液压减震器的设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 液压式减振器是车辆 悬架 系统中主要的阻尼元件，其性能好坏直接关系到 整车的安全 性及舒适性。其中活塞杆是减振器中重要元件，在工作中 主 要承受 上下往复的运动 。 由于汽车要在不同工况下工作，活塞杆就要承受不同高度的运动，为了检测活塞杆在工作能承受工作载荷的极限 设计了液压式减振器活塞杆拉断试验台。试验台 采用四根立柱做为支撑，并对四根立柱做了强度和刚度的校核满足设计要求。四根立柱支撑上横梁采用光 杠 固定式，由上横梁上的液压缸施行拉断实验。并对试验台中的缸，泵，阀进行了计算选取了标准的元件。 由于它 采用液压油做为动力源 ，因 而具有使用灵活 和噪声小 ，性能较高的特点。 此外本设计还应用了较为先进的设计手段，用 关键词 ： 拉断；液压；试验台；减振器 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 in a on In is an in of to As in to of in to in a a of to 4 on by by on of a it as a so in of In of a 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 录 第 1 章 绪论 . .压式减振器活塞杆拉断试验台设计 . . 概述 . . 题目任务的内容和要求 . 1 功能设 . 2章 试验台的性能计算 .验台的尺寸控制图计算 .购件选择计算 . 3章 试验台的结构设计 .塞杆与夹具连接的螺栓强度校核 . 7 底座螺栓强度校核 .试验台上横梁的计算 . 4章 零件结构设计 .底座的设计 .横梁的设计 .立柱的设计 . 5 章 半轴的设计与计算 .轴的设计与校核 .轴的材料及热处理 . 6 章 桥壳的强度校核 . 7 章 制造工艺分析 . . 8 章 轴承的寿命计算 .文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 用在主减速器主动齿轮上的力 .承载荷的计算 .动齿轮轴承 寿命计算 .动齿轮 轴承 寿命计算 . 9 章 结论 . .考文献 . .谢 . .录 A 程序 . .录 B 外文翻译及原文 .纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 绪论 述 本设计针对的是汽车减振器活塞杆性能的测试。 减振器是车辆悬架系统中主要阻尼元件。起性能好坏直接关系到的安全性和舒适性，它起到衰减和吸收振动的作用，使悬架设备和人员免受不良振动的影响。 起到保护悬架设备和人员正常工作安全的作用 。 减 振器按其结构可分为摇臂式和筒式，按其作用原理可分为单向作用 式和双向作用式。摇臂式减振器作为汽车上早期产品目前己基本被淘汰。由于筒式减振器具有质量小、性能稳定、工作可靠、适合于大批量生产等优点，所以已成为汽车减振器的主流 。筒式减振器又可分为双筒式、单筒式，汽车上基本上全部采用双筒式。 正由于当今都在使用 双筒式减振器 ，所以减振器的活塞杆是关键的零件，为了检测活塞杆材料的性能以及在各种工况下的材料所能承受的工作极限。做了这台试验机来检测 其 性能。 目任务的内容和要求 1 课题任务的内容 （ 1）研究减振器的工作原理 ； （ 2）研究减振器活塞 杆的功用，实验方法与标准 ； （ 3）了解减振器活塞杆的加工工艺过程 ； （ 4）试验台的功能设计 ； （ 5）试验台的结构设计 ； （ 6）试验台的初步工艺设计 ； 2 课题任务的要求 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 （ 1） 拉力： 100 （ 2） 试件安装尺寸： 400 （ 3） 拉断行程： 20 （ 4） 试件装夹方便，并具有一定的通用性 ； （ 5） 所完成的资料规范基本符合国家，行业和学校标准与规定，并基本能用于生产实际，对生产实际具有一定的指导意义。 验台 的功能 设计 (1) 方案论证 :液压泵的选择，计算流量，压力，夹具的 选择 。 (2) 应用 行结构简图的 绘制。 (3) 实验台结构设计简图如图 （简图）。 图 液压原理结构简图 1 油箱 2 滤油器 3 双联齿轮泵 4， 16 先导式溢流阀 5 调速阀 6， 7， 15 三位四通电磁换向阀 9， 11， 14 液控单向阀 10， 8， 13 液压 缸 12 夹具 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 工作原理：由夹具上的两个上下液压 缸 控制上下夹具夹紧活塞杆来拉减振器活塞杆。 