多功能发动机实验台的设计【多功能汽车发动机拆装实验台】【4张cad图纸+文档全套资料】
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毕业设计(论文)任务书题 目多功能发动机实验台的设计系汽 车 工 程专 业交 通 运 输姓 名学 号222005年3月1日至2005年6月20日共16周指导教师签字教研室主任签字2005年2月27日说 明1、 本任务书在毕业设计(论文)题目落实以后,由指导教师亲自填写(一律用钢笔填写或下载打印)。2、 各项内容要认真填写清楚。1、 本任务书随毕业设计(论文)一起装订。1、 毕业设计(论文)题目的意义1培养学生对所学专业知识的综合运用能力,为走向工作岗位打下坚实基础2培养学生独立工作能力,如分析问题、确定方案并进行机械设计的能力;3培养学生进行社会调查、实地测绘的能力及查阅各种资料及相关标准的方法4充分发挥学生的创新能力,使其学会采用先进的理念及科学的方法作好各项工作。二、毕业设计(论文)的内容、要求文字部分(包括计算与说明):1设计内容摘要; 2目录;3本设计的意义、技术现状、存在的问题及发展趋势;4发动机修理工艺流程设计、工序及工位的确定;5零件修理工艺卡片的设计与制作;6主要参考文献;绘画部分(说明必绘图件):1发动机多功能实验台的设计装配图;2零件图三、毕业设计(论文)应完成的工作1毕业设计说明书(11.5万字)2装配图一张;零件图两张;3主要参考文献目录(1020篇)四、毕业设计(论文)进程安排序 号设计(论文)各阶段名称日 期1任务书、开题报告第 1 周2设计方案的比较和确定第 23周3结构设计画草图第 47周4画装配图第 810周5零件设计及强度校核第1112周6完成设计及计算说明书第1314周7准备毕业答辩第15周五、应收集的资料及主要参考文献1有关的书籍1)郑家骧 陈桂英 机械制图及计算机绘图 机械工业出版社 2001年2)周凤云 工程材料及应用,华中理工大学出版社, 1999年3)康博创作社 AutoCAD2000 使用详解,机械工业出版社 1999年4)扬胜强 现代工程制图,国防工业出版社, 2001年5)戴少度,材料力学,国防工业出版社, 2000年6)北理工教研室 汽车工程手册, 北京理工大学出版社 ,1998年7)龙志新 发动机修理,黑龙江科学技术出版社, 1998年8)邢忠文 张学仁 金属工艺学,哈尔滨工业大学出版社 1999年9)吉大汽车工程系 汽车构造 人民交通出版社, 1993年10)龚桂义 机械设计课程设计图册 高等教育出版社 1989年11 王世刚 苗淑杰 机械设计实践 哈尔滨工程大学出版社 2003年12戴冠军 汽车维修工程 人民交通出版社 1999年13濮良贵 机械设计, 高等教育出版社 2002年 毕业设计说明书题 目 多功能汽车发动机 拆装实验台的设计 学生姓名 专 业 交通运输 班 级 指导教师 黑 龙 江 工 程 学 院Design of DirectionsThe multi-function car launches the machine dismantles the design that pack the experiment setCandidate:Specialty:TransportationClass:B01-1Supervisor:TeacherHeilongjiang Institute of Technology多功能汽车发动机拆装实验台的设计摘要本设计是在研究观察了现有的发动机拆装台架,通过对汽车企业、学校现有设备以及通过互连网的搜索,对其结构形式、构造组成、功能以及安装特点进行分析研究。发现现有的发动机拆装台架大多是功能比较单一的类型,这些性能单一的试验台架存在着费时、费力、效率低发动机支撑不稳定、拆装过程中观察发动机不便等问题。无论是汽车维修企业还是学校都需要一种功能比较齐全的,便于拆装发动机以及观察发动机结构的发动机拆装台架。而多功能发动机拆装试验台就能很好的解决这一问题。多功能发动机拆装试验台集翻转、移动、冷磨于一体很好的解决了以往一些台架所存在的一些问题,能基本上满足汽车维修企业以及学校维修和拆装发动机的要求。