載重卡車輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)開(kāi)發(fā)畢業(yè)論文

1、畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）論文（設(shè)計(jì)）題目： 載重卡車輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)開(kāi)發(fā)姓 名 劉陽(yáng) 學(xué) 號(hào) 2 學(xué) 院 機(jī)械工程學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化年 級(jí) 2009級(jí) 指導(dǎo)教師 馮顯英 2013年6月1日山東大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定表(指導(dǎo)教師用)學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院年級(jí)、專業(yè)2009機(jī)械制造及自動(dòng)化學(xué)生姓名劉陽(yáng)學(xué)號(hào)2畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：載重卡車輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)開(kāi)發(fā)指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)及成績(jī)?cè)u(píng)定成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分項(xiàng)目分值得分選題質(zhì)量20%1符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)62注重與學(xué)科發(fā)展或社會(huì)要求結(jié)合63 擬解決的關(guān)鍵問(wèn)題明確8能力水平50%5查閱文獻(xiàn)資料能力106研究方案的設(shè)計(jì)能力107研究方法和手段的運(yùn)用能力108外

2、文運(yùn)用能力109分析問(wèn)題和綜合運(yùn)用知識(shí)的能力10成果質(zhì)量30%10寫作水平1011寫作規(guī)范與學(xué)術(shù)道德512篇幅513成果的理論或?qū)嶋H價(jià)值10指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)：成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽名： 年 月 日 山東大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)?cè)u(píng)定表（答辯用表）學(xué)院機(jī)械工程學(xué)院年級(jí)、專業(yè)2009機(jī)械制造及自動(dòng)化學(xué)生姓名劉陽(yáng)學(xué)號(hào)2畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目：載重卡車輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)開(kāi)發(fā)答辯小組評(píng)語(yǔ)及成績(jī)?cè)u(píng)定成績(jī)?cè)u(píng)定標(biāo)準(zhǔn)評(píng)分項(xiàng)目最高分評(píng)分1論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量水平論文（設(shè)計(jì)）結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)，邏輯性強(qiáng)，有一定的學(xué)術(shù)價(jià)值或?qū)嵱脙r(jià)值，有創(chuàng)新點(diǎn)；文字表達(dá)準(zhǔn)確流暢，論文格式規(guī)范；圖表、圖紙規(guī)范，符合規(guī)定要求5046 40-4535-3930-34

3、302論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量報(bào)告水平思路清晰；概念清楚；語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確；報(bào)告在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成201816-1814-1512-13123答辯情況回答問(wèn)題有理有據(jù)，基本概念清楚。主要問(wèn)題回答準(zhǔn)確、有深度302724-2621-2318-2018答辯小組評(píng)語(yǔ)：答辯成績(jī)：答辯組長(zhǎng)、成員（簽名）： 年 月 日論文（設(shè)計(jì)）總成績(jī)論文（設(shè)計(jì)）總成績(jī)：論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)等級(jí)：注：1、論文（設(shè)計(jì)）總成績(jī)=指導(dǎo)教師評(píng)定成績(jī)（50%）答辯成績(jī)（50%）2、論文（設(shè)計(jì)）成績(jī)等級(jí)：優(yōu)秀（90分以上），良好（80-89分），中等（70-79），及格（60-69），不及格（60分以下） - 70 - / 79文檔可自由編輯打印目錄

4、摘要IVABSTRACTV第一章 緒論- 1 -1.1 引言- 1 -1.2 輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)簡(jiǎn)介- 2 -1.3 國(guó)內(nèi)外輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)發(fā)展及現(xiàn)狀- 2 -1.4課題意義- 3 -1.5本課題研究主要內(nèi)容- 3 -第二章 輪胎試驗(yàn)臺(tái)總體方案介紹- 4 -2.1 輪胎試驗(yàn)機(jī)各組成系統(tǒng)介紹- 4 -2.1.1 主傳動(dòng)系統(tǒng)- 4 -2.1.2 液壓加載系統(tǒng)- 5 -2.1.3 機(jī)架及防護(hù)裝置- 5 -2.1.4 控制系統(tǒng)- 5 -2.2 電機(jī)選型- 6 -2.3 本章小結(jié)- 7 -第三章 試驗(yàn)機(jī)重要組成部分計(jì)算說(shuō)明- 8 -3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)- 8 -3.2 試驗(yàn)機(jī)技術(shù)參數(shù)- 8 -3.3 主傳動(dòng)總體方

5、案設(shè)計(jì)- 8 -3.3.1 平面布置簡(jiǎn)圖：- 8 -3.3.2 選電機(jī)- 9 -3.4 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算- 10 -3.4.1 確定V帶型號(hào)和帶輪直徑- 11 -3.4.2 計(jì)算帶長(zhǎng)- 11 -3.4.3 求中心距和包角- 12 -3.4.4 求帶根數(shù)- 12 -3.4.5 軸上載荷- 13 -3.4.6V帶尺寸- 14 -3.5 轉(zhuǎn)鼓主軸的設(shè)計(jì)，計(jì)算與校核- 14 -3.5.1 軸的材料及性能- 14 -3.5.2 軸的尺寸估算- 15 -3.5.3 估算轉(zhuǎn)鼓，皮帶輪的重量- 15 -3.5.4 畫軸的受力圖- 16 -3.5.5 計(jì)算支撐反力- 17 -3.6 主軸軸承的選擇與校核- 21

6、 -3.7 導(dǎo)軌選型與壽命計(jì)算- 22 -3.8 試驗(yàn)機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 27 -3.8.1 設(shè)計(jì)要求- 27 -3.8.2 負(fù)載分析- 28 -3.8.3繪制負(fù)載循環(huán)圖與運(yùn)動(dòng)分析圖- 29 -3.8.4確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)- 29 -3.8.5液壓缸在各階段壓力、流量、功率值- 31 -3.8.6繪制液壓缸工況圖- 31 -3.8.7擬定系統(tǒng)原理圖- 32 -3.8.8液壓元件的選擇- 34 -3.8.9液壓系統(tǒng)性能估算- 36 -3.9本章小結(jié)- 38 -第四章 試驗(yàn)機(jī)重要零部件三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)- 39 -4.1轉(zhuǎn)鼓主軸與工位軸的三維結(jié)構(gòu)- 39 -4.1.1軸的類型- 39 -4.1.2軸的材

