计（论文）开题报告 题目 加速度过载模拟实验台设计 一、选题的依据及 意义 ： 导弹等飞行器特别是对空发射等高质量、高精度的武器，它们有很高的要求：要有很好的机动性能，导弹的机动性能越好，要求它的整体结构强度就越高，承受机动过载能力越强，发动机的结构性能要求越高，像这种高科技武器，一般是要求没有质量问题，所以我们在生产使用前必须对一些参数进行实验性测试，这样才能保证它在高空过载情况下正常 放心使用，并且保证其误差在允许范围内，因此我们必须设计出相关的仪器来测试出其参数。 导弹在机动过载的情况下其壳体的受力比较复杂，它会受到很多方面的影响。主要有导弹的主翼压心（ F 主）、质心（ F 质）及尾翼压心（ F 尾）。 实践证明如果导弹发动机只做地面普通热试车试验，不研究在法向加速度作用下的性能，可能会导致导弹在机动飞行中失效。为保证导弹的产品质量和可靠性，必须设计和制作一套地面过载热试车系统，对导弹在法向加速度作用下的性能进行评价，用于指导产品设计和质量控制。 所以，综上所述，设计的机器不仅 要能满足地面的普通的热 试车试验，而且还要能在法向加速度作用下对飞行器进行性能的检测，不至于导弹在机动飞行中失效。 二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）： 导弹 是 20 世纪 40 年代开始出现的武器。 第二次世界大战 后期， 德国 首先在实战中使用了 弹 ,从欧洲西岸隔海轰炸 英国 。 一种亚音速的无人驾驶武器，射程300 多公里 ,很容易用歼击机及其他防空措施来对付。 最大射程约 320 公里的液体导弹，由于可靠性差及弹着点的散布度太大，对英国只起到骚扰的作用 ,作战效果不大。但弹对以后导弹技术的发展 起了重要的先驱作用。 导弹的气动布局是这样设计的：在导弹的红外导引头之后，紧接着有两组十字型翼面 。前面一组为固定的鸭式翼，后面一组用于俯仰和偏航控制。在俯仰和偏航控制翼面之后有一 对副翼，与自由滚转的尾部一起实现滚转稳定。在弹体的后段还有 4 片翼板与十字型尾翼连 接在一起，以在导弹进行大过载机动时对弹体后段起加强作用。因为在攻击末段，固体发动 机已快燃烧完，弹体后段实际上是一个空壳，如果没有这些翼板，在导弹进行大过载机动 时，弹体可能由于应力作用而解体。据认为，巨蟒 4 导弹可承受的最大加速度过载高达 70g，而美国的 M 却只有 35g。 三、 研究内容及实验方案： 研究内容： 1、了解该课题的特点以及发展状况 2、传动系统方案的设计、比较与确定 3、各零件设计、选择、计算以及图纸的初步绘制 4、工件的夹紧方案的设计、比较与确定 5、与生产部门讨论加工问题 实验方案： 方案一、用同步带传动，圆盘式转盘，使用 8 根支撑柱结构，工件采取倾斜摆放方式，整机高度较高 方案二、用同步带传动，圆盘式转盘，使用 8 根支撑柱结构，工件采取倾 斜摆放方式，整机高度较低， 但不利于拆卸 方案三、用齿轮传动，转盘结构为圆盘带转臂式，夹具直接装在转台上，取消刹车系统，整机高度下降 四、 目标、主要特色及工作进度 目标：要满足地面普通热试车试验，在法向加速度作用下对飞行器进行性能检测，不至于导弹在机动飞行中失效。 主要特色： 较好的制造工艺、传动效率高、过载的环境下能够自我保护、测量角度范围大、风阻方面考虑周到。 工作进度： 1、开题报告 3 月 31 日 2、总体方案设计 4 月 20 日 3、零部件的结构设计 5 月 11 日 4、计算与强度校核 5 月 29 日 5、外文资料翻译 6 月 4 日 五、 参考文献 1孙桓等主编 高等教育出版社， 2001 2濮良贵等主编 高等教育出版社， 2001 3成大先主编 化学工业出版社， 1997 4曹维庆等主编 机械工业出版社， 2000 5 E, of 980 1 目录 一 前 言 题的意义 . 1 国内外发展状况 . 2 文的主要内容 . 3 设计的特点： . 4 二 实验台的方案设计与选择 始数据及技术要求 . 5 测发动机数据 . 5 验台技术参数 . 5 台运动控制 . 5 体方案的设计 . 5 案 1 . 5 案 2 . 7 案 3 . 8 案选择 . 10 案的特点 . 10 方案之间的比较与选择 . 12 三 设计计算和校核 动机的选择： . 13 择电动机类型和结构型式 . 13 择电动机的容量 . 13 定电动机转速 . 