【毕业论文】多功能发动机实验台的设计【2014年汽车机械专业答辩资料】

黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 1 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 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 2 Design of Directions The multi-function car launches the machine dismantles the design that pack the experiment set Candidate： Specialty： Transportation Class： B01-1 Supervisor： Teacher Heilongjiang Institute of Technology 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 3 全套图纸， 扣扣 加 414951605 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 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 4 The multi-function car launches the machine dismantles the design that pack the experiment set Abstract This design is at study observational launch currently the machine dismantles to pack pedestal, pass is current to the car business enterprise, school Equipments 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 a Amount 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. 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 5 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 2 1.1 汽车发动机多功能拆装架的发展趋势 2 1.2 实验台设计的目的 2 1.3 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 4 2.1 实验台的总体设计要求 4 2.2 翻转架的 设计 5 2.3 台架的设计 5 2.4 台架的选材 5 2.5 选择车型 6 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 6 第三章 蜗轮蜗杆减速器的设计 7 3.1 蜗轮传动的组成和特点 7 3.2 蜗轮蜗杆减速器的设计 7 3.3 轴的计算 10 3.4 轴承选择校核 12 第四章 联轴器的选择和其他零件的确定 14 4.1 联轴器的选择 14 4.2 其他零件的确定 14 第五章 总体装配的设计 17 5.1 车轮 的选择 17 5.2 发动机支撑形式的选择 17 5.3 台架的选材 17 5.4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 21 7.1 冷磨注意事项 21 7.2 冷磨检查 21 7.3 冷磨后的拆检 22 总结 23 参考文献 24 致谢 25 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。 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 7 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，这种黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 8 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，还有很多的理论需黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 9 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，要求各黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 10 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。 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 11 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。 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 12 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黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 13 以为任意值，长用的为 900 。 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/T10085 1988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， vs0.25m/s 3、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 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 14 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 T2 由发动机实际情况 T2=0.1 98 100=98N M 由机械设计手册可知具有自锁性的传动比只有 i12=62 和 i12=82 在这里先没 选 i12=62，且 Z1 =1 （传动比及反行程具有自锁性）， Z2=62 2） 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 A=1 由于转速不高，冲击不大 ，取 V=1.05 。 3） 确定强性影 响系数 EZ 4） 因选用的是灰铸铁蜗轮和钢蜗杆相配，故 EZ = 160 MPa 5） 确定接触系数pZ 先假设蜗杆分度圆直径 和传动中心距比值 从图 11 18 可查得pZ = 2.9 6） 确定许用接触应力 H 根据蜗轮材料为灰铸铁，可从表 11 6 中查得蜗轮的基本许用应力 MPaH 172/ , 应力循环次数 72 1044.12 4 0 0 016060 nLJnN 寿命系数 977.01044.110877 HNK 则 M PaM PaKHHN 1681728134.0/ 7） 计算中心距 公式： mmmma 25.92)1689.2160(9 8 0 0 005.13 2 取中心距 a = 100 mm，因 i = 62 故从表中取模数 m = 2.5 mm 。 322 HPEk ZZT黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 15 蜗杆分度圆直径 mmd 451 这时 45.01 ad。从图 11 10中可查得接触系数pZ= 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 mmmPa 85.714.35.2 直径系数 185.2451 mdq 齿顶圆直径 mmmhdhddaaa 505.2124522 111 1 齿根圆直径 mmcmhdhddaff 5.3925.05.21245)(22 11 11 分度圆导程角 056.01811 qzigr / 28133 o 蜗杆的轴向齿厚 925.35.214.32121 ms a 2） 蜗轮 蜗轮齿数 Z2 =62 变位系数 X2 =0 蜗轮喉圆直径 d2a=d2 +2h2a=d2 +2m(h*a+x2 )=152.5+2 15.2 =157.5mm 蜗轮分度圆直径 d2 =mz2 =2.5 62 =155mm 蜗轮齿根圆直径 d2f=d2 -2h2f=152.5-2 m(h*a+x2 )=152.5-2 15.2 =147.5mm 蜗轮咽喉母圆直径 r2g= 5.225.02 5.392 *2 mcd f 20.37mm 5、较核齿根弯曲疲劳强度 FFF YYmddKTa 221253.1 当量齿数 Z2v= 22.3c os62c os 332 Z =62.32 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 16 根据 X2 =0 Z2V=62.32，从图 11-19中可查得齿形系数 Y2Fa=2.3 螺旋角系数 Y=1-140 =1-14022.3=0.977 许用弯曲应力 FNFF K / 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 /H =40MPa 寿命系数 KFN= 80.01044.110976 M P aM P aF 04.3240801.0 M P aM P aF 03.95.215545 5980000.153.1 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 TGB 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 TGB 10089-1988。 