福田车备胎支架设计与制造
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*学院专科毕业设计(论文)任务书课题名称: 福田车备胎支架设计与制造课题性质: 生 产专 业: 机械设计制造及其自动化年 级: 指导教师: 学生姓名: 2007年 月 日一、 课题条件福田车备胎支架为福田车放置备胎的结构,月产大约1000件,了解功能后,设计支架,主要条件及要求如下:图纸:装配图一张,零件图若干张。要求:设计备胎支架及制定主要零件的加工工艺。二、 毕业设计(论文)主要内容:1了解福田车备胎支架功能。2确定设计方案。3确定支架各零件尺寸,进一步确定支架结构。4设计曲柄轴。5绘制图纸。6编写设计说明书一份,字数不少于1万字。7英文资料翻译,译出字数不少于5千字。三、计划进度1课题实习、调研、方案拟定。 2周2确定设计方案。 1周3确定支架各零件尺寸,进一步确定支架结构。 3周 4绘制装配图 2周5绘制零件图 1.5周6编写设计说明书 1.5周7英文资料翻译 1周8答辩准备及答辩 1周四、主要参考文献1 机械电子工业部.机械设计基础.机械工业出版社.1993,112 机械电子工业部.焊接结构.机械工业出版社.1993,113 陈孝康,陈炎嗣,周兴隆著.冲压件设计手册.中国轻工业出版社2001,14 丁松聚主编.冷冲模设计.机械工业出版社.2005,15 张荣清主编.模具设计与制造.机械工业出版社.2003,8指导教师: 教研室主任: 年 月 日 年 月 日 摘要本课题是关于福田汽车备用胎支架的设计,实现备用胎支架与车底盘和备用胎之间的连接,使备用胎安装和拆卸方便,备用胎支架设计根据目前国内外设计制造技术,并参照福田厂汽车实际要求,结合福田实际生产能力,综合设计备用胎支架。设计包括总体方案设计、零部件设计,即材料和类别、性能的选用,备用胎支架的结构和参数选择,各零部件的检验及使用注意事项,分析了它们各自的结构和功能针对实际生产加工能力,结合备用胎支架的加工要求和工艺要求,采用多种机械制造工艺加工。比如对支架体、支撑板的冲压工艺,对偏心轴的机械加工工艺,固定板和固定板的焊接工艺等。备用胎支架装配后,对其进行实际检验和试验,涉及的核心在于备用胎与支架体和车底盘与支架体的联接,设计的目的,在于技术性和实用性。 AstractThis topic is the design of spare tire flames of FuTian motor vehecles.In orde to make the spare tires setting up and fetting down easyly .This design contents the general lay out and parts design .Saying another way ,consturction and function of spare types flames application.In spection and testing of parts;construction and fuction of parts. Thinking to matenical building techonology of Function,We chose defferent ways to every kind of parts.eg: stamping to plate-stat, weildng to reigforced plate and and so on.After the fitting of each part of spare tires of flames, we should applicate and inspat the using of spare tires flames. The core of design is two joins and fastening ; The purpose of designing is the teconology and using .目录前言第一章 方案选择-21.1 设计方案选择一-31.2 设计方案选择二 -51.3 设计方案选择三 -91.4 方案选定及材料确 -10第二章 方案详细设计-112.1 关于设计偏心轴 -11 2.1.1 作用 -11 2.1.1 作用介绍 -11 2.1.3 偏心轴的结构设计-11 2.1.4 轴上零件轴向尺寸的确定-11 2.1.5 设计偏心距离 -11 2.1.6 轴的校验 -122.2 滚子链链轮选择/及与偏心轴的配合 -132.2.2 链轮材料及热处理 -142.2.1 参数 -152.2.3 滚动的润滑 -152.3备用胎支架总体设计 -15 2.3.1主要包括 -15 2.3.2功能与作用 -16 2.3.3尺寸计算-17第三章 加工工艺分析-183.1 偏心轴加工 -18 3.1.1 偏心工件的特点 -18 3.1.2 方案选择及加工 -19 3.2冲压加工加强板I加强板II以及支架体20 3.2.1选择弯曲方法-20 3.2.2弯曲工艺性-214.3 备胎支架中的焊接工艺 -23 3.3.1材料-23 3.3.2 选用手工电弧焊接头,其力学性能-23 3.3.3 焊接注意事项 -24第四章 装配工艺-244.1装配工艺原则-244.2装配工艺-25第五章 备用胎知识及使用注意事项-25谢辞-27参考文献-28 毕业设计(论文)正文前言在汽车行驶过程中,车胎经常会出现爆胎或磨损等各种各样的问题,这时就需要换下轮胎,如何轻松再备用胎支架上换下轮胎,这是每一个车手最为关注的问题。本设计针对此种情况,研究分析,科学论证,针对市场上备用胎支架拆装难、不易操作,技术含量过于老旧等情况,结合实际生产能力,比较分析,结合车型条件,力图达到解决备用胎支架目前存在的缺陷问题。本车型备用胎常布置于车架尾部下方或是车架中部上方货箱底板下部。布置在车架尾部时常采用悬链式,可保证卸装方便,并使汽车质心位置降低。但此时汽车里角减小。通过性变坏。备胎置于车架中部上方时,常用翻转式结构,但在转动备胎时需要足够的空间,导致抬高货箱,使汽车质心位置增高。因此在本设计中,最先考虑备用胎的布置问题,然后针对结果设计备胎支架。选取备胎支架所需材料及分析其性能:Q235-A碳素结构钢良好的塑性、韧性和焊接性能、冲压性能以及一定的强度好的冷变性能,适合钢结构及钢筋混凝土结构用钢要求:广泛用于制造薄板、钢筋、钢结、焊接件、支架、受力不大的拉杆、连杆、钻、轴、销钉、螺母。45钢:高强度中碳调质钢,具有一定的塑性和韧性,较高的强度,切削性能良好。采用调质处理可获得良好的力学性能,淬透性较差,水淬易产生裂纹。中小型零件调制质得到较好的韧性极高的强度,大型零件(大于80mm)采用淬火处理为宜。但45钢焊接性能较低,仍可焊接,不过焊接前应将焊件预热,而焊后进行退火处理,以消除焊接应力。适用于较高强度的运动零件。如空压机、泵的活塞、蒸汽透平机、重型及通用机械中的轴、连杆、蜗杆、齿条、齿轮、销子等,通常在调质或正火状态下使用。适用于本设计中的联接件。QT500:具有中等的强度和韧性。多用于板型结构。球墨铸铁:汽轮机的中温气缸隔板,水轮机阀体,机车辆轴瓦,输电线路联板。基体:珠光体+铁素体CSiMnPSMgRe3.63.82.52.90.60.080.0257170-230材料:碳素结构钢:用户制作各种静载荷金属结构件,不需要热处理的机械零件和一般焊接件。第一章 方案设计根据设计任务书的要求:认真研究备用胎的支架的作用,处理好支架与备用胎和汽车的两个联接,并通过毕业实习和调查研究,了解市场和用户对该设备的设计要求,以及对新设计件进行功能分析。 备用胎支架设计目的是实现备用胎固定,不会产生脱漏现象的同时,对车身整体受力和振动平衡影响减少到最小,且使支架体有一定的使用寿命,要求支架体的设计使备用胎的安装与拆卸方便,满足刚度和强度的要求。为了使新设计的备用胎支架能够达到上述功能目标,可选用下列原理性的总体布局方案来实现功能原理要求1.1 方案一序号零件编号零件名称每车用量备注15200073152002705备胎车轮压紧固定螺栓(M101.5)1X=125mmX=174mm252001643螺母1352000733螺杆盖帽1434201408螺栓6511500100螺栓2655000859底板备胎固定支架1755002009备胎吊板1855003494支架1911500324垫圈11034201610螺钉2此方案采用底板备胎固定支架安装来固定在车内,并利用备胎吊板来固定轮胎,通过备胎车轮压紧固定螺栓(M101.5)和螺母来连接以实现压板与车和轮胎的固定。 此方案设计简单,连接方便,但拆装麻烦且轮胎所占得空间大,在技术方向上没有创新,使用于简单难改变的轮胎,针对本设计方向,要放在重型机械车上,此方案在考虑中。