控制过程如下： ( 1 ) 当按下启动按扭 ,电磁换向阀 6 的左位得电 ,电磁换向阀 15 的右位得电，液压油同时进入液压 缸 10， 13 的有杆腔推动活塞杆向上，下运动；使夹具张开夹 住减振器活塞杆。再将电磁换向阀 15 换置中位，使液压 缸 13 处于保压状态。 ( 2 ) 再将电磁换向阀 7 左位得电，液压油进入液压 缸 8 的有杆腔，推动活塞杆向上运动，由于液压油的增多有杆腔的压力不断的增加以至达到拉断减振器活塞杆。 ( 3 ) 液压系统说明：由于是由一个双联齿轮泵供两个油路分别在各自的油路上设置了溢流阀使每个液压系统路线都能稳压。在液压 缸 13 处于保压状态时为了使压力不降低在回油路线上设置液控单向阀 14 使压力恒定。在液压 缸 10 处也按了保压的液控单向阀，液压 缸 8 的压力要不断升高才能拉断工件 ,用调速阀 5 改变流量来起到增压的目的。为了防止液压 缸 8 压力降低也设置了液控单向阀 9 使液压刚 8 中压力恒定。 第 2 章 试验台的性能计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 验台的尺寸控制图计算 在设计中下夹具的高度由于采用人机工程学原理设计的，下夹具的高度设计成 1300度符合人的正常工作时的要求。在工件装卸时工人可以很方便的取出和安装 。上横梁的安装高度设计成 2700压缸的行程为 1000以总的安装高度为 3740 在工作中活塞杆的长度分别为 400600了能有效的夹住活塞杆不至于在工 作 中 脱落 夹具 别各夹住活塞杆 150 。活塞杆的剩余长度买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 为 100300种高度由液压缸中活塞杆来调节，液压缸行程选取为 1000 购件选择计算 泵的选择 ： 理论排量（ ml/r） 321 额定压力（ 10 工作油液黏度（ ） 20 43 最大压力 (滤精度 )(m 25 额定转速 (r 1500 容积效率 ）（ 00 90 工作油量 )(0C 80 质量 )(驱动功率 )(的选择计算： =r 1500r/ q 02.0 0 q = s t = = = 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 取0093v0098m 1 5 7 M P 60 M P 00 根据 以上的数据计算所以选双联齿轮泵 产厂家：长江液压件厂 液压缸的选择计算： 初选中压系统 5 12 F=100压缸无杆腔 111 105100 =5 105101 = 202.0 m 21 4 (160 取 2 221221 有杆腔 62222 )(110)160()160(2 222222 活塞速度初选 ( 3211 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 )/( 3222 根据以上数据选择液压缸的型号为 1拉力为 活塞最大行程 1900（ 确定为 1000( 液压阀的选取计算： 先导式溢流阀 ： 已知条件 500 ； 93.0v则 根据以上计算的流量选择标 准的元件先导式溢流阀 型号 32 公称直径 / 83 ) 调压范围 /最大流量 / 1L (100) 质量 /调 速阀 ： 已知条件 500 ； 93.0v则 根据就以上计算得调速阀的标准元件 通径 (/5 流量调节范围（ L/0 6 工作压力（ 21 最小稳定流量（ L/控单向阀： 已知条件 500 ； 93.0v则 根据计算得液控单向阀的标准元件型号 接方式：螺纹连接 通径 (/0 压力（ 21 流量（ L/60 开启压力 (制压力 (买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 电磁换向阀： 已知条件 500 ； 93.0v则 根据计算得标准元件型号 别：常规型 通径 (/ 最高压力 (高允许背压 (大流量（ L/63 切换频率 5 质量 3 章 试验台的结构设 计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 塞杆与夹具连接的螺栓 强度校核 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 如图 中箭头所示的螺栓强度校核，图中箭头所示的螺栓为液压缸活塞杆与夹具头的链接部分，用了 8个螺栓连接现对这 8个螺栓进行强度校核。 