毕业设计 --2014.5.21修改意见

1、毕业设计报告课题：汽车座椅电动滑轨的设计系 部： 电气工程系专 业： 机电一体化技术班 级： 机电111姓 名： 黄灿学 号： 1102043125指导老师： 杜治平20145目 录摘要 2第一章 序言 31.1 汽车座椅电动滑轨的的研究现状 31.2 技术要求 3第二章 电动滑轨的设计方案及传动的选择 52.1 设计构思 52.2 传动的选择 6第三章 电动滑轨的参数设计 93.1电机的选择 93.2蜗杆传动的设计计算 103.3 滚珠丝杠的设计计算 13第四章 电动滑轨重要部件的UG建模144.1 固定下轨道的建模 144.2 滑动上轨道的建模 14 4.3电机托板15 4.4 电动滑轨的

2、装配图 15结束语 17谢辞 18参考文献 20【目录根据后面内容的修改进行更新，另外自动生成目录，要不后面对不齐的】汽车座椅电动滑轨的设计摘要随着社会经济的发展，国民生活水平的提高，汽车已成人们不可或缺的交通运输工具。汽车产业占工业产值的比重也越来越大。随着改革开放以来，我国汽车工业取得了较大的发展，但与国外相比，还是有很大的差距，例如发动机、控制系统等核心技术还比较落后。未来汽车工业将逐步向燃油经济性、零排放、电子化、信息化和智能化发展。市场上对汽车安全和舒适性的要求也越来越高，配备有电动操控装置的座椅成为越来越多购车者的选择，作为与驾乘者密切接触的座椅来说尤为突出，其质量的好坏直接影响到

3、用户对整车的评价，直接影响驾驶员和乘客的舒适度,从而影响到驾驶员对汽车的控制，进而交通安全有很大影响。因此，汽车座椅电动滑轨必须满足调整的便利性和舒适性两大要求。对于本次设计，结合了现有的对汽车座椅电动滑轨的技术要求及企业对座椅电动滑轨的设计，制造工艺。本文主要对座椅的电动滑轨进行设计，并对滑轨的重要部件进行了校核，确保了其可靠性；同时用UG绘制其三维模型，以及Autocad绘制其装配图和零件图。关键词：汽车座椅，电动滑轨，滑轨设计 第一章 序言1.1 汽车座椅电动滑轨的的研究现状滑轨是汽车座椅的基本部件，其主要是实现连接车身与座位的连接功能、实现座位相对车身运动的运动功能和固定座位并相对车身

4、静止的固定功能。对应于滑轨的功能要求，一般由以下几部分组成：滑动调整装置组合、下轨组合、上轨组合。一般常见的滑动调整机构主要有：滑轨式、滑块式、滑杆式、齿轮齿条式和丝杠式等。座椅滑轨是座椅总成中最为重要的一个零部件，配合手动锁装置可实现座椅在水平位置的手动调节，配合电机和驱动机构可实现座椅在水平位置的自动调节。如果产品的驱动机构、调整机构以及上下滑轨存在缺陷，不可避免地会影响到滑轨运行的平顺性。我国在参照国外同类产品标准的基础上，也制定了相应的电滑轨技术标准：QC/T 831 2010乘用车座椅用电动滑轨技术条件，规定了相应的中性能技术要求和检测性能试验方法，如下。1.2 技术要求 一、一般要

5、求 1.滑轨总成应符合本标准要求，并按经规定程序批准的产品图样和技术文件制造。 2.零件外表面应光洁，无伤害性锐边、毛刺,无伤痕、裂纹等缺陷。 3 铆接和焊接部位应牢固可靠，无松动现象，焊接部位应光滑。 4 滑轨总成在操作过程中无异常响声发生。 5 零件表面应进行适当的防腐防锈处理或采用耐腐防锈材料。 6 各滑动表面应涂抹适量的润滑脂。二、 性能要求 1.滑轨行程 滑轨行程按供需双方商定的要求。 2.滑轨间隙单支滑轨的间隙应符合表1-1 规定。表1-1 单支滑轨间隙3.滑轨总成运行速度 滑轨总成水平方向的速度为10mm/s30mm/s，具有电动升降机构的滑轨，升降速度为3mm/s12mm/s。