1.2方案二序号零件编号零件名称每车用量备注152000207备胎车轮装载架1252000635扣锁把柄1352000633把柄弹簧1452000636把柄衬套1552000634把柄隔套2652000344锁销拴1752000632导向销1834201580螺母1955002000加强板11052000926把柄座圈11152000927把柄滑套11252001414装载架钢丝绳1133420158334202583螺栓11986 19871411500324垫圈215J4006956悬臂螺母21652000343锁拴板11752000341加强板11852000340加强板11934202183螺栓42011503714螺母42134201596螺栓62211500660螺母1AR2352000337悬吊支架12434201623双头螺栓225J3034037螺母22652000686垫片12755003345加强板12834201620螺栓22934201035抽头铆钉33052000338悬吊支架13152000649加强板13234201779螺栓23352000985调整片1AR34J4006826垫圈43511502702螺母23634201766螺钉43755002002装载架限位块1385500338782200151备胎车轮外罩1(a) (b)(c)3911502729螺母24011500323垫圈24134201900螺钉14211500749螺母143J0131016垫圈1445500922955016126备胎车轮外罩(Jeep标志)1(b) 1986(b) 19874583501152备胎车轮锁1此方案设计是将备用胎安装在车的后坐,利用备胎车轮装载架,并将其固定在车的后部,这要求车的后面有足够的空间安装支架和盛放轮胎,其原理是用备胎车轮锁将备用胎与安装在悬吊支架上的锁拴板锁在一起来固定备用胎,这需要有对备胎车轮装载架的固定方案,本方案中采用装载架钢丝绳、抽头铆钉、双头螺栓、等一些紧固件,并通过限位块来对轮胎定位,之后轮胎与悬吊支架的锁紧机构需用备胎车轮锁锁紧,这需要对悬架等机构的受力分析。 机构的优点是安装再车后部便于装卸,但局限性大这是针对部分车型,这对我这次的设计方案有一定的启发性。1.3 方案三我在研究本设计方案时接触到一些更新更先进的方法,如: 1.一种备胎架,其具有:一端用枢轴支承在车身下面而其另一端能够摇动的备胎架支杆;设置在上述车身上的敞开的孔;其一端具有能与上述敞开的孔的端面接触的头部而其另一端穿过上述敞开的孔后向下方延伸的第一部件;在上述敞开的孔的下方与上述第一部件结合,且能调节上下方向的位置,并且下端具有向上折弯的叉部的第二部件;这种备胎架在上述第一部件的另一端与上述第二部件的叉部之间,夹持并保持上述备胎架支杆的上述另一端,其特征在于,还具有套在上述第一部件上且能选择布置在下列任何一个位置上的隔垫,即介于上述敞开的孔的下端与上述第二部件之间的第一位置,和介于上述头部与上述敞开的孔的上端之间的第二位置,在上述第一部件、第二部件和隔垫安装在上述车身上的状态下,上述第一部件的另一端与上述叉部之间的空隙的大小被设定为使得上述备胎架支杆的另一端不能脱出来根据上述资料搜索和大量的实际科学经验,提出第三中方案,手柄摇动、带动偏心轴转动,键轮II虽偏心轴转,因链轮I与链轮部分啮合带动链轮I转,使链子拉紧(因为链条一端用开销固定)链条拉紧,进而使备用胎上升,松时则备用胎落下,便于拆卸,装备完毕。加工板筋工艺采用焊接和冲压工艺,针对偏心轴采用车床加工。此方案优点在于安装在车的底盘,利用螺栓和焊栓固定在车悬架上,利用链传动和缩紧片的锁紧作用将备用胎固定在支架体上,利用手柄,对轮胎的固定效果极佳。缺点是在汽车装备技术领域,备胎升降装置是采用手摇式结构,使用起来比较吃力,装卸备胎都有很麻烦,而且费时。总上所述:鉴于本设计使用和制造单位是大型机械厂,该厂经费充足,技术改造能力没有任何障碍,并且通过调研了解到,该厂设计的备用胎支架安装在汽车底盘,因此在充分满足生产率要求的前提下,综上考虑,三种方案,第三种方案的适用特点和优点,采用第三种放案进行设计。第二章 本设计方案详细设计2.1关于设计偏心轴2.1.1作用:传动和连接作用2.1.1作用介绍:由备用胎支架设计思想:手柄摇动、带动偏心轴转动,键轮II虽偏心轴转,因链轮I与链轮部分啮合带动链轮I转,使链子拉紧(因为链条一端用开销固定)链条拉紧,进而使备用胎上升,装备完毕。偏心轴其连接福田车和轮胎的作用,并在手柄的带动下,使两链轮作用锁紧轮胎。2.1.3偏心轴的结构设计:轴的尺寸主要取决于轴上零件的布置,同时要满足轴上零件定位准确、固定牢靠、装拆方便、加工容易等条件。一般,轴设计成阶梯轴,通常通过以下步骤来完成;1:初步确定轴的径向尺寸轴的最小直径是16mm,根据轴上零件受力、安装、固定及加工要求,确定偏心轴的各段尺寸。2.1.4轴上零件轴向尺寸的确定偏心轴安装零件的各段长度,根据相应零件轮宽度和其他结构需要来确定。轴的外伸件与轴上零件的结构有关,结合链轮体内尺寸60mm和导板位置,设计偏心轴上零件(即链轮)的装配。2.1.5设计偏心距离有偏心距的原因:链轮I和链轮II啮合,随着传动手柄的摇动,使链子拉紧(因为链条一端用开销固定)链条拉紧,进而使备用胎上升。偏心距的距离也就是与两链轮啮合相匹配的距离,在下面的设计方案中,我会给与图示文字说明。如下图所示(偏心轴设计方案):2.1.6 轴的校验取:F=100kg (轮的重量)(1)求支点反力轴上受力如图:跟据各力位置和方向,由力平衡条件所知:=0 求得:(2)画弯扭矩图 (3)在两链轮啮合出,取d=23.5 T画出弯矩图,扭矩图 由此得出: 取画出弯矩图,扭矩图:2.2滚子链链轮选择/及与偏心轴的配合2.2.1 参数根据链轮啮合条件以及与链轮体和偏心轴配合,查表计算如下表:齿数节距滚子外径齿顶圆直径分度圆直径齿侧凸缘链轮IIZ=16P=9d=63=69=0.27=0.04p=0.36链轮IZ=17P=12d=74=79=0.27p=3.24=0.04*12=0.482.2.2 链轮材料及热处理根据链轮性能分析,选用QT500:具有中等的强度和韧性球墨铸铁:汽轮机的中温气缸隔板,水轮机阀体,机车辆轴瓦,输电线路联板。基体:珠光体+铁素体CSiMnPSMgRe3.63.82.52.90.60.080.0257170-2302.2.3 滚动的润滑 润滑方式选择:根据链条节距P和链速V选择,故选择人工润滑。方法是用刷子或油壶定期在两链轮啮合外,内外链条间隙加油,供油量每班注油一次。2.2.4:链轮偏心轴配合图示2.3备用胎支架总体设计本设计的核心部分是备用胎的锁紧机构,也即是偏心轴的设计及轴上链轮啮合位置及尺寸的设计,以下是对备用胎支架的总体设计:2.3.1主要包括:支架体、加强板、固定架、链轮盒2.3.2功能与作用: 固定架:安装在支架体的下部,固定架一和固定架二通过焊接焊合,固定架上的三个孔,必须用支架体上的三孔配合,位置精度必须保证,用工装保证,且固定架与支架体之间通过这三个孔焊合。固定架上升,使链条固定的 锁止片配合的孔,链条一端从此伸出,通过U型拴,是链条此端固定。备用胎安装在固定架下,用链条穿过备用胎车轮,手柄上升时,由于链条一边固定,所以链条拉紧,备用胎上升,实现了备用胎的固定。支架体:支架体主要起支撑作用,钢板通过弯曲工艺,形成两垂直面,一侧端用由螺栓固定在车底盘上,并用两加强板固定支撑,参考备用胎支架装配图,支架体上安装链轮盒,用四个螺栓固定下部,通过焊柱联接固定架。在支架体零件总图上,通过车床加工孔,精度要求高,且与焊拴和螺栓配合要求位置精度尺寸准确。加强板:起支撑支架体,防止由于轮重过重或汽车振动和冲击造成支架体变形和断裂。链轮盒:由五块板组成,上装锁紧盖,通过上装,作用是用来阻挡泥和水,保护链轮,使链轮I和链轮II在啮合传动过程中润滑好,两侧配合,支板I和支板II,与链轮体配合方式属于间隙配合,加工工艺属于冲压中的弯曲工艺。两侧是侧板链轮合底板有通孔,侧孔用开口销固定链轮盒内的链条,一端与锁止片配,与U型拴联接,用来固定链条在外部的另一端。链轮盒内,有导板,在链轮传动中,链条从轮齿啮合传动过程中沿导板拉紧或放板(因为另一端通过U型栓固定)。链轮盒内,有偏心轴从两支板的通孔穿出,小端装开口销,以控制偏心轴的转动,大端与手柄配合,精度要求高,配合要精确,加工偏心轴由上部分所述。偏心轴上装有两支一端啮合的链轮,通过手柄传动,带动链轮和链条传动,即而实现轮胎的上升和下降。这里关于链轮的选择和轴的设计都由前所述。附加零件: 手柄手柄的加工要注重与偏心轴大端的配合,有精度要求和公差配合,手柄的长度和活动范围,尽量要设计具有宜人性,使手柄在摇动过程中,不和支架体碰撞,但也要考虑其受力。手柄的作用:是带动偏心轴的转动,是整个手动摇臂式备用胎支架的设计必不可少的零件。(如图)2.3.3尺寸计算1 根据轮胎大小,设计固定板长度,进而定出支架体底部尺寸,并确定支架体安装固定板的三孔位置。2 由前所计算设计的链轮I、II及偏心轴尺寸,设计导板和链轮盒宽度长度大小及在支架体上的位置,并安装U型柱及锁紧盖。