已知 ： 螺栓为 料 45# 1、 计算单个螺栓所受的最大工作载荷； 5 0 2、 单个螺栓的总拉力； 已知 44 3、计算螺栓应力幅； 取 d=20经过查零件设计手册知 d , d 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 所以 M P 4、确定许用应力； 经过查零件设计手册得 001- 取 ， 610取b， K, a= a= M P 5、 校核螺栓 变载荷强度； M P a 850 故 螺栓疲劳强度满足要求 6、校核最大应力； 已知： 360取s P 1m a x = M P ； = M P =240300以 大应力通过校核，螺栓满足设计的要求不会发生断裂现象。 底座螺栓强度校核 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 1、计算螺栓的工作最大载荷； 已知：根据查机械零件手册得 00 , 1m ， , 4z 0 50 2、 拉应力计算； M P 5210 360取s M P 0 ， M P 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 所以 =240300 3、 螺栓的许用挤压应力； 0 已知： 60钢：静载荷 M P 8 变载荷 ：将静载荷的许用值再降低 0020 0030 为 0取 M P 5 所以设计 强度和刚度满足要求。 试验台上横梁的计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 第 4 章 零件结构设计 底座的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 试图为下底座的 俯视图 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 试图为下底座的左视图 （抛开视图） 一 、下底座的毛坯选择 材料选择为 45# 根据查 机械工程材料知 45号钢是高强度中碳调质钢，具有一定的塑性和韧性，切削性能良好，采用调质处理可获得良好的综合 力学性能，淬透性较差 。 本 设计采用 中 淬透性调质钢 常用钢种为 40于制造截面较大的零件，所以底座采用的是 中 淬透性调质钢。 二、工艺路线 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 工序号 工序内容 工序设备 1 铸造 2 粗车套筒上平面 车床 3 粗铣套筒两端面 组合铣床 4 粗铣底座下平面 组合铣床 5 粗铣底座上平面 组合铣床 6 粗铣底座两端面 组合铣床 7 中检 8 半精车套筒上平面 组合铣床 9 半精铣套筒两端面 组合铣床 10 半精铣底座下平面 组合铣床 11 半精铣底座上平面 组合铣床 12 半精铣底座两端面 组合铣床 13 去毛刺 风动砂轮机 14 中检 15 从套筒上平面钻 1004 ，深 100式钻床 16 扩孔 立式钻床 17 从下底座平面钻 1884 。深 172式钻床 18 扩孔 立式钻床 19 从底座套筒上平面 100284 立式钻床 20 扩孔 立式钻床 21 清洗 清洗机 22 终检 横梁的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 18 上横梁主视图 视图是上横梁左视图（抛开视图） 一 、上横梁的毛坯选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 19 材料选择为 45# 根据查机械工程材料知 45号钢是高强度中碳调质钢，具有一定的塑性和韧性，切削性能良好，采用调质处理可获得良好的综合力学性能，淬透性较差 。 本 设计采用 中 淬透性调质钢 常用钢种为 40于制造截面较大的零件，所以上横梁 采用的是 中 淬透性调质钢。 二、工艺路线 工序号 工序内容 工序设备 1 锻造 2 粗铣上下两端面 组合铣床 3 粗铣前后两端面 组合铣床 4 粗铣左右两端面 组合铣床 5 中检 6 半精铣上下两 端面 组合铣床 7 半精铣前后两端面 组合铣床 8 半精铣左右两端面 组合铣床 9 去毛刺 风动砂轮机 10 中检 11 钻孔 5 个 立式钻床 12 扩孔 3004 ， 300 立式钻床 13 清洗 清洗机 14 终检 立柱的设计 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 20 一、立柱毛坯的选择 立柱用来支撑上衡量的装置，要求其要承受强烈的冲击又要有高的耐磨性和韧性。