6、 4 滑轨总成运行噪音 滑轨总成水平及升降运动时噪音应小于53dB(A)。 5 滑轨总成运行振动 滑轨总成负载操作时,振动加速度<5.88m/s2。 6 单支滑轨纵向锁止强度 单支滑轨纵向锁止强度向前应大于13 500N,向后应大于5 900N。 7 垂直锁止强度 具有升降功能的电动滑轨总成,垂直方向锁止强度应大于4 000N。 8 向后静载荷强度 单支滑轨静载荷强度应大于731N.m，滑轨总成静载荷强度应大于1 350N.m。 9 电动滑轨总成操作保护 滑轨总成在14.5V的电压下,运行滑轨到极限位置,滑轨总成应无异常现象发生,在12V的电压下, 滑轨总成应能从极限位置处开始运行。滑轨

7、总成过载时应有过载保护,过载到发生断电保护时间应不大于20秒。 10 交变载荷耐久性 滑轨总成在承受向前98N.m，向后245N.m的交变载荷后,应能正常工作，无明显变形和异常现象。 11 工作耐久可靠性 滑轨总成在负载667N座椅重量下，工作耐久试验后, 应能正常工作，无明显变形和机械损伤出现。 12 颠簸蠕动性能 滑轨总成应经100 000次的颠簸蠕动试验后，滑轨总成功能应正常，无裂纹产生。 13 高低温性能 滑轨总成经高低温试验后，滑轨总成无异常现象，且无油脂滴落等现象。速度、举升力变化不得大于25，噪音增加不得大于3dB(A)。 14 滑轨总成强度 滑轨总成强度应符合GB14167、G

8、B15083中的有关规定滑轨行程按供需双方商定的要求。 第二章 电动滑轨的设计方案及传动的选择2.1 设计要求及方案 本文主要对电动滑轨进行设计，电动滑轨的设计要求如下： 1.滑轨采用电机控制的方式 2.要求所设计的滑轨利于配合座椅的安装 3. 滑轨满足一定的尺寸要求，长宽不超过500mm×500mm本文电动滑轨的的设计构思主要结合了专利“一种车辆座椅电动滑轨”，专利号CN102211534A.其主要机构如下：图2.1所示图2.1 滑动导轨机构图本机构有固定下轨道1、滑动上轨道2、条状滚珠架3、丝杠4、涡轮箱5、电动机6、传动轴7和电动机托板8构成，滑动上轨道和固定下轨道之间形成的四

9、个空间置放条状滚珠架，丝杠的两端以支撑块固定在轨道上，丝杆设有涡轮箱，涡轮箱中的蜗轮与丝杆啮合，涡轮箱的顶部镶嵌在滑动轨道的内部固定槽中，电动机的传动轴与蜗轮联接，电动机与传动轴位于电动机托板之上，电动机托板的两端固定在左右滑轨结构的滑动轨道上。机构的工作原理：电动机6正转或反转，通过传动轴7带动涡轮箱5中的蜗轮51转动。由于蜗轮51与丝杠4啮合，涡轮箱5沿丝杠4前或后滑动，进而带动滑道上轨道2前后移动，带动其上的车辆座椅调整前后距离。2.2 传动的选择经相关资料，查的座椅滑轨的的距离总长为230mm,其中向前140mm,向后90mm.滑轨总成水平方向的速度为10mm/s30mm/s，单支滑轨