关键词:发动机;台架;冷磨;拆装The multi-function car launches the machine dismantles the design that pack the experiment setAbstractThis design is at study observational launch currently the machine dismantles to pack pedestal, pass is current to the car business enterprise, schoolEquipments and pass with each other manhunt of connecting the net, as to its construction form, the structure constitutes, function and install characteristics proceeding analysis research.Discovers to launch currently the machine dismantle to pack pedestal mostly single type in function, the single and on trial pedestal in these functionses exsits to take a lot of time, hard to tackle, the efficiency is low to launch the machine props up unsteady, dismantle to pack to observes to launch the machine inconvenience etc. problem in the process.Wether is a car maintenance business enterprise or the school needs a kind of function more well-found, easy to dismantle to pack to launch machine and observations launch the machine to launch structurally the machine dismantles to pack pedestal.But multi-function launch the machine dismantle to pack to experiment the set and then can be good to resolve this problem.It is multi-function to launch the machine dismantles to pack to experiment the pedestal gathers inside out, move, cold whet to was good to solve in the integral whole before aAmount pedestal a some problem for exsitting, can be basic to ascend to satisfy car maintenance business enterprise and schools maintain with dismantle the request that pack launches the machine.Key phrase:Launch the machine;Pedestal;It is cold to whet;Dismantle to pack目 录摘要 Abstract 前言 1第一章 实验台设计的目的和意义 21.1 汽车发动机多功能拆装架的发展趋势 21.2 实验台设计的目的 21.3 实验台设计的意义 2第二章 多功能发动机拆装实验台的设计 42.1 实验台的总体设计要求 42.2 翻转架的设计 52.3 台架的设计 52.4 台架的选材 52.5 选择车型 6第三章 蜗轮蜗杆减速器的设计 73.1 蜗轮传动的组成和特点 73.2 蜗轮蜗杆减速器的设计 73.3 轴的计算 103.4 轴承选择校核 12第四章 联轴器的选择和其他零件的确定144.1 联轴器的选择 144.2 其他零件的确定 14第五章 总体装配的设计175.1 车轮的选择 175.2 发动机支撑形式的选择 175.3 台架的选材 175.4轴承的选择及校核 18第六章 电动机的选择19第七章 冷磨实验217.1 冷磨注意事项 217.2 冷磨检查 217.3 冷磨后的拆检 22总结 23参考文献 24致谢 25黑龙江工程学院毕业设计(论文)前言随着我国社会主义事业的不断发展前进和改革开放事业的不断深入,以及WTO的加入,我们的汽车行业取得了飞速的发展。