14 动机的安装 . 15 带的选择与计算 . 16 动方式的比较和选用 . 16 算 . 16 轮的设计 . 19 轮设计的要求 . 19 轮 的材料 . 20 构尺寸 . 20 轮的形状和尺寸设计 . 20 轴器的选择和校核 . 21 途 . 21 点与选择 . 21 核 . 22 承的选择 . 22 述： . 22 2 点与选择 . 22 的选择 和校核 . 23 述 . 23 转平台与被动带轮的键的选择和校核 . 24 转平台的设计与校核 . 24 述： . 24 转平台的设计与校核计算 . 25 四 零部件的外形结构设计 体装配图 . 31 形 . 31 本数据 . 31 撑定架 . 32 形 . 32 本数据 . 32 轴 . 33 形 . 33 基本数据： . 33 转平台： . 34 图形 . 34 基本数据： . 34 轴承半盖： . 35 图形： . 35 基本数据： . 35 集流环套： . 36 图形： . 36 本数据： . 36 流环接头： . 37 图形： . 37 基本数据： . 37 安装圆板： . 38 图形： . 38 基本数据： . 38 五 润滑方式的对比及选择 滑油和润滑脂的比较 . 39 滑剂的选择 . 39 六 夹紧方案的设计与选择 件的夹紧的要求 . 40 案的比较 . 40 案 1 . 40 3 案 2 . 41 种方案的比较 . 42 小结 . 43 致谢 . 44 参考文献 . 45 外文翻译 . 46 1 一 前 言 题的意义 导弹等飞行器特别是对对空发射等高质量、高精度的武器，它们有很高的要求：要有很好的机动性能，导弹的机动性能越好，要求它的整体结构强度就越高，承受机动过载的能力越强，发动机的结构性能就要求越高，像这种高科技武器，一般是要求没有质量问题，所以我们在生产使用前必须对一些参数进行实验性测试，这样才能保证它在高空过载情况下正常放心使用，并且保证其误差在允许范围内，因此，我们必须设计出相关仪器来 测试出其参数。 导弹在机动过载情况下其壳体的受力比较复杂，它会受到很多方面的影响：导弹在机动过载情况下其壳体的受力比较复杂，假设导弹的主翼压心（ F 主）、质心（ 尾翼压心（ 分布是按图 1果控制导弹的俯仰、偏航是由 气舵或柔性喷管等产生的侧向力）来实现的，导弹在有大的离轴角度变向（如抬头）时其飞行轨迹如图 1 图 1弹机动过载下的受力简图 导弹在机动过载情况下产生的法向加速度对发动机的影响为： 1） 法向加速度对导弹机械结构的影响 一般机动性能好的导弹过 载高达几十个 g，在这种情况下弹体的弯曲变形非常明显，弯曲幅度在几十毫米甚至上百毫米（与导弹长度有关）。很显然这么大的变形势必影响发动机结构强度，甚至弹体可能会被折断；同时大变形也可能引起绝热层的脱粘等，增加了发动机着火、烧穿等的可能性。 2 ） 法向加速度对导弹发动机内流场的影响 法向加速度造成弹体的变形改变了发动机内部空间，内流场有很大变化，特别是 2 在发动机的后部形成折射使该处能量相对聚集，加速了此处绝热层的冲刷和烧蚀，增加了发动机烧穿的可能性。 法向加速度造成发动机燃烧室内的燃烧产物（特别是凝聚相组份）会 沿着法向方向有相对运动。也就是说此刻的内流场中燃烧产物分布的密度有很大差别，发动机燃烧室内法向方向一侧凝聚相产物的密度要大大高于另一侧，这种现象又加速了这侧的烧蚀。 法向加速度对导弹的影响结果如图 1 图 1法向加速度对导弹的影响示意图 实践证明如果导弹发动机只做地面普通热试车试验，不研究在法向加速度作用下的性能，可能会因此而导致导弹在机动飞行中失效。为保证导弹的产品的质量和可靠性，必须设计和制作一套地面过载热试车系统，对 导弹在法向加速度作用下的性能进行 评价，用于指导产品设计与质量控制。 所以，综上所述，设计的机器不仅要能满足地面的普通的 热试车试验，而且还要能在法向加速度作用下对飞行器进行性能的检测，不至于导弹在机动飞行中失效。 国内外发展状况 1 国内： 从目前我们在这方面的发展来看：总体上是逐步地向前发展的。从解放之初到现在，导弹的发射技术在这方面我们从一穷二白的基础上到现在的 100 多颗各式各样的卫星的升空无不体现出我门在这方面的成就，就如同我们的经济一样，一直持续稳步地前进，我国也逐渐成为卫星的发射大国，还有载人飞“太空之旅”的成功，从此， 我们应可以知道，我们在模拟控制方面取得了不少的成就。