547 機(jī)械液壓雙流傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)（轉(zhuǎn)向裝置）（有cad圖）,547,機(jī)械液壓雙流傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)（轉(zhuǎn)向裝置）（有cad圖）,機(jī)械,液壓,雙流,傳動(dòng)系統(tǒng),試驗(yàn)臺(tái),設(shè)計(jì),轉(zhuǎn)向,裝置,cad 機(jī)械液壓雙流傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)（轉(zhuǎn)向裝置） 摘 要 機(jī)械液壓雙功率流轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是履帶車(chē)輛的一種新型轉(zhuǎn)向方式，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)功率在變速箱的輸入軸上分流，一路功率流向變速箱，一路功率流向由變量泵、定量馬達(dá)及其他控制元件組成的液壓轉(zhuǎn)向調(diào)速系統(tǒng)。 本文從整體上論述了機(jī)械液壓雙功率流轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（轉(zhuǎn)向裝置）性能檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試原理和設(shè)計(jì)方案，并從硬件和軟件兩方面詳細(xì)闡述了汽車(chē)變速箱性能檢測(cè)系統(tǒng)的組成。介紹了汽車(chē)變速器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)臺(tái)的主要構(gòu)成與種類(lèi), 著重在機(jī)械硬件方面去分析研究開(kāi)放式機(jī)械液壓雙功率流轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（轉(zhuǎn)向裝置）綜合試驗(yàn)臺(tái)的主要結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及工作原理。 試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)各扭矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速對(duì)轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行性能分析。因試驗(yàn)臺(tái)所用液壓泵的需求，試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)安裝了第一升速裝置，它使液壓泵的輸入扭矩和轉(zhuǎn)速符合液壓泵的要求；又根據(jù)測(cè)功機(jī)的扭矩轉(zhuǎn)速特性曲線選擇安裝了第二升速裝置，使測(cè)功機(jī)的輸入扭矩和轉(zhuǎn)速符合其要求。 本論文研究的目的、意義：我國(guó)汽車(chē)、拖拉機(jī)工業(yè)正處于發(fā)展和提升時(shí)期，履帶車(chē)輛雙功率流轉(zhuǎn)向裝置可實(shí)現(xiàn)由方向盤(pán)操縱進(jìn)行精確的方向控制，機(jī)動(dòng)性好等許多優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)其設(shè)計(jì)制造、性能檢測(cè)與維修提出了迫切要求。為開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、適合我國(guó)國(guó)情的高性能轉(zhuǎn)向裝置，提出本研究課題。 關(guān)鍵詞：雙功率流，轉(zhuǎn)向裝置，試驗(yàn)臺(tái)，開(kāi)式 DOUBLE MECHANICAL HYDRAULIC POWER TO THE SYSTEM TEST RIG DESIGN DESIGN (STEERIING) ABSTRACT Double mechanical hydraulic power transfer to the system is tracked vehicles to a new way Engine power is in the gearbox input shaft streaming all the way power flows gearbox, all the way power flows from variable pumps, motors and other quantitative control components of hydraulic steering system speed. This paper discusses the overall mechanical-hydraulic power to the circulation system (steering) Performance Test System and the principles established test Total program, and hardware and software from the two described in detail the performance of automobile gearbox detection system components. On the automobile transmission systems integration test rig with the main component types, focusing on the mechanical hardware to open analysis of hydraulic-mechanical power transfer to the (steering) Integrated Test Bed The main structure, characteristics and working principle. Taiwan passed the test torque speed sensor measuring the torque and speed of steering device performance analysis. By the test bed used by the demand for hydraulic pumps, test design and installation of the first or speed device It allows the input torque hydraulic pumps and hydraulic pump speed with the requirements; According to the dynamometer torque speed characteristic curve chosen to install a second or speed device Dynamometer make the input torque and speed meet their requirements. This paper studies the purpose, significance : My car, a tractor industry is to develop and upgrade period, Tracked vehicles dual power transfer device can be controlled by the steering wheel in the direction of accurate control, good mobility and many other advantages, its design and manufacture, testing and maintenance performance of the urgent request. For the development of self-owned intellectual property rights, the conditions for China to the high-performance devices, the present study. KEY WORD: double power class, diverting device, test platform, opens the type 目 錄 第一章前言............................................1 第二章 總體設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì).............................3 §2.1試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu).... ..............................3 §2.2 試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試原理...............................3 §2.3主要部件的選擇.................................5 §2.3.1動(dòng)力源.....................................5 §2.3.2變速箱.....................................5 §2.3.3液壓泵的選用...............................5 §2.3.4測(cè)功機(jī)的選擇.................................6 §2.4各級(jí)轉(zhuǎn)速扭矩的計(jì)算.............................7 §2.5 傳感器的選擇...................................8 第三章 升速裝置的設(shè)計(jì)................................14 §3.1液壓泵升速裝置設(shè)計(jì)（第一升速裝置）............14 §3.1.1齒輪的設(shè)計(jì)................................14 §3.1.2低速軸的設(shè)計(jì)..............................16 §3.2測(cè)功機(jī)升速裝置選擇（第二、三升速裝置）........20 第四章 聯(lián)軸器的選用..................................24 第五章 結(jié)論..........................................29 參考文獻(xiàn).............................................30 致謝.................................................31 IV 外文資料譯文 翻譯 5.3.3.1根據(jù)ISO 2416 本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的小客車(chē)最低載荷,即名義有效載荷mt. 這取決于汽車(chē)制造商提供座位數(shù)n0的和乘客的行李量或座位和行李實(shí)際占用。 我們必須確定，座位數(shù)n , 質(zhì)量mp = 68公斤/人, 加上行李mb=7公斤/人。則名義有效載荷 mt>=( mp+ mb)n 增多行李的最大值mtr后 mtr = mt - mp * n0或 （5.7d） mtr = mv,t,max – mv,ul – mp×n0 （5.8） 經(jīng)驗(yàn)表示，負(fù)載不超過(guò)廠定的可選配置質(zhì)量△mv，和行李箱質(zhì)量 m0時(shí)，行車(chē)時(shí)實(shí)際負(fù)載為： mv,ul = mx0+△mn 以一輛五座客車(chē)為例,mt,max = 400公斤和可允許使用載荷的是20公斤， 則： 因此行李mtr在最小值為： Mb = 7*5= 35 5.3.3.2 名義載荷 它是標(biāo)定載荷的制造商規(guī)定的有效載荷-考慮到對(duì)車(chē)(交誼車(chē)、旅行車(chē)、體育小轎車(chē)等等)的期望的用途，當(dāng)依從法律上規(guī)定的有效載荷mt，其基于位子的數(shù)量n. 按照等式5.7c， mt為： 2 人: 136 kg + 14 kg 行李 = 150 kg 3 人: 204 kg + 24 kg 行李 = 225 kg 4 人: 272 kg + 28 kg 行李 = 300 kg 5 人: 340 kg + 35 kg 行李 = 375 kg 等 這意味著法律上批準(zhǔn)五座車(chē)名義載為mt = 375kg。 同時(shí)其他要求得到滿(mǎn)足，如安全帶等。 如果五個(gè)人，每個(gè)重的75公斤，占五座客車(chē)的375公斤，達(dá)到車(chē)輛可允許載荷 375公斤. 如果車(chē)改型了加裝配件mv超出正常數(shù)額 (參見(jiàn)等式5.8a)，汽車(chē)已經(jīng)超載，并且不可攜帶任何行李.如果，司機(jī)不用知道情況，加裝行李，車(chē)將超出可允許總質(zhì)量和可允許軸裝載. 如果發(fā)生的惡化在事情或因不足的輪胎氣壓導(dǎo)致事故，在德國(guó)司機(jī)根據(jù)法律將被認(rèn)為對(duì)超載負(fù)責(zé)任，法律予以支持。 5.3.3.3根據(jù)歐共體指令92/21/EEC和95/48/EC 相對(duì)于5.3.1.2，整裝整備質(zhì)量(空載)不是汽車(chē)總質(zhì)量. 5.3.3.4，有拖車(chē)時(shí) 當(dāng)有拖車(chē)時(shí)，歐共體方針92/21/EEC和95/48/EC標(biāo)定允許的mTh和最大牽引定負(fù)荷△mTr,制造商必須將其列入計(jì)算的名義載荷.五座客車(chē)以下式計(jì)算名義載荷(參考第1.1.6部分) ： 五個(gè)人最小質(zhì)量 mp=375 可選設(shè)備 包括拖曳設(shè)備(假設(shè)) 擊桿強(qiáng)加的裝載，當(dāng)拖曳拖車(chē)時(shí) 名義載荷 如果載荷是420公斤，關(guān)系是不同的： 名義載荷 420kg 可選設(shè)備 -30kg 拖曳設(shè)備 --15kg 拉桿裝備 -75kg. 最小值 300kg 根據(jù)等式5.7c，應(yīng)在汽車(chē)說(shuō)明書(shū)上改為四座. 最大靜態(tài)扭矩裝載一般是△mTr = 50 - 75公斤; 然而，根據(jù)方向性92/21/EEC最大可允許裝載不能少于25公斤。 5.3.4 設(shè)計(jì)質(zhì)量 設(shè)計(jì)質(zhì)量mv， t， pl前后軸載重mv、f、pl和mv、r、pl以及座位設(shè)計(jì)，有關(guān)汽車(chē)也稱(chēng)為正常正常使用位置或空載位置. 在標(biāo)定的載荷之下，從空載狀態(tài)啟動(dòng)，車(chē)身集中，結(jié)果使車(chē)身相對(duì)地面變化. ISO/IS 2958 `公路車(chē)輛：對(duì)乘用車(chē)外部保護(hù)’國(guó)際上關(guān)于座位數(shù)如下標(biāo)定設(shè)計(jì)位置(標(biāo)定或允許的乘客的數(shù)字) 座位數(shù) 配置 2到3 二個(gè)人每人的68公斤在前座 4到5 二人在前座一人在一人在后座 6到7 二人在前座二人在后座 忽略行李. 在繪圖板應(yīng)該顯示車(chē)乘客數(shù)。 .當(dāng)車(chē)制造商設(shè)計(jì)汽車(chē)尺寸時(shí)，設(shè)計(jì)質(zhì)量標(biāo)定設(shè)計(jì)位置. 德國(guó)標(biāo)準(zhǔn)VDA 239-01 (Verband der Automobilindustrie -汽車(chē)業(yè)聯(lián)盟)和參考 [11]涵蓋這個(gè)領(lǐng)域所有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。 5.3.5允許軸載荷 5.3.5.1根據(jù)德國(guó)公路交通許可規(guī)定(StVZO)的第34部分 可允許前后軸載由車(chē)制造者標(biāo)定. 影響軸載因素： 車(chē)身的構(gòu)件強(qiáng)度和車(chē)輪懸架或車(chē)軸的構(gòu)件強(qiáng)度; 輪胎負(fù)載和型號(hào); 制動(dòng)系統(tǒng)和制動(dòng)力分配置; 減震彈簧和減震器。 德國(guó)ABE型測(cè)試，或在一輛單獨(dú)車(chē)情況下與StVZO的第21部分包括可允許軸載的參數(shù)確定.并且標(biāo)定價(jià)格和材料類(lèi)型。 迄今，客車(chē)這個(gè)規(guī)格未由任何法律法規(guī)確定，只有標(biāo)定載荷mt席位必須被考慮，并且可允許的前軸載荷mv,f,max，和后軸載荷mv,f,max之和必須是大于等于可允許總車(chē)質(zhì)量(也參見(jiàn)式5.1) 要能載荷匹配，在車(chē)輛模擬試驗(yàn)總車(chē)質(zhì)量通常大于可允許總質(zhì)量mv t,max (參見(jiàn). 5.11)。 在道路試驗(yàn)與車(chē)輛模擬試驗(yàn)中(參見(jiàn)第6.3部分和第6.4部分)，最有利的負(fù)荷狀態(tài)下，即可允許后軸裝載mv,r,max必須足夠. 前橋裝載mv,r,lo，，通常是低于可允許軸載mv,f,max(式5.1)。 如果轉(zhuǎn)彎半徑少于50mm,彈簧將比較危險(xiǎn)，車(chē)身重心降低很少，因此他們的重心將上升，轉(zhuǎn)彎特性將改變，有翻車(chē)趨向，駕駛員不能控制。（參照2.42， 5.15和5.16) 5.3.5.2根據(jù)歐共體指標(biāo)92/21/EEC 方向性92/91/EEC (參見(jiàn)部分5.3.1.2)裝載汽車(chē)受到更嚴(yán)格的規(guī)定.允許總車(chē)質(zhì)量mV,t,max (參見(jiàn)等式5.7a和5.8a)將由允許載荷mV,t,max和實(shí)際行李質(zhì)量mv,ul按比例計(jì)算： 91% (90.7%，是精確的)然后被分配了到位子和9% (或9.3%)均勻地分布了在行李箱(第5.3.6部分)中。 制造商必須證明可允許軸載荷值.根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)65 /48/EEC，但根據(jù)ISO 2316要求(參見(jiàn)第5部分第3.3.1)，撤出這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。 5.3.5.3，當(dāng)拖曳拖車(chē)時(shí) 如果車(chē)有拖曳設(shè)備，減負(fù)荷由它的組分質(zhì)量必須假定，并且，此外，必須包括拖車(chē)的最大靜態(tài)擊桿強(qiáng)加的裝載△mT (參見(jiàn)部分5.3.1.3和第1.1.7部分在參考. [3]). 