7、料- 39 -4.1.3軸的處理- 39 -4.1.4軸上零件定位方式- 39 -4.2機(jī)架設(shè)計(jì)- 40 -4.2.1機(jī)架設(shè)計(jì)要求- 40 -4.2.2機(jī)架材料及熱處理- 41 -4.3試驗(yàn)機(jī)裝配單元- 43 -4.3.1主傳動(dòng)裝配體- 43 -4.3.2工位滑臺(tái)裝配體- 43 -4.4本章小結(jié)- 44 -第五章 試驗(yàn)機(jī)各部位潤(rùn)滑方式- 45 -5.1潤(rùn)滑的目的- 45 -5.2選用潤(rùn)滑劑考慮因素及選用原則- 45 -5.3潤(rùn)滑劑選用- 46 -5.4本章小結(jié)- 47 -第六章 總結(jié)與展望- 48 -6.1總結(jié)- 48 -6.2展望- 49 -致謝- 50 -參考文獻(xiàn)- 51 -英文文獻(xiàn)翻譯-

8、 53 -摘要耐久性是輪胎性能的重要指標(biāo)之一。 由于輪胎耐久性能差導(dǎo)致大型載重卡車在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生爆胎事故已屢見(jiàn)不止，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。 因此對(duì)輪胎耐久性進(jìn)行測(cè)試，是提高載重卡車安全性能的必要工作。本文就是以目前存在的情況為背景確定的研究課題。目的在于設(shè)計(jì)一臺(tái)載重卡車輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)，通過(guò)立項(xiàng)調(diào)查、實(shí)地參觀、搜集資料確定整機(jī)方案并對(duì)試驗(yàn)機(jī)重要組成部分進(jìn)行相關(guān)的強(qiáng)度校核、壽命計(jì)算，同時(shí)，為保證試驗(yàn)機(jī)試驗(yàn)壓力的精確控制而特意重點(diǎn)的設(shè)計(jì)以液壓伺服閉環(huán)加載為主要特點(diǎn)的液壓系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算為試驗(yàn)機(jī)的性能提供數(shù)字依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)試驗(yàn)機(jī)主要零部件的三維結(jié)構(gòu)，根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及使用條件，工作環(huán)境，負(fù)

9、載性質(zhì)選擇合適的潤(rùn)滑方式。本試驗(yàn)機(jī)主要包括主傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓加載系統(tǒng)，機(jī)架及防護(hù)裝置，控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：載重輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)，強(qiáng)度校核，液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)，三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)ABSTRACTThe endurance of a tire is one of the important characteristics of the tire. As the poor endurance of the tire, large number of the accidents caused by the tire burst have happen to the large loading truck during

10、the driving, leading to the large economic losses and human casualties. So testing the tires endurance is necessary to improve safety performance of the truck. This article is to present research topics identified for the background.The purpose is design a loading truck tire endurance testing machin

11、e, through project investigation, field visited, and collected information determines machine program. Then for the test machine important part ,I did some related strength check and life calculation, while, to insure the test machines test pressure under the precise control, I try my best to design

12、 the hydraulic servo close-loop loading for main features of hydraulic system. The calculation can provide digital basis to the performance of the test machine. On this basis, design the testing machines main parts of three-dimensional structure, according to the design and conditions of use, the wo

13、rking environment, load characteristics select the appropriate lubrication method.The testing machine mostly consists of main drive system, hydraulic loading system, rack and protective devices, the control system.Key words: truck tire endurance testing machine, strength check, hydraulic system desi

14、gn, three dimensional structure design.第一章 緒論1.1 引言近年來(lái),隨著汽車業(yè)日新月異的發(fā)展,輪胎業(yè)的國(guó)際間的競(jìng)爭(zhēng)愈加激烈,輪胎新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)的周期越來(lái)越短,再加之環(huán)保及節(jié)能的要求,使國(guó)內(nèi)大型的輪胎廠將輪胎耐久性能的測(cè)試作為衡量產(chǎn)品性能的重要測(cè)試指標(biāo),以便與國(guó)際輪胎業(yè)接軌,在參與國(guó)際間輪胎配套權(quán)的競(jìng)爭(zhēng)中占有一席之地輪胎是保證汽車行駛的主要部件，作為汽車唯一與路面直接接觸的部件,其重要性是不言而喻的。輪胎通常安裝在金屬輪輞上，能支承車身，緩沖外界沖擊，實(shí)現(xiàn)與路面的接觸并保證車輛的行駛性能。輪胎常在復(fù)雜和苛刻的條件下使用，它在行駛時(shí)承受著各種變形、負(fù)荷、力以

15、及高低溫作用，因此必須具有較高的承載性能、牽引性能、緩沖性能。同時(shí)，還要求具備高耐磨性和耐屈撓性，以及低的滾動(dòng)阻力與生熱性。汽車輪胎的性能直接影響到汽車的安全性。輪胎的性能指標(biāo)主要包括承載能力，高速性能，高速耐久性，胎面耐磨性能，胎面耐屈撓性能，乘坐舒適性能和行駛安全性能。具體分為牽引性、滾筒阻力、力和力矩、噪聲、氣壓保持、均勻性和平衡性等方面。耐久性是輪胎性能的重要指標(biāo)之一1。 由于輪胎耐久性能差導(dǎo)致大型載重卡車在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生爆胎事故已屢見(jiàn)不止，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和人員傷亡。 因此對(duì)輪胎耐久性進(jìn)行測(cè)試，是提高汽車安全性能的必要工作。本文就是針對(duì)目前存在的問(wèn)題進(jìn)行的有針對(duì)性的設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)一臺(tái)載

16、重卡車輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)載重卡車輪胎的測(cè)試，使載重卡車在運(yùn)行過(guò)程中有可靠的安全依據(jù)，為生產(chǎn)載重卡車輪胎的生產(chǎn)廠家提供一份技術(shù)參考。1.2 輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)簡(jiǎn)介輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)2是通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)，輪胎由液壓缸驅(qū)動(dòng)加載到旋轉(zhuǎn)中的滾筒外表面并與之接觸保持一定的壓力，輪胎由滾筒帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，通過(guò)測(cè)試系統(tǒng)將測(cè)試數(shù)據(jù)傳到PLC計(jì)算機(jī)程序進(jìn)行處理從而得出試驗(yàn)輪胎的耐久性能等特性參數(shù)。耐久試驗(yàn)機(jī)大體分為兩種類型：臥軸式和立軸式。目前國(guó)內(nèi)外大多采用臥軸式，以更好的模擬輪胎在路面上運(yùn)行時(shí)的各種狀態(tài)2,814。試驗(yàn)機(jī)大多由主傳動(dòng)系統(tǒng)、輪胎加載裝置、液壓驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、防護(hù)裝置、測(cè)試傳感系統(tǒng)及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成

