車橋綜合性能試驗系統(tǒng)飛輪部件設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 浙 江 科 技 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 (2012 屆 ) 題 目 車橋 綜合性能試驗系統(tǒng) 飛輪部件設(shè)計 學(xué) 院 機械與汽車工程學(xué)院 專 業(yè) 機械設(shè)計制造及其自動化 班 級 學(xué) 號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 日 期 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 浙江科技學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文）、學(xué)位論文 版權(quán)使用授權(quán)書 本人 學(xué)號 聲明所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文）、學(xué)位論文 ， 是在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特別加 以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，與我一同工作的人員對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。 本畢業(yè)設(shè)計（論文）、學(xué)位論文作者 愿意遵守 浙江科技學(xué)院 關(guān)于保留、使用學(xué)位論文的管理辦法及規(guī)定， 允許畢業(yè)設(shè)計（論文）、學(xué)位論文被查閱。本人授權(quán) 浙江科技學(xué)院 可以將畢業(yè)設(shè)計（論文）、學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫 在校園網(wǎng)內(nèi) 傳播，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編畢業(yè)設(shè)計（論文）、學(xué)位論文 。 （保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)書） 論 文作者簽名： 導(dǎo)師簽名： 簽字日期： 年 月 日 簽字日期： 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 i 車橋綜合性能試驗系統(tǒng)飛輪部件設(shè)計 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)老師： 浙江科技學(xué)院機械學(xué)院 摘 要 疲勞試驗可檢驗后橋的綜合性能。該試驗系統(tǒng)的機械部分主要是直徑為 4米的大滾筒，大滾筒模擬行駛的路面。滾筒上加高成塊，能更好地模擬路面實際狀況，液壓系統(tǒng)提供模擬載荷，該系統(tǒng)能很好地 檢測后橋的綜合性能。 本文在分析飛輪部件的工藝和使用要求的基礎(chǔ)上，通過對關(guān)鍵部件的理論分析，提出一種實用、簡單、可靠和通用的傳動系統(tǒng)，將結(jié)構(gòu)等關(guān)鍵部件的設(shè)計原理、結(jié)構(gòu)特點等做了較為詳細(xì)的研究和設(shè)計 ;本文分析各機構(gòu)的運動學(xué)規(guī)律，提出可行的優(yōu)化結(jié)構(gòu)滿足包裝工藝 ;對關(guān)鍵部件提出完整的設(shè)計方法，旨在滿足市場需求，推動企業(yè)創(chuàng)新步伐。 關(guān)鍵詞 ： 飛輪部件 ； 車橋 ； 試驗系統(tǒng) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 he of of of in of it of on of of on of a of of in of to of 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 第一章 緒論 . 