剩余的載荷,然后被在100%分派到位子和行李箱。 允許后軸負(fù)荷更大. 可得出兩種選擇： 制造者為所有車(chē)訂更高的軌載.這意味著，汽車(chē)其他部分必須依據(jù)這一點(diǎn).并且輪胎，軌零件和車(chē)輪軸承要以更高的負(fù)載容量。 制造者標(biāo)定二不同軸載和沒(méi)有拖車(chē)拖曳設(shè)備; 制造商必須保證這些要求滿(mǎn)足5.3.5.1中避震其，等裝置的平衡。 5.3.6.根據(jù)ISO 2416分配負(fù)荷 無(wú)論是乘用車(chē)還是商用車(chē)或者掛車(chē)，假如軸荷分配已經(jīng)計(jì)算過(guò)了，其減震彈簧只能按重量設(shè)計(jì)。最重要的是多少公斤的載荷將各自分配到車(chē)軸上，允許軸載荷是否滿(mǎn)負(fù)荷或超負(fù)荷工作，可從各種手冊(cè)中選擇查看。 5．3．6．1在行李箱容量不可變的乘用車(chē)上 圖1.36顯示軸分布百分比。已知軸質(zhì)量當(dāng)添加乘員的質(zhì)量,就可以計(jì)算不同狀態(tài)下的軸負(fù)荷. 第5.3.3部分描述了許用軸荷的計(jì)算，這些計(jì)算給出了軸荷的分配。在工業(yè)與TUV上，這決定于放于車(chē)輛乘員座椅上H點(diǎn)（人的中心位置）上的重量。H點(diǎn)的位置可在標(biāo)準(zhǔn)S A E-J 826a， ISO 6549和在DIN 33408中找到.見(jiàn)參考文獻(xiàn)[3]的第1.1.3部分和參考文獻(xiàn)[20]的7.2。 按照ISO 2416計(jì)算負(fù)荷分配時(shí)，前后排的可調(diào)座椅必須移動(dòng)到靠后的合適的位置。乘客重量的H點(diǎn)安排在他們各自座椅位置H點(diǎn)前100毫米的各自面。后座不是可調(diào)整的，距離只是50毫米.歐共體92/21/EEC最進(jìn)一步確定的后面指點(diǎn)或位置的H點(diǎn)(參見(jiàn)部分5.3.5.2).這兩種情況,因此是一種純理論確定的負(fù)載分布, 而忽略了該車(chē)輛在各種坐姿是否轉(zhuǎn)向和操作。 使用方程5.7a和5.8a計(jì)算允許載荷 要按照5.3.3.1 部分, 并且行李質(zhì)量必須放入行李箱內(nèi)中間. 乘用車(chē)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)如見(jiàn)圖5.10將得到以下的負(fù)荷和軸負(fù)荷mt,max= 427公斤,mp = 68公斤和mb = 87公斤。 而實(shí)際情況,因?yàn)樗鼤?huì)有不同的計(jì)算值, 少了多個(gè)個(gè)體質(zhì)量的行李箱和車(chē)廂,將很容易做到與人平衡。 為了盡可能準(zhǔn)確, 司機(jī)(應(yīng)該重約為68公斤, 高約1.70m)應(yīng)調(diào)整到一個(gè)合適的位置，由于乘員重心的原因，所有的人質(zhì)量絕對(duì)不能太大偏離mp這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)(見(jiàn)第1.1.3和1.1.4在檔. [3]詳情) 。 圖.5.10 標(biāo)準(zhǔn)中型轎車(chē)上通過(guò)重量決定軸荷的分布. 車(chē)上裝有電動(dòng)天窗。 這些和其他特征特點(diǎn)意味著它空載重1173公斤 (而非由制造商標(biāo)注的1100公斤) 席位 5 允許軸載 整裝整備質(zhì)量 1100公斤 前軸 750公斤 制造商的詳情 載荷 500公斤 后軸 850公斤 可允許總質(zhì)量 1600公斤 共計(jì) 1600公斤 裝貨狀態(tài) 裝載 車(chē)重 軸載 軸負(fù)荷分配 前軸 后軸 前軸 后軸 （kg） （kg） （kg） (kg) (%) (%) 空載 0 1173 623 550 53.1 46.9 2位乘客 136 1309年 692 617 52.8 47.2 2位乘客在前面 1在后方 204 1377年 705 672 51.2 48.8 4位乘客 272 1445年 718 727 49.6 50.4 5位乘客 340 1513年 731 782 48.4 51.6最大載荷 427 1600年 721 879 45.1 54.9 表( Fig.5.10 )顯示中長(zhǎng)客運(yùn)車(chē)的負(fù)荷分布,因?yàn)樗鼣y帶有額外的設(shè)備,空載比標(biāo)準(zhǔn)重73公斤,. 因此行李容量由原來(lái)的500公斤下降到427公斤。 雖然可載行李質(zhì)量現(xiàn)在仍是87公斤和5名乘客, 每名乘客平均質(zhì)量為68公斤( =5 ×68公斤, 允許后軸負(fù)荷超過(guò)了29公斤。 然而, 185/65R1588H尺寸輪胎在小于190公里/小時(shí)可裝載490公斤,此時(shí)標(biāo)定空氣壓力P值為2.5拔(圖2.15和2.14方程) 如此超載將不會(huì)影響輪胎也不影響減震彈簧，如圖所示fig.5.15。 軸載荷分布在45% / 55% (前后軸) ,在滿(mǎn)載的情況可能導(dǎo)致的駕駛性能輕微惡化，同時(shí)大大提高這個(gè)車(chē)輛的牽引力。 這種情況對(duì)前輪驅(qū)動(dòng)車(chē)輛,在科隆大學(xué)實(shí)驗(yàn)室研究底盤(pán)工程中的試驗(yàn)給出不同的圖示( Fig.5.11 ) . 在滿(mǎn)載客運(yùn)乘客時(shí),軸載荷分布按46% / 54%計(jì)算, 表明這樣一個(gè)嚴(yán)峻的負(fù)荷在遇到潮濕的天氣條件下, 在上坡駕駛時(shí),或車(chē)輛被拖車(chē)時(shí)驅(qū)動(dòng)前輪將會(huì)遇到困難(圖6.22 ) .制造商定的500剩余 公斤負(fù)荷在乘客體重70公斤時(shí)得到應(yīng)用?？蛰d時(shí),車(chē)載比表明的重6公斤;但, 144公斤重的行李都必須考慮在內(nèi)。 如果行李在行李箱,裝卸,制動(dòng)和轉(zhuǎn)彎性能將惡化(見(jiàn)表5.13 , 5.15 , 5.16和6.15 )。 理想的負(fù)荷按照歐盟指令92/21/eec分配更效果。 6 機(jī)械液壓雙流傳動(dòng)系統(tǒng)試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)（轉(zhuǎn)向裝置） 摘 要 機(jī)械液壓雙功率流轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是履帶車(chē)輛的一種新型轉(zhuǎn)向方式，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)功率在變速箱的輸入軸上分流，一路功率流向變速箱，一路功率流向由變量泵、定量馬達(dá)及其他控制元件組成的液壓轉(zhuǎn)向調(diào)速系統(tǒng)。 本文從整體上論述了機(jī)械液壓雙功率流轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（轉(zhuǎn)向裝置）性能檢測(cè)系統(tǒng)的測(cè)試原理和設(shè)計(jì)方案，并從硬件和軟件兩方面詳細(xì)闡述了汽車(chē)變速箱性能檢測(cè)系統(tǒng)的組成。介紹了汽車(chē)變速器系統(tǒng)綜合試驗(yàn)臺(tái)的主要構(gòu)成與種類(lèi), 著重在機(jī)械硬件方面去分析研究開(kāi)放式機(jī)械液壓雙功率流轉(zhuǎn)向系統(tǒng)（轉(zhuǎn)向裝置）綜合試驗(yàn)臺(tái)的主要結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)及工作原理。 試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)各扭矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速對(duì)轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行性能分析。因試驗(yàn)臺(tái)所用液壓泵的需求，試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)安裝了第一升速裝置，它使液壓泵的輸入扭矩和轉(zhuǎn)速符合液壓泵的要求；又根據(jù)測(cè)功機(jī)的扭矩轉(zhuǎn)速特性曲線選擇安裝了第二升速裝置，使測(cè)功機(jī)的輸入扭矩和轉(zhuǎn)速符合其要求。 本論文研究的目的、意義：我國(guó)汽車(chē)、拖拉機(jī)工業(yè)正處于發(fā)展和提升時(shí)期，履帶車(chē)輛雙功率流轉(zhuǎn)向裝置可實(shí)現(xiàn)由方向盤(pán)操縱進(jìn)行精確的方向控制，機(jī)動(dòng)性好等許多優(yōu)點(diǎn)，這對(duì)其設(shè)計(jì)制造、性能檢測(cè)與維修提出了迫切要求。為開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的、適合我國(guó)國(guó)情的高性能轉(zhuǎn)向裝置，提出本研究課題。 