随着汽车行业的发展,汽车维修行业也取得了飞速的发展。发动机是汽车的心脏,发动机的维护和修理也是汽车维修的主要部分。在发动机的维护和修理工艺中,必须用到的工装设备发动机拆装台架。而我们的设计就是发动机拆装台架。目前各汽车修理厂及学校实习所用发动机拆装试验台仍然是比较单一的类型,这些性能单一的试验台存在着费时、费力、效率低发动机支撑不稳定、拆装过程中观察发动机不便等问题。而多功能发动机试验台填补了该领域的空白,集发动机拆装与冷磨实验与一体,并且可以移动,可使发动机翻转;并且占地面积小,减少了劳动强度,提高了工作效率,缩短了维修时间,还使学校实习学生便于观察发动机内部结构。解决了维修厂与学校实习拆装难的问题,以及发动机冷磨问题。多功能发动机拆装试验台的设计的意义在发动机经过长时间磨损后,就需要大修,然而就在大修过程中。发动机的拆装工作比较复杂,需要拆卸不同部位的零件,所以就需要翻转过不同的角度来拆卸,而且还可以在任意角度停止;这就需要一种工装设备来辅助完成,这种工装设备就是发动机拆装台架。在发动机拆装台架设计过程中,主要是通过一个蜗轮蜗杆来实现翻转的,且该蜗轮蜗杆具有自锁功能,能使发动机旋转到任意角度都能停止。拆装台架安装有车轮,能使其自由移动;而且为了便于发动机冷磨,就需要一台电动机,使其可以进行发动机冷磨。这样就构成了集发动机拆装与冷磨实验于一体的多功能汽车发动机拆装试验台。 第一章 实验台设计的目的和意义1.1 汽车发动机多功能拆装架的发展趋势随着汽车行业的发展,汽车修理行业的设备也在不断的更新与进步。发动机拆装台架也是在不断的改进。由原来发动机无台架的修理到有台架的使用,从简单的台架到可翻转的台架,现在又制造出可翻转的多功能的发动机台架。作为修理设备,这种台架不只能将发动机进行翻转还能使发动机在翻转过程中停留在任意位置上,使发动机在拆装过程中方便很多,不仅给工人师傅节省很多时间。同时,也能解决那些平时不易拆装的问题。作为教学实验设备,它能使同学们更直观的了解发动机的构造,同学们在拆装发动机时也更容易。在修理中,为了节省更多的时间,获取更多的利益,人们将会生产出更为先进的发动机拆装设备。1. 2实验台设计的目的现代轿车其结构比较复杂。维修不便这样就对从事汽车工程相关专业的人员提出了更高的要求。对于汽车专业技术人才培养来说,如何使理论与实践相结合,提高学生的工程实践能力,是一重要的课题。在教学的环节中,必须加强其课堂教学、生产实践和实验三方面的有机结合,以力提高教学质量。因此,设计出的电器实验台做为实验设备,在教学的过程中可以为学生及汽车专业技术人才营造良好的学习氛围,起到理论联系实际的一个纽带,为实验教学提供了有利的条件,在满足教学实验的基础上提高了学生及汽车故障诊断、维修能力。1.3实验台设计的意义1、先进的发动机多功能拆装架设计与制作可以培养学生实践动手能力、分析处理问题的能力、工程实践能力和创新能力及商品意识,很好的满足专业技术人才培养的要求。这对于提高汽车的使用寿命和经济效益,推动汽车工业及国民经济的发展具有极其重要的现实意义和深远的历史意义。2、 实践相结合,提高学生的实际操作能力。在本拆装架上,便于学生亲手操作,在理论学习与动手实践之间架起一座沟通的桥梁。3、汽车发动机修理技术的进步,拆装架还可以进行更新换代,节约研制经费。在拆装架的制作过程中,还要在架面上预留一些地方,为拆装架的功能扩展和更新提供基础和应用平台。对拆装架的开发和设计,可以建立一种科研环境,给学生营造良好的学习氛围。在设计过程中,需要运用很多的专业知识,像汽车理论、汽车技术、机械设计、机械制图,金属工艺等等,这就需要对以往学过的知识进行复习,还有很多的理论需要深入的研究,以便同实际操作合。在教材不能满足需要时,还要搜集资料:去图书馆,找文献、查期刊、请教老师、同学、上网查找本课题的前沿动态。第二章 多功能发动机拆装实验台的设计 2.1实验台的总体设计要求拆装架的设计构思主要有几方面。首先,是结合汽车发动机的组成以及各部件的工作特点合理选择固定点。其次为了实现拆装架的相应控制功能及拆装功能,要求各组成元件具有实际运行能力.并且实现快速翻转、翻转定位。在此基础之上根据拆装架的受力情况以及各个部件拆装的需要,相应的设计出与之相匹配的台架,起到支撑,固定的作用。具体设计要求如下:1、选型 在选择参照车型时应充分考虑它的代表性,因此要使所选择的发动机统无论是在控制理论还是在实际工作性能上都能够反映现代汽车技术的先进性,体现发展的趋势和潮流,同时具有普及性,便于汽车工程相关专业实践教学环节的展开;并且所选择车辆具有鲜明技术特色。 