1 題的背景與意義 . 1 . 2 車 后橋 疲勞壽命試驗的必要性 . 5 橋 壽命的主要檢測方法 . 5 第二章 設(shè)計方案 . 6 目來源 . 6 計目標(biāo)與要求 . 6 計方案 . 7 第 3章 飛輪的設(shè)計 . 8 輪力矩的確定 . 8 輪的強度的校核 . 10 第 4章 主要零部 件的設(shè)計與校核計算 . 11 輪設(shè)計參數(shù)計算 . 11 設(shè)計參數(shù)計算 . 12 的剛度計算 . 13 的校核 . 16 鍵的強度校核 . 16 鍵的強度校核 . 17 承的校核 . 19 選軸承型號 . 19 命計算 . 19 第 5 章 氣缸的選取 . 22 缸的選擇 . 22 缸結(jié)構(gòu) . 26 作原理 . 27 計過程 . 28 缸選型 . 28 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 氣缸的校核 . 28 結(jié) 論 . 29 參考文獻(xiàn) . 30 致謝 . 31 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 v 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第一章 緒論 題的背景與意義 自 2002 年之后，中國汽車行業(yè)開始進(jìn)入爆發(fā)式增長階段，特別是隨著私人消費的興起，轎車需求量開始迅速攀升，并成為推動中國汽車發(fā)展的一股重要力量。與此同時，中國在全球汽車產(chǎn)業(yè)中的地位也逐漸上升。 在 2009 年，中國取代美國成為世界上最大的汽車銷售市場，結(jié)束了由福特公司開始的美國長達(dá)一個多世紀(jì)的汽車統(tǒng)治地位。不僅如此，在 2009 年，中國的汽車產(chǎn)量就超過了日本和美國的總和，自 2006 年以來，由日本汽車工業(yè)保持的世界第一的位置，在 2009 年也已經(jīng)被中國取代。 2009 年中國汽車工業(yè)產(chǎn)銷總量分別達(dá)到 輛，同比增長 2010 年，在國家擴內(nèi)需、調(diào)結(jié)構(gòu)、促轉(zhuǎn)變等一系列政策措施的積極作用下，我國汽車工業(yè)延續(xù) 2009 年發(fā)展態(tài)勢，保持平穩(wěn)較快發(fā)展。汽車產(chǎn)銷快速增長，自主品牌市場份額提升，汽車出口逐步恢復(fù)，大企業(yè)集團(tuán)產(chǎn)銷規(guī)模整體提升，市場需求結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化，汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整加快。 2010 年，汽車產(chǎn)銷分別為 輛和 輛，同比增長 保持了世界第一的地位。 2011 年以來，我國汽車業(yè)步伐放緩，汽車市場整體趨勢向淡，但同時也是理性回歸。2011 年 1，汽車產(chǎn)銷分別為 輛和 輛，同比增長 增幅較 2010 年同期分別回落 百分點。 中國汽車產(chǎn)業(yè)作為世界汽車產(chǎn)業(yè)重要的組成部分，未來十年是中國汽車產(chǎn)業(yè)的黃金期，汽車產(chǎn)業(yè)已經(jīng)完成了從小到大的過程，正在逐步實現(xiàn)由弱到強的巨大跨越，全球汽車工業(yè)將向中國和一些新興經(jīng)濟體進(jìn)一步轉(zhuǎn)移，這對中國汽車工業(yè)來說，仍是非常難得的歷史機遇。目前，中國汽車市場不僅發(fā)展快，而且汽車消費需求變化也快，這對于中國汽車產(chǎn)業(yè)來說，將迎來下一個黃金十年，自主品牌將完 成從“中國制造”到“中國創(chuàng)造”的發(fā)展過程。預(yù)計未來十年，我國汽車市場年均增長率將達(dá)到 到 2020 年中國汽車市場的銷量有望占據(jù)全球汽車總銷量的一半以上，將是美國市場銷量的兩倍左右。