關(guān)鍵詞：雙功率流，轉(zhuǎn)向裝置，試驗(yàn)臺(tái)，開(kāi)式 DOUBLE MECHANICAL HYDRAULIC POWER TO THE SYSTEM TEST RIG DESIGN DESIGN (STEERIING) ABSTRACT Double mechanical hydraulic power transfer to the system is tracked vehicles to a new way Engine power is in the gearbox input shaft streaming all the way power flows gearbox, all the way power flows from variable pumps, motors and other quantitative control components of hydraulic steering system speed. This paper discusses the overall mechanical-hydraulic power to the circulation system (steering) Performance Test System and the principles established test Total program, and hardware and software from the two described in detail the performance of automobile gearbox detection system components. On the automobile transmission systems integration test rig with the main component types, focusing on the mechanical hardware to open analysis of hydraulic-mechanical power transfer to the (steering) Integrated Test Bed The main structure, characteristics and working principle. Taiwan passed the test torque speed sensor measuring the torque and speed of steering device performance analysis. By the test bed used by the demand for hydraulic pumps, test design and installation of the first or speed device It allows the input torque hydraulic pumps and hydraulic pump speed with the requirements; According to the dynamometer torque speed characteristic curve chosen to install a second or speed device Dynamometer make the input torque and speed meet their requirements. This paper studies the purpose, significance : My car, a tractor industry is to develop and upgrade period, Tracked vehicles dual power transfer device can be controlled by the steering wheel in the direction of accurate control, good mobility and many other advantages, its design and manufacture, testing and maintenance performance of the urgent request. For the development of self-owned intellectual property rights, the conditions for China to the high-performance devices, the present study. KEY WORD: double power class, diverting device, test platform, opens the type 目 錄 第一章前言............................................1 第二章 總體設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì).............................3 §2.1試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu).... ..............................3 §2.2 試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試原理...............................3 §2.3主要部件的選擇.................................5 §2.3.1動(dòng)力源.....................................5 §2.3.2變速箱.....................................5 §2.3.3液壓泵的選用...............................5 §2.3.4測(cè)功機(jī)的選擇.................................6 §2.4各級(jí)轉(zhuǎn)速扭矩的計(jì)算.............................7 §2.5 傳感器的選擇...................................8 第二章 升速裝置的設(shè)計(jì)................................14 §3.1液壓泵升速裝置設(shè)計(jì)（第一升速裝置）............14 §3.1.1齒輪的設(shè)計(jì)................................14 §3.1.2低速軸的設(shè)計(jì)..............................16 §3.2測(cè)功機(jī)升速裝置選擇（第二、三升速裝置）........20 第四章 聯(lián)軸器的選用..................................24 第五章 結(jié)論..........................................29 參考文獻(xiàn).............................................30 致謝.................................................31 第一章 前 言 本次設(shè)計(jì)是我們?cè)谛Ｆ陂g最后一次設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，是對(duì)所學(xué)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，也是我們?cè)谧呦蚬ぷ鲘徫恢暗囊淮沃匾獙?shí)戰(zhàn)演練。通過(guò)這次設(shè)計(jì)，我們進(jìn)一步對(duì)所學(xué)知識(shí)加以鞏固，進(jìn)一步提高搜集資料及查閱資料的能力，進(jìn)一步提高我們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神?？傊?，這次設(shè)計(jì)對(duì)我們走向工作崗位有著重要的作用。 履帶拖拉機(jī)無(wú)論是作為工程機(jī)械變型、農(nóng)田作業(yè)牽引或驅(qū)動(dòng)動(dòng)力，還是作為農(nóng)業(yè)機(jī)械行走底盤(pán)，其功能都非常強(qiáng)大，而在特殊的工作環(huán)境下對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求也有更改的要求。 機(jī)械液壓雙功率轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是履帶車(chē)輛的一種新型轉(zhuǎn)向方式，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)功率在變速箱的雖然軸是分流，一路流向變速箱一路流向變量泵、定量馬達(dá)及其他控制元件組成的液壓轉(zhuǎn)向調(diào)速系統(tǒng)。其能各號(hào)的滿(mǎn)足履帶車(chē)輛的轉(zhuǎn)向要求。 本次試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)就是為了對(duì)機(jī)械液壓雙功率轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行性能試驗(yàn)和車(chē)輛燃油經(jīng)濟(jì)性的試驗(yàn)，滿(mǎn)足對(duì)轉(zhuǎn)向裝置開(kāi)發(fā)和維修的需求。 本次試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)采用開(kāi)式試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)，開(kāi)放式試驗(yàn)臺(tái)是最先出現(xiàn)的一種試驗(yàn)臺(tái)，它的主要結(jié)構(gòu)原理所示 功率輸入—?jiǎng)恿^(qū)—試驗(yàn)區(qū)—模擬負(fù)載區(qū)—功率損耗 各部分的組成及功用為： 動(dòng)力區(qū)由內(nèi)燃機(jī)、調(diào)速器及附屬裝置組成，它負(fù)責(zé)向系統(tǒng)提供動(dòng)力(功率)，其中包括轉(zhuǎn)速和扭矩。 