7、热平衡计算 3.3 轴的计算 1、 蜗轮上的功率 p2 转速 n2 和转距 T2 由前面计算已知 n2 =10 minr T2 =98000 mmN 由公式 T=9.55np610可求 p=61055.9 nT p2 = kwkwnT 103.01055.9 9 8 0 0 01055.9 6622 2、 作用在齿轮上的力 : 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 17 因： F= NNdT 1265155980002222 F=Ft costan n Fa=Fttan 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 A0=12 于是得 dmin =A0 322np =112 mmmm 4.24101 0 3.03 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 Tca=KA T2 查表 14-1，考虑到转距变化很小。故取 KA =1.3，按照计算转距应 Tca小于联轴器的公称转距的条件。查标准 TGB 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=42mm 2、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d D B=35mm 72mm 17mm,故 d - =d - =35 mm ； 而 L - =18.25 mm。 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 18 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 h 0.07d 取 h=3mm,d - =42 mm,宽度 b 1.4h 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 8mm 7mm 36mm,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 1 45，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。 FrFa=82.195538=2.74 e 则根据机械设计基础表 16-12， X取 0.44 P=0.56 195.82+0.44 538=346.38N Cr=frPfp 161060 Lhn N 式中： 寿命指数，取 3。 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 19 fr 温度系数，取 1。 fp 载荷系数，取 1。 C 基本额定动载荷。 Lh 工作使用寿命，取 90h. Cr = 1 38.3461 316 9010130060 =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 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 20 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 11 1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 nTKT （ 11 1） 及 nn （ 11 2） 参见新编机械设计师手册 mNTmNKTn 10036.92.73.1 m in/5 2 0 0m in/7 2 0 rnrn 式中： n 为使用联轴器的轴的转速 (r/min). nT ，联轴器的额定转矩（ N m），由联轴器标准中查得见新编机械设计师手册表 11 4表 11 13，取nT=100 N m。 K 载荷系数，见新编机械设计师手册表 11 2， K取 1.3。 n 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 11 4表 11 15，取 n =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6430 60301 BJJ 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 d3=80mm 螺钉数 n=4. 无套杯的 D0=D+2.5d3=72+2.5 mm928 套杯厚度： s2 =10mm D2 =D0+（ 2.5-3） d3=92+2.5 8=112mm D4 =(0.85-0.9)D=0.85 72=61.2 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 21 D5=D0-(2.5-3)d3=92-3 10=62mm e=1.2d3=1.2 10=12mm e1 =(0.1 70)=7mm m由结构确定 82 2 检查孔与孔盖。 P62 表 4.7 b =60mm L =100mm b1 =80mm L1 =120mm b2 =21(b+b1 )=21(60 80)=70mm L2 =(L+L1 )=110mm R=5 d4 =6.5 n=4 盖板厚 =6mm. 3.减速箱的结构尺寸。 蜗杆箱座壁厚 mm8 蜗轮箱座壁厚 mm8 箱盖壁厚 mm8)185.0(1 凸缘底座厚 b =2.35 =18.8mm 地脚螺栓 df=0.036+12=0.036 100+12=15.6mm 轴承螺栓 d1 =0.7df=0.7 1536=1.1mm 4.杆的传动效率 由于发动机的翻转架要求蜗杆自锁，所以 5.0 ，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 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 22 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 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 23 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 1.859cm2 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，在作用中受到轴黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 24 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/T292 1994 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/KN 7006C 30 55 17.25 13 0.37 1.6 14.5 9.85 7018C 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 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 25 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=（ 0.2 0.25） ne ne=3200r/min n1=（ 0.2 0.25） *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 黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 26 所以 kW65.59 5 5 07 5 0729 5 5 0 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-8 7.5 17.7 720 86 0.75 5.5 2 2 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 ,提高配合零件的表黑龙江工程学院毕业设计 (论文 ) 27 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 250 700 / ；时间控制在 1 5 2。 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