17、。1.3 國(guó)內(nèi)外輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)發(fā)展及現(xiàn)狀輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)的功能是測(cè)試輪胎在各種模擬路面上高速運(yùn)行時(shí)的性能。近年來(lái)，國(guó)際上不斷涌現(xiàn)許多新型的高性能、多功能的輪胎試驗(yàn)機(jī)。1999年，德國(guó)Beissbarth公司開(kāi)發(fā)了一種稱作MTT2100微型輪胎試驗(yàn)機(jī)的新型輪胎試驗(yàn)裝置。2001年4月，世界著名的輪胎制造商荷蘭VMI公司生產(chǎn)出通用輪胎試驗(yàn)機(jī)，該儀器可用于普通車胎和工程載重車胎，可進(jìn)行負(fù)荷變形試驗(yàn)、強(qiáng)度脫圈試驗(yàn)、壓穿試驗(yàn)和接地印痕試驗(yàn)四種輪胎性能測(cè)試。我國(guó)的輪胎試驗(yàn)機(jī)研究工作起步較晚，早期主要依靠引進(jìn)國(guó)外設(shè)備。近年來(lái)，在輪胎試驗(yàn)機(jī)的設(shè)計(jì)和研究方面也有了很大的進(jìn)展，出現(xiàn)了多家自行研制和開(kāi)發(fā)輪胎試驗(yàn)機(jī)的單

18、位和企業(yè)，開(kāi)發(fā)出多種類型的輪胎試驗(yàn)機(jī)，如天津賽象科技股份有限公司的輪胎高速耐久試驗(yàn)機(jī)、天津久榮輪胎有限公司，青島雙星輪胎工業(yè)有限公司等等。其中，天津久榮輪胎有限公司試驗(yàn)機(jī)技術(shù)還算成熟。但是，目前國(guó)內(nèi)的輪胎試驗(yàn)機(jī)的加載系統(tǒng)研制都不盡如人意，無(wú)法很好地實(shí)現(xiàn)響應(yīng)快速、超調(diào)量小、控制精確的要求。究其原因，無(wú)非是機(jī)械加工、裝配精度，施力系統(tǒng)，以及控制其設(shè)計(jì)等多方面綜合因素的影響等多方面綜合因素的影響3,2124。1.4課題意義載重卡車輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)開(kāi)發(fā)是我山東大學(xué)機(jī)械學(xué)院馮顯英教授與我國(guó)知名企業(yè)青島雙星輪胎工業(yè)有限公司合作的一個(gè)項(xiàng)目，目的在于通過(guò)本課題的研究豐富耐久試驗(yàn)機(jī)開(kāi)發(fā)方面的理論知識(shí)，為后續(xù)的設(shè)計(jì)

19、開(kāi)發(fā)積累經(jīng)驗(yàn)，使輪胎耐久試驗(yàn)方面的理論日趨完善，拓寬耐久試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)的視野。同時(shí)，為各輪胎生產(chǎn)廠家提供新型的輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)，在解決傳統(tǒng)試驗(yàn)機(jī)本身的缺點(diǎn)外，提供一種測(cè)試數(shù)據(jù)真實(shí)可靠，自動(dòng)化程度高，動(dòng)力裝置噪音小，產(chǎn)品成本低的輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)。目前國(guó)內(nèi)耐久試驗(yàn)機(jī)技術(shù)還不算成熟，與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)還有一段差距，雖然我國(guó)目前已有多家輪胎企業(yè)自主生產(chǎn)自己的耐久試驗(yàn)機(jī)，但是無(wú)法實(shí)現(xiàn)快速響應(yīng)，精確控制等要求。所以，從提高自主創(chuàng)新能力，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)角度來(lái)講，積極開(kāi)展本課題進(jìn)行研究有助于增強(qiáng)我國(guó)的創(chuàng)新實(shí)力，生產(chǎn)出值得國(guó)民驕傲的試驗(yàn)機(jī)，贏得國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的信任和占有率，提高國(guó)民對(duì)國(guó)有產(chǎn)品的支持度，具有較高的理論研究意義和

20、應(yīng)用價(jià)值。1.5本課題研究主要內(nèi)容為了能夠滿足輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)的工況要求，以及試驗(yàn)機(jī)在試驗(yàn)時(shí)的可靠性等性能要求，本課題主要研究了一下內(nèi)容：1) 試驗(yàn)機(jī)整體方案確定2) 確定試驗(yàn)機(jī)各傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)方式及輪胎加載方式3) 試驗(yàn)機(jī)重要組成部分的詳細(xì)計(jì)算說(shuō)明包括主傳動(dòng)系統(tǒng)的電機(jī)選型，主軸強(qiáng)度校核，軸承校核，直線導(dǎo)軌的選型與壽命計(jì)算，液壓伺服閉環(huán)加載方式的液壓系統(tǒng)原理設(shè)計(jì)與計(jì)算。4) 試驗(yàn)機(jī)各重要零部件的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)5) 試驗(yàn)機(jī)重要傳動(dòng)部件潤(rùn)滑劑及潤(rùn)滑方式的選擇本文就是圍繞上面研究?jī)?nèi)容展開(kāi)分析研究的。第二章 輪胎試驗(yàn)臺(tái)總體方案介紹本課題以載重卡車輪胎為主而進(jìn)行設(shè)計(jì)的，因?yàn)檩d重卡車輪胎較大，截面較寬，而且在