2、服务教学因为设计是为教学服务的,因此在设计实施的具体过程中,首要的问题就是要保证电喷系统的工作性能以及每一个器件的工作原理均得到体现,表达要力争简单、明了,使用起来方便快捷;并且设置故障诊断功能,以利于提高学生的工程实践运用能力。3、实验台整体布局在考虑布局合理、结构紧凑的同时,还应注意到使各个元件在工作时相互之间功率匹配问题。4、实验台的开发在实验台的制作过程中,还要在板面上预留外接端子或者是连接其他设备的插接件,为实验台的功能扩展和更新元气件提供基础和应用平台。此外,要求实验台具有直观形象的教学演示控制性能。此外,在实验台设计时,实验台的高度应考虑到我国人口的平均高度。中国人口的平均高度1.7米左右所以拆装实验台的高度不应超过1.5米。2.2翻转架的设计发动机翻转架的设计过程包括台架设计过程以及电动机的选择和台架的校核。翻转架的设计要充分考虑台架质量分布均匀度、台架稳定性及运动件与固定件是否发生干涉等因素。下面以在设计的过程中遇到的问题对整个设计过程进行剖析。翻转架的台架设计和制作主要依据捷达GTX轿车的发动机质量及固定点进行布置,同时也参照了捷达车身发动机内各器件的位置情况。因为这种设计可以合理的利用台架空间。台架尺寸的确定主要依据发动机的外形尺寸。根据发动机的放置位置,放置方向,发动机上主要器件拆卸,能自锁的减速器放置位置和放置方向这些因素来初步确定台架的外廓尺寸。在布置时先确定减速器的位置,通过确定减速器的位置就可以初步确定发动机的大概位置。 当发动机和减速器的位置确定下来后,就可以确定放置减速器的台架的大小和台架所需的刚度和强度,当各个器件的位置确定下来后,就可以确定台架的尺寸及连接方式。2.3台架的设计多功能翻转架的设计是根据发动机的质量、零件位置和发动机大小,以及发动机与翻转架、翻转架与减速器之间的传动需要来进行设计的,其特点有良好的稳定性和足够的强度来支撑发动机和减速器。由于实验台只需要支撑发动机和减速器,不需承受其它的外力故台架只需满足强度要求。在制作过程中,以45的角铁和方钢为主,各连接处采用焊接和螺栓联接,其强度不低于原材料的强度,可以达到支撑发动机,以及固定、稳定性的作用。为了移动方便,采用橡胶轮,这样可以起到减震的作用。2.4台架的选材台架的材料选用45钢,强度、价格均可行。台架的各连接处均采用焊接,其强度不低于材料的强度,可以达到支撑台面及固定、稳定的作用。2.5选择车型结合设计要求,在选择车型时,一定要体现该车型的普及性、代表性、特色性,这样中低档经济型轿车就在设计所考虑的范围内。捷达GTX自投放市场以来,以等深受广大消费者喜爱。经过这几年的发展与完善,它在很大程度上能代表我国轿车行业的先进水平。捷达王的技术含量并没有因为它的普通化而有所保留,恰恰相反,德国大众汽车公司不断的投入新技术,使其他的豪华型车的技术在它身上均有体现,使整车性能向前跨越了一大步。另外,捷达系列轿车还有许多自身的技术特色。捷达王是我国国内目前保有量最多和受欢迎程度最高的普及型轿车之一,具有一定的代表性和可以开发利用的前景,从而保证设计作品的生命力。在发动机经过长时间磨损后,就需要大修,然而就在大修过程中,发动机的拆卸工作比较复杂,需要拆卸不同部位的零件,所以就需要翻转过不同的角度来拆卸,这就需要一种工装设备来辅助完成,这种工装设备就是发动机翻转架。发动机翻转架可以实现发动机转过任意角度来进行不同部位零件的拆卸。在该发动机翻转架的设计过程中,比较简单易行,主要是通过一个蜗轮蜗杆来实现翻转的(该翻转架是实现自锁,即蜗轮蜗杆的自锁)下面介绍它的设计过程。 第三章 蜗轮蜗杆减速器的设计3.1 蜗杆传动的组成和特点蜗杆传动是在空间交错的两轴间传递动力的一种传动机构,两轴线交错的夹角可以为任意值,长用的为90。传动机构:是修理台架最主要的机构,也是核心机构。传动机构采用蜗轮,蜗杆传动方案。蜗杆为传动件,蜗轮为从动件,通过手柄的转动可以实现。蜗轮是具有圆弧齿冠的斜齿轮,900转动。蜗轮,蜗杆传动具有以下特点:当使用单头蜗杆(相当与单线螺纹)时,蜗杆旋转一周,蜗轮只转过一个齿距,因而能实现大的传动比.由于传动比大,零件数目又少,因而结构很紧凑。在蜗杆传动中,由于蜗杆齿是连续不断的螺旋齿,它和蜗轮齿是逐渐进入啮合及逐渐退出啮合的,同时啮合的齿对又较少,故冲击载荷小,传动平稳,噪声低。当蜗杆的螺旋线升角小于啮合面的当量摩擦角时,蜗杆传动便具有自锁性。蜗杆传动同时也具有缺点:蜗杆传动与螺旋齿轮传动相似,在啮合处有相对滑动。