链轮体图:3 根据备用胎重量和容许支架体上链轮盒内偏心轴随手柄带动而转动的定向,设计导板的样式和大小,并引到固定支撑支架体的作用。4 如图所示:备用胎支架总图第三章 加工工艺分析 3.1 偏心轴加工3.1.1 偏心工件的特点是工件的外圆和外圆之间的轴线平行而不相重合或工件的外圆和内孔的轴线平行而不相重合,这一现象称为偏心。这两条轴线之间的距离称为“偏心轴距”在加工这类工件时主要不是解决车削内孔和外圆的问题,而是着手解决车偏心的问题。 常根据工件的不同数量,形状和精度要求采用各种加工方法。 3.1.2 方案选择及加工在本设计的轴中,车23.5的偏心外圆方法如下:(1) 在四爪卡盘上车偏心工件在四爪卡盘上车偏心工件,在已加工好的端面上划出的偏心为圆心的圆圈线,作为辅助基线进行校正。同时校对好以加工部位的平行度,然后进行车削。车削时要注意工件的回转是不圆整的,车刀必须从最高处车削,否则会把车到敲坏,使工件走动。四爪卡盘的装夹范围较大,但由于校正比较繁琐,且在装夹偏心工件时,加紧作用会有所降低,因此一般来说他仅适用于加工偏心距较小精度要求不高,形状段而大或者形状复杂的单件偏心工件。(2) 在三爪卡盘上车偏心工件时,适用于较短的偏心工件,或者内孔与外圆偏心的工件。(3) 四爪卡盘和三爪卡盘使用车偏心工件。适用于车偏心工件批量较大的,采用此种方法时必须注意,四爪卡盘和三爪卡盘应有较高的精度。此外在校正第一个工件时必须在校正偏心距的同时校正偏心距的同时,校正三爪卡盘端面(或专用靠板)的平直度。校正后,装上平衡块,校正静平衡,采用这种方法车偏心工件可以减少校正工时。这种方法只适用于车削形状短小,偏心距不大而且精度不高的偏心轮和偏心中的工件。(4) 综上所述:加工偏心轴外圆,应采用方法(1)较为合适。车削完外圆后,对此偏心轴应铣键槽。在车床上铣削外圆上的键槽和油槽。它是将铣刀或按铣槽形状修磨好的钻头,通过手柄,开降丝杆、螺母、开降拖板等调节工件的高低位置,使工件中心对准车床主轴回转中心。随后又卡盘带动利铣刀或钻头回转,用中拖板手动或机动模向进给作工件的走刀运动,此外,拖板或大拖板调整切削深度,即可铣削键槽。工序号工序名称工序内容定位基准设备1锻造2热处理退火3铣钻铣端面钻顶尖孔外圆柱面专用机床4车粗车外圆(包括偏心圆)顶尖孔及外圆卧式车床5车精车端面及台阶顶尖孔及外圆卧式机床6热处理调质7钻钻钻2导向孔夹小头、架大头卧式车床8钻钻直径4通孔夹小头、架大头卧式车床9热处理高频淬火前后支承轴颈高频淬火机10研磨顶尖孔外圆柱面专用磨床11磨粗磨外圆(包括偏心轴)外圆磨床12校验13铣键槽外圆柱面立式铣床14磨精磨各外圆柱面顶尖孔外圆磨床15校验3.2冲压加工加强板I加强板II以及支架体3.2.1采用弯曲工艺对于加强板I加强板II以及支架体的设计加工应采用冲压工艺中的弯曲。所谓弯曲即时:把平板毛 型材或管材等弯成一定曲率、一定角度形成一定形状零件的冲压工艺。此备用胎支架设计中的加强板与支架体为平板材料,故应采用此工艺。根据板材弯曲的种类及特点应选用压弯,即板材在压力机或弯板机上的弯曲。如简图:3.2.2选择弯曲工艺性(1) 弯曲件的圆角半径不宜过大和过小,过大时因受回弹影响,弯曲件精度不宜保证,过小时,弯曲件容易产生裂纹。因此,弯曲件的内弯曲半径应大于最小弯曲半径(根据材料选择)。选用Q235A因压弯线与轧制方向垂直r0.5t t=4 故r2(2)弯曲直角时,为保证工件的弯曲质量,弯曲件的直边高度h必须大于或等于最小弯边高度hmin hhmin=r+2t2+24=10对于支架体(3) 弯曲有孔毛坯(如加强板),孔位过于靠近弯曲区,则弯曲时孔的形状会发生变化,为避免这种缺陷的出现,必须使孔处与变形区外,从孔边到弯曲边的距离L应符合下式:当t0.5t L=+(r+xt)-2(r+t) 其中 x是中性层位移系数,其理论值 x= 是变薄系数 查表得 加强板:; 故 支架体:; 故 分别代入公式得 L 分别代入公式得 K 分别代入公式得 P 最后求得 (7) 弯曲时塑变与弹性变形同时存在,当外载荷去除后,弹性变形消失,因而使工件尺寸与模具尺寸不一致,这种现象称为回弹。为减少回弹:a 接近回弹值的计算或经验数据,对弯曲模工作部分形状作必要的修正。 b 利用弯曲毛佩不同部件回弹方向不同规律,适当调整影响因素,使相反方向的回弹相抵销。c 利用聚胺脂橡胶的软凹模代替金属的刚性凹模进行弯曲。d 把弯曲凹模或压料板做成局部突起的形状,或减少圆角部分的模具间隙,使凹模力集中的作用在引起回弹的弯曲变形区改变其应力状态 e 采用常摆动的凹模结构 f 采用纵向加压法在弯曲过程完成后,用模具在弯曲毛佩的纵向加压,使弯曲形区内毛坯断面上的应力都成为压应力 g 采用提高制件刚性的方法。3.3 备胎支架中的焊接工艺下列实现固定架一和二的焊接,特进行焊接工艺的分析:3.3.1分析材料:Q235属低碳钢碳钢的焊接工艺特点:低碳钢的工艺可焊性良好,通常情况下,不会因焊接而引起严重硬化组织和淬硬组织。低碳钢的塑性和冲击韧性优良,并且焊接接头也具有良好的塑性和冲击韧性。焊接时一般不需要预热,控制层间温度和后热,焊后也不需要采用热处理改善组织。因此焊接过程中一般不需要特殊的工艺措施,但在焊接时应保证接头与母材等强度匹配,使接头具有较低的脆性转变、温度,避免产生焊接缺陷,以利于提高焊接结构的工艺可靠性。3.3.2 选用手工电弧焊接头及其力学性能母材为Q235低碳钢,板厚5mm,选用碱性低氢型焊条,焊接位置为平焊,焊接电压22v24v,焊接速度48.8cm/min,Q235母材和焊缝的力学性能见下表:材料屈服强度/Mpa抗拉强度/Mpa伸长率冲击功母材31747529126焊缝466530332183.3.3 焊接注意事项:(1)焊接应力的产生是一个随加热与冷却而产生的材料热弹塑性应力变动态过程。在焊接过程中金属材料的物理性能、力学性能随文读的升高或降低而发生变化。焊接时的热输入是产生焊接应力的决定性因素。焊接热源的种类、热源能量的密度的分布热源的移动速度,被焊构件的形状与厚度等都直接影响着热源引起的温度场分布,因而也改变着焊接残余应力的分布规律。 (2)焊后热处理是当前焊后消除残余应力的最主要的方法。在热处理过程中出现残余应力松弛,使焊接接头组织结构和力学性能发生相应变化,减少扩散氢含量,消除应变时效脆化等现象是我们希望得到的。 第四章 装配工艺4.1装配工艺原则1一切合格零件必须清除毛刺,清洗干净(符合清洁度要求,并注意保存和防锈),才能进行装配。在装配前对有关尺寸进行复检。2按产品结构场地条件和车间设备,处理好进入装配作业的零件前后顺序。首先确定装配基件一般它的外形和重量,在所有零件中占主要地位,并有较多的公共结合面。要防止因重力或紧固件变形而影响装配精度。3根据具体情况考虑装配的先后顺序,有利于保证装配精度,使工件顺利进行,装配顺序,一般先下后上、先内后外、先难后易、先重大后轻小、先精度后一般,另外处于同方位的装配作业应集中安排,避免或减少装配过程中的翻身移位,使用同一工艺设备,或要求在同一环境的作业,也应尺寸集中。4按产品装配要求,选择合理的工艺和设备。推广和发展新工艺、新机床。5通常,装配区域不宜安装切削加工设备,对不可避免的配钻,配铰、或刮削等装配工序间加工要及时处理切削。4.2装配工艺在本备用胎支架中:(1) 先用螺栓联接支架体与加强板。(2) 焊拴链接固定架与支架体。(3) 在链车内按装两链轮,保证两链轮一侧啮合且传动准确,平稳、噪声小、振动小,具有足够多的侧隙但不是过大的侧隙,保证使链条链轮转动而沿导板上升或下降。(4) 用螺栓连接链轮盒与固定架。(5) 将链条一端在内部用销子固定,另一端引出,并安装锁止片。(6) U型拴固定链轮盒。(7) 装配手柄(8) 试验调整第五章 备用胎知识及使用注意事项备胎:轿车备胎场布置在行李架内,要求在装满行李的情况下,仍能方便的取出备胎。如果备胎立置于行李箱侧壁或后壁,此时,行李箱侧壁或后壁必须有大于车轮直径的高度。货车备胎常布置于车架尾部下方或是车架中部上方货箱底板下部。布置在车架尾部时常采用悬链式,可保证卸装方便,并使汽车质心位置降低。但此时汽车里压力角减小。通过性变坏。备胎置于车架中部上方时,常用翻转式结构,但在转动备胎时需要足够的空间,导致抬高货箱,使汽车质心位置增高。现在的常用备用胎主要有两种:低压胎和真空胎。低压胎含有内胎,多用于普通汽车和摩托车;真空胎没有内胎,外胎兼起了内胎的作用,多用于轿车和轻型车。真空胎是法国米其林轮胎公司在1959年发明的,都是子午线轮胎结构,胎内壁紧贴一层内膜令车胎在高速运转时不易聚热,内膜有一层密封自粘层,备用胎受到钉予或尖锐物穿破后不易立即泄完气可使汽车继续行驶一段距离。用胎的规格由断面宽度B、断面高度H和轮辋直径d表示。低压胎断面近似圆形,BH,因此仅标注B一d就可以了,如常用的7.5014、9.0020等,单位是英寸,其中“”表示低压轮胎。而真空胎的断面多是扁形,BH,两者的比值反映了轮胎的形状,为了表述这种关系就以HB的百分比作为一个参数,称为扁平率,数字越小备用胎的形状越扁平。