21、運(yùn)行過(guò)程中所承受的載荷較大，運(yùn)行速度也較高，甚至存在運(yùn)行路面狀況惡劣等情況，為了使輪胎能夠適應(yīng)各種路況復(fù)雜的應(yīng)用場(chǎng)合并能保證一定的耐久性安全性，所以本試驗(yàn)機(jī)采用轉(zhuǎn)鼓臥軸式進(jìn)行設(shè)計(jì)。這種臥軸式試驗(yàn)機(jī)將試驗(yàn)輪胎固定在滾筒壁外,通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)滾筒來(lái)帶動(dòng)輪胎轉(zhuǎn)動(dòng),以實(shí)現(xiàn)模擬輪胎高速運(yùn)行。雖然實(shí)際的路面材料無(wú)法承受滾筒高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力,試驗(yàn)臺(tái)與地面之間的摩擦特性通過(guò)在滾筒外表面涂抹抗磨材料與輪胎摩擦來(lái)實(shí)現(xiàn),不能模擬真實(shí)的路面，但是卻可以進(jìn)行較高速度，較大載荷的耐久性能試驗(yàn)，對(duì)載重輪胎可以進(jìn)行較好的耐久性能測(cè)試，可以滿足應(yīng)用要求，比較接近實(shí)際情況。具體開(kāi)發(fā)目標(biāo)如下：1) 要求能夠?qū)崿F(xiàn)輪胎制動(dòng)性能試驗(yàn)和告訴耐

22、久性能試驗(yàn)2) 可以實(shí)現(xiàn)大范圍的無(wú)級(jí)調(diào)速，試驗(yàn)速度范圍15160KM/h。3) 試驗(yàn)載荷范圍50100KN4) 輪胎加載壓力及輪胎與轉(zhuǎn)鼓外表面接觸位置可以得到精確控制2.1 輪胎試驗(yàn)機(jī)各組成系統(tǒng)介紹2.1.1 主傳動(dòng)系統(tǒng)即轉(zhuǎn)鼓系統(tǒng)，主傳動(dòng)是由驅(qū)動(dòng)直流電機(jī)通過(guò)皮帶降速傳動(dòng)，帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓和大小皮帶輪均應(yīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的動(dòng)平衡測(cè)試。轉(zhuǎn)鼓主軸前后分別裝有脂潤(rùn)滑方式的日本NSK軸承，使轉(zhuǎn)鼓和主軸能夠自由旋轉(zhuǎn)。電機(jī)采用置地式，即安裝在固定在地面上的專用電機(jī)板上，電機(jī)軸端和轉(zhuǎn)鼓軸端分別與小皮帶輪和大皮帶輪聯(lián)接，皮帶的松緊可通過(guò)左右平移電機(jī)板的位置來(lái)調(diào)整。2.1.2 液壓加載系統(tǒng) 毎工位的主要組成部分有滑胎總

23、成，直線導(dǎo)軌、液壓油缸、壓力傳感器及試驗(yàn)輪胎及輪輞總成等。加載油缸推動(dòng)滑臺(tái)使之沿直線導(dǎo)軌做往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，將安裝在工位軸端部的試驗(yàn)輪胎壓向轉(zhuǎn)鼓或離開(kāi)轉(zhuǎn)鼓，其加載數(shù)值可由安裝在滑臺(tái)上的壓力傳感器傳送到主控制柜，以實(shí)現(xiàn)載荷的現(xiàn)實(shí)和調(diào)節(jié)。加載滑臺(tái)是由鋼板制成的堅(jiān)固的箱體結(jié)構(gòu)，滑臺(tái)地板安裝在高精度的直線導(dǎo)軌上，可以平穩(wěn)輕快的滑動(dòng)。輪胎與加載油缸之間設(shè)有防護(hù)板，防止爆胎有可能損壞油缸及其他部件。毎工位后方均有一套氣動(dòng)剎車裝置，無(wú)論輪胎在試驗(yàn)中是正常退回還是異常報(bào)警退回，剎車系統(tǒng)都會(huì)立即工作，在極短的時(shí)間內(nèi)將輪胎制動(dòng)，前提是壓縮空必須正常供給。2.1.3 機(jī)架及防護(hù)裝置試驗(yàn)機(jī)機(jī)架部分的設(shè)計(jì)具有德國(guó)風(fēng)格，由優(yōu)

24、質(zhì)鋼材制成，而且連接牢固，重要連接件均為高強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)件，傳動(dòng)螺栓均為專門制造。2.1.4 控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)包括直流調(diào)速閉環(huán)控制系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)。直流調(diào)速閉環(huán)控制系統(tǒng)由SIENENS 6RA70直流調(diào)速裝置完成，在總送電開(kāi)關(guān)開(kāi)啟后，其使能的建立和撤銷由主控制臺(tái)控制?？刂葡到y(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)輪胎耐久性能試驗(yàn)機(jī)所要求的各種控制功能外，還能夠人機(jī)界面實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)程序的輸入和編輯功能，以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程的狀態(tài)打印，報(bào)警狀態(tài)的打印，及試驗(yàn)報(bào)告及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的打印。2.2 電機(jī)選型初步確定選用電機(jī)類型有助于后續(xù)計(jì)算及查閱相干文獻(xiàn)的方便性。輪胎試驗(yàn)臺(tái)屬于室內(nèi)工作,要求工作平穩(wěn)、噪音小、實(shí)驗(yàn)室隔音效果好，便于控制的設(shè)備,所以選擇

25、電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力裝置。電動(dòng)機(jī)的作用是將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能。合理選擇電動(dòng)機(jī)類型,對(duì)輪胎試驗(yàn)臺(tái)有效的工作以及機(jī)組運(yùn)行的可靠性、安全、節(jié)能及降低設(shè)備造價(jià)都有非常重要的意義。由4,2674-26801.電動(dòng)機(jī)類型的選擇要求電動(dòng)機(jī)類型的選擇要從實(shí)際工況的要求出發(fā),考慮工作條件、負(fù)載性質(zhì)、供電情況等,盡量滿足各方面的要求：(l)機(jī)械特性由電動(dòng)機(jī)類型決定的電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與試驗(yàn)臺(tái)的工作機(jī)械特性配合要適當(dāng),試驗(yàn)臺(tái)穩(wěn)定工作;電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩、最大轉(zhuǎn)矩等性能均能滿足工作要求。(2)轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速滿足輪胎試驗(yàn)臺(tái)的工作要求,其最高轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)速變化率、調(diào)速、變速等性能均能適應(yīng)工作要求。（3）運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性從降低整個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系