当滑动速度很大,工作条件不够良好时,会产生较严重的摩擦与磨损,从而引起过分发热,使润滑情况恶化。因此摩擦损失较大,效率低;当传动具有自锁性时,效率仅为0.4左右。同时由于摩擦与磨损严重,常需耗用有色金属(如锡青铜)制造齿轮或轮圈,以便与钢制蜗杆配对组成磨性良好的滑动摩擦副。因而成本较高。总之,蜗杆传动的优点优于缺点,所以选用蜗轮,蜗杆传动。3.2蜗轮蜗杆减速器的设计1、用蜗杆传动类型。根据GB/T100851988的推荐,选用渐开线蜗杆(ZA),ZA的特点:加工方便,应用广泛,但导角大时,加工较困难,不易磨削,传动效率较低,齿面磨损较快,因此一般采用于头数较少,载荷较小,转速较低或不重要的传动。2、选择材料蜗杆45号钢调质处理硬度为220300HBS蜗轮用灰铸铁HT150速度不高,效率不高,0.25m/s3、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,再较核齿根弯曲疲劳强度。由公式(11-12)传动中心距1) 确定作用在涡轮上的转距由发动机实际情况=0.198100=98NM由机械设计手册可知具有自锁性的传动比只有=62 和 =82在这里先没选=62,且 =1 (传动比及反行程具有自锁性),=622) 确定载荷系数因工作较稳定,故取载荷分布不均系数=1 由表11-5选取=1 由于转速不高,冲击不大 ,取=1.05 。3) 确定强性影响系数4) 因选用的是灰铸铁蜗轮和钢蜗杆相配,故= 160 MPa5) 确定接触系数先假设蜗杆分度圆直径 和传动中心距比值 从图1118 可查得 = 2.96) 确定许用接触应力根据蜗轮材料为灰铸铁,可从表116 中查得蜗轮的基本许用应力 , 应力循环次数 寿命系数 则 7) 计算中心距公式: 取中心距a = 100 mm,因i = 62 故从表中取模数 m = 2.5 mm 。蜗杆分度圆直径 这时。从图1110中可查得接触系数= 2.65,因此从上计算结果可用。4、蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸1) 杆轴向齿距 直径系数 齿顶圆直径 齿根圆直径 分度圆导程角 蜗杆的轴向齿厚 2) 蜗轮蜗轮齿数 Z=62变位系数 X=0蜗轮喉圆直径 d=d+2h=d+2m(h+x)=152.5+2=157.5mm蜗轮分度圆直径 d=mz=2.5=155mm蜗轮齿根圆直径d=d-2h=152.5-2m(h+x)=152.5-2=147.5mm蜗轮咽喉母圆直径r=20.37mm5、较核齿根弯曲疲劳强度 当量齿数 Z=62.32 根据X=0 Z=62.32,从图11-19中可查得齿形系数Y=2.3 螺旋角系数 Y=1-=1-=0.977 许用弯曲应力 从表11-8中查得由灰铸铁制造的蜗轮的基本许用弯曲应力=40MPa 寿命系数 K= 弯曲强度满足要求6、精度等级公差和表面粗糙度的确定:考虑到所设计的蜗杆传动是动力传动。从10089-1988圆柱蜗杆,蜗轮精度中选择7级精度。则系种类为f.标注为 10089-1988。7、热平衡计算3.3轴的计算1、 蜗轮上的功率 p 转速n 和转距T由前面计算已知 n=10 T=98000由公式 T=9.55可求 p= p=2、 作用在齿轮上的力:因: F=F=FF=Ftan 3、 步确定轴的最小直径:先按式(15-2)初步估算轴的最小直径。选取轴的材料45钢。调质处理。根据表15-3取A=12 于是得d=A=112 输出轴的最小直径显然是安装联轴器处的直径d,为了使所选的轴直径d与联轴器的孔径相适应,故需要同时选联轴器型号。联轴器的计算转距T=KT 查表14-1,考虑到转距变化很小。故取K=1.3,按照计算转距应T小于联轴器的公称转距的条件。查标准5014-1985或手册,选用梅花形弹性联轴器ML4型,其公称转距为160000Nmm。半联轴器的孔径d1=28mm,故取d=28mm;半联轴器长度L=62mm,半联轴器与轴配合的毂空长度L1=44mm.4、 轴的结构设计a) 拟订轴上零件的装配方案 本题的装配方案已在前面比较分析。b) 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度。1、为了满足半联轴器的轴向定位要求。-轴段右端需制至一轴肩,故取-段的直径d-=32 mm;右端用轴端挡圈定位,按轴端直径取挡圈直径D=35 mm,半轴联器与轴配合的毂孔长度L1=44mm,为了保证轴端挡圈只压半轴联器上而不压在轴的端面上,故-段的应比L1略段一些,现取L=42mm2、选择滚动轴承。因轴承同时受有径向力和轴向力的作用,故选用但列圆锥滚子轴承。