中國汽車市場前景非常廣闊。 汽車已經(jīng)成為現(xiàn)代社會發(fā)展不可或缺的交通工具，在人們的日常生活中扮演著重要的角色。另一方面汽車工業(yè)以其強有力的產(chǎn)業(yè)拉動作用，己經(jīng)成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱性行業(yè)。自 2008 年下半年起，受全球性的金融危機影響，世界汽車工業(yè)面臨著嚴(yán)峻的考驗，我國汽車零部件行業(yè)受到影響，但一些零部件企業(yè)也趁機加大自主研發(fā) 力度，提高創(chuàng)新能力。在危機中，我國汽車零部件企業(yè)面臨發(fā)展新機遇。 隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展壯大，對各種汽車車輛的工作性能和可靠性等的要求也越買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 來越高，尤其是在特殊路況和工作條件下運行的越野，大型重載等特種車輛，這方面的要求就更高。對這種車輛來說，其總體工作性能和可靠性主要取決于它的發(fā)動機和 后橋殼，發(fā)動機為成型產(chǎn)品，其工作性能和可靠性等指標(biāo)均已通過嚴(yán)格檢測，設(shè)計車輛時按要求選擇即可，而 后橋 殼是另行設(shè)計的，因此為了提高車輛的工作性能和可靠性，應(yīng)將重點放在 后橋 殼上。對于新設(shè)計制造的特種車輛 后橋 殼，需要利用專門的高動 態(tài)性能固定試驗臺對其進(jìn)行模擬加載試驗，檢測各項工作性能和可靠性指標(biāo)是否滿足要求特別是疲勞壽命的試驗檢測。由于特種車輛 后橋 殼的動力輸入輸出軸數(shù)目多，功率大、工作參數(shù)變化范圍大，工況復(fù)雜多變，要對其進(jìn)行接近實際條件下的全面試驗，在普通試驗臺上是很難完成的。以往對較簡單的單項試驗，可在傳統(tǒng)的液壓式加載試驗臺上進(jìn)行，但其功率消耗很大，效率很低。對稍復(fù)雜一些的疲勞壽命試驗，可在電封閉加載試驗臺上進(jìn)行，但在相同加載功率下，所用電器設(shè)備龐大復(fù)雜，另外雖然可實現(xiàn)功率回收，提高了效率，但由于其回收功率以電能形式回饋給電網(wǎng)，因 而在動載變化較大時，對電網(wǎng)的沖擊較大，某些電器元件被燒壞的情況時有發(fā)生。 本 項目主要任務(wù)是完成多個系列的汽車 后橋 的 疲勞壽命檢測試驗。 后橋 位于汽車傳動系統(tǒng)的末端，主要由主減速器、差速器、半軸和 后橋 殼等組成。 后橋 的 橋殼在工作中承受交變應(yīng)力， 有疲勞壽命的問題。 本設(shè)計 擬采用室內(nèi)臺架試驗的方法對 后橋 總成進(jìn)行疲勞壽命試驗，在室內(nèi)再現(xiàn)實際行駛中所遇到的各種復(fù)雜工況，主要考驗 后橋 橋殼 的疲勞壽命，以期提前檢測汽車 后橋 疲勞性能，更早發(fā)現(xiàn)問題。本課題就是要針對上述需求，參考整車可靠性道路試驗方法和汽車 后橋 臺架試驗方法及試驗評價指 標(biāo)的檢測內(nèi)容，確定針對 后橋 總成疲勞壽命的評價指標(biāo)，并以該評價指標(biāo)為基礎(chǔ)，分析 后橋 總成疲勞壽命檢測設(shè)備的主要設(shè)計原理和實現(xiàn)方法，解決 后橋 橋殼 疲勞壽命檢測的問題。 在汽車生產(chǎn)制造過程中， 后橋 總成通常作為一個部件由橋總成制造廠提供給汽車主機廠，一般在總成制造廠并沒有對橋總成疲勞壽命性能進(jìn)行檢測的環(huán)節(jié)和手段，無法衡量橋總成裝配后的疲勞性能的好壞。因此設(shè)計一款汽車車橋的疲勞試驗裝置具有重要的現(xiàn)實意義和科研意義。 關(guān)于動載荷引起疲勞失效的機理問題直至現(xiàn)在尚不能做出明確的解釋，人們研究疲勞壽 命仍然要通過試驗完成。