試驗(yàn)區(qū)由被測(cè)裝置、變速器、扭矩轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置及其它一些測(cè)量裝置組成。 模擬負(fù)載區(qū)主要由測(cè)功機(jī)及附屬裝置組成。 開(kāi)放式試驗(yàn)臺(tái)整套系統(tǒng)的工作原理及工作過(guò)程簡(jiǎn)單，制造成本較低，它的弱點(diǎn)是能量無(wú)法反饋使用。 在說(shuō)明書(shū)中重點(diǎn)說(shuō)明了： 1試驗(yàn)臺(tái)的總體設(shè)計(jì)方案，包括整體結(jié)構(gòu)、測(cè)試原理、主要部件的選擇。 2 試驗(yàn)臺(tái)升速箱的設(shè)計(jì)和選擇，介紹升速箱的設(shè)計(jì)原則和方法，設(shè)計(jì)了第一升速箱和選擇了第二升速箱。 3 試驗(yàn)臺(tái)連接裝置的選擇，即聯(lián)軸器的選擇和運(yùn)用。 說(shuō)明書(shū)中還有少缺點(diǎn)和不足，希望老師能指正。 第三章 總體設(shè)計(jì)方安的設(shè)計(jì) §2.1試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu) 機(jī)械液壓雙功率流轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是履帶車(chē)輛的一種新型轉(zhuǎn)向方式，也就是發(fā)動(dòng)機(jī)功率在變速箱的輸入軸上分流，一路功率流向變速箱，一路功率流向由變量泵、定量馬達(dá)及其他控制元件組成的液壓轉(zhuǎn)向調(diào)速系統(tǒng)。 根據(jù)測(cè)試的要求 1.能測(cè)試轉(zhuǎn)向裝置的傳動(dòng)效率（包括變速器）； 2. 能測(cè)試轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向性能； 3.能測(cè)試柴油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性； 確定試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu) 圖2-1 試驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu) §2.2試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試原理 1、測(cè)試轉(zhuǎn)向裝置的傳動(dòng)效率（包括變速器），測(cè)量的過(guò)程是：由第一扭矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得轉(zhuǎn)向裝置的輸入扭矩轉(zhuǎn)速有第三、第四傳感器測(cè)得轉(zhuǎn)向裝置的輸出扭矩轉(zhuǎn)速，由下式可進(jìn)行計(jì)算， （2-1）　 式中　　—變速器傳動(dòng)效率； 　　　　—轉(zhuǎn)向裝置輸入轉(zhuǎn)矩； 　　　　—轉(zhuǎn)向裝置輸入轉(zhuǎn)矩； —轉(zhuǎn)向裝置輸入轉(zhuǎn)矩； —轉(zhuǎn)向裝置輸入轉(zhuǎn)速； —轉(zhuǎn)向裝置輸入轉(zhuǎn)速； —轉(zhuǎn)向裝置輸入轉(zhuǎn)速。 2、能測(cè)試轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)向性能， 轉(zhuǎn)向半徑的計(jì)算:同向時(shí) （2-2） 反向是 （2-3） 式中 、為兩輪各自的轉(zhuǎn)向半徑； 、為轉(zhuǎn)向裝置輸出轉(zhuǎn)速； 1435為兩輪距離。 轉(zhuǎn)向時(shí)的液壓動(dòng)力部分的分流比，由第二扭矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得通過(guò)測(cè)得液壓路的扭矩轉(zhuǎn)速，由第一扭矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得輸入轉(zhuǎn)向裝置的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速即可 （2-4） 式中 為轉(zhuǎn)向液壓分流比。 3、通過(guò)在輸油路上安裝油耗儀，測(cè)量燃油消耗量來(lái)測(cè)試柴油機(jī)的燃油消耗率。將測(cè)得值代入下式 （2-5） 式中 — 燃油消耗率 —燃油消耗量 —發(fā)動(dòng)機(jī)功率 §2.3 主要部件的選擇 §2.3.1動(dòng)力源 LR6105ZT10柴油機(jī)，參數(shù)如下： 發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)??????????? LR6105ZT10 發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率?????????? kw 106/118 發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速?????????? r/min 2300 發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)方式 直接電啟動(dòng) §2.3.2變速箱： 6+2變速箱（東方紅－C1302履帶拖拉機(jī)使用） 各檔傳動(dòng)比： i1=3.5 i2=2.389 i3=2.05 i4=1.833 i5=1.48 i6=0.870 又知中央傳動(dòng)比：iz=2.73 最終傳動(dòng)比：im=3.7 §2.3.3液壓泵的選用： 已知選用90055 轉(zhuǎn)向液壓馬達(dá)的計(jì)算 因設(shè)計(jì)中的給定參數(shù)與東方紅1302R橡膠履帶拖拉機(jī)的結(jié)構(gòu)與性能參數(shù)相近，故設(shè)計(jì)中的未知參數(shù)可參考東方紅1302R橡膠履帶拖拉機(jī)的參數(shù)用以計(jì)算。 滿(mǎn)足車(chē)輛轉(zhuǎn)向時(shí)的最大轉(zhuǎn)向阻力距?？捎上率接?jì)算： =（參考文獻(xiàn)《河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)》2005年第6期（2-6） 式中：表示轉(zhuǎn)向液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)力矩 車(chē)輛驅(qū)動(dòng)輪半徑＝0.346m 車(chē)輛履帶中心距B＝1.435m 差速行星排特性參數(shù)=2.391 末端傳動(dòng)效率 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)輸出效率 履帶車(chē)輛驅(qū)動(dòng)段效率 中央傳動(dòng)效率 末端傳動(dòng)比 液壓馬達(dá)到轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比取5.5 經(jīng)實(shí)際測(cè)量東方紅1302R橡膠履帶拖拉機(jī)的最大轉(zhuǎn)向阻力距，當(dāng)此型號(hào)拖拉機(jī)在預(yù)計(jì)最大轉(zhuǎn)向阻力距工況下進(jìn)行測(cè)量，其中，在水泥路面上的轉(zhuǎn)向阻力距的測(cè)量結(jié)果為39.4KN·m,粘性土壤路況下的測(cè)量結(jié)果為49.4KN·ｍ。故可計(jì)算得： ＝243N·m 表2-1 液壓泵參數(shù) 排量 輸入速度 理論扭矩 吸油口旋轉(zhuǎn)部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 重量 最小 額定 最大 可達(dá)到 尺寸 cm3 min-1 (rpm) min-1 (rpm) min-1 (rpm) min-1 (rpm) Nm/bar kg m2 kg 55 500 3900 4250 4700 0.88 0.0060 40 §2.3.4測(cè)功機(jī)的選擇： 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率，知需要選用額定吸收功率大于106的測(cè)功機(jī)，又因電渦流測(cè)功機(jī)的扭矩特性（后面選擇升速裝置時(shí)詳解），選擇ＤＷ250電渦流測(cè)功機(jī)。其參數(shù)如下： 表2-2 ＤＷ250電渦流測(cè)功機(jī)參數(shù) 型號(hào) 吸收功率kW 安定扭矩N·m 最高轉(zhuǎn)速r/min 額定扭矩轉(zhuǎn)速范圍r/min 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 DW250 250 1100 2500 2000~2800 0.88 §2.4各級(jí)轉(zhuǎn)速扭矩的計(jì)算 （2-7） 發(fā)動(dòng)機(jī)到離合器： 變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速及扭拒 一檔： 二檔： 三擋： 四擋： 五擋： 六擋： 各擋扭矩： 一檔： 二檔： 三擋： 四檔： 五檔： 六擋： 后橋輸出轉(zhuǎn)速和扭矩 由式 得 表2-3后橋輸出轉(zhuǎn)速和扭矩 轉(zhuǎn)速扭矩 Ⅰ 檔速度 (r/min)/ 扭矩（ kN ） 65.1/14.045 Ⅱ 檔速度 (r/min)/ 扭矩（ kN ） 94.62/9.628 Ⅲ 檔速度 (r/min)/ 扭矩（ kN ） 110．