但是我们同样看到发展是困难重重的。目前，面临世界各国的在这方面的大量投入，我国也必须在这方面努力，我国一直在加大这方面的投入，特别是在近两年表现的尤为突出。可以说目前的现状是：虽然取得了不少的成绩，但发展步伐不是很快，我们必 3 须加快加大步伐向前走。 2 国外： 相对而言，国外在这方面，不管是发展历史、还是成绩都叫我国要长大。在上个世纪的四五十年代，诸如美国、苏联等军事强国在这方面就已经取得了巨大的成就，他们的卫星比我国发射得更远，载人飞船早就已经登上 了月球。经过近 50年的发展，可以说更始上了一个台阶。所以我们要看到他们的长处，利用尽可能利用的资源来发展这方面。 世界上到目前为止只有少数国家完全掌握固体发动机研制、生产、实验中的全部技术，中国在世界排名大概 5 和美国，俄罗斯等国家都很大的差距。这些国家在这方面的技术非常的先进，不过从目前掌握的情况来分析，尚无立式固体发动机的过载模拟实验台 文的主要内容 了解加速度过载实验台的结构特点、传动原理，为设计出好的方案奠定基石；了解国内外的发展情况， 参考有价值的经验和产品，以求设计出功能更健全，结构更简便的实验台。 较与确定； 拟定几个系统方案，充分理解各个方案的优缺点，对比这些优缺点，选出更符合实际，能充分满足要求的的方案，为具体的零部件设计确定方向。 择、计算以及图纸的初步绘制； 按选定好的方案，具体设计各个零部件的尺寸，材料的选用，制造方法等，并初步绘制出装配图。 轴承等的市场价格以及各零件的市场加工成本； 了解设计中需要的成品件的价格，比如电动机，轴承，键，螺 栓等，同时也要了解其他设计的零件的加工成本，从而估算设计产品的总体成本，尽量选用符合条件的低成本零件和成品件，以求充分节约成本。 纸的修改以及商定加工成本。 联系生产部门，根据这些生产部门的具体生产能力，适当的修改和替换不能加工的零件的图纸，同时与生产部分商定加工成本，以最终确定总的加工成本。 较与确定。 设计出几套发动机夹紧方案，充分理解各个方案的优缺点，对比这些优缺点， 4 选出更符合实际，能充分满足要求的的方案，以求能更方便的 对发动机进行安装和更精确的测量所需参数。 7外文翻译。 独立翻译一篇关于机械方面的英文文章，锻炼独立翻译英文能力。 设计的特点： 本低廉； 5 二 实验台的方案设计与选择 始数据及技术要求 测发动机数据 本试验台应该适应以下发动机试验要求： 过载模拟 （单台或双台发动机） 发动机不点火试验 发动机长度：小于 1200动机直径： 90 120动机重量： 15 20验台技术参数 最大离心加速度： 70g 旋转架承载能力：大于 1500N 台运动控制 转台采用变频调速方式，技术指标： 旋转架转速：小于 300r/转架启动平稳时间： 180S 电机额定功率： 面装有压力应变片，并且配有控制箱 具有安全措施保障人员安全 体方案的设计 案 1 方案 图： 6 图 2方案 1总图 组成： ； ； 轴； 承 ； 座； 传动路线及装夹方案分析： 传动路线： 21 22 20 19 14 10过联轴器带动减速器转动，减速器通过带轮和 固定在旋转平台上的发动机随旋转平台一起转动。 夹具方案：用了三处加紧装置，上夹紧装置和中夹紧装置是通过方形板块把工件和旋转轴连接在一起，采用的 是螺栓联接。下夹紧装置也是通过螺栓联接把把工件的底部和承力块固定住，承力块则是通过螺栓联接固定在旋转台上，于是这样就解决了工件的装夹。 实体图： 7 图 2 方案 1实体图 案 2 方案图： 图 2 方案 2总图 组成： ； 具； 轴； 座； 轮； 机； 8 传动路线及装夹方案分析： 传动路线： 22 21 20 19 10 7 6即即电动机启动，通过联轴器带动减速器转动，减速器通过带轮和 固定在旋转平台上的发动机随旋转平台一起转动。 夹具方案：用了二处加紧装置，上夹紧装置采用分离的两个夹紧半盖，并利用螺栓螺母联接来固定发动机，夹紧装置和撑杆焊接在一起，撑杆则通过其焊有的底座被螺栓螺母上紧而被固定在旋转平台上。下夹紧装置也是采用分离的两个夹紧 半盖通，并利用螺栓螺母联接把把工件的底部和承力块固定住，下夹紧装置和承力块通过销轴和开口销联接，承力块则是通过螺栓联接固定在旋转台上，于是这样就解决了工件的装夹 实体图： 图 2 方案 2实体图 案 3 方案图： 9 2方案 3总图 组成： 体； 筒； 杆； 杯； 传动路线及装夹方案分析： 传动路线： 24 5 4 13即电机通过联轴器带动齿轮轴转动，通过齿轮传动与齿轮轴配合的齿轮通过键联接带动垂直方向的轴转动，再带动旋转台转动。