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 在國外， 1871年德國工程師 1910年 H 出了金屬 出應(yīng)力對疲勞循環(huán)數(shù)的雙對數(shù)坐標(biāo)圖在很大的應(yīng)力范圍內(nèi)表現(xiàn)為線性關(guān)系。這一理論沿用至今，仍然是壽命預(yù)測的根本理論。但 于變幅應(yīng)力下的壽命卻不能直接應(yīng)用。對此， M A 945年，提出了線性疲勞累積損傷理論，建立了多級應(yīng)力下的疲勞壽命模型，從而解決了變幅載 荷下的壽命預(yù)測問題。 1954年， L F S 而，形成了適于塑性變形狀態(tài)下的疲勞壽命估算的局部應(yīng)變法。從另一方面，在 1960年至 1970年前后， E B D M 疲勞可靠性理論的研究和應(yīng)用方面取得了突破，將靜強度應(yīng)力 強度干涉模型用于疲勞可靠性設(shè)計中，將經(jīng)典的應(yīng)力 強度干涉模型中靜強度概率分布變?yōu)樵谥付▔勖碌钠趶?度的分布，將靜應(yīng)力的概率分布變?yōu)槠趹?yīng)力的概率分布，逐漸完善了用應(yīng)力與強度干涉關(guān)系進(jìn)行疲勞可靠性設(shè)計的一套方法，并提出了著名的疲勞可靠性應(yīng)力 強度干涉模型，為疲勞可靠性研究奠定了重要的理論基礎(chǔ)。此后，關(guān)于機械可靠性設(shè)計與疲勞問題的理論與應(yīng)用方面的研究更是吸引了眾多研究人員，研究主要集中在干涉模型的推廣和可靠度的計算方法方面。 在國內(nèi)，杭州電子科技大學(xué)的孟慶華老師，提出的液壓系統(tǒng)封閉式試驗臺具有獨創(chuàng)性意義， 其 整個系統(tǒng)的功率流從液壓馬達(dá)流出驅(qū)動被測車橋運轉(zhuǎn) 。被測車橋兩端輪轂與液壓泵相連 ， 液壓泵充當(dāng)車橋的加 載裝置 ， 液壓泵排出的高壓油流入到液壓馬達(dá)中驅(qū)動液壓馬達(dá)運轉(zhuǎn) , 形成一個封閉的功率流 。各齒輪副嚙合損失 、攪油損失 、傳動摩擦阻力損失等造成的功率損失由驅(qū)動電機通過驅(qū)動液壓泵補償 。液壓系統(tǒng)封閉式試驗臺的結(jié)構(gòu)示意圖如圖 1。 封閉式 后橋 試驗臺運轉(zhuǎn)時的能量消耗要比開式的節(jié)約 50% 75% 。在汽車車橋疲勞檢測試驗臺上應(yīng)用液壓系統(tǒng)封閉式功率回收的效益是相當(dāng)大的 , 在使用中也表現(xiàn)出了很大的優(yōu)勢 , 該型式的試驗臺具有大的市場發(fā)展前景。但它不能準(zhǔn)確的地反映 后橋 的工作狀況。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 圖 1壓系統(tǒng)封閉式試 驗臺的結(jié)構(gòu)示意圖 山東出入境檢驗局的滿忠雷、江守和和浙江大學(xué)的潘明清、紀(jì)華偉研究的 后橋 疲勞性能試驗系統(tǒng)主要由 5個部分組成，動力系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)、慣量模擬組件和計算機測控系統(tǒng)，動力系統(tǒng)由發(fā)動機、離合器、變速器、 車橋 組成，提供 后橋 的輸入功率。液壓系統(tǒng)在 后橋 橋殼裝鋼板彈簧處施加一定的垂向載荷量，氣源由發(fā)動機氣泵提供，氣動系統(tǒng)控制氣缸運動，完成飛輪掛接分離、變速器檔位變換以及動力系統(tǒng)分離等功能。慣量模擬組件由大小飛輪、減速箱和電渦流測功機組成，達(dá)到了模擬 后橋 在整車環(huán)境中的真實工作狀況。整個機構(gòu)結(jié)構(gòu)如圖。它結(jié) 合 后橋 疲勞性能測試設(shè)計了實驗臺，為方便對疲勞性能的測試，結(jié)合工控機總線結(jié)構(gòu)設(shè)計了計算機控制系統(tǒng)，并介紹了軟硬件設(shè)計過程；最后設(shè)計了完整的 后橋 疲勞試驗流程，為 后橋 疲勞性能測試提供了依據(jù)和方法 。不足就是其和實際道路試驗還是有一定的出入，不是很精準(zhǔn)。 