5/8.202 Ⅳ 檔速度 (r/min)/ 扭矩（ kN ） 124.2/7.335 Ⅴ 檔速度 (r/min)/ 扭矩（ kN ） 152.7/5.965 Ⅵ 檔速度 (r/min)/ 扭矩（ kN ） 258.0/3.531 §2.5傳感器的選擇： 需測(cè)的扭矩轉(zhuǎn)速如圖2-1 第一傳感器所測(cè)為發(fā)動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速和扭矩，其大小為 第三、第四傳感器所測(cè)是轉(zhuǎn)向裝置輸出經(jīng)升速裝置升速后的扭矩轉(zhuǎn)速，其大小為 一檔時(shí) 所以 傳感器一、三、四選擇為：ORT-803--1000～2000N.m 圖2-2 ORT-803--1000 N.m 第二傳感器所測(cè)的是液壓泵輸入扭矩轉(zhuǎn)速由§2.3.3知 所以 第二傳感器選用ORT-803--500N.m 圖2-3 ORT-803--500N.m 一、應(yīng)用范圍： ORT-803系列傳感器是一種測(cè)量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測(cè)量?jī)x器。應(yīng)用范 圍十分廣泛，主要用于： 1、電動(dòng)機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動(dòng)力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測(cè)； 2、風(fēng)機(jī)、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測(cè)； 3、鐵路機(jī)車(chē)、汽車(chē)、拖拉機(jī)、飛機(jī)、船舶、礦山機(jī)械中的扭矩及功率的檢測(cè)； 4、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測(cè)； 5、可用于制造粘度計(jì)； 6、可用于過(guò)程工業(yè)和流程工業(yè)中。 二、產(chǎn)品系列尺寸參考下表: 規(guī)格 (N.M) Φ d ΦD2 A B C E F G H H1 L 鍵 b*h*l*n 0-100 18 78 8 72 122 31 61 100 54 112 188 6x6x25x1 200 28 92 8 72 123 41 61 100 60 125 209 8x7x35x1 500 38 96 8 72 124 55 61 100 65 135 238 10x8x50x2 1K-2K 48 106 8 69 126 70 78 120 68 144 270 14x9x65x2 5000 75 144 13 69 132 105 85 120 90 185 347 20x14x95x2 表2-4 ORT-803系列傳感器尺寸參數(shù) 三、主要性能及電氣指標(biāo)： 扭矩精度：＜±0.5 % F· S、＜±0.3 % F· S、＜±0.1 % F· S（可選） 頻 率 響 應(yīng)： 100μs 非 線 性： ＜±0.2 % F· S 重 復(fù) 性： ＜±0.1% F· S 回 差： ＜0.1 % F· S 零 點(diǎn) 時(shí) 漂： ＜0.2 % F· S 零 點(diǎn) 溫 漂： ＜0.2 % F· S /10℃ 輸 出 阻 抗： 350Ω±1Ω、700Ω±3Ω、1000Ω±5Ω（可選） 絕 緣 阻 抗： >500MΩ 靜 態(tài) 超 載： 120 % 150% 200%(可選) 使 用 溫 度： －10 ～ 50℃ 儲(chǔ) 存 溫 度： －20 ～ 70℃ 電 源 電 壓： ±15V±5% 總 消耗電流： ＜200mA 頻率信號(hào)輸出： 5KHZ—15KHZ 額 定 扭 矩： 10KHZ±5kHZ （正反雙向測(cè)量值） 信 號(hào)占空比： （50±10）% 四、電氣連接： 如圖2-4所示，扭矩傳感器用一個(gè)航空接頭（X12K5P）與外部設(shè)備連接， 插座端固定在機(jī)殼上。航空插座管腳定義如下圖： 圖2-4 五、安裝方式： (1)水平安裝:如圖2-5所示: 圖2-5水平安裝 2、連接方式： 扭矩傳感器與動(dòng)力設(shè)備、負(fù)載設(shè)備之間的連接 (1)彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器連接: 如圖2-7所示，此種連接方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，加工容易，維護(hù)方便。能夠微量補(bǔ)償安裝誤差造成的軸的相對(duì)偏移，同時(shí)能起到輕微減振的作用。適用于中等載荷、起動(dòng)頻繁的高低速運(yùn)轉(zhuǎn)場(chǎng)合，工作溫度為-10-50℃。 圖2-7彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器連接 (2)剛性聯(lián)軸器連接:這種連接形式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，無(wú)補(bǔ)償性能，不能緩沖減振，對(duì)兩軸的安裝精度較高。用于振動(dòng)很小的工況條件。 §2.6數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 采用車(chē)輛研究所的數(shù)據(jù)處理采集系統(tǒng)信號(hào)采集及數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。系統(tǒng)主要對(duì)在換擋過(guò)程中變速器的工作狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)；對(duì)變速器運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的反饋信號(hào)進(jìn)行采集轉(zhuǎn)換和處理；變速器不管采用何種方式的控制方法和控制策略，工件壓油驅(qū)動(dòng)的，液壓油壓力大小、油溫的高低、流量大小實(shí)時(shí)反映了變速器的工作狀態(tài)。 故采集自動(dòng)變速器的信號(hào)主要是各種油路的壓力、冷卻油液流量、油溫的高低、變速器輸入輸出轉(zhuǎn)速等根據(jù)數(shù)據(jù)采集的實(shí)時(shí)性要求，合不同信號(hào)的變化率及采樣的離散值所需要達(dá)到的分辨率，確定不同信號(hào)的采樣時(shí)間間隔，傳感器將此多種信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。用計(jì)算機(jī)對(duì)采集到的信號(hào)進(jìn)行處理， 并將結(jié)果顯示于計(jì)算機(jī)屏幕上。同時(shí)把采集到的信號(hào)與正常信號(hào)進(jìn)行比較，判斷變速器工作是否正常，判斷并指出變速器工作不正常的可能原因，為變速器進(jìn)一步整和維修提供依據(jù)。 第三章 升速裝置的設(shè)計(jì) §3.1液壓泵升速裝置的設(shè)計(jì)（第一升速裝置） 有表2-1可知液壓泵的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)速需要達(dá)到泵的額定轉(zhuǎn)速3900r/min， 則升速裝置的升速不為u=1.7 3.1.1 齒輪的設(shè)計(jì) 1確定齒輪材料及熱處理： 根據(jù)條件，大小齒輪均選用20CrMnTi鋼滲碳淬火，硬度56-62HRC。查得彎曲疲勞極限應(yīng)力 查得接觸疲勞極限。 2 按齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) （3-1） 1)確定許用彎曲應(yīng)力 按式計(jì)算，取YST=2，SFmin=1.6。因?yàn)辇X輪的循環(huán)次數(shù) N=60nat=60×3900×1×(100×8×5)=9.36×108 取壽命系數(shù) YN=1 MPa 2) 計(jì)算小齒輪的名義扭矩T1 T1=9550×106/3900=259.56N·m 3) 選取載荷系數(shù)K 取K=KAKVK?Ka=3.07 4）初步選定齒輪參數(shù) 5）確定復(fù)合齒形系數(shù) 因兩輪所選材料及熱處理相同，故設(shè)計(jì)時(shí)按小齒輪的復(fù)合齒形系數(shù) 將上述參數(shù)代入，并取，得 又因需考慮到兩軸中心距 按表查得 m=5 側(cè)中心距 為便于箱體孔加工和校驗(yàn)，取a=223mm. 6）計(jì)算幾何尺寸 3校核齒面的接觸疲勞強(qiáng)度 （3-2） 如前所述，若一對(duì)齒輪均為鋼制，可取彈性系數(shù)ZE=1.89， 齒面許用接觸應(yīng)力 取最小安全系數(shù)SHmin =1.4，ZN=1，Zw=1 因?yàn)?