26、統(tǒng)的能耗及電動(dòng)機(jī)的綜合成本來(lái)考慮選擇電動(dòng)機(jī)，針對(duì)使用情況選擇不同效率水平的電動(dòng)機(jī)類型，對(duì)一些使用時(shí)間短、年使用時(shí)數(shù)也不高的機(jī)械，電動(dòng)機(jī)效率低些也不會(huì)使總能耗產(chǎn)生較大的變化，所以并不注重電動(dòng)機(jī)的效率；但另一些年利用小時(shí)數(shù)較高的機(jī)械就需要選用效率搞得電動(dòng)機(jī)以降低總能耗。（4）價(jià)格低廉在滿足工作要求的情況下，盡可能選用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠，造價(jià)低廉的電動(dòng)機(jī)。本試驗(yàn)機(jī)選用直流電機(jī)的依據(jù)如下：直流電動(dòng)機(jī)的最大優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速范圍寬,調(diào)速特性平滑,具有非常好的調(diào)速性能。直流電動(dòng)機(jī)可以在重負(fù)載條件下,實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速,并且調(diào)速范圍較寬。因此,直流電動(dòng)機(jī)常常被用于重負(fù)載下的起動(dòng)或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械,對(duì)調(diào)速

27、要求較高的生產(chǎn)機(jī)械(例如龍門刨床、鎖床、軋鋼機(jī)等)或者需要較大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械(例如起重機(jī)械、電力牽引設(shè)備等)都用直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。天津久榮輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)就是選用的直流電動(dòng)機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)在工作時(shí)需要接在直流電源上,不能直接使用電壓為38OV的交流電。所以需要一套動(dòng)力轉(zhuǎn)換裝置將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。同時(shí)直流電動(dòng)機(jī)中存在換向器,其制造復(fù)雜,價(jià)格較高,維護(hù)也不方便。直流電機(jī)中換向器會(huì)產(chǎn)生電磁干擾,可能會(huì)影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)信號(hào)采集系統(tǒng)的工作。2.3 本章小結(jié)本章主要度試驗(yàn)機(jī)的各個(gè)組成系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，包括主傳動(dòng)系統(tǒng)，液壓加載系統(tǒng)，機(jī)架防護(hù)裝置，控制系統(tǒng)等。根據(jù)工作條件，使用要求，負(fù)載情況在查閱相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上從

28、機(jī)械特性、轉(zhuǎn)速、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、價(jià)格方面考慮選用直流電動(dòng)機(jī)，并對(duì)直流電動(dòng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析，并參考國(guó)內(nèi)同類試驗(yàn)機(jī)的電機(jī)選型最終確定本試驗(yàn)機(jī)選用直流電動(dòng)機(jī)可以滿足各項(xiàng)要求。最終確定方案為主傳動(dòng)為帶傳動(dòng)，輔助加載采用液壓伺服閉環(huán)加載。本方案的確定為后續(xù)的計(jì)算提供了依據(jù)。第三章 試驗(yàn)機(jī)重要組成部分計(jì)算說(shuō)明3.1 設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)一臺(tái)載重卡車輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)，3.2 試驗(yàn)機(jī)技術(shù)參數(shù)轉(zhuǎn)鼓直徑×寬度：1707.6×500，試驗(yàn)載荷:MAX100KN,加載方式：液壓伺服閉環(huán)加載 試驗(yàn)輪胎胎圈直徑：1624.5，輪胎外徑范圍：6001350，試驗(yàn)輪胎端面寬度500，試驗(yàn)輪胎最小動(dòng)半徑270，試

29、驗(yàn)速度范圍15160KM/h，試驗(yàn)工位：2個(gè)，工作電壓380V，50HZ。3.3 主傳動(dòng)總體方案設(shè)計(jì)3.3.1 平面布置簡(jiǎn)圖：本試驗(yàn)機(jī)主傳動(dòng)系統(tǒng)為帶傳動(dòng)，由電機(jī)通過(guò)V帶傳動(dòng)直接帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓主軸旋轉(zhuǎn)，傳動(dòng)方案如下：此傳動(dòng)系統(tǒng)通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)V帶傳動(dòng)帶動(dòng)轉(zhuǎn)鼓主軸旋轉(zhuǎn)，從而令轉(zhuǎn)鼓以一定的速度旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)鼓通過(guò)摩擦力使與之接觸的輪胎旋轉(zhuǎn)，模擬輪胎在平直路面之間的運(yùn)動(dòng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)程序就可測(cè)出試驗(yàn)輪胎的耐久性能。3.3.2 選電機(jī)轉(zhuǎn)鼓主動(dòng)，輪胎從動(dòng)，轉(zhuǎn)鼓與輪胎之間的摩擦為滾動(dòng)摩擦，由于試驗(yàn)機(jī)模擬的是輪胎在平直路面上的運(yùn)行情況，所以查輪胎與瀝青路面的滾動(dòng)摩擦系數(shù)為=0.012（新輪胎）。按同時(shí)試驗(yàn)兩個(gè)工位，并按最大載荷

30、加載，最大速度運(yùn)行選取電機(jī)。所以，轉(zhuǎn)鼓所承受的轉(zhuǎn)矩為 (3-1) (3-2)轉(zhuǎn)鼓功率： (3-3)電機(jī)經(jīng)過(guò)帶傳動(dòng)，一對(duì)滾子軸承傳動(dòng)至轉(zhuǎn)鼓軸，查機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)9頁(yè)表2-2知 由此電機(jī)功率為： (3-4)查4,3054表31-1094選用電機(jī)：表3-1 電機(jī)型號(hào)與主要參數(shù)電機(jī)型號(hào)額定功率PM額定轉(zhuǎn)速nsZ2-111160KW1500r/min計(jì)算傳動(dòng)比V帶傳動(dòng)比 i=1500511.29=2.93 （3-5）各軸轉(zhuǎn)速及功率電機(jī)軸 轉(zhuǎn)速: 轉(zhuǎn)鼓軸 （3-6）轉(zhuǎn)速： （3-7）電機(jī)軸輸出轉(zhuǎn)矩： （3-8）轉(zhuǎn)鼓軸轉(zhuǎn)矩： （3-9）3.4 V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算電機(jī)Z2-111 功率,轉(zhuǎn)速 每天工作小于10h

31、，工作運(yùn)行平穩(wěn)3.4.1 確定V帶型號(hào)和帶輪直徑工作情況系數(shù)查5,188表11.5 每天工作小于10h,運(yùn)行平穩(wěn)， 取KA=1.計(jì)算功率 （3-10）選帶型由文獻(xiàn)5圖11.16 5選取窄V帶SPB型號(hào)帶小帶輪直徑由表11.65 SPB型帶最小直徑 D=140250MM，取取滑動(dòng)率大帶輪直徑 (3-11)取大帶輪轉(zhuǎn)速 (3-12)取3.4.2 計(jì)算帶長(zhǎng)求 (3-13)=488mm求 (3-14)初取中心距0.7(D1+D2)<a<2(D1+D2) 即751.52<a<1952 取a=1000mm 帶長(zhǎng) (3-15)基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld由圖11.45 Ld=4000mm3.4.3