然后是固定在旋转台上的发动机随转台一起转动。 夹紧方案： 将夹具直接装在转台上，通过一个 90的调角架来实现的，上面同时安装刻有刻度的分度盘，测量的角度可以直接读出来。 实体图： 图 2 6 方案 3实体图 10 案选择 案的特点 案一的特点 方案一的主要特色是：结构简单、拆装方便、较好的制造工艺，并且使用同步带的传动可以提高传动效率，在过载的环境下能够起到自我保护作用，提高了使用的安全性能，并且可以能够较好的满足设计的要求性能。同时在 8 根支撑柱的支撑作用下，可以承担相当大的轴向载荷，这也为在实验台的安全性能方面起到了很重要的稳定作用，因为在轴向方向的力还是很大的，使用支撑柱而不是用箱体结构也不影响使用 带的传动方式的使用。其二，使用空心轴的同时不仅能够满足引出线的目的，同时也提高了轴的抗扭强度。其三、在测试件这一块，也有别于以往的水平和垂直放置的相对单一的摆放方式，但是同时这也对设计提出了更高的要求，因为还有考虑剃度加速度对测试件的影响。因此，可以说这套设计方案还是有其独特的地方。但是，也存在不少问题：第一、其中使用带的传动方式就有很大的问题，虽然能够一定程度上的自我保护，但是却也会造成当载荷稍大于一定值时，就会就出现带无法带动带轮的情况，无办法实现传动，这严重影响了测试件的测量范围；第二、由于体积庞大， 高度上近三米，这不仅会对造成隐患。因为高度过高，会造成整体受力的平衡性很难得到保证，一定程度上的摇摆不定，同时这样的设计回会对零部件的性能提出很高的要求，无形中也提高了成本。再者，也要求在安装该机器的地方征用很大的空间，无形中造成了成本的上升。第三、大轴承的使用也会造成一些不必要的麻烦，首先在无形中增加了制造成本，根据市面上提供的数据显示，这样的一个轴承在价格将近 2 万，同时我们还得考虑运输费用、安装的问题所带来的一系列费用。还有个最大的缺点就是当实验时风阻特别大，测量角度很有限。因此这样的选用有待进一步论证 ，在能不使用的情况下我们尽量不是用。 案二的特点 方案二除拥有方案一的特色：结构简单、拆装方便、较好的制造工艺，并且使用同步带的传动可以提高传动效率，在过载的环境下能够起到自我保护作用，提高了使用的安全性能，同时在 8 根支撑柱的支撑作用下，可以承担相当大的轴向载荷外，由于高度和夹紧装置的简化，在风阻方面进行了很大的改进，测量的稳定性也得到很大的提高，对零件性能的要求反而降低了，取消了刹车系统，简化了整体结构，同时对 11 可测量的角度范围也大大增加了，而且可以调整待测发动机离旋转平台中心的位置，这点 是一方案所不能做到的，但是因为这套方案需要很多套夹具，并且要在旋转平台上打上几组螺孔和铣两个长通槽（以适应多角度和多位置测量），但测量的角度还是比较有限，所以在测不同角度时，可能需要更换夹具，这样给拆卸方面带来不便，根据其机构仍然得使用特制轴承，这样的话成本仍然很高。 1 转盘的结构，从圆盘式变成圆盘带转臂式； 转盘的修改主要从三个方面来考虑： 能节省材料，降低成本。在减少了材料后首先肯定会降低成本，我们将通过铸造的形式来形成这样的形状，这样就能节省很多的材料。 降低 对下支撑架的性能要求，由于根据这个设计要求，还是有相当的重量，这样对支撑件和轴承等受力大的零部件有很大的要求，若能在这一块降低，都能为零部件的加工提供方便。 降低扭矩：过大的盘在高速的旋转状态下会产生很大的扭矩，这样很容易对零部件造成破坏，因此尽可能降低盘的直径以降低其产生的扭矩就成为该设计的更改的源动力。 2 夹具：将夹具直接装在转台上； 该夹具相对原先的固定架的特点是：结构简单、成本低廉、拆装方便。并且可以实现任意角度的测量，为测试在不同的角度状态的试件或是同一试件在不同的角度状态下的测试提供了 方便，它的这项功能主要是通过一个 90的调角架来实现的，上面同时安装刻有刻度的分度盘，测量的角度可以直接读出来。这套方案不仅可以在不同角度下测量，同时也可以在不同位置对工件的性能进行测量，在转臂上开了两边对称的方槽，并在方槽两边打了好几个孔，并且孔与孔之间是相通的，以便在不同位置测量时的移动，同时也在拆卸方面进行了很大的改良。而且相对而言，这种夹具的设计体积小、重量轻，这样不仅可以减少材料的使用而且同时也降低了对大轴承和支撑件的性能要求。 