参照工作要求并根据d-=32 mm,由轴承产品目录中初步选取基本游隙组,标准精度级的单列圆柱滚子轴承N6207E其尺寸为dDB=35mm72mm17mm,故d-=d-=35 mm ; 而L-=18.25 mm。右端滚动轴承采用轴肩进行轴向定位。由手册上查30207型轴承的定位轴肩高度h=3.5mm,因此,取d-=42 mm.3、轴承的左端用轴肩定位,轴d-=48mm、轴肩高度h0.07d取h=3mm,d-=42 mm,宽度b1.4h L-= 5 mm。a)轴上零件的周乡定位 齿轮、半轴联器与轴的周乡定位的采用键连接。半轴联器与轴的联接,选用平键为8mm7mm36mm,半轴联器与轴的配合为H7/k6,滚动轴承与轴的周向定位是借过度配合来保证的,此处选取的直径尺寸公差为m6。b)确定轴上圆角和倒角尺寸参考表15-2 取轴端倒角为145,各轴肩处的圆角半径由实际画图所示。 c)拟定轴上零件的装配方案d)根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度e)轴上零件的定位f)确定轴上圆角和导角尺3.4轴承选择校核 轴承的功用有两个:一个为支承轴上零件,并保持轴的旋转精度;二为减少轴与支承只见的摩擦和磨损。轴承分为滚动轴承和华东轴承两大类。滚动轴承在一般机器中获得广泛的应用。本设计所选择的轴承为滚动轴承。 P=XFr+Yfa 式中: Fr为轴承的景象载荷。 Fa为轴承的轴向载荷。 P当量动载荷。 =2.74e 则根据机械设计基础表16-12,X取0.44 P=0.56195.82+0.44538=346.38N Cr=N 式中:寿命指数,取3。温度系数,取1。载荷系数,取1。C基本额定动载荷。工作使用寿命,取90h.=0.67KN根据需要轴承选为30207,Cr=1.48KN,Cor=0.90KN, 符合工作需要。第四章 联轴器的选择和其它零件的确定4.1联轴器的选择1、联轴器的类型选择根据我们设计要求的电动机的输出轴轴径及参照新编机械设计师手册表111所列标准联轴器的特点选择凸缘式联轴器。2、联轴器的型号选择据式 (111) 及 (112) 参见新编机械设计师手册 式中: n 为使用联轴器的轴的转速(r/min). ,联轴器的额定转矩(Nm),由联轴器标准中查得见新编机械设计师手册表114表1113,取=100 Nm。 K载荷系数,见新编机械设计师手册表112,K取1.3。 联轴器的许用转速(r/min),由联轴器标准中查得见新编机械设计师手册表114表1115,取=5200r/min。在满足的条件之内,我们选择联轴器的型号为YL6联轴器 GB584386 。4.2其它零件确定1 轴承盖的选取。因轴承30207的D=72mm。 所以D-(2-4)=72-2=70mm螺钉直径d=80mm 螺钉数n=4. 无套杯的D=D+2.5d=72+2.5套杯厚度:s=10mm D=D+(2.5-3)d=92+2.58=112mm D=(0.85-0.9)D=0.8572=61.2 D=D-(2.5-3)d=92-310=62mm e=1.2d=1.210=12mm e=(0.170)=7mm m由结构确定 2 检查孔与孔盖。P 表4.7 =60mm =100mm b=80mm L=120mm b=(b+b)=(6080)=70mm L=(L+L)=110mm R=5 d=6.5 n=4 盖板厚=6mm.3.减速箱的结构尺寸。蜗杆箱座壁厚 蜗轮箱座壁厚 箱盖壁厚 凸缘底座厚 b=2.35=18.8地脚螺栓 d=0.036+12=0.036100+12=15.6轴承螺栓 d=0.7d=0.71536=1.14.杆的传动效率由于发动机的翻转架要求蜗杆自锁,所以,降低蜗轮蜗杆的效率可用:a) 减小蜗杆的旋转生成角。b) 将蜗轮蜗杆的齿数采用矩形齿。5.蜗杆的散热由于蜗轮蜗杆的工作性可以知道其热量的散发可以忽略不计,故此不校核。第五章 总体装配的设计5.1车轮的选择在设计中有车轮支撑和移动发动机翻转架,所以车轮的选择很重要,在此,选择d=10cm的可以自锁的标准车轮,承载能力在100千克的车轮。5.2发动机支撑形式的选择发动机拆装台架支撑发动机的形式主要有两种形式,即两点支撑和三点支撑。三点支撑是通过支撑发动机的前端以及发动机的两翼来实现支撑发动机的。由于其支撑不稳定,影响发动机的翻转;而且由于发动机两翼有支撑物,这样就给发动机的拆装,以及观察发动机带来很大的不便。而两点支撑是支撑发动机的两端,其支撑安全可靠,也十分的稳定,不影响发动机的拆装及观察发动机结构。