微型貨車有極式普通變速器性能實(shí)驗(yàn)臺機(jī)械裝置設(shè)計(jì)說明書[帶圖紙]

1、<p><b>　　前 言</b></p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)是對大學(xué)所學(xué)知識的一個(gè)系統(tǒng)梳理總結(jié)，通過與實(shí)踐結(jié)合對知識加以擴(kuò)展運(yùn)用。</p><p>　　我的畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是微型貨車有級式普通變速器性能實(shí)驗(yàn)臺機(jī)械裝置設(shè)計(jì)，本畢業(yè)設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照中華人民共和國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《QCT 568.1—2010汽車機(jī)械式變速器臺架試驗(yàn)方法》中關(guān)于變速器傳動效率測定試驗(yàn)的說

2、明與要求進(jìn)行。據(jù)中華人民共和國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《QCT 568.1—2010汽車機(jī)械式變速器臺架試驗(yàn)方法》中所述，變速器的試驗(yàn)主要包括以下幾個(gè)部分即：變速器傳動效率試驗(yàn)、變速器噪聲試驗(yàn)、變速器動態(tài)密封試驗(yàn)、變速器靜扭強(qiáng)度試驗(yàn)、變速器疲勞壽命試驗(yàn)、變速器同步器壽命試驗(yàn)、變速器換擋性能試驗(yàn)、變速器溫升試驗(yàn)、變速器高速試驗(yàn)、差速可靠性試驗(yàn)。本畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是對變速器傳動效率測定試驗(yàn)的機(jī)械裝置進(jìn)行設(shè)計(jì)，以達(dá)到對變速器傳動效率的測定，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

3、中我主要設(shè)計(jì)的是變速器傳動效率試驗(yàn)，故在接下來的設(shè)計(jì)中您將看到的是我對微型貨車有極式普通變速器傳動效率測定實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　本試驗(yàn)步驟是：試驗(yàn)轉(zhuǎn)速：從1000r/min 到發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均勻取5 種轉(zhuǎn)速，其中應(yīng)包括發(fā)動機(jī)最大扭矩點(diǎn)的轉(zhuǎn)速，其控制精度為±5r/min，測量精度為±1r/min。試驗(yàn)扭矩：輸入扭矩為發(fā)動機(jī)最大扭矩的50%、100%，扭矩控制精度為

4、7;２%，測量精度為±0.5%。油溫控制在40℃±5℃、60℃±5℃、80℃±5℃、100℃±5℃范圍內(nèi)。油溫測量精度±1℃。試驗(yàn)按低檔到高檔的檔位順序，結(jié)合轉(zhuǎn)速、扭矩、油溫組合的要求依次測定。</p><p>　　汽車自動變速器是汽車動力裝置與行駛系統(tǒng)之間根據(jù)路面情況實(shí)現(xiàn)自動變速變矩、無級變速匹配的重要部件。該部件主要由電控、液控元件組成，是現(xiàn)代汽車上

5、一項(xiàng)技術(shù)含量較高的專用部件。過去我國限于技術(shù)水平和成本的原因，自動變速器的推廣應(yīng)用受到限制。隨著技術(shù)的進(jìn)步和我國人民的生活水平的提高，自動變速器已開始在國產(chǎn)汽車中普遍采用。</p><p>　　變速器在汽車零部件當(dāng)中占有重要的地位變速器用來改變發(fā)動機(jī)傳遞到驅(qū)動輪上的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，目的是在原地起步、爬坡、轉(zhuǎn)彎、加速等各種行駛工況下，是汽車獲得不同的牽引力和速度，同時(shí)是發(fā)動機(jī)在最有利的工況范圍內(nèi)工作。變速器設(shè)有空擋，可

6、在啟動發(fā)動機(jī)、汽車滑行或停產(chǎn)時(shí)使發(fā)動機(jī)的動力停止向驅(qū)動輪傳輸。變速器設(shè)有倒檔，使汽車后的倒退行駛的能力。需要時(shí)，變速器還有動力輸出功能。因此對變速器的研究對整車性能來說是勢在必行的。隨著自動變速器開始在國產(chǎn)汽車中普遍采用，幾乎所有的汽車維修企業(yè)都要面臨自動變速器維修檢測業(yè)務(wù)。那種傳統(tǒng)的憑經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行自動變速器的診斷與維修、通過裝車路試檢驗(yàn)維修質(zhì)量的方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足維修工藝和日益增長維修量的要求，更有甚者，有的自動變速器故障是多次裝配造成的人

7、為故障，因此造成自動變速器維修費(fèi)用高居不下，維修質(zhì)量難以評價(jià)。為了提高自動變速器的維修水平，維修自動變速器的企業(yè)應(yīng)該配置相應(yīng)的檢測設(shè)備。因此，國內(nèi)自動變速器檢測設(shè)備的需求量很大。更有國內(nèi)的汽車生產(chǎn)廠商、零部件的配套供應(yīng)商他們也都需要這樣的檢測設(shè)備。</p><p>　　本畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書主要分為九個(gè)章節(jié)，各章節(jié)分別對試驗(yàn)臺的各部分裝置設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)的演算描述。</p><p>　　最后由于時(shí)

8、間倉促和本人水平有限，誤漏之處，敬煩不吝批評指教！</p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　摘 要……………………………………………………………………………Ⅰ</p><p>　　ABSTRACT……………………………………………………………………………Ⅱ</p><p>　　第1章 緒

9、 論1</p><p>　　1.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.1.1 國外的研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.1.2 國內(nèi)的研究現(xiàn)狀1</p><p>　　1.2變速器簡介3</p><p>　　第2章 試驗(yàn)臺布置方案4</p><p>　　2.1試驗(yàn)條件概述4

10、</p><p><b>　　2.2方案綜述4</b></p><p><b>　　2.3方案特點(diǎn)4</b></p><p>　　第3章 電動機(jī)的計(jì)算選擇5</p><p>　　3.1電動機(jī)類型的選擇5</p><p>　　3.1.1 Z4系列直流電動機(jī)特點(diǎn)與用途5

11、</p><p>　　3.1.2 Z4系列直流電動機(jī)性能6</p><p>　　3.2 電動機(jī)容量的計(jì)算6</p><p>　　3.2.1 工作部分參數(shù)的計(jì)算6</p><p>　　3.2.2 電動機(jī)的選擇7</p><p>　　第4章 被測變速器的選擇9</p><p>　　4.