其試驗系統(tǒng)如圖 1 圖 1橋 疲勞性能試驗系統(tǒng) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)電液伺服系統(tǒng)仿真與試驗設(shè)備研究所， 2003 年利用二次調(diào)節(jié)技術(shù)成買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 功研制出“特種車輛 后橋 殼加載試驗臺”，其最大加載功率可達(dá) 350模擬車輛行駛的各種復(fù)雜路況和工作狀態(tài)，對多軸輸入輸出的 后橋 殼進(jìn)行各種綜合性性能試驗，是一種理想的 后橋 殼模擬加載試驗設(shè)備，它是國內(nèi)成功應(yīng)用二次調(diào)節(jié)技術(shù)的首例成型產(chǎn)品。這種基于二次調(diào)節(jié)技術(shù)的加載系統(tǒng)，同傳統(tǒng)的液壓加載系統(tǒng)相比，可回收、儲存、重新利用能量，系統(tǒng)效率高；多個二次元件聯(lián)合工作，且其驅(qū)動、加載功能可互換；數(shù)字控制靈活可靠，系統(tǒng)動態(tài)性能好。同電氣加載系統(tǒng)相比，功率密度大、重量輕、安裝空間和安裝功率較小；閉環(huán)控制動態(tài)響應(yīng)快，回收能量不改變形式而直接回饋給加載系統(tǒng)，對電網(wǎng)的沖擊較小。 車 后橋 疲勞壽命試驗的必要性 在汽車行駛過程中， 后橋 承受著繁重而復(fù)雜的載 荷，它的傳動件 (齒輪及半軸等 )要傳遞傳動系中的最大轉(zhuǎn)矩 ;它的承載件 (橋殼 )支承著汽車滿載荷重，承受著作用于路面與車架或車廂之間的垂向、縱向和橫向靜、動 (沖擊 )載荷，以及反作用力矩和制動力矩等。在這些載荷的作用下， 后橋 必須保持有足夠的強度、剛度和壽命，以及滿意的其他性能 (例如無噪聲 )等。為此， 后橋 總成及其主要零、部件必須經(jīng)受嚴(yán)格的試驗。一般在汽車生產(chǎn)廠商生產(chǎn)汽車時，都會對其零部件進(jìn)行靜強度設(shè)計，這樣最終設(shè)計出來的零部件一般都會較好的滿足靜強度要求。然而，在汽車行駛過程中，各零部件要受到各種交變載荷，這種交變載 荷一般低于拉伸強度極限，在這種交變載荷反復(fù)作用下，會發(fā)生裂紋萌生和擴展并導(dǎo)致突然斷裂，這種現(xiàn)象稱為疲勞破壞。 后橋 作為汽車底盤的重要部件，無論是在產(chǎn)品開發(fā)階段還是生產(chǎn)檢驗階段，都必須對 后橋 的疲勞性能進(jìn)行檢驗。在汽車生產(chǎn)制造過程中， 后橋 總成通常作為一個部件由橋總成制造廠提供給汽車主機廠，一般在總成制造廠并沒有對橋總成疲勞壽命性能進(jìn)行檢測的環(huán)節(jié)和手段，無法衡量橋總成裝配后的疲勞性能的好壞?，F(xiàn)在，越來越多的橋制造廠意識到這些問題并逐步重視起來，對新開發(fā)產(chǎn)品進(jìn)行疲勞壽命試驗并對批量產(chǎn)品進(jìn)行抽樣檢測，使其缺陷和薄弱環(huán)節(jié) 得到充分暴露，以期獲得具有針對性的檢測數(shù)據(jù)來研究和改進(jìn)橋總成在設(shè)計、制造及裝配工藝中存在的問題，進(jìn)一步研究并提出修改意見，以提高橋總成的整車裝配使用性能。 橋 壽命的主要檢測方法 后橋 疲勞壽命一般的檢測方法是把 后橋 裝在整車上，通過各種道路試驗測試橋的疲勞可靠性。汽車在實際使用的道路條件下進(jìn)行試驗，整車試驗?zāi)鼙容^真實地反映 后橋 的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 工作狀態(tài)，其試驗結(jié)果比較符合實際使用情況，可全面考核其技術(shù)性能，應(yīng)用非常普遍，但是試驗過程所受影響因素很多，如環(huán)境條件不易控制，受車上空間條件限制，使得傳感器的安裝及測試參數(shù) 的記錄、處理相對比較困難。汽車試驗場是按照預(yù)先制定的試驗項目、規(guī)范，在規(guī)定的行駛條件下進(jìn)行。