还要有高的硬度，所以选择调质钢为 32二、工艺路线 工序号 工序 内容 工序设备 1 铸造 2 粗车阶梯轴大外圆 卧式车床 3 粗铣阶梯轴大外圆两端面 组和铣床 4 粗车阶梯轴中间轴部分 卧式车床 5 粗铣阶梯轴中间轴两端面 组和铣床 6 粗车阶梯轴小轴 卧式车床 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 21 7 粗铣阶梯轴小轴两端面 组和铣床 8 中检 9 半精车阶梯轴大外圆 卧式车床 10 半精铣阶梯轴大外圆两端面 组和铣床 11 半精车阶梯轴中间轴部分 卧式车床 12 半精铣阶梯轴中间轴两端面 组和铣床 13 半精车阶梯轴小轴 卧式车床 14 半精铣阶梯轴小轴两端面 组和铣床 15 中检 16 倒角 倒角机 17 攻螺纹 组合机床 18 去毛刺 风动砂轮机 19 清洗 清洗机 20 终检 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 22 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 23 传动系的最低档传动比， 10 L ； t 由发动机到主减速器从动齿轮之间的传动效率， 9.0t 所牵引的挂车满载总重， 0 道路滚动阻力系数， f 取 汽车正常使用时的平均爬坡能力系数， f 取 f 汽车的性能系数： m a a x ,169 0 )09 70 2 0(1 0 （ 3 1、 齿数的选择 ;25,1121 2、 圆直径的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 24 54751913 3322 （ 3 取 602 3、 齿轮端面模数的选择 （ 3 取 0 则 5025102 4、 面宽的选择 5、 常小齿轮的加大 10较为合适，即 6、 曲面齿轮的偏移距 E 对于重型载货汽车， 0接近于从动齿 轮节圆直径的 12即 : 62 6 12%10( 2 取 E=26曲面齿轮的偏移方向 为 了 增加离地间隙，本设计方案采用上偏移。 8曲面齿轮的螺旋方向 与 上偏移相对应， 主动齿轮的螺旋方向为 右旋， 从动齿轮为 左旋。 9轮法向压力角的选择 “ 格里森 ” 制规定，对于双曲面齿轮，由于其主动齿轮轮齿两侧的法向压力角不等，因此应按平均压力角考虑，载货汽车多采用 2230 的平均压力角。本方案中，齿轮的法向压力角即取为 2230 。 10角的选择 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 25 2121 90525 （ 3 则， ，本方案取 确定了小齿轮的螺旋角以后可用下式近似地确定大齿轮的名义螺旋角： 为偏移角近似值，2 3 8 ，则 11盘名义直径的选择 经查表可知， 曲面齿轮其它参数及计算结果见程序。 减速器双曲面齿轮的强度计 算及校核 1、 单位齿长上的圆周力 3 式中， p 单位齿长上的圆周力 P 作用在齿轮上的圆周力，按发动机最大转矩和最大附着力矩两种载荷工况进行计算； F 从动齿轮的齿面宽， F=发动机最大转矩及一挡传动比计算时： 21013m a x （ 3 式中， 发 动机最大转矩， 30N.m 变速器传动比，常取一挡及直接挡进行计算， 主动齿轮节圆直径 ， 101 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 26 则， 即：按发动机最大转矩及一挡传动比计算时，齿轮的单位齿长上所受圆周力合适。 按发动机最大转矩及直接挡计算时 21013m a x 式中其余参 数与上同 gg 250140 即按发动机最大转矩及直接挡传动比计算时齿轮的单位齿长上所受圆周力合适 按最大附着力矩计算时： r210232 （ 3 式中， 2G 驱动桥对路面的负荷， 82122 轮胎与地面的附着系数， ; r 轮胎的滚动半径， 2d 主减速器从动齿轮的节圆直径， 602 则，。 P=于材质及加工工艺等制造工艺质量的提高，计算所得的值有时会高出值的15 20。 %20% 2 4 1 3 2 2 9 P （ 3 12） 即：按最大附着力矩计算时，齿轮单位齿长上所受圆周力合适。 2、 轮齿弯曲强度计算 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 27 203102 （ 3 式中， T 轮齿的计算转矩，从动齿轮按 计算；对于主动齿轮还需将上述转矩换算到主动齿轮上， 超载系数， ;10 尺寸系数当端面模数时， , 4 s 载荷分配系数，支承刚度小时取大值。 10.1 质量系数， ;1 计算齿轮的齿面宽， F= 计算齿轮的齿数； Z=25 m 端面模数， m=10 J 计算弯曲应力用的综合系数。 