，故接觸疲勞強(qiáng)度也足夠 4齒輪其它形狀尺寸： 表3-1 齒輪形狀尺寸 壓力角 齒頂高 齒根高 齒頂園直徑 齒根圓直徑 基圓直徑 齒厚 Z1 20° 5 6.25 175 158.75 67.3 7.85 Z2 20° 5 6.25 290 283.5 114.3 7.85 3.1.2低速軸的設(shè)計(jì) 由條件可知： 傳輸功率P=106kW，轉(zhuǎn)速n2=2300r/min；傳動(dòng)零件（齒輪）的主要尺寸 m=4 , 齒數(shù)比u=1.69，小齒輪數(shù)z1=33，大齒輪數(shù)z2=56，小齒輪分度圓直徑d1=165,大齒輪分度圓直徑d2=280,中心距a=223mm,齒寬B1=60mm，B2=50mm。 1 選擇軸的材料 該軸無(wú)特殊要求，因此選用調(diào)質(zhì)處理的45鋼，查得 2 初步估計(jì)軸頸 按扭矩強(qiáng)度估算出端連軸器處的軸頸。查得 45鋼，C=110；輸出軸的功率P2=106×0.99×0.99×0.98kW=102.5kW；輸出軸的轉(zhuǎn)速n1=n2×u=3900 r/min 根據(jù)公式得 為使所選軸頸與連軸器孔徑相適應(yīng)，需同時(shí)選用聯(lián)軸器。從手冊(cè)上查得，LX3型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 JB/T6140-1992。故取軸與連軸器鏈接的軸頸為45mm。 齒輪簡(jiǎn)圖 圖3-1齒輪簡(jiǎn)圖 3.軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)齒輪減速器的 簡(jiǎn)圖確定的軸上主要零件的布置 和軸的初步估計(jì)定出的軸頸，進(jìn)行軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 裝配方案 及尺寸大小 圖3-2裝配方案 考慮到軸結(jié)構(gòu)的工藝性，在軸的右端和左端均制成2×45°倒角； 4．軸的強(qiáng)度驗(yàn)算 先作出軸的受力簡(jiǎn)圖（即力學(xué)模型） 圖3-3軸的受力簡(jiǎn)圖 1）齒輪上作用力的 大小 轉(zhuǎn)矩 T2=440.13 圓周力 徑向力 2）求軸承的支反力 水平方向上的支反力 垂直方向上的支反力 3）畫(huà)彎矩圖 截面C處的彎矩為 水平面上的彎矩 MC=55.5FB×0.001=87.24 垂直面上的彎矩 合成彎矩 4）畫(huà)轉(zhuǎn)矩圖 5）畫(huà)計(jì)算彎矩圖 因單向回轉(zhuǎn)，視轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)，，則截面C處的當(dāng)量彎矩為 圖3-4彎矩圖 6）按彎矩合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 A. 截面C當(dāng)量彎矩最大，故截面C可能是危險(xiǎn)截面。 已知Me=MvC2=279.92N·m,查得 16.9MPa< B． 截面E處雖然僅受轉(zhuǎn)矩，但其直徑最小，則該平面亦可能為危險(xiǎn)截面 < 所以其強(qiáng)度足夠 3.1.2軸承的設(shè)計(jì) 低速軸選用 圓柱滾動(dòng)軸承 36211 GB283-83 高速軸選用 圓柱滾子軸承 36209 GB283-83 經(jīng)校核軸承滿(mǎn)足要求。 §3.2測(cè)功機(jī)升速裝置的選擇（第二、三升速裝置） 根據(jù)后橋的輸出轉(zhuǎn)速和扭矩 轉(zhuǎn)速扭矩 Ⅰ 檔速度 (r/min)/ 扭矩（ kN m） 65.1/14.045 Ⅱ 檔速度 (r/min)/ 扭矩（ kN m） 94.62/9.628 Ⅲ 檔速度 (r/min)/ 扭矩（ kN m） 110．5/8.202 Ⅳ 檔速度 (r/min)/ 扭矩（ kN m） 124.2/7.335 Ⅴ 檔速度 (r/min)/ 扭矩（ kN m） 152.7/5.965 Ⅵ 檔速度 (r/min)/ 扭矩（ kN m） 258.0/3.531 又DW系列電渦流測(cè)功機(jī)扭矩特性曲線如下 圖3-4 DW系列電渦流測(cè)功機(jī)扭矩特性曲線 可知道后橋輸出轉(zhuǎn)速扭矩不能滿(mǎn)足電渦流測(cè)功機(jī)扭矩特性，如要滿(mǎn)足測(cè)功機(jī)的要求， 需要將輸出轉(zhuǎn)速升高。 選擇升高20倍 以最高擋和最低擋來(lái)計(jì)算： 一擋： 六擋： 有圖可知升速后的扭矩轉(zhuǎn)速滿(mǎn)足電渦流測(cè)功機(jī)扭矩特性， 故選用ZLY224-20-1 減速機(jī) （新鄉(xiāng)恒星傳動(dòng)機(jī)廠） 其技術(shù)參數(shù)如下： 圖3-5 ZLY224-20-1 減速機(jī) 表3-2 ZLY224-20-1 減速機(jī)技術(shù)參數(shù) 規(guī)格 d1 l1 L1 b1 t1 d2 l2 L2 b2 250 48 82 292 14 51.5 110 165 355 28 規(guī)格 t2 A B H a C m 1 m 2 m 3 250 116 830 450 594 430 50 350 - 380 規(guī)格 n 1 n 2 e 1 e 2 e 3 h d 3 n 重量 250 80 190 145 184 293 280 28 6 252kg 承載能力： 表3-2 ZLY224-20-1 減速機(jī)承載能力 公稱(chēng)轉(zhuǎn)速 r/min 輸入功率 kw 輸入 n1 輸出 n2 1500 75 142 1000 50 95 700 38 76 減速器適用范圍 1、高速軸轉(zhuǎn)速不大于1500轉(zhuǎn)/分。 2、齒輪傳動(dòng)圓周速度不大于20米/秒。 3、工作環(huán)境溫度為-40-45℃。如果低于0℃，啟動(dòng)前潤(rùn)滑油應(yīng)預(yù)熱至0℃以上，本減速器可用于正反兩個(gè)方向運(yùn)轉(zhuǎn)。 安裝方案：為適用于試驗(yàn)臺(tái) 選用Ⅰ方案（圖3-6） 圖3-6減速器安裝方案 冷卻方法：沒(méi)有 廠房較大 P2 =105kw 升速裝置選擇確定。 第四章 聯(lián)軸器的選用 §4.1發(fā)動(dòng)機(jī)到第一傳感器的連軸器 （1）類(lèi)型選擇 為了避免不同軸心 選用籠型同步萬(wàn)象聯(lián)軸器。 （2）載荷計(jì)算 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 由式 Tc=KWKKzKt 查得 動(dòng)力機(jī)系數(shù) Kw=1.2 工況系數(shù) K=1.5 啟動(dòng)系數(shù) Kz=1.0 溫度系數(shù) Kt=1.1 故計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 （3）型號(hào)選擇 從標(biāo)準(zhǔn)查的BJC型球籠型同步萬(wàn)象聯(lián)軸器，其參數(shù)如下 BJC型球籠型同步萬(wàn)象聯(lián)軸器 表4-1 BJC型球籠型同步萬(wàn)象聯(lián)軸器參數(shù) 型號(hào) JB/T6140-1992 Td: /N·m TN /N·m 許用轉(zhuǎn)速 /r·min-1 a 游動(dòng)量 dmax 靜止 轉(zhuǎn)動(dòng) BJ95C QWLZ2 1130 2500 3300 38° 25° ±10 50 故適用。 §4.2 第一傳感器到第一升速器之間的連軸器 （1） 類(lèi)型選擇 為了隔離振動(dòng)與沖擊，選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。 （2）載荷計(jì)算 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 由式 Tc=KWKKzKt （4-1） 查得 動(dòng)力機(jī)系數(shù) Kw=1.2 工況系數(shù) K=1.5 啟動(dòng)系數(shù) Kz=1.0 溫度系數(shù) Kt=1.1 故計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 （3）型號(hào)選擇 從標(biāo)準(zhǔn)查得LX3彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 公稱(chēng)直徑Tn 1250/N·m 許用轉(zhuǎn)矩[n] 4750/r·min-1 J1型軸孔，軸頸為30~48mm，質(zhì)量8kg，故適用。 配合使用 為 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 0.026/kg·m2 §4.3第一升速裝置到第二傳感器之間的聯(lián)軸器 （1）類(lèi)型選擇 為了隔離振動(dòng)與沖擊，選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。 （2）載荷計(jì)算 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 由式（4-1） Tc=KWKKzKt 查得 動(dòng)力機(jī)系數(shù) Kw=1.2 工況系數(shù) K=1.5 啟動(dòng)系數(shù) Kz=1.0 溫度系數(shù) Kt=1.1 故計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 （3）型號(hào)選擇 從標(biāo)準(zhǔn)查得LX2 公稱(chēng)直徑Tn 560/N·m 許用轉(zhuǎn)矩[n] 6300/r·min-1 J1型軸孔 ，軸頸為30~48mm 質(zhì)量5kg 故適用。 配合使用 為 GB/T 5014-2003 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 0.009/kg·m2 第二傳感器到液壓泵之間的聯(lián)軸器 選用 LX2 公稱(chēng)直徑Tn/ 560N·m 許用轉(zhuǎn)矩[n] 6300/r·min-1 J1型軸孔 ，軸頸為30~48mm 質(zhì)量5kg 故適用。 