32、求中心距和包角中心距 (3-16)小帶輪包角 (3-17)合適3.4.4 求帶根數(shù)帶速 (3-18)傳動(dòng)比 (3-19)傳動(dòng)比誤差 (3-20)帶根數(shù)由表 11.9 經(jīng)線性插值得 Po=13.95kw 由表11.7 =0.94由表 11.12 KL = 1.02 由表11.11 Po=1.3 (3-21)取10跟窄V帶3.4.5 軸上載荷張緊力 由表11.4 q=0.10kg/m (3-22)軸上載荷 (3-23)3.4.6V帶尺寸由表11.4，查頂b=17mm，節(jié)寬bp=14mm，高度h=14mm，帶質(zhì)量q=0.10kg/m。帶輪輪緣尺寸 ha=4mm，hf=11mm，e=19mm，f=12

33、.5mm, 帶輪寬小帶輪采用實(shí)心輪，大帶輪采用腹板式結(jié)構(gòu)。草圖如下：圖3-2 大皮帶輪結(jié)構(gòu)草圖3.5 轉(zhuǎn)鼓主軸的設(shè)計(jì)，計(jì)算與校核3.5.1 軸的材料及性能轉(zhuǎn)鼓主軸采用45鋼調(diào)制處理，查4,223表4-19知45鋼的硬度為217255HBS，抗拉強(qiáng)度為許用彎曲正應(yīng)力，工作狀態(tài)為單項(xiàng)轉(zhuǎn)動(dòng)，脈動(dòng)循環(huán)。圖3-3 主軸尺寸估算簡(jiǎn)圖3.5.2 軸的尺寸估算上圖為軸的空間布置示意圖，根據(jù)上圖估算軸的長(zhǎng)度L=196+60+10+15+5+60+5+100+500+100+5+60+5=1116mm，其中圖3-4 轉(zhuǎn)鼓草圖3.5.3 估算轉(zhuǎn)鼓，皮帶輪的重量轉(zhuǎn)鼓草圖如右：查4,7表1-10 鋼的密度為7.8t/m

34、3,皮帶輪采用灰鑄鐵，HT200材質(zhì)，密度7t/m3。 (3-23) (3-24) (3-25) (3-26) (3-27)圖3-5 皮帶輪草圖考慮有重合部分體積計(jì)入，所以估算轉(zhuǎn)鼓體積為V=0.6m3。轉(zhuǎn)鼓質(zhì)量：轉(zhuǎn)鼓重力: 皮帶輪正面草圖如右，剖視圖見(jiàn)V帶計(jì)算部分： (3-28)(3-29) (3-30) (3-31) (3-32)考慮到在除去帶槽體積，估算皮帶輪體積為V=0.04m3.皮帶輪質(zhì)量： 皮帶輪重力3.5.4 畫軸的受力圖由此前計(jì)算結(jié)果可知FQ=1032.75N,FP=2744N,FZ=45864N。圖形如后頁(yè)3.5.5 計(jì)算支撐反力水平面反力 (3-33) (3-34)垂直面反力

35、 (3-35) (3-36)水平彎矩圖A處， (3-37)垂直彎矩圖A左側(cè)， (3-38)D右側(cè)， (3-39)合成彎矩圖A處， (3-40)D處， (3-41)轉(zhuǎn)矩圖見(jiàn)后頁(yè)軸的材料為45鋼，單項(xiàng)轉(zhuǎn)動(dòng)，脈動(dòng)循環(huán)取=0.59,當(dāng)量轉(zhuǎn)矩當(dāng)量彎矩圖A截面： (3-42)D截面: (3-43)校核危險(xiǎn)截面軸徑D處： (3-44)D處有鍵槽,加大5%,即112.98×1.05=118.628mm采用階梯軸形式,結(jié)構(gòu)草圖如下:圖3-6 轉(zhuǎn)鼓主軸結(jié)構(gòu)圖均選用A型平頭圓頭鍵,鍵尺寸查手冊(cè)可得。主軸受力與對(duì)應(yīng)彎矩圖見(jiàn)下頁(yè)圖3-7 軸受力與彎矩圖3.6 主軸軸承的選擇與校核圖3-8 軸承受力示意圖示意圖

36、如下：軸承A,B所承受的徑向力為 （3-45） （3-46）由于軸承所承受的徑向力較大，軸向力較小，所以選用調(diào)心滾子軸承，適用于重載振動(dòng)條件，查4,1619頁(yè)選用型號(hào)23132K，預(yù)期壽命20000h，e=0.34，Y1=2.0，Y2=2.9，Y0=2.0，Cr=520KN,C0r=1110KN。軸承A當(dāng)量動(dòng)載荷 (3-47) (3-48)用PA計(jì)算， (3-49)Cr>，所以算用23132K軸承合適。3.7 導(dǎo)軌選型與壽命計(jì)算選用SHS45C型直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，掛壁使用，基本額定動(dòng)載荷C=82.8KN,C0=126KN。輪胎加載時(shí)有液壓缸驅(qū)動(dòng)，采用勻變速，勻速方式加載運(yùn)行估算輪胎最大質(zhì)量M

37、1=200Kg，F(xiàn)=Mg=1960N?；_(tái)質(zhì)量M2=150Kg，W=Mg=1470N。導(dǎo)軌使用條件：圖3-9 導(dǎo)軌使用條件示意圖滑臺(tái)加載速度運(yùn)行圖：V=0.5m/s，t1=0.05s，t2=3s,t3=0.15s圖3-10 滑臺(tái)速度運(yùn)行圖加速度a1=10m/s2,a2=3.3m/s2,行程ls=1550mm。勻速時(shí)徑向負(fù)荷大小 （3-50）水平方向 （3-51） （3-52）左行加速時(shí)徑向負(fù)荷 （3-53）水平方向 （3-54） （3-55）左行減速時(shí)徑向負(fù)荷 （3-56）水平方向 （3-57） （3-58）右行加速時(shí)徑向負(fù)荷 （3-59）水平方向 （3-60） （3-61）右行減速時(shí)徑向 （