车车真空胎的规格标注除了尺寸参数还有用途参数,用代号规定备用胎的最高安全时速和最大安全负荷量。例如真空胎P165/70R1481T表示是专用轮胎(P),胎宽165毫米,扁平率70,子午线轮胎(R),轮辋直径14英寸,轮胎最大负荷462公斤(代号81),最高安全时速190公里(代号T)。其中负荷代号有六十多个,速度代号有十六个,它们都对应有关限值。更换轮胎时要记住同一辆汽车上不能混用种类不同,型号不同,胎体结构不同的备用胎,同一轴上的轮胎更要防止混用,如果要更换一边轮胎,另一边也要同时更换。轮胎的选用与车辆性能是紧密关联的,有人用宽阔轮胎更换原车胎以为更安全,但在发动机和汽车重量不变的情况下改用过阔的轮胎会使轮胎的抓地力不够,在潮湿路面行驶便可能打滑反而不安全。对于跑高速公路的轿车更应对轮胎倍加留意,要时常检查轮胎有无损伤,气压是否合乎标准,因为汽车在公路上高速运行一旦爆胎,整辆汽车就会瞬间产生强大的偏转力矩,驾驶者是无法控制汽车方向的,极可能会发生车毁人亡的事故,因此对轮胎的质量和选用万万不可轻视。总之,在备用胎支架设计的同时,也要注意轮胎的性能,在使用备用胎的汽车时一定要准备一个性能佳,质量好的备用胎噢!要不我的备用胎支架设计的再棒看着你扁扁的备胎也无能为力啊!谢辞首先,感谢学校领导和系领导给我这么一个学习及实践的好机会,让我真正体验到了设计的艰辛和设计成功的喜悦。可以说,本次设计与学校领导和系领导的支持和关怀是分不开的,没有领导的热情帮助和大力支持,设计结果是无法预料的。本次毕业设计得到了福田公司的大力支持,并提供了相关的重要资料和技术支持,让我们的设计得以顺利地开展和稳步的进行。本次设计的成功,福田集团的工程师们功不可没。因此,再次向福田公司的领导及工程师们一并表示衷心的感谢。设计的成功与指导教师是密不可分的。为人师表,对工作及其负责。设计期间,遇到难题时,无微不至,热情的悉心教导,使我们受到莫大的帮助,在我遇到设计的挫折时,总是细心的给我排忧解难,给了我极大的鼓舞和信心,可以说,设计的进行是与韩老师同行的。在此,对道一声真诚的感谢!设计期间,机电系的老师也给了我很大的帮助,虽然不是我的指导老师,但是有问必答,并悉心的教导是我感受到了机电系老师的热情和知识渊博,在此一并表示感谢!参考文献 1、朱祖良编著 孔加工刀具 国防工业出版社 2、陈宏钧主编 实用机械加工工艺手册 机械工业出版社 3、机械工程手册、电机工程手册编委会 机械工程手册 机械工业出版社 4、徐圣群主编 简明机械加工工艺手册 上海科学技术出版社 5、 组合机床表准汇编 机械工业部大连组合机床研究所出版 6、中国机械工程学会焊接学会著焊接手册(焊接方法级设备)机械工业出版社 7、中国机械工程学会焊接学会锻压手册(冲压) 机械工业出版社 8、王光斗 机床夹具设计手册 上海科学技术出版社 9、周允 新英汉汽车技术词典(a new English Chinese dictionary of automotive engineering) 人民交通出版社 10、董光绪主编 国产进口车维修改装手册 北京出版社 11、机械加工工艺装备设计手册编委会编机械加工工艺装备设计手册 机械工业出版社 12、李洪主编 实用机床设计手册 辽宁科学技术出版社 13、朱孝录编 齿轮传动手册 化学工业出版社 14、全国链传动标准化技术委员会,杭州东华链条总厂编最新链传动标准手册 中国标准出版社 16、 朱孝录编 中国机械设计大典第四卷机械传动设计江西科学技术出版社 17、林栋梁主编 英汉机电工程词典(an english-chinese dictionary of mechanical and electrical engineering) 机械工业出版社第 29 页 共 29 页附 录Research on Self-Adaptive Shift Schedule in Automated Mechanical Transmission of Heavy-Duty Commercial VehicleIn our country, commercial vehicles include heavy-duty commercial vehicles, middle-duty commercial vehicles, light-duty commercial vehicles and mini commercial vehicles. Heavy-duty commercial vehicles market in china has been growing up rapidly in these years. With the increase of the fuel price, heavier emissions regulations, continued pressure on operating costs, increasing traffic congestion, and a shortage of skilled drivers, these changes will take place in the engine , the exhaust gas treatment system, and the transmission on vehicles, especially middle-duty and heavy-duty commercial vehicles.At the aspect of the transmission, we look at automated Mechanical transmission (AMT) attentively, which is low produce cost, high efficient, can shift and operate clutches automatically. Till now, the vehicle factories in our country have no ability to manufacture the automatic gearbox. In recent years, many manufacturers have been trying to seek automatic products, which suit our country situation and can be developed independently. In respect that we have many Mechanical transmission plants, for its high efficiency, low cost, and easier manufacture, AMT is considered to be the right product, which is the most suitable for us and has greatest potential in the development of industry.A new technology for AMT is non-clutch operation, and this technology bases on customary AMT. In the process of gear-shifting torque,the clutch does not separate from the engine and we need to adjust the running speed and the torque of the engine only. Eaton Company already uses this new technology in one transmission. If we put the new technology in commercial vehicles, there will be great meaning in automatic transmission of the commercial vehicles.Shift schedule decides the time to shift and it is the soul of the automatic transmission. When the AMT is working, by comparing the states of the vehicle with the optimal shift schedule, the AMT decides the optimal shift time and achieves the shift automatically. This will lessen the tiredness of the driver and improve