3 刹车系统：由原先的有刹车系统到取消刹车系统； 刹车的作用：刹车系 统原本是想在发生过载或是意外的情况下能够及时的停机，以免造成不必要的损失和提高安全性。 取消的理由：现在的理解是在这么快的旋转速度下，若是使用刹车系统，不仅在刹车的过程中会零件造成破坏，更有甚者还可能造成在零件的破坏后的飞溅。 4 整机高度：高度从 3167 降到 1800 ； 原因：整机的高度从 3167降到 1800，在机器的高速旋转过程中会有很大的扭矩，这对机器的稳定的性能会有很大的影响，特别在结构越大的情况下表现得更加 12 明显。因此高度的降低的优点是显而易见的：首先我们可以通过分析整机的稳定性方面来考虑， 开始的整机高度是超过 3000 ，不论是从支撑件是否能够很好的起到支撑作用，是否能够在这么高的结构中仍能保持良好的性能，其次还是从易发生倾倒的角度以及结构的稳定性方面来考虑，整机高度能够越低越好，况且整机的高度越高，同时也会安装板还有地基的性能提出了更高的要求，这都是尽量要避免的。 5 带传动改为齿轮传动； 齿轮传动的主要特点是效率高、结构紧凑、工作可靠、寿命长、传动比稳定。在常用的机械传动中，齿轮传动的效率最高，齿轮传动所需的空间尺寸一般较小，在设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠， 寿命高达 10 年以上。根据上述带传动的特点以及各方面考虑，显然齿轮传动要好一些。 6 轴承的成本大大降低 此方案的轴承受力不是很大，不用进行特制轴承，选用一般的轴承就能满足要求，现在用的轴承成本好像是在 450元左右，与前面的成本相比，简直是天壤之别。 。但这种旋转台由于结构尺寸的限制只适合用于小测试件的测试。 方案之间的比较与选择 这几个方案的设计，不论是从样式上还是从性能上，都能较好的满足要求。而且各有各自的独特之处和局限性。方案三较之于前两个方案在整体结构紧凑性、测量角度、整体结构稳 定性和降低制造成本方面的确有很大的改进，但结构紧凑也对各个零部件在精度等方面提出更高工艺要求，而且基于其结构尺寸它的测量范围较小，只适合测量小测试件，在这点上不及前两个方案； 方案二除了有方案一的特色外，在风阻方面进行了很大的改进，可测量的角度范围也大大增加了。综合考虑，方案二更加合理些。 13 三 设计计算和校核 动机的选择： 2 择电动机类型和结构型式 造、使用和维修方便，价格便宜，并且具有效率高、起动 转矩大等特点，适用于不易燃、不易爆、无腐蚀性气体的一般场所和无特殊要求的机械上。 照国际电工委员会（ 准设计的，具有国际互换性的特点。其中 Y 系列（ 动机为一般用途全封闭自扇冷式笼型三相异步电动机，具有防止灰尘，铁屑或其它杂物侵入电动机内部的特点， 作环境温度不超过 +40C，相对湿度不超过 95%，额定电压 380V，频率 50用于拖动无特殊要求的机械上，如机床、泵、风机、运输机、搅拌机、农业机械等。 择电动机的容量 动机工作时所需的功率 )( 由机械设计指导 1 1） 式中： 工作机所需的功率， )( 电动机到工作机间的传动总效率。 工作机所需的功率)(9550 资料：机械设计指导 1 3） 式中： T 工作机的阻力 矩， ； 工作机的转速， 工作机的阻力矩： T )( z 式中： 工作机的转动惯量， 2 14 工作机的角加速度，2 300 t =180s， sr a d0/0/2 ； 81i 21 + 22 = 14)7(444 4444444 6( 0 5( 744444 107(kg T= 55Nm 所以 550300155 =动总效率 : 由 机械设计指导表 1 2查得， 1 =动轴承的 传动效率 2 =速器的传动效率 4 动效率 3= = 1 22 3 4= 以 = 因电动机启动时的负载可能会 很大，我们在选用电动的时候，一方面我们得从计算的角度出发，通过相关的计算来确定所需的数据，另一方面我们又得从相似的设计模型中提取共性即采用类比法来确定所需的数据，比如说：电动机的额定功率，考虑到一些不确定的因数，我们该放大多少的倍数才能既满足安全性能而又不至于过大而浪费。因此在满足条件的基础上，相应的增大电动机的额定功率，以保证使用时的可靠性。确定电动机的额定功率为： P=6 后选 P=11 定电动机转速 3 同一类型、功率相同的电动机具有多种转速。