在比较的发动机两点支撑和发动机三点支撑后。在设计中采用发动机两点支撑。发动机的两端分别连接蜗轮蜗杆传动机构和电动机,这样是整体结构合理美观,也便于生产和使用。5.3台架的选材支架和固定板的材料的选择由于发动机翻转架的底座部分需要材料支撑,在综合了该材料的刚度,强度以及使用寿命等各个方面的因素,选择热扎等边角钢中的号数为2.5的角钢,其基本尺寸为b=25mm, d=4mm, r=3.5mm,截面积为1.859cm由于此钢为常用钢,且仅为支撑材料,又采用了比较保守的数值,故此不用校核。固定板是故定发动机的钢板,在此选取热扎钢板GB/709-1988中的厚度为6mm,其直径为300mm。在制作过程中,以45的角铁和方钢为主,各连接处采用焊接和螺栓联接,其强度不低于原材料的强度,可以达到支撑台面,以及固定、稳定性的作用。为了移动方便,采用橡胶轮,这样可以起到减震的作用。 5.4轴承的选择及校核由于在发动机翻转架中,轴承起的作用是减少摩擦和协助转动,在作用中受到轴承向力和径向力的作用,故此选择受轴向力和径向力比较大的圆锥磙子轴承,根据轴和轴承比较优良的配合,选取过盈配合可以保持轴承不会轴向移动,所选取的轴承为GB/T2921994代号为7006C的角接触球轴承两个和代号为7018C的角接触球轴承。代号 d/mm D/mm T/mm B/mm e Y Cr/KN Cor/KN7006C 30 55 17.25 13 0.37 1.6 14.5 9.857018C 90 140 18.25 24 0.37 1.6 67.5 66.5轴承校核: 由于7006C和7018C轴承的静载荷和动载荷的数值来看分别为14.5千牛、67.5千牛和9.85千牛、66.5千牛,而发动机的质量不过才100千克左右,故此,无需校核就知其无论是静载荷还是动载荷均是合格的。 第六章 电动机的选择电动机是专门工厂批量生产的标准部件,设计时要根据工作机的工作特性、工作环境和工作载荷条件,选择电动机的类型、结构、容量(功率)和转速,并在产品目录中选择出具体的型号和尺寸。1、 电动机的类型和结构形式电动机分交流电动机和直流电动机两种。由于生产单位一般多采用三相交流电源,因此,无特殊要求时均应选用三相交流电动机其中以三相异步交流电动机应用最为广泛。 Y系列三相笼型异步电动机是一般用途的全封闭自扇冷式电动机,由于其结构简单、工作可靠、价格低廉,维护方便,因此广泛应用于不易爆、不易燃、无腐蚀性气体和无特殊要求的机械上。考虑到本设计的具体要求,所以选用Y系列三相笼型异步电动机。2、 电动机的转速容量相同的三相异步电动机,一般有3 000、1 500、及750r/min四种同步转速。电动机同步转速越高,磁极对数越少,外部尺寸越小,价格越低。但是电动机转速越高,传动装置总传动比越大,会使传动装置外部尺寸增加,提高制造成本。而电动机同步转速越低其优缺点则刚好相反。因此在确定电动机转速时,应综合考虑,分析比较。因为本设计的电动机主要是用来作发动机冷磨。所以,因根据发动机冷磨转速来确定电动机的转速。发动机冷磨转速一般按下式确定n1=(0.20.25)nene=3200r/minn1=(0.20.25)*3200=(640-800)r/min所以取n1=750R/min即选用同步转速为750r/min的三相异步电动机。3、选择电动机的容量(功率)电动机的容量(功率)选择的是否合适,对发动机的正常工作和经济性都有影响。容量选择的过小,不能保证工作机的正常工作,或使电动机因超载而过早损坏;而容量选得过大,则电动机的价格高,能力又不能充分利用,而且由于电动机经常不能满载运行,其效率和功率因数都较低,增加电能的消耗而造成能源的浪费。电动机的功率可根据如下公式计算P=TN/9550因为发动机的扭距为T=72Nm所以根据机械设计实践表19.1选择型号为Y160L-8的Y系列三相笼型异步电动机。其具体技术数据如下:型 号功率/kW满载时堵转电流堵转转距最大转距电流A转速r/min效率%功率因数(cosa)额定电流额定转距额定转距Y160L-87.517.7720860.755.522 第七章 冷磨实验发动机大修以后,为了检查和消除装配中的缺陷,调整各机构,提高配合零件的表面质量,使其能承受应有的载荷,应进行冷磨热试检查,以便延长发动机的使用寿命,得到最好的动力性和经济性。冷磨合冷磨是依靠外来动力,带动发动机在一定时间内以不同转速运转的过程。通过冷磨合使零件表面的微观不平得到改善,表面金属被强化,逐渐形成一个适合实际摩擦条件的工作表面,有利于延长零件的使用寿命。