the safety. Consequently, how to establish the best shift schedule is a crucial research aspect of AMT.The shift schedule of the automatic transmission comes from 1-parameter、2-parameter to 3-parameter operation. In recent years, more and more researchers pay attention to intelligent control theory, and they want put this theory in shift schedule to make the shift.Combined with the national 863 project, Research and Development of AMT, this paper aims at the shift schedule of the AMT in heavy-duty commercial vehicles. According as the characteristic of the engine and the parameter of the vehicle, this paper established the traditional shift schedule and the self-adaptive shift schedule and according to this regulation simulates actual situation of the vehicle. When the AMT is working, by comparing the states of the vehicle with the optimal shift schedule, the AMT decides the optimal shift time and achieves the shift automatically. This will lessen the tiredness of the driver and improve the safety. The outcome shows these regulations are feasible. This paper has researched on these aspects as follows:1.At first the development history and the present conditions of automatic transmission are introduced in detail. At the same time, this paper analyses the makeup, the principium and the technique of AMT. At last the excellence and principium of the technique (non-clutch operated AMT) are discussed.2.Research on shift schedule of automatic transmissionThis paper analyses the characteristics of some kinds of shift schedules. Shift schedule is realized by electronic shift system.3.The establishment of the shift scheduleShift schedule is the basic part of automatic transmission. In this paper, dynamic capability and fuel consumption are considered. According as torque and fuel consumption characteristics of the engine, 2-parameter traditional shift schedule for the commercial vehicle is obtained. This regulation can be used in electronic control unit (TCU) directly and there are certain significance and actual value.Then this paper designs the self-adaptive shift schedule.4.Modeling of gear-shift regulation and vehicleFor qualitatively researching on the effectiveness of the shift schedule control system designed, and proceeding the simplification to the very complicated vehicle system, and putting forward the some assumption conditions of the simplification. At the same time keeps its general dynamic characteristics. And according to the construction parameter and technique data of one commercial vehicle, making use of the language of MATLAB with the tool of SIMULINK, for engine, transmission, shift schedule, whole vehicle dynamic model to proceed to set up models in SIMULINK.5.The simulation of shift schedule and the analysisFor the sake of verifying the rationality and possibilities of the shift schedule, this paper makes use of the models above. On the whole vehicle model this paper set up the simulation to test the regulation in some simulative situation. By the simulation analysis, the simulation result indicates that the simulation model and the shift schedule designed in the article are reasonable.In conclusion, this paper studied the shift schedule of the automated mechanical transmission systematically on the basis of former research. In the paper, only the above work is completed because of limited time and the difficulty of AMT system. Further research should be continued in order to improve the properties of the AMT system and vehicle in the future.Shifting performance is defined as the extent of swiftness and softness during the procedure of non-power shifting and to extend the life of the power train. The index is comfort of passenger, time duration and shock, nine factors maybe influence the shifting performance, and two