試驗場可以設(shè)置比實際道路更惡劣的行駛條件和各種典型道路與環(huán)境，在這種條件下進(jìn)行可靠性試驗、壽命試驗及環(huán)境試驗，也可以進(jìn)行強化試驗，相對道路試驗可以縮短試驗周期，提高試驗結(jié)果的可比性。整車道路試驗或試驗場試驗可以得到比較可靠的試驗數(shù)據(jù)，但由于整車試驗周期長，所需的人力、物力成本都比較高，所以提出采用室內(nèi)臺架試驗，廣泛利用計算機控制技術(shù)、負(fù)荷加載以及自動分析記錄的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，使用各種模擬手段重現(xiàn) 后橋 的工作情況，建立起室內(nèi)臺架試驗系統(tǒng)，提高了試驗精度，而且大大縮短了試驗周期 。 第二章 設(shè)計 方案 目 來源 疲勞試驗可檢驗后橋的綜合性能。該試驗系統(tǒng)的機械部分主要是直徑為 4米的大滾筒，大滾筒模擬行駛的路面。滾筒上加高成塊，能更好地模擬路面實際狀況，液壓系統(tǒng)提供模擬載荷，該系統(tǒng)能很好地檢測后橋的綜合性能。 計目標(biāo)與要求 設(shè)計兩軸頭、小齒輪的結(jié)構(gòu)，計算兩軸頭的轉(zhuǎn)動慣量為 5齒輪的轉(zhuǎn)動慣量為 輪總成的轉(zhuǎn)動慣量單側(cè)為 算成車輛系統(tǒng)的慣量為 5404 據(jù)要求 ,車橋最大的制動慣量為 35T,輪總轉(zhuǎn)動慣量（大、小飛輪總成慣量之和）為 主要內(nèi)容 ： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 動必須靈活，無阻卡現(xiàn)象。 基本要求 ： 括 軸承底座 、 小齒輪 、 氣缸 等零件 。 計方案 根據(jù)上述對制動器在線試驗臺架結(jié)構(gòu)的分析 ,下面就對橋總成制動器性能試驗臺架的的設(shè)計如圖 。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 第 3 章 飛輪的設(shè)計 采用飛輪的目的是降低軋制時電機的尖峰負(fù)荷、增加空載時的電動機的負(fù)荷，從而在整個的工作過程中，使電機的負(fù)荷均勻，以便按允許過載能力選擇較小的電動機。異步電動機的轉(zhuǎn)速隨負(fù)荷的變化而變化，飛輪儲存或放出能 量 ，達(dá)到均衡 負(fù)荷的目的。 輪力矩的確定 電動機尖峰負(fù)荷降低的多少與主傳動系統(tǒng)總飛輪力矩有關(guān)，而飛輪力矩占總飛輪力矩相當(dāng)大的比重，故飛輪力矩是飛輪的一個重要參數(shù)。 飛輪本身的飛輪力矩為 20以在計算 2須先計算 20 主傳動系統(tǒng)的總的飛輪力矩 2020729(2 )En s s （噸 2m ） 在尖峰負(fù)荷的時刻，主傳動的系統(tǒng)需要釋放的能量 E 可按下式計算： E = 在尖峰負(fù)荷下電動機的最大的功率，其值可按作用在電動機軸上的最大的轉(zhuǎn)矩 尖峰負(fù)荷的時間； s 電動機的轉(zhuǎn)差率， s 一般取 s = s 為 080轉(zhuǎn) /分。 則 t 由工廠現(xiàn)實 測得為 1秒； 所以 E =1=W s 則 207 2 9 2 2 5 7 . 69 8 0 ( 2 0 . 1 5 ) 0 . 1 5 = 2m ） 則 飛輪的轉(zhuǎn)矩 220 2m ） 式中 2 電動機轉(zhuǎn)子的飛輪力矩（噸 2m ）； 2 軋機傳動裝置的轉(zhuǎn)動部分折算到電機軸上的飛輪力矩（噸 2m ）； 2以近似的認(rèn)為與 20當(dāng)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 因飛輪的圓周速度越高，則飛輪由于離心力所產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力就越大。確定飛輪直徑D，考慮圓周的速度小于允許的最大圓周的速度 D 中 飛輪 n 飛輪每分鐘的轉(zhuǎn)數(shù)； 飛輪最大的圓周速度，整體鑄造的圓盤式飛輪（鑄鋼），0 90 / 60 70980 =則取 D =160毫 米 飛輪采用一個，飛輪的直徑可取的大一些，通過這兩個取這個方案。 