配合使用 為GB/T 5014-2003 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 0.009/kg·m 第一升速裝置到變速箱之間的連軸器 （1） 類(lèi)型選擇 為了避免不同軸心 選用籠型同步萬(wàn)象聯(lián)軸器。 （2）載荷計(jì)算 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 由式 Tc=KWKKzKt 查得 動(dòng)力機(jī)系數(shù) Kw=1.2 工況系數(shù) K=1.5 啟動(dòng)系數(shù) Kz=1.0 溫度系數(shù) Kt=1.1 故計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 （3）型號(hào)選擇 從標(biāo)準(zhǔn)查的BJC型球籠型同步萬(wàn)象聯(lián)軸器，其參數(shù)如下 BJC型球籠型同步萬(wàn)象聯(lián)軸器 驅(qū)動(dòng)橋到第二、第三升速裝置的聯(lián)軸器選擇 (1) 類(lèi)型選擇 為了隔離振動(dòng)與沖擊，選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。 (2) 載荷計(jì)算 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 由式 Tc=KWKKzKt 查得 動(dòng)力機(jī)系數(shù) Kw=1.2 工況系數(shù) K=1.5 啟動(dòng)系數(shù) Kz=1.0 溫度系數(shù) Kt=1.1 故計(jì)算轉(zhuǎn)矩為： （3）型號(hào)選擇 從標(biāo)準(zhǔn)查得LX3彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 公稱(chēng)直徑Tn 35500/N·m 許用轉(zhuǎn)矩[n] 1600/r·min-1 J1型軸孔，孔徑110~180 質(zhì)量8kg 又因升速裝置輸出軸d2=110mm LX10聯(lián)軸器 GB/T 5014-2003 LX型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器 表4-2 LX10型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器參數(shù) 型號(hào) 公稱(chēng)直徑TN/N·m 許用轉(zhuǎn)速/r·min-1 Lx10 35500 1600 第二、三升速裝置到第三、第四傳感器之間聯(lián)軸器的選擇 (1) 類(lèi)型選擇 為了隔離振動(dòng)與沖擊，選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。 (2) 載荷計(jì)算 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 由式 Tc=KWKKzKt 查得 動(dòng)力機(jī)系數(shù) Kw=1.2 工況系數(shù) K=1.5 啟動(dòng)系數(shù) Kz=1.0 溫度系數(shù) Kt=1.1 故計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 又因升速裝置輸出軸d1=48mm如圖2所示 傳感器輸入軸d=48mm 如圖4所示 （3）所以選用 LX4聯(lián)軸器 GB/T 5014-2003 表4-3 LX4型彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器參數(shù) 型號(hào) 公稱(chēng)直徑TN/N·m 許用轉(zhuǎn)速/r·min-1 Lx4 2500 3870 第三、第四轉(zhuǎn)速扭矩傳感器到測(cè)功機(jī)之間的聯(lián)軸器 （1）類(lèi)型選擇 為了隔離振動(dòng)與沖擊，選用彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器。 （2）載荷計(jì)算 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 由式 Tc=KWKKzKt 查得 動(dòng)力機(jī)系數(shù) Kw=1.2 工況系數(shù) K=1.5 啟動(dòng)系數(shù) Kz=1.0 溫度系數(shù) Kt=1.1 故計(jì)算轉(zhuǎn)矩為 又因升速裝置輸出軸d1=48mm如圖2所示 傳感器輸入軸d=48mm 如圖4所示 （3）所以選用 LX4聯(lián)軸器 GB/T 5014-2003。 第六張結(jié) 論 本機(jī)械液壓雙功率流系統(tǒng)（轉(zhuǎn)向裝置）試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)，是通過(guò)查閱大量的資料和實(shí)地考察實(shí)驗(yàn)室的試驗(yàn)臺(tái)，以待測(cè)產(chǎn)品為依據(jù)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室已有的試驗(yàn)場(chǎng)地和設(shè)備經(jīng)行的設(shè)計(jì)。試驗(yàn)臺(tái)為開(kāi)式試驗(yàn)臺(tái)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易于布置，但無(wú)法經(jīng)行功率的在運(yùn)用。 試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)各扭矩轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)得的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速對(duì)轉(zhuǎn)向裝置進(jìn)行性能分析。因試驗(yàn)臺(tái)所用液壓泵的需求試驗(yàn)臺(tái)設(shè)計(jì)安裝了第一升速器，它使液壓泵的輸入扭矩和轉(zhuǎn)速符合液壓泵的要求;又根據(jù)測(cè)功機(jī)的扭矩轉(zhuǎn)速特性曲線選擇安裝了第二升速裝置，使測(cè)功機(jī)的輸入扭矩轉(zhuǎn)速符合其要求。說(shuō)明書(shū)最后根據(jù)試驗(yàn)臺(tái)各級(jí)的轉(zhuǎn)速扭矩選擇安裝了聯(lián)軸器。。 總之，這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)學(xué)習(xí)中的一項(xiàng)重要的課程，它不僅幫助我們發(fā)現(xiàn)不足而且給我們思考問(wèn)題、處理問(wèn)題的方法。這對(duì)我們今后的生活是非常有幫助的。 參考文獻(xiàn) [1] 彭文生，李志明，黃花梁 主編．機(jī)械設(shè)計(jì)．北京：高等教育出版社,2002年8月,6—371 [2] 安相璧 主編.汽車(chē)試驗(yàn)工程.北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2006年3月,24—330 [3] 陳家瑞 主編.汽車(chē)構(gòu)造(上、下).第2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2006年1月,199—225 [4] 王望予 主編.汽車(chē)設(shè)計(jì).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005年7月:174—212 [5] 唐忠一 主編.復(fù)合傳動(dòng)與控制.重慶:重慶大學(xué)出版社,2004年,82—197 [6] 鄔惠樂(lè),邱敏強(qiáng) 主編.汽 車(chē)拖拉機(jī)試驗(yàn)學(xué).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1981 [7] 阮忠唐 主編.聯(lián)軸器、離合器設(shè)計(jì)與選用指南.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2006 [8] 張龍 主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程手冊(cè).北京:國(guó)防工業(yè)出版社,2006年5月 [9] [日]自動(dòng)車(chē)技術(shù)會(huì)小林明等 主編.汽車(chē)工程手冊(cè).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1984 [10] 姚懷新 主編.工程車(chē)輛液壓動(dòng)力學(xué)與控制原理.北京:人民交通出版社,2006 [11] 王昆 主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).北京: 高等教育出版社,2005 [12] 機(jī)械電子工業(yè)部洛陽(yáng)拖拉機(jī)研究所主編。拖拉機(jī)設(shè)計(jì)手冊(cè)（上冊(cè)）。北京：機(jī)械工業(yè)出版社1994 [13] 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