experimental methods can be used to investigate the nature of this performance: one is collecting real-time data during road experiment and analyzing them, the other is the simulation of the operation conditions of the vehicle.The core of the AMT system is the control strategy, the principle of the clutch engagement, shifting procedure, the choice of control method and the CAN communication between TCU and ECU can influence the shifting performance.Shifting schedule is the schedule of auto shifting time between two shifts with controlling parameters. It includes economical and dynamical shifting schedule. At present, shifting schedule of two controlling parameters (vehicle speed and opening on throttle) is mainly used. If shifting schedule is not good, shifting will not happen at right time and the working condition of engine will be severe. It will make the sound of engine abnormally and stability badly through the whole shifting procession. Sometimes even flame out Schedule of clutch engagement is determined by releasing journey of clutch, opening of throttle, shifting, vehicle speed and loading. The mainControlling goals are engaging quantity and engaging speed. The engaging control of clutch is mainly referred to the control of engaging speed. It is divided into three stages: fast, slow, fast. Shifting quality is directly influenced by the second stage. If engaging harder, it will make shifting concussion, even flame out; if engaging more slowly, it will make the friction time longer and reduce its longevity. The main controlling parameters are difference between initiative and passive and torques on both sides. When torques being approximately equal, it is proved by experiments that it can guarantee shifting time and not make concussion through the procession of engagement at the time of difference of rotating speed below some value. Meanwhile, the abrasion of clutch is not severe.Shifting procedure is the procedure through working harmoniously among engine, clutch and transmission. Their cooperation will affect shifting time heavily. In order to decrease the shifting time, the time that is spent on the friction of the clutch should be decreased first. If we intend to increase the time of non-load stage, which helps to minimize the difference of the rotary speed between the driving disc and the driven disc. If we intend to shorten the time of the non-load stage, engage the clutch immediately after the gear change. The clutch can engage in a satisfying period if the new method of controlling the engaging speed of the clutch is realizable. And the time that is spent on synchronizing the gears should also be shortened. It can be realized in the following two ways. The first is to decrease the difference of the driving gear and the driven gear. The second is to increase the shifting force. If realizing the union control between ECU and TCU by CAN bus, AMT has the best control and the best shifting performance by use of communication strategy between TCU and ECU.Influence on shifting performance by hardwareThe elements in hardware system are the basis of proper functions of AMT. Executors, sensors, electronic components, hydraulic systems have influences on shifting performance, the choice of hardware parameters is of vital important to improvement of shifting performance. With the development of the theory and technology of vehicle, the technical increasingly mature of microprocessor and the extensive application of electronic technique on the car, people have no limit at satisfying the automotive means of transportation only, facing gradually from the request of the car power, economy and easily manipulating, flexibility, safety, an d the intelligent type of car becomes the focus in the vision of people increasingly. Companys publicity slogan