38、3-62）水平 （3-63） （3-64）合成負(fù)荷勻速時(shí) （3-65） （3-66）左行加速 （3-67） （3-68）左行減速 （3-69） （3-70）右行加速 （3-71） （3-72）右行減速 （3-73） （3-74）靜安全系數(shù)由上可知，滑塊上最大負(fù)荷是左行加速時(shí)第1第3和右行加速時(shí)第2第4滑塊上產(chǎn)生 （3-75）平均負(fù)荷（3-76） （3-77）額定壽命 （3-78） （3-79）可知導(dǎo)軌的壽命為滑塊1和滑塊3 的壽命，為1517451km。查THK公司產(chǎn)品技術(shù)手冊(cè)選用SHS45C 2UU KKHH+1830L P-型THK直線滾動(dòng)導(dǎo)軌。圖3-11滑塊外形圖 圖3-12 滑塊與導(dǎo)軌

39、配合示意圖圖中各尺寸數(shù)據(jù)可查閱THK公司產(chǎn)品信息手冊(cè)得到。 圖3-13 THK直線導(dǎo)軌滑塊與導(dǎo)軌技術(shù)圖表3.8 試驗(yàn)機(jī)液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.8.1 設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)以輪胎耐久試驗(yàn)機(jī)的輪胎加載系統(tǒng)，已知，輪胎與滑臺(tái)總質(zhì)量m=250kg取g=9.8N/Kg。液壓缸機(jī)械效率m=0.9，最大加載壓力F=100KN, 工作循環(huán)為：快進(jìn)加載保持壓力快退原為停止。導(dǎo)軌采用THK公司SHS45C型直線滾動(dòng)導(dǎo)軌，導(dǎo)軌額定長(zhǎng)度1830mm，滑臺(tái)行程長(zhǎng)度400mm，加載時(shí)為靜止保壓，快進(jìn)快退速度為50mm/s，啟動(dòng)制動(dòng)時(shí)間0.05s，要求運(yùn)行平穩(wěn)可靠，華泰與轉(zhuǎn)股接觸時(shí)壓力應(yīng)保持恒定。3.8.2 負(fù)載分析液壓缸水平布置，與滑臺(tái)

40、中心線重合，所以運(yùn)行過(guò)程中只存在導(dǎo)軌摩擦阻力Ff,慣性力Fa，工作負(fù)載Fw（擠壓力）。查THK滾動(dòng)導(dǎo)軌SHS型摩擦系數(shù)表圖3-14 THK各種直線導(dǎo)軌摩擦系數(shù)表取摩擦系數(shù)=0.002。其中FW=100KN, ,。表3-2 液壓缸各工作階段負(fù)載值工作階段計(jì)算公式結(jié)果啟動(dòng)加速階段F=(Ff+Fa1)/ m396.5N快進(jìn)快退階段F=Ff/m7.62N減速制動(dòng)階段F=(Ff-Fa2)/ m-432.9N靜止保壓階段F=FW100KN3.8.3繪制負(fù)載循環(huán)圖與運(yùn)動(dòng)分析圖圖3-14 液壓缸各階段負(fù)載循環(huán)圖運(yùn)動(dòng)分析圖3-15 液壓缸運(yùn)動(dòng)分析圖3.8.4確定液壓系統(tǒng)主要參數(shù)由液壓與氣壓傳動(dòng)211頁(yè)表9.3，

41、初取液壓缸的工作壓力10MPa，選用單出桿活塞缸差動(dòng)連接方式實(shí)現(xiàn)快進(jìn)快退。設(shè)液壓缸有效面積為A1和A2，且A1=2 A2即d=0.707D，因加載輪胎時(shí)V=0，輪胎與轉(zhuǎn)鼓接觸，所以可以不考慮回油腔的背壓力。由加載保壓時(shí)的平衡方程, （3-80）故液壓缸內(nèi)徑 （3-81）查文獻(xiàn)4,2654表30-104對(duì)D取圓整取D=110mm由d=0.707D,知d=77.72mm，圓整取d=80mm。有效工作面積 （3-82） （3-83）節(jié)流調(diào)速最小穩(wěn)定流量q=0.05L/min，Vmin=0.5m/s。滿足AQmin。液壓缸活塞螺紋M80×3，L=95mm。3.8.5液壓缸在各階段壓力、流量、

42、功率值差動(dòng)時(shí)，有桿腔壓力大于無(wú)桿腔，取兩腔間回路及閥上的壓力損失為0.5MPa，則P2=P1+0.5。表3-3 液壓缸各階段壓力、流量和功率值工作循環(huán)計(jì)算公式負(fù)載F/N回油背壓P2/MPa進(jìn)油壓力P1/MPa輸入流量q1/（10-3/s）輸入功率P/KW快進(jìn)啟動(dòng)加速396.50.52恒速7.620.450.250.11靜止加載保壓1000000.510.7600快退啟動(dòng)加速396.50.51.14恒速7.621.060.2250.2393.8.6繪制液壓缸工況圖圖3-16 液壓缸工況圖3.8.7擬定系統(tǒng)原理圖1) 調(diào)速回路因?yàn)閷?duì)輪胎施加的100KN試驗(yàn)壓力滑臺(tái)處于靜止?fàn)顟B(tài)，且液壓缸鎖死快進(jìn)快退

43、時(shí)所受負(fù)載較小，功率較小，所以采用進(jìn)油節(jié)流調(diào)速回路。（如圖3-17）2) 泵供油回路因系統(tǒng)在整個(gè)循環(huán)過(guò)程中大部分時(shí)間用于對(duì)輪胎試驗(yàn)，此時(shí)液壓缸鎖死，換向閥處于中位，此時(shí)系統(tǒng)內(nèi)流量為零，二期約快進(jìn)快退過(guò)程壓力小，流量低所以采用單泵供油。（如圖3-17）3) 速度換接回路本系統(tǒng)負(fù)載情況簡(jiǎn)單，沒(méi)有速度變化較大的場(chǎng)合，所以不許用速度換接回路4) 換向回路為了換向平穩(wěn)，采用電液換向閥，為便于實(shí)現(xiàn)中位停止與差動(dòng)連接，采用三位四通換向閥（如圖3-18）5) 壓力控制回路 系統(tǒng)壓力由溢流閥調(diào)定6) 閉環(huán)控制回路為實(shí)現(xiàn)對(duì)輪胎加載壓力的精確控制，采用液壓伺服閉環(huán)加載，采用比例伺服閥與三位四通換向閥形成閉環(huán)回路。（