10、，前后，载荷100N, 间隙<0.35mm。传动，一般包括：齿轮传动，螺旋传动，空间连杆传动等，对于本文中的设计和应用场合，采用齿轮传动和螺旋传动。本文结合其特点，采用蜗杆传动，主要是蜗杆的交错轴传动的主要形式。交错轴传动的主要形式，轴线交错角一般为90°。蜗杆传动可获得很大的传动比，通常单级为880，用于传递运动时可达1500；传递功率可达4500千瓦；蜗杆的转速可到3万转/分；圆周速度可到70米/秒。蜗杆传动工作平稳，传动比准确，可以自锁，但自锁时传动效率低于0.5。蜗杆传动齿面间滑动较大，发热量较多，传动效率低，通常为0.450.97。滑动螺旋传动根据本文的设计，采用滚珠

11、丝杠的滚动螺旋传动。用滚动体在螺纹工作面间实现滚动摩擦的螺旋传动，又称滚珠丝杠传动.滚动体通常为滚珠，也有用滚子的。滚动螺旋传动的摩擦系数、效率、磨损、寿命、抗爬行性能、传动精度和轴向刚度等虽比静压螺旋传动稍差，但远比滑动螺旋传动为好。滚动螺旋传动的效率一般在90%以上。它不自锁，具有传动的可逆性；但结构复杂，制造精度要求高，抗冲击性能差。它已广泛地应用于机床、飞机、船舶和汽车等要求高精度或高效率的场合。滚动螺旋传动的结构型式，按滚珠循环方式分外循环和内循环。外循环的导路为一导管,将螺母中几圈滚珠联成一个封闭循环。内循环用反向器，一个螺母上通常有24个反向器，将螺母中滚珠分别联成24个封闭循环

12、，每圈滚珠只在本圈内运动。外循环的螺母加工方便，但径向尺寸较大。为提高传动精度和轴向刚度，除采用滚珠与螺纹选配外，常用各种调整方法以实现预紧。第三章 电动滑轨的参数设计3.1电机的选择整个传动过程中的传动总效率： 根据机械手册： 联轴器的传动效率1=0.99蜗轮蜗杆的传动效率2=0.8 滚珠丝杠的传动效率3=0.95 总效率：=123=0.7524根据设计要求，滑轨滑动过程中，设计载荷为3000N，所需的额定功率 电动机的输出功率： 由于滑轨的前后移动主要是通过丝杠传动的，根据乘用车座椅用电动滑轨技术条件的相关要求，设计时，选用滑轨总成水平方向的为20mm/s，即丝杠的最大移动速度为20mm/

13、s.初步设计时，丝杠的转速与蜗轮的转速相同，丝杠的直径为10mm. 根据 ：滚珠丝杠的导程 ：滚珠丝杠的最大移动速度：滚珠丝杠的最高转速； : 传动比 带入得： 蜗轮蜗杆的传动比为820 电机转速为15283820m/s根据的电机的输出功率和电机的转速，结合其在汽车上的应用场合，选择70SZ09F直流型电动机，参数如下: 表3.1 电机的参数型号转矩/Mn.m转速/r/min功率70SZ09F108180020.0传动比及各轴的转速、功率： 电机的转速为1800r/min，而实际初步的丝杠的转速为191.7r/min.传动比的初步定为9.0.蜗轮直接和滚珠丝杠相联接，传动比为1.由于蜗杆与电机

14、主轴是通过联轴器相联接 蜗杆的转速 n1=1800r/min 丝杠和蜗轮的转速 n2 = n1/i=164 r/min 3.2 蜗杆传动的设计计算(1)选择蜗杆传动类型及材料的选择 根据GB/T100851988的推荐,采用渐开线蜗杆(ZI)。考虑到蜗杆传动功率不大,速度只是中等,故蜗杆采用45钢;并且蜗杆螺旋齿面要求淬火,硬度为4555HRC，具有效率高,耐磨性好。蜗轮用铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造。为了节约贵重的有色金属,仅齿圈用青铜制造,而轮芯用灰铸铁HT100制造。(2)按齿面接触疲劳强度进行设计根据闭式蜗杆传动的设计准则,先按齿面接触疲劳强度进行设计,再校核齿根弯曲疲劳强