of person, car, life, make people the center etc. On the side exhibit the expectation of people to the automotive individuation, humanity. In the development direction of the car intelligence, the intelligence of the automatic gearbox has important effect. But the intelligence of the automatic gearbox embodies at the establishment of the shift regulation. For the fashion, for satisfying people to the new automotive request, for competitive advantage of the car type, at present, each big factory in world worked very much in shift regulation of new car type. Among those, the most arresting is AL4 automatic gearbox developed by PEUGEOT/CITROEN and RENAULT in that there unexpectedly are the 10 kinds of so many shift regulations. In the big system of person car road, the good and bad of the car control, reflect primarily in the coordination of the vehicle and environment (road), the coordination of the vehicle and person. And so, the electronic automatic control system can save various regulations to provide the driver to choose to use, not only having the economic regulation, motive (call to sport the type again) regulation, but also still having the general (usual) regulation, environment temperature and regulation with the outsider condition variety etc. Namely, the point of shifting can be freely enacted for every kind of regulation. In the intelligence direction of the shift regulation, everyone has made much work up to now, parts of the results has been applied on the car. But the work that developing this intelligent shift regulation still is hard, this is mainly because of:1. The intelligence degree of the current intelligent gearbox needs to be increased, and it expresses at that accurate degree to identify environment is not high and to identify the drivers driving cant give satisfaction.2. The intelligence function is still not perfect. The intelligent automatically shift system is an open system; it must be continuously perfect and plentiful on the current foundation. Only this way, it can adapt to the driving request of the different drivers, reducing the drivers labor strength, increasing the performance of the whole vehicle.Conventional design method which used in the structure parameters design of automobile gear box and synchronizer is a time-wasting job and hard work, and it is difficult to get idea design parameters and no good to the enhancement of products qualities. The optimum design of automobile gearbox and synchronizer which take the advantage of computers seeking the best structure parameters within constrains is a perfect and high-quality design method. The main target of this article is to set up a optimum mathematical model of structure parameters of the trucks gearbox and synchronizer, the auth or use a optimum method based on K-T equation to improve the design level of automobile gearbox and synchronizer. Gear box is a important part of transmission, so the optimization of automobile gearbox is very important because the transmission is a main part of automobile. According to the design request and character sofa sort of truck, the optimum mathematical model of trucks gearbox is analyzed and set up in this article to decrease its weight and volume when the strength, stiffness, and lifetime of parts are permitted. And we can receive a satisfaction result through optimizing its parameter for instance.重型商用车电控机械式自动变速器换挡规律的研究 机械式自动变速器AMT(Automated Mechanical Transmission),是在原有齿轮式机械变速器的基础上加装电脑控制系统,对供油调节装置、离合器、变速箱的控制采用了电机驱动或液压驱动的执行机构,实现起步、选挡、换挡的自动化控制,使汽车成为自动变速的汽车。本文结合“十一五”国家863计划现代交通技术领域“汽车开发先进技术”重点项目课题“重型商用车的机械自动变速器(AMT)开发”项目,针对重型商用车AMT的换挡规律进行相关研究。通过重型商用车AMT的结构与工作特点的分析,结合发动机特性与重型商用车的使用要求,对换挡规律进行深入分析与研究,设计了两参数组合型换挡规律;在此基础上,为最大限度地降低油耗,使发动机工作在最经济工作区,提出了基于功率与车速的两参数控制的自适应换挡规律;MATLAB/SIMULINK工具建立起重型商用车的整车动力学模型,对重型商用车的两参数组合型换挡规律与自适应换挡规律分别进行了仿真分析与研究,验证了所提出方案的有效性和可行性。