如选用转速高的电动机，其尺寸和重量小，价格较低，但是会使传动装置的总传动比、尺寸结构和重量增加。选用速度低的情况刚好相反。因此，在综合考虑电动机及传动装置的尺寸、重量、价格，并且 15 根据传动比的需要，选用电动机的同步转速为： 1000 r 由根据 机械设计实用手册 选电动机的型号为： 6。具体参数如下： 电动机技术数据 动机的安装 2 型号 额定功率速r/堵转转 矩 最大转矩 1 970 3型安装型式尺寸 机座号 D F G E L K H 160L 42 12 37 110 645 15 160 B C C D A 254 108 330 325 225 385 254 安装图样 16 带的选择与计算 动方式的 比较和选用 4 带传动 带传动具有结构简单、传动平稳、造价低廉以及缓冲吸振等特点，在过载的环境下能够起到自我保护作用，提高了使用的安全性能。在近代机械中应用广泛。 传动 链传动具有中间扰性件的啮合的特点，它兼有齿轮传动和带传动的一些特点。与齿轮传动相比，链传动的制造和安装精度要求较低；链传动的受力情况较好，承载能力较大；有一定的缓冲和减振性能；中心距较大而结构轻便。与摩擦型带传动相比具有平均传动比准确；传动效率稍高；链条对轴的拉力较小；同样使用条件下，结构尺寸更为紧凑。 但是，它不能保证瞬时传动比恒定；工作时噪声很大，磨损后易发生跳齿；最主要是不适合使用于空间限制要求中心距较小以及急速传动的场合。这样将会对整个机构的紧凑性造成影响，因此，在可能有其它的传动形式下尽可能也不用链传动。 轮传动 瞬时传动比恒定；传动比大，可用于增速或减速；速度（指节圆圆周速度）和传递功率的范围大，可用于高速、中速和低速的传动；功率可以从 1100000动效率高；结构紧凑，使用于近距离传动等。 但是，齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵 ，且不宜用于传动距离过大的场合。如果在我设计的实验台上采用这种传动方式，基于实验台的结构只能采用开式齿轮传动，但开式齿轮传动工作条件不好，齿轮也容易磨损，且不适用于高速运动。 综合考虑所设计的实验台结构及各种传动形式的特点，我觉得用 V 带传动更好一些。 算 （按 机械设计相关公式计算 ） 由机械设计 中： 计算功率，单位为 P 传递的额定功率（例如电动机的额定功率），单位为 17 工作情况系数。 由于本次设计是实验台，载荷变动微小，每天工作时间 300，所以采用轮辐式。轮槽相关尺寸标准及公式同上表。 21 轴器的选择和校核 途： 联轴器主要用来联接轴与轴（或联接轴与其它回转零件），以传递运动与转矩。 点与选择： 2 联轴器的类型应根据工作要求选定。联接电动机轴和减速器高速轴的联轴器，由于轴的转速较高，一般应选用具有缓冲、吸振作用的弹性联轴器，现根据联轴器的类型和尺寸选择 轴器 38 82 85，它的主要特点是结构简单，维护方便，耐久性好，传递 转矩的能力大，具有一定补偿两轴相对便移和一般减振性能，相关图形、尺寸和各参数如下： 注： 1 材料为 35 钢、 2 材料为 ； 3 材料为 4 材料为 15、 35、 45钢； 5 材料为 65型号 公称扭矩 N m） 许用转速： nr/ 轴孔直径 孔长度 （ D 30 5000 38 82 160 22 转动惯量 （ S l 质量 0 72 8 核： 公称转矩： T=9550550m=m， 由机械设计表 14 1查得 得计算转矩为： =m=m， T； n 所以此联轴器符合要求。 承的选择 述： 滚动轴承是现代机器 中广泛应用的部件之一，它是依靠主要元件间的滚动接触来支承转动零件的。与滑动轴承相比，滚动轴承具有摩擦阻力小，功率消耗少，起动容易等优点 8 。 点与选择 根据设计的实验台的结构，旋转平台支撑板上可选用推力球轴承，来承担旋转平台及发动机及其固定架的重量，同时也承担部分旋转平台所受的径向力。 1）轴承结构如下图 23 图 5）基本尺寸：内圈直径 d=1000由于底座上的轴承既要支撑旋转平台及待测 件等部件的部分重量，（大部分重量被上支撑板上安装的推力球轴承承担）又要承受 V 带带动带轮旋转时产生的扭矩和轴向力，所以所选轴承要求承受径向载荷，又承受轴向载荷，根据其具体要求选择角接触球轴承，它可以承受径向和轴向（单向）载荷联合作用，其特点为能在较高转速下工作，接触角越大，承受轴向载荷能力大。 