1)冷磨注意事项冷磨合是对气缸与活塞,曲轴与轴承等关键配合表面的磨合,因此冷磨合时,发动机一般仅装上曲轴、凸轮轴和活塞连杆组。润滑油一般用稀薄的2号或3号锭子油,或在较浓的机油中加入15%的煤油或轻柴油,润滑油要加足;冷磨的速度应逐步增加,一般保持在250700/;时间控制在1 52。2)冷磨检查各锁止装置应齐全、完整、可靠,按规定力矩拧紧各螺栓、螺母;结合车型调整好主要部位的配合间隙;正确安装、对准有装配标记的零部件;观察各机件是否正常,如摩擦表面附近过热或有异响,应立即停机,查明原因并予以排除。3)冷磨后的拆检冷磨后分解发动机,检查活塞、活塞环、气缸壁的接触情况和曲轴、凸轮轴与其轴承的磨合情况,排除发现的问题,然后清洗全部零件,更换机油和细滤清器滤芯。7.1冷磨注意事项冷磨合是对气缸与活塞,曲轴与轴承等关键配合表面的磨合,因此冷磨合时,发动机一般仅装上曲轴、凸轮轴和活塞连杆组。1、润滑油一般用稀薄的2号或3号锭子油,或在较浓的机油中加入15%的煤油或轻柴油,润滑油要加足;2、冷磨的速度应逐步增加,一般保持在250700/;3、时间控制在1 .52。7.2冷磨检查1、各锁止装置应齐全、完整、可靠,按规定力矩拧紧各螺栓、螺母; 2、结合车型调整好主要部位的配合间隙;3、正确安装、对准有装配标记的零部件;4、观察各机件是否正常,如摩擦表面附近过热或有异响,应立即停机,查明原因并予以排除。7.3冷磨后的拆检冷磨后分解发动机,检查活塞、活塞环、气缸壁的接触情况和曲轴、凸轮轴与其轴承的磨合情况,排除发现的问题,然后清洗全部零件,更换机油和细滤清器滤芯。影响发动机冷磨合的重要因素是发动机转速。转速过高会使摩擦力增大,摩擦表面温度升高,磨损量也增多;转速过低,润滑油供应不足,磨损量也增加。因此,在冷磨过程中,应对发动机转速进行合理选择。冷磨时间的长短,应根据零件表面加工质量和配合情况而定。加工精度高,冷磨时间可以缩短,反之需要延长。一般冷磨时间为2h。曲轴转速又低速到高速分三个阶段进行。 总结本说明书的编写过程中,对学校汽车发动机拆装实验室以及一些生产厂家和汽车维修企业的发动机拆装试验台架进行了调查、分析、总结。对发动机拆装台架现存的一些缺点进行了改进,另外作了一些创新。使其可以让发动机翻转并停留在任意位置,多功能发动机拆装台架也可以自由移动,并且增加了发动机冷磨的功能。这样使其更适合发动机维修及拆装以及学校的发动机拆装和冷磨实验。本设计参考了现有发动机拆装台架,结合现实的需要对其进行了设计和校核,以及发动机拆装使用要求和注意事项。说明书中尽量用简明的语言阐述多功能发动机拆装试验台的设计过程,和结构特点。希望能作到清楚明了!参考文献1 郑家骧 陈桂英,机械制图及计算机绘图,机械工业出版社,2001年2 周凤云,工程材料及应用,华中理工大学出版社,1999年3 康博创作室,AutoCAD2000使用详解,机械工业出版社,1999年4 杨胜强,现代工程制图,国防工业出版社,2001年5 戴少度,材料力学,国防工业出版社,2000年6 北理工教研室,汽车工程手册,北京理工大学出版社,1999年7 龙志新,发动机修理,黑龙江科学技术出版社,1998年8 邢忠文 张学仁,金属工艺学,哈尔滨工业大学出版社,1999年9 吉大汽车工程系,汽车构造,人民交通出版社,1993年10 龚桂义,机械设计课程设计图册,高等教育出版社,1989年11 王世刚 苗淑杰,机械设计实践,哈尔滨工程大学出版社,2003年12 戴冠军,汽车维修工程,人民交通出版社,1999年13 濮良贵,机械设计,高等教育出版社,2002年致 谢为期两个半月的毕业设计结束了,我们在薛蕙娟老师的指导下圆满完成了设计任务.通过这次设计,使我们明白了很多,也学到了很多以前不知道的知识.毕业设计是综合以前我们学过的知识,再加进一些自己的创新想法,来创造一些比较先进的东西来,所以这也就会利用到一些自己以前根本不曾接触过的知识,这些知识就需要我们现学现用,重新学起.由于我们设计的题目比较大,所以要翻阅大量的资料,更要整理和组织材料.在设计期间,我们的指导老师薛蕙娟老师给予了我们很大的支持和帮助.我们的设计内容比较散,而且内容多,而我们手中的资料有限,所以查资料是一个难题,薛老师就给我们找资料,并指导我们理请设计思路,在整个设计过程中薛老师给予的帮助是极大的,在此特别感谢!由于我们所学的知识有限,手头的资料不全,故此在设计中难免会有许多疏漏和不正确之处,敬请广大教师批评指正,在此表示感谢!25
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