本文的研究成果对于开发重型商用车AMT系统具有重要价值和现意义。 车辆自动变速器通常分为液力机械式自动变速器(简称AT)、电控机械式自动变速器(简称AMT)和机械式无级变速器(简称CVT)。AMT以其传动效率高、成本低和易于制造等优点成为一种具有极具发展潜力的自动变速器。AMT 换档品质的研究则是AMT技术体系研究中关键的一环,换档品质的好坏真接影响到AMT产业化进程及在市场上的竞争能力。AMT有很好的市场前景,但由于AMT 的换档过程必需切断动力,所以其换档品质较AT和CVT要差一些。只有提高AMT的换档品质,使之接近或超过AT、CVT的换档品质,方能在市场上形成竞争力。所以对AMT换档品质的研究就成为AMT 技术体系研究中关键的一环。AMT发展分为三个阶段:半自动的SAMT阶段、全自动阶段和智能阶段。AMT 结构分为硬件和软件两部分,硬件系统包括被控对象、执行机构、传感器、TCU等;软件系统由实现控制策略的软件组成。自动变速器(AT)的换档性能的优劣对整车性能有很大的影响。自动变速器换档品质问题研究是自动变速箱研究领域中的一个重要研究课题。换档品质的控制通过电液系统来完成。控制器根据实时的油门开度、车速等信号,发出操纵指令控制换档结合元件的油压变化规律,实现平稳换档。本文对自动变速器的换档品质控制系统、换档过程结合元件油压变化规律进行了较深入的分析和研究。文中首先对换档品质的现有评价方法和指标进行了分析和总结,并对现有AT换档品质的控制方式进行了较为全面的介绍和分析。提出了一种自动变速器换档过程分析的等效力学模型和发动机一变矩器动力学简化模型,以适应车辆起步、换档实时控制研究的需要。应用所建立的数学模型,对自动变速器的换档过程进行了详细的分析。制定了适当的换档过渡过程结合元件的油压变化规律,可改变自动变速器的换档品质。对AG4自动变速箱的油压控制给出了具体的计算方法。可改善自动变速器的换档品以AG4自动变速箱2H档到3H档为例进行了模拟仿真,仿真的结果对所建立的简化模型和提出的期望油压规律进行了验证。详细分析了AG4液压操纵系统的供油调压和换档品质控制工作原理。并对换档品质控制的框图设计做了初步的探讨。利用自动变速器电液控制试验台对AG4自动变速箱的控制系统和液压系统进行了测试。通过试验验证了本文所建立的数学模型及其分析结论。电控机械式自动变速器(Automated Mechanical Transmission, AMT)是一种新型的自动变速系统,其通过对手动固定轴式变速器和干式摩擦离合器的自动化改造从而实现了选档、换档以及离合器和油门的自动操纵。AMT技术适合我国国情,有着广泛的市场和发展前途。换档规律是电控机械式自动变速器的灵魂,它是判断换档时机的依据。在应用中,通过将采集的车辆行驶状态与换档规律相对比,从而判断是否达到最佳的换档点并自动执行换档操作,这样大大减轻了驾驶员的疲劳,提高行驶安全,同时使整车具有较好的动力性及燃油经济性。本论文选择电控机械式自动变速器换档规律这一关键性问题作为研究对象,研究目的是为AMT制定最佳的换档规律以提高车辆的动力性和燃油经济性。通过对影响车辆动力性和燃油经济性的因素进行分析,本论文推导了最佳动力性和最佳燃油经济性换档规律的制定方法。为解决质量影响问题,提出了一种变结构的最佳换档系统,丰富了换档规律理论。鉴于计算机仿真技术与实车测试相比可以节省大量的人力物力,本论文在进行换档规律的设计中,采用MATLAB/Simulate仿真工具箱建立了最佳换档规律的仿真模型,利用此仿真模型对制定的最佳动力性和最佳燃油经济性换档规律进行仿真,仿真结果表明本论文所建立的换档规律是合理的。换档品质是指在保证动力传动系统寿命的前提下,能够迅速、平稳换档的程度,其评价的指标主要是舒适性,量化指标包括换档时间和冲击度。换档品质的影响因素包括软、硬件两方面九大因素,并且可用两种实验方法对换档品质进行研究,一种是整车道路实验实时采集数据进行分析;第二种方法就是通过做模拟整车工况的台架实验。AMT的控制策略是AMT控制的全部控制思想,控制策略里换档规律、离合器结合规律、换档时序、控制方法的选择、以及近来比较热门的通过CAN总线实现的TCU和ECU通讯策略都对档品质有影响,控制策略制订得是否合理,将直接决定AMT 的换档品质。换档规律是指两排档间自动换档时刻随控制参数变化的规律,包括经济性和动力性换档规律。目前汽车上多用两控制参数(车速和油门开度)的换档规律。换档规律没做好,就会使汽车在不该换档的时候换档,该换档的时候不换档,使发动机工况严重不好,造成整个换档过程中发动机声音的异常和平顺性的不良,有时还可能使发动机熄火。离合器结合规律受离合器释放行程、油门开度、发动机转速、档位和车速、载荷等素影响,主要控制目标是结合量和结合速度。而离合器接合控制主要指接合速度的控制,大体上分快、慢、快三个阶段。其中直接影响换档品质的是第二阶段,如果接合过快将造成换档冲击,甚至熄火;若过慢将使离合器滑磨时间过长,有损其寿命。控制的参数主要是离合器主从动片转速差及两边扭矩值,实验表明在扭矩值大致相同,转速差小于一定值时接合离合器既能保证换档时间又不会产生冲击,离合器磨损也不太严重。换档时序是发动机、离合器、变速器三者协调动作的时序 ,它们的配合情况对换档时间有很大的影响。减小换挡时间最重要的是尽可能地缩小离合器滑摩时间。如果延长空载阶段时间,将减小离合器主从动盘转速差。有利于缩短滑摩时间。如果尽可能缩短空载时间,挂上新挡后立即接合离合器,如果离合器接合速度控制的新方法可行,也可以在较短的时间内完成离合器的接合。其次是减小齿轮同步时间,这可以通过两种方式实现:1.减小齿轮间转速差;2.增大换挡力。运用TCU和ECU通讯策略,通过CAN总线实现发动机和变速器之间的联合控制,AMT能够达到最优控制,获得最理想的换档品质。硬件系统元器件性能对换档品质的影响:硬件系统元器件实现AMT功能的基础,硬件系统里执行机构、传感器、电子元器件、液压系统等都对换档品质有影响,硬件参数的选择对AMT换档品质的提高是至关重要的。伴随汽车理论技术的发展,微处理器的技术的日益成熟和电子技术在汽车上的广泛应用,人们已经不再只局限于满足汽车的代步功能,对汽车动力性、经济性的要求逐步向易操纵性、机动性、安全性转移,智能型汽车日益成为人们目光中的焦点。商家的“人、车、生活”,“以人为本”等宣传口号也侧面体现了人们对汽车的个性化、人性化的期望。在汽车智能化的发展方向上,自动变速器的智能化占有重要一席。而自动变速器的智能化又集中体现在换挡规律的制定上。为顺应潮流,为满足人们对汽车的新要求,加强各自车型的竞争优势,目前,世界各大厂商在新车型的换挡规律上大做文章,最引人注意的是标致雪铁龙集团和雷诺公司开发的AL4 自动变速器竟内置了10 种换挡规律之多。在人车路的大系统中,汽车控制的优劣,主要反映在车辆与环境(路)的协调、车辆与人的协调,故电子自动控制系统可存储多种规律供驾驶员选用,不仅有经济性规律、动力性(又称运动型)规律,而且还有一般(日常)规律、环境温度以及随外界条件变化的规律等。 即换挡点可以自由设定为各种规律。在换挡规律智能化的方向上,各方面至今已作了不少的工作,其中部分成果已开始在汽车上应用。但是开发此项智能换挡规律的工作依然艰巨,这主要因为:1.现有的智能变速器的智能程度有待提高,它表现在对环境的识别判断的准确度不高,对驾驶员的意图识别不能令人满意。2.智能功能还不完善。智能自动变速系统是开放的系统,它应在现有的基础上不断完善、丰富,只有这样才能适应不同驾驶员的驾驶要求,减少驾驶员的劳动强度,提高汽车的整体性能。适应驾驶员个性的换挡规律是研究项目中的重要一项,为了使汽车能够在选换挡时体现不同驾驶员的风格特点,适应不同驾驶员的对加速的不同要求,前人工作的基础上对适应驾驶员风格的换挡规律作了较为深入的研究,对驾驶员的驾驶意图、风格特点提出了新的识别策略,并系统地提出了换挡智能调整控制的解决方案。传统设计方法设计汽车变速器与同步器结构参数是一项非常费时和艰苦的工作,而且难以求得较理想的设计参数,不利于产品性能的提高。变速器与同步器的优化设计则可利用计算机在约束域内按预定目标高速有效地优选出最佳的结构参数,是一种理想的高质量的设计方法。研究的主要目标是建立一个载货汽车变速器与同步器结构参数的优化设计数学模型,采用基于K-T(Kuhn-Tucker)方程解的方法进行优化计算,以期提高汽车变速器与同步器的设计水平。汽车传动系是汽车的主要组成部分,变速器又是传动系的重要部件,因此汽车变速器的优化设计十分重要。以轻型载货汽车为例,根据汽车变速器的设计要求与特点,在保证零件的强度、刚度、使用寿命等条件下,以减少重量和体积作为追求目标,分析建立了载货汽车变速器优化设计的数学模型,并通过实例对其进行了参数优化,获得了满意的设计效果。12
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