1） 轴承结构如下图 图 5）基本尺寸：内圈直径 d=340的选择和校核 述 键是一种标准零件，通常用来实现轴与轮毂之间的周向固定以传递转矩。外文翻译 原文： of 92006, N , 2 , v o., is in as in In a of is by In of ub as to In It is in of of in is to be It as of in of of of of to Up to in is of is of of of is 1. ub is is in to is to of of is do is to be in of it KF 938. th is it of 3. st is of is st nd is st rd is an nd of In of 2 ub o of a In is a in is a of by in of by rd a In is to nd 2. of in to is in s is is of is 1. be of is of is As of be is an is is on is to of to be of of of to be to of is 2. he is an of 3. On of a Y of a is by an X of is X to is as by be a a is on of is an of is on is by is on of a it is to of he by he is It is of a a a 3 a is a a of It to be of is on to of to is to is to n to of of in be It is to to in of is of of be of of an At be no in of so as to by of he is in is as a of , to in as or of To or it to on is at of of is he of . n to of a A At a at in at of of of In of It is It is on of of in is on of is to be In to a be to It of of of on of be be a be of t is to nd rd or As a it of of , of it is to a its to ew of t is by of in of of be in of be to be of it of of of is is of of is by EM so be in as of of be 1 2005(17):29 2 2003(162E):3236 3 001(10):914 4 001 (158):2630 10082 66821732 ： 正在进行的 2006 第七 届关于 前沿的设计和制造 的 际会议 ， 2006 年 6 月 19 日至 22 日， 中国 ，广州 模 锻技术 通过轴钉牢 装配 应用于 汽车轮毂轴承单元 肖云亚 1， 2，周志雄 1 和吕建民 3 1 中国 湖南大学 机械与汽车工程 2 中国 韶关大学 机电工程 3 中国 韶关 东南轴承有限公司 摘要 ： 最近，轴端 钉牢正在被 轮毂 轴承 单元 装配中所采用， 这 将 成 为科技发展趋势，并在将来 逐渐取代螺母 夹紧。 在一台由车床 改装过的 机器 上， 轴端 钉牢 轮毂单元 样品按 特定参数 通过模 锻技术成功的 被研制 。 一些试验证实，轴端 钉牢 轮毂单元的功能，比传统的 螺母夹紧的轮 毂 单元更完善 。 最后，关于模 锻技术 的 应用前景和进一步研究的方向 被 讨论。 关键词 : 轮毂 轴承 单元 ，模 锻， 轴钉牢，装配。 轮毂单元 轴承被广泛采用 于 轿车，因为他们都更轻和更强且易于安装。 在轮毂轴承 单元装配中 ， 轴钉牢夹紧 取代螺母 夹紧 ，成为 技术 趋势。 它被大部分国际著名的轴承制造公司所采用 。 然而， 工件的变形在钉牢的 过程 中 很复杂，很难加以控制。 它 导致 如结构的连接 部位变形 ， 支持刚度不足 ， 受力不均 ，旋转精度 降低 和 使用寿命减少的现象。 因而 易 导致 轮毂单元 失效。 