飛輪的結(jié)構(gòu)和主要的參數(shù) 根據(jù)飛輪的直徑和圓周的速度的不同，選擇飛輪的結(jié)構(gòu)為整體鑄造圓盤式飛輪，飛輪的材料為 主要的參數(shù)由書中表格有如下的關(guān)系： 代號 飛輪結(jié)構(gòu)各部關(guān)系 表 3 1 D D=100 C （ D D+1d） d 根據(jù)軸計算 0d（ 1d） 1d（ d 飛輪整體鑄造后時效處理，進(jìn)行機械加工。飛輪裝置外圍加安全罩。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 輪的強度的校核 飛輪的強度應(yīng)滿足要求，才能保證飛輪安全工作。 飛輪的直徑滿足下公式即可滿足要求。 D 輪的直徑就是按此關(guān)系式求的，為了驗證一下，下面校核一下強度。 飛輪轉(zhuǎn)動時，其輪緣的內(nèi)表面所產(chǎn)生的應(yīng)力可按下式計算： 2 2 1 0 . 2 1 2 ( ) 1 . 5 1（ N/ 式中 V 飛輪的圓周速度（ m/s） ； r 飛輪輪緣的內(nèi)半徑（ m） ； R 飛輪的外半徑（ m） ； V=70(m/s) 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 2 27 0 8 3 0 1 0 . 2 1 2 ( ) 1 . 5 1 1 0 0 0 =N/ =2 2 5 0 0 /kg 所以強度足夠 第 4 章 主要零部件的設(shè)計與校核計算 輪設(shè)計參數(shù)計算 小齒輪的轉(zhuǎn)動慣量為 輪總成的轉(zhuǎn)動慣量單側(cè)為 算成車輛系統(tǒng)的慣量為 5404據(jù)要求 ,車橋最大的制動慣量為 35T,輪總轉(zhuǎn)動慣量（大、小飛輪總成慣量之和）為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 設(shè)計參數(shù)計算 選擇軸的材料為 45 鋼 P=10 n=60r/表得 110c 3 有鍵槽時直徑增大 3%5%即 d 最小直徑為 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 的剛度計算 a) 按當(dāng)量彎矩法校核 1) 設(shè)計軸系結(jié)構(gòu)，確定軸的受力簡圖、彎矩圖、合成彎矩圖、轉(zhuǎn)矩圖和當(dāng)量彎矩圖。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 圖 2 軸的受力轉(zhuǎn)矩彎矩圖 2) 求作用在軸上的力如表 1，作圖如圖 2 1 作用在軸上的力 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 垂直面（ 水平面（ 軸承 1 2N 91N 齒輪 2 367 N 498 軸承 3 76N 570N 帶輪 4 0056N 3） 求作用在軸上的彎矩如表 2，作出彎矩圖如圖 22 2 作用在軸上的彎矩 垂直面（ 水平面（ 截面 1 3 0 8 N .m 9-F 1 1 91 0 91 成 彎矩 971 28N . m m 2 M 截面 1 0 5 3 4 8 N . m 3122 0 44 9 8 N . m 13891H 105 363 N . m m 2 M 4）作出轉(zhuǎn)彎矩圖如圖 2）作出當(dāng)量彎矩圖如圖 2確定可能的危險截面、如圖 2算出危險截面的彎矩如表 3。 6）確定許用應(yīng)力 表 3截面的彎矩 截面 1 0 5 4 3 1 N . m 截面 1 0 6 1 6 0 N . m 6）確定許用應(yīng)力 已知軸材料為 45鋼調(diào)質(zhì)，查表得b=650插入法查表得 = =60 7）校核軸徑如表 4 表 4 驗算軸徑 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 截面 m 3 1 d截面 m 3 1 當(dāng)量彎矩法校核，軸的強度足夠。 