44、如圖3-19）7) 其他元件選擇在泵的出口連接高壓油濾油器以保證進(jìn)入系統(tǒng)的油液清潔，在泵出口與進(jìn)油回路，回油回路連接單向閥保證高壓油不倒流，起安全保護(hù)作用，二位四通換向閥實(shí)現(xiàn)工作方式（雙工位同時(shí)工作或者是任意工位工作）的選擇功能。圖3-18 換向回路圖3-17 調(diào)速回路圖3-19 閉環(huán)控制回路回路合成圖3-20 液壓系統(tǒng)回路合成圖詳圖請(qǐng)見(jiàn)工程圖試驗(yàn)機(jī)液壓系統(tǒng)原理圖！3.8.8液壓元件的選擇1. 液壓泵及驅(qū)動(dòng)電機(jī)功率的確定1) 液壓泵的工作壓力已知液壓缸最大工作壓力為10.76MPa，因最大壓力出現(xiàn)在液壓缸工作行程終點(diǎn)，運(yùn)動(dòng)停止時(shí)，所以液壓泵的工作壓力等于液壓缸最大壓力即P=10.76MPa，越

45、是選擇泵的額定壓力為 2) 液壓泵的流量計(jì)算差動(dòng)連接 （3-84）查文獻(xiàn)4選用CBF-E25齒輪泵，額定流量25L/min，額定壓力16MPa，額定轉(zhuǎn)速2500r/min，v=0.92.吸出口徑：M33×2，出口M27×2。3) 液壓泵驅(qū)動(dòng)功率液壓泵在快退階段功率最大，取液壓缸進(jìn)油路上的壓力損失為0.5MPa，則液壓泵輸出壓力位1.56MPa，液壓泵總效率p=0.8，流量25L/min。則驅(qū)動(dòng)所需功率為 （3-85）查文獻(xiàn)6表2-3選用Y90L-6電機(jī)，額定功率1.1KW，轉(zhuǎn)速910r/min。2. 元件輔件選擇閥類元件的額定壓力應(yīng)大于或等于實(shí)際的工作壓力，實(shí)際工作壓力可參

46、照泵的額定壓力不超過(guò)16MPa估算閥在工作時(shí)通過(guò)的最大流量三位四通閥：快進(jìn)時(shí)，進(jìn)油道流量：15L/min 出油道流量： (3-86)快退時(shí)，進(jìn)油道流量：，回油道流量：，查文獻(xiàn)4,三位四通閥型號(hào)選用34DF30-E16B,額定壓力16MPa，流量60L/min，同樣伺服閥選用FF102，額定流量30L/min。泵口單向閥：進(jìn)油路，選用CIT-06-0.5-50直通式單向閥，額定流量，開(kāi)啟壓力0.5MPa。進(jìn)油路單向閥： ，選用S8A1，額定流量，開(kāi)啟壓力0.05MPa?；赜吐穯蜗蜷y： ，選用S10A3，額定流量，開(kāi)啟壓力0.3MPa。溢流閥：系統(tǒng)工作壓力為13.45MPa，所以溢流閥的最大調(diào)定壓

47、力應(yīng)高于此值。選用Y2-H10-L，額定流量，調(diào)壓范圍416MPa。二位四通電磁閥: ,選用4WE6D-W220-50/0FEG24NZ5L。節(jié)流閥：選用MK6G1.2。接管：膠管內(nèi)徑查文獻(xiàn)4，知，其中Q=0.25L/s，V=0.5m/s，A=0.83cm2，。所以選用膠管內(nèi)徑13mm，選用A13×2S-17，工作壓力17MPa，管長(zhǎng)2m，接頭采用管接頭：18/M22×1.5(JB/T966-2005)。郵箱有效容積,選用公稱315L容量的郵箱。3.8.9液壓系統(tǒng)性能估算（1） 壓力損失根據(jù)齒輪泵工作壓力為13.45MPa，工作溫度,選用液壓油L-HM46抗磨液壓油，橡膠軟

48、管雷諾數(shù)，內(nèi)徑d=13mm，平均流速v=0.5m/s，40 0C時(shí)運(yùn)動(dòng)粘度。 （3-87）為層流。沿程損失 ， （3-88）其中，l=2m，d=13mm，?？爝M(jìn)時(shí)，進(jìn)油管q1=0.47×10-3m3/s, ，?；赜凸躴1=0.225×10-3m3/s，?？焱藭r(shí)，進(jìn)油管q1=0.225×10-3m3/s，?；赜凸躴1=0.47×10-3m3/s, ，。閥類元件局部壓力損失：泵出口出單向閥，進(jìn)油路上單向閥壓力損失，三位四通換向閥，二位四通閥，回油路單向閥，伺服閥?？偟膲毫p失,快進(jìn)時(shí)，快退時(shí)，本系統(tǒng)工作壓力為13.45MPa，所選油泵額定壓力為16MPa，可

49、以保證壓力損失不影響系統(tǒng)性能。（2） 系統(tǒng)油液溫升驗(yàn)算系統(tǒng)大部分時(shí)間出于靜止保壓階段，液壓缸鎖死，所以系統(tǒng)發(fā)熱主要是在快進(jìn)快退階段，快進(jìn)流量較大?？爝M(jìn)輸入功率Pi=110W，輸出功率PO=Fv=0.38W,Hi=Pi-PO=109.62W。當(dāng)郵箱的長(zhǎng)寬高比列在1:1:1到3:2:1之間且油面為油箱高度的80%時(shí)，油箱散熱面積近似為。已選油箱的額定容量為310L，有效容積取為250L.即0.25m3，此時(shí)A=4.20，散熱系數(shù)K=8。 （3-89）在允許溫升范圍內(nèi)。3.9本章小結(jié)本章針對(duì)影響試驗(yàn)機(jī)性能的各系統(tǒng)進(jìn)行了計(jì)算，包括電機(jī)的選型，帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算，主軸直徑校核與主軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，軸承壽命校核，導(dǎo)軌選用與壽命計(jì)算，液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算等。為保證試驗(yàn)機(jī)的使用性能提供數(shù)據(jù)保障，同時(shí)為后續(xù)的三維結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及整機(jī)的造型，潤(rùn)滑劑的選用提供前提依據(jù)。由于載重輪胎工作時(shí)承受載荷較大，本試驗(yàn)機(jī)最大加載壓力位MAX100KN，最大試驗(yàn)速度為160KM/h，所以需要對(duì)轉(zhuǎn)鼓主軸直徑，主