15、度。传动中心距 (1)作用在蜗杆上的转矩，按，取效率=0.8,则= (2)确定载荷系数K因工作载荷有轻微冲击,取载荷分布不均系数=1;由选取使用系数由于转速不高,冲击不大,可取动载系数;则(3)确定弹性影响系数因选用的是铸锡磷青铜蜗轮和钢蜗杆相配,故=160。(4)确定接触系数先假设蜗杆分度圆直径和传动中心距的比值=0.45，查得 =2.6。(5)确定许用接触应力根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCuSn10P1,金属模铸造, 蜗杆螺旋齿面硬度>45HRC,可从查得蜗轮的基本许用应力=268。由应力循环次数寿命系数则(6)计算中心距根据 取中心距a=30mm,因i=18,故取这时=0.4，查得接

16、触系数=2.47因为=,因此以上计算结果可用。(7)蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸(1) 蜗杆模数m=1,分度圆直径d1=12mm.轴向尺距mm;直径系数;分度圆导程角蜗杆轴向齿厚(2) 蜗轮取Z1=2,蜗轮齿数18;变位系数;验算传动比蜗轮分度圆直径=18mm蜗轮喉圆直径=20mm蜗轮齿根圆直径=16mm蜗轮咽喉母圆半径mm=20mm图3.1 蜗轮零件图3.3 滚珠丝杠的设计计算根据前面的设计计算，满足传动条件，故选择丝杆直径d=10mm，螺距p=2mm,根据本设计的要求，丝杠的长度大于240mm,本文设计长度260mm,两端用支撑架支撑。3.4 固定下轨道的建模左右两边采用支撑架，用于支撑

17、丝杆。同时，开设一些槽，用于滚珠架的放置，结构如图3.1所示。 图3.2 固定下轨道4.2 滑动上轨道的建模图3.3 滑动上轨道4.3电机托板图3.4电机托板4.电动滑轨装配图图3.5 电动滑轨装配图图3.6 电动滑轨装配图图3.7电机托板零件图结束语通过本次的设计，我收获很多，在我从事的这个制造座椅滑轨行业中，结合本次的设计，感觉自己学到了、懂了很多。在没有做毕业设计以前觉得毕业设计只是对这几年来所学知识的单纯总结，但是通过这次做毕业设计发现自己的看法有点太片面。毕业设计不仅是对前面所学知识的一种检验，而且也是对自己能力的一种提高。通过这次毕业设计使我明白了自己原来知识还比较欠缺。在这次毕业

18、设计中也使我们的同学关系更进一步了，同学之间互相帮助，有什么不懂的大家在一起商量，听听不同的看法对我们更好的理解知识，所以在这里非常感谢帮助我的同学。【重新写，结束语是对这篇论文的总结】谢 辞在此要感谢我的指导老师对我悉心的指导，感谢老师给我的帮助。在设计过程中，我通过查阅大量有关资料，与同学交流经验和自学，并向老师请教等方式，使自己学到了不少知识，也经历了不少艰辛，但收获同样巨大。在整个设计中我懂得了许多东西，也培养了我独立工作的能力，树立了对自己工作能力的信心，相信会对今后的学习工作生活有非常重要的影响。而且大大提高了动手的能力，使我充分体会到了在创造过程中探索的艰难和成功时的喜悦。虽然这个设计做的也不太好，但是在设计过程中所学到的东西是这次毕业设计的最大收获和财富，使我终身受益。参考文献1 QCT 831-2010 乘用车座椅用电动滑轨技术条件2 专利：一种车辆座椅电动滑轨3 专利：一种通用的汽车座椅滑轨4 专利：一种电动汽车座椅5苏东,王金娥,夏天凉. 汽车座椅电动滑轨的振动信号分析与特征提取J. 噪声与振动控制,2011,03:55-