b) 軸的剛度計算 7 17 1410 65 5120032I 41 d 52088832I 42 d 83436232I 43 d 127170032I 44 d 186189632I 45 d 83436232I 46 d 25120032I 47 d 16481232I 48 d 4 8 1 2952 5 1 2 0 0598 3 4 3 6 2271 8 6 1 8 9 61 5 71 2 7 1 7 0 0408 3 4 3 6 2535 2 0 8 8 8272 5 1 2 0 所以軸的剛度足夠 的校核 鍵的強度校核 a) 鍵的選擇 鍵的類型應(yīng)根據(jù)鍵聯(lián)接的結(jié)構(gòu)使用要求和工作狀況來選擇。選擇時應(yīng)考慮傳遞轉(zhuǎn)拒的大小，聯(lián)接的對中性要求，是否要求軸向固定，聯(lián)接于軸上的零件是否需要沿軸滑動買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 及滑動距離長短，以及鍵在軸上的位置等。鍵的主要尺寸為其橫截面尺寸 (鍵寬 b 鍵高h(yuǎn))與長度 L。鍵的橫截面尺寸 b h 依軸的直徑 d 由標(biāo)準(zhǔn)中選取。鍵的長度 L 一般可按輪轂的長度選定，即鍵長略短于輪轂長度，并應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的長度系列。 故根據(jù)以上所提出的以及該機工作時的要求，故選用 A 型普通平鍵。 由設(shè)計手冊查得： 鍵寬 b=16 鍵高 h=10鍵長 L=30mm b) 驗算擠壓強度 . 平鍵聯(lián)接的失效形式有：對普通平鍵聯(lián)接而言，其失效形式為鍵，軸，輪轂三者中較弱的工作表面被壓潰。 工程設(shè)計中，假定壓力沿鍵長和鍵高均勻分布，可按平均擠壓應(yīng)力進(jìn)行擠壓強度或耐磨性的條件計算，即： 靜聯(lián)接 pp 2 式中 T 傳遞的轉(zhuǎn)矩 ) d 軸的直徑 ) k 鍵與輪轂的接觸高度 (一般取 2 l 鍵的接觸長度 (圓頭平鍵 p 許用擠壓應(yīng)力 ) 鍵的工作長度 425( 擠壓面高度 轉(zhuǎn)矩 6 許用擠壓應(yīng)力，查表， p則 擠壓應(yīng)力 M P 所以 此鍵是安全的。 鍵的強度校核 鍵的材料：因為壓潰和磨損是鍵聯(lián)接的主要失效形式，所以鍵的材料要求有足夠的硬度。國家標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)定，鍵用抗拉強度不低于 鋼制造，如 45 鋼 。 花鍵選用 30平齒根漸開線花鍵，依據(jù)變速器徑向尺寸初定摩擦片外 徑 1252 D ，內(nèi)徑 1101 D 內(nèi)花鍵大徑亦為 110據(jù) 995 取模數(shù)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 5.2m ，則由 )得齒數(shù) ，取 43Z 。 分 度 圓 直 花鍵小徑 03厚 擦片厚 5.1h 花鍵連接的強度校核計算：由于是動連接，故用公式（ 3行校核。 pZ 3102（ 3中， T 傳遞轉(zhuǎn)矩， 222T Nm； 齒間載荷不均勻系數(shù)，取 = Z 花鍵齒數(shù)， 43Z ； 5.1l h 齒的工作高度，取 3h 經(jīng)計算得 p ，依據(jù)表 3知，摩擦片內(nèi)花鍵 在 使用和制造情況處于良好 時可以滿足強度要求 。 鋼片厚取 3.內(nèi)徑也為 1101 D 徑 1252 D ，鋼片外花鍵同樣選 30平齒根漸開線花鍵。外花鍵小徑 125據(jù) 995 取模數(shù) 5m ，由 ) ， 26Z ， 分 度 圓 直 徑 130265 齒厚m= 花鍵連接的強度校核計算：由于是動連接，故用公式（ 3行校核。 pZ 3102（ 3中， T 傳遞轉(zhuǎn)矩， 222T Nm； 齒間載荷不均勻系數(shù)，取 = Z 花鍵齒數(shù)， 26Z ； 5.3l h 齒的工作