J=发动机最大载荷计算从动齿轮时： 7519 Z=25 m=11 J= s = 则， 7 0 1 9102 23 P a 即：从动齿轮的弯曲强度 合适。 3 、 轮齿的接触强度计算3m a a （ 3 式中， 1T 主动齿轮的计算转矩； 1T 材料的弹性系数，对于 缸 制齿轮副取 1d 主动齿轮节圆直径， 1101 d 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 28 尺寸系数， 1 表面质量系数， 1 计算接触应力的综合系数， J= 齿面宽，一般取从动齿轮齿面宽， F=两者中较小者计算时：T ,519 223 /2800/ 即： 按两者中较小者计算，轮齿的接触强度合适。经过校核主动齿轮的弯曲强度不符合要求。 尺寸调整：按照弯曲强度 2 5 0 . 1 m 9 . 1260 则： m =11 则： 6 2 025101 2 0111021222211 7 0 1 9102 23 从动齿轮： 7 0 2. 1 9102 23 齿面接触强度校核： 223 /2800/ 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 29 故：都符合强度要求， 4、 双曲面齿轮的几何尺寸，程序计算后各个尺寸 如附录 ： 5、 减速器齿轮的材料和加工 汽车驱动桥主减速器的工作相当繁重，与传动系其它齿轮相比它具有载荷作用时间长、载荷变化多、带冲击等特点。据此对驱动桥主减速器齿轮的材料及热处理有以下要求： （ 1） 及较好的齿面耐磨性，故而齿表面应有高的硬度。 （ 2） 适应冲击载荷避免在冲击载荷下轮齿根部折断。 （ 3） 缸 材的锻造、切削与热处理等加工性能良好，热处理变形小或变形规律性易控制，以提高产品质量、减少制造成本并降低废品率。 （ 4） 常用的 缸 号有 202200。 本方案采用 缸 号为 20 ，使其经过渗碳，淬火，回火处理。渗碳深度为： 根据 用汽车的设计及应用特点，初选;471543 )(33 取 则其他参数如下 ： 分度圆直径：76c 0020c 56c 433 （ 3 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 30 齿顶圆直径： 56123 1 321 1 26121 0 024433 （ 3 齿根圆直径：3086)313)(2976)100)(24433 3 中心距： 06)313100(21)(21 43 （ 3 齿面宽：05(76)105( （ 3 注：材料及加工同一级齿轮。 第 4 章 差速器的设计与计算 1、 行星齿轮数目的选择： 轿车常采用 2 个行星齿轮，载货汽车和越野汽车多用 4个行星齿轮，少数汽车采用 3个行星齿轮。据此，本方案采用 4个行星齿轮。 2、 行星齿轮球面半径的确定 式中 行星齿轮球面半径系数行星齿轮数目多 ， 取小值，行星齿轮数目少 ，取大值。本设计 K 计算转矩519N 则 )(58497519)33 取 56 （ 4 球面半径确定后预选其节锥距： 9 4 取 50 3、 行星齿轮与半轴齿轮齿数的选择： 为了得到较大的模数从而使齿轮有较高的强度，应使行星齿轮的齿数尽量少。买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 31 但一般不应少于半轴齿轮的齿数。半轴齿轮与行星齿轮的齿数比多在 2范围内。即： n L 22 整数 取 121 Z 20 4、 差速器圆锥齿轮模数及半轴齿轮节圆直径的初步确定： 先初步求出行星齿轮和半轴齿轮的节锥角 、 ct ct 4 r ct a na r ct a 4 再初步求出行星齿轮的大端模数 m i 52s i i 20110 Z m（ 4 故： m 取 6 从而行星齿轮的节圆直径为 )(7212611 )(1 2 020622 （ 4 5、 压力角 本方案也取 2230 ，齿高系数为 6、 行星齿轮安装孔直径 及其深度的确定 行星齿轮安装孔直径 与行星齿轮轴名义直径相同，而行星齿轮安装孔的深度就是行星齿轮再其轴上的支承长度。通常取 （ 4 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 32 式中 差速器所传递的转矩 75190n 行星齿轮数 n=4 l 行星齿轮支承面中点到锥顶之距 c 支承面的许用挤压应力 9 计算得： 从而 。 1、 行星齿轮齿 数 121 z 2、 半轴齿轮齿数 202 z 3、 模数 6m 4、 齿面宽 5) 5、 齿工作高 6、 齿全高 7、 压力 3022 8、 轴交角 90 9、 节圆直径 20,72 21 10、 节锥角 1 11、 节锥距 50 12、 周节 4