到现在为止， 通过轮毂单元应用于轴钉牢的模 锻技术， 还不能很好的 掌握 。 在一些企业的 支持下模 锻技术 的初步研究已经 完成 。钉牢的 工艺和 装 备 问题已经 解决， 具有陷型边缘的 轴端 钉牢 轮毂单元 样品 制造成功。 1、 介绍 轮毂轴承单元是由几个部分组成 ， 即预调整和终身润滑。 准备安装和免费维 修的该单元最初 设计 是为了 使用 在 汽车和卡车 上， 以取代传统的圆锥滚子轴承 。 这种轮毂轴承单元不仅包括若干组成部分 ， 而且 整排车轮的 重量减少 了。 它们也 减少 了装配时间 ， 因为他们并不需要任何特殊的调整 。 每个单位 是独立的 ，并准备 用 螺栓 固定到 适当的 位 置。 这种 轴承历经 了三代， 自从 它在 1938年 被 第四代轮毂单元 目前正在开发但尚未批量生产 。 图 1举例说明 轮毂轴承单元 的结构 3 第一代轮毂轴承单元由 被一个外圈整合的 两个单排轴承 组成的，利用油封里边充满了黄油。 相比第一代 ， 第二代轮毂轴承单元更为轻巧和 小 型化 ， 它把 第一代轮毂轴承外圈整合成法兰 。 第三代轮毂轴承单元是 第二代轴承的一种改进类型， 其中内圈的 外侧是由 内圈 可以 旋转 的轮毂 单位和 轮毂 轴 整合为 一体 的。在这一代轮毂单元中，内置式高性能传感器类型有所增加 。 图 1 轮毂单元 轴承 为了进一步减少轮毂轴承单元 的 重量和体积，并提高其可靠性 近开发出一种新型 轴端 钉牢 轮毂单元 。在这种新的轮毂设计中，扣紧内圈和外圈的夹紧螺母一起被陷型边缘所代替。这种应用于轴钉牢的模锻是一种通过模锻使轮毂轴末端变形，轴承内圈的内侧和轴的特定部位通过这种变形而压紧的技术。 2、 过程和实验 模锻是一种应用 “ 摇动 锻造”过程。图 3 是 摇动 锻造的原理图。 放在中心点上一个加工件， Y 轴上是一个与 X 轴中心线呈 度的圆锥形的上模，这个上模转向 X 轴。这就给上模一个摇摆运动。工件随着上模的不断摆动逐渐成型。 被动轮 主动 轮 图 2 轴钉牢轮毂单元 模锻轮毂单元较之传统的螺母锁紧装配有几个优点。模锻轮毂单元节省了螺母。模锻轮毂单元比传统的螺母锁紧装配的尺寸更小，重量更轻。这种单元的结构更加紧凑。 汽车燃料消费量 也 减少 了 1。加紧力能被准确的控制在模锻过程中。那么部件误差的影响就能避免。预紧 力 的波动 大大降低 。当每个轮毂单元装配后经过最佳的预紧，轴承单元的使用寿命会增大。钉牢收紧是一种不可逆的装配。这种装配不会失败，虽然受载的轴承单元在转动的过程中会产生振动。轴的钉牢过程是能够完全根据实际情况“松或紧”的，而螺母锁紧是不可能做到的。因此轴钉牢能极大改进产品的可靠性和安全性。这个工艺能够节约制造轮毂轴承单元的成本和能量。由于简化了装配过程，整车成本进一步降低。 需要修整原则的运动通过一台车床可以实现。如图 4所示，一个旋转头被固定在车床的轴上。这个旋转头倾斜于加工件中心线 度并绕它旋转。加工件被固定在工作台上随液压驱动的拖曳板被调整在旋转的过程中，轴承组合件带动
- 温馨提示:
1: 本站所有资源如无特殊说明，都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
2: 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等，如果需要附件，请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
3.本站RAR压缩包中若带图纸，网页内容里面会有图纸预览，若没有图纸预览就没有图纸。
4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
5. 人人文库网仅提供信息存储空间，仅对用户上传内容的表现方式做保护处理，对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑，并不能对任何下载内容负责。
6. 下载文件中如有侵权或不适当内容，请与我们联系，我们立即纠正。
7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
人人文库网所有资源均是用户自行上传分享，仅供网友学习交流，未经上传用户书面授权，请勿作他用。
川公网安备: 51019002004831号