12、1 被測變速器的確定9</p><p>　　4.2被測變速器的速比9</p><p>　　4.3被測變速器尺寸的確定9</p><p>　　第5章 轉(zhuǎn)矩傳感器的計(jì)算選擇10</p><p>　　5.1 轉(zhuǎn)矩傳感器參數(shù)的計(jì)算確定11</p><p>　　5.2 轉(zhuǎn)矩傳感器型號的選定11</p>

13、<p>　　5.2.1 選擇轉(zhuǎn)矩傳感器類型13</p><p>　　5.2.2 ORT-803型旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器14</p><p>　　第6章 電渦流測功機(jī)的計(jì)算選擇15</p><p>　　6.1 電渦流測功機(jī)性能參數(shù)的計(jì)算15</p><p>　　6.2 電渦流測功機(jī)類型選定16</p><p>

14、;　　6.2.1 CW50-2700/10000型電渦流測功機(jī)16</p><p>　　第7章 輔助變速箱的設(shè)計(jì)20</p><p>　　7.1 輔助變速箱的速比設(shè)計(jì)20</p><p>　　7.2 輔助變速箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)20</p><p>　　7.3 輔助變速箱的計(jì)算20</p><p>　　第8章 聯(lián)軸器

15、28</p><p>　　8.1 聯(lián)軸器Ⅰ的選擇29</p><p>　　8.1.1 聯(lián)軸器Ⅰ類型選擇29</p><p>　　8.1.2 計(jì)算聯(lián)軸器Ⅰ的計(jì)算轉(zhuǎn)矩30</p><p>　　8.1.3 聯(lián)軸器Ⅰ型號選擇30</p><p>　　8.2 聯(lián)軸器Ⅱ的選擇31</p><p>

16、;　　8.2.1 聯(lián)軸器Ⅱ類型選擇31</p><p>　　8.2.2 計(jì)算聯(lián)軸器Ⅱ的計(jì)算轉(zhuǎn)矩31</p><p>　　8.2.3 聯(lián)軸器Ⅱ型號選擇31</p><p>　　8.3 聯(lián)軸器Ⅲ的選擇31</p><p>　　8.3.1 聯(lián)軸器Ⅲ類型選擇32</p><p>　　8.3.2 計(jì)算聯(lián)軸器Ⅲ的計(jì)算轉(zhuǎn)矩

17、32</p><p>　　8.3.3 聯(lián)軸器Ⅲ型號選擇32</p><p>　　8.4 聯(lián)軸器Ⅳ的選擇32</p><p>　　8.4.1 聯(lián)軸器Ⅳ類型選擇32</p><p>　　8.4.2 計(jì)算聯(lián)軸器Ⅳ的計(jì)算轉(zhuǎn)矩32</p><p>　　8.4.3 聯(lián)軸器Ⅳ型號選擇32</p><p

18、>　　8.5 聯(lián)軸器Ⅴ的選擇32</p><p>　　8.6 聯(lián)軸器VI的選擇32</p><p>　　第9章 結(jié)論與展望34</p><p><b>　　致 謝35</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)36</b></p><p><b>

19、;　　摘 要</b></p><p>　　變速器是現(xiàn)代汽車的一個(gè)主要裝備,其性能直接影響到汽車的動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性及駕駛性能等。 研究變速器與發(fā)動機(jī)的聯(lián)合工作特性,需要對變速器的性能進(jìn)行臺架試驗(yàn),變速器的維修需要進(jìn)行換擋控制試驗(yàn)、油壓控制試驗(yàn)、變矩器控制實(shí)驗(yàn)、時(shí)滯試驗(yàn)及失速試驗(yàn)等。所設(shè)計(jì)的自動變速器性能試驗(yàn)臺能夠?yàn)樽詣幼兯倨鞯男阅芑蚬收显\斷提供參考數(shù)據(jù)。本文主要介紹一種方法進(jìn)行汽車機(jī)械式普通變速器的

20、傳動效率臺架試驗(yàn)。該試驗(yàn)臺具有進(jìn)行相美試驗(yàn)所要求的驅(qū)動加栽、檢測、冷卻、裝夾等功能，能測量并顯示輸出扭矩和轉(zhuǎn)速、加栽箱、封閉箱、附加變速囂以及試件的溫度，能對所測數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)采集。針對變速器傳動效率臺架試驗(yàn)，主要選用：外特性曲線可覆蓋所選發(fā)動機(jī)的電動機(jī)、被測變速器、功率測量范圍何時(shí)的電渦流測功機(jī)、輔助變速箱、轉(zhuǎn)速和扭矩傳感器、聯(lián)軸器。</p><p>　　關(guān)鍵詞：變速器，汽車機(jī)械式普通變速器，臺架試驗(yàn)，傳動效率臺

21、架試驗(yàn)</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　Transmission is one of the main equipment of modern cars, Its performance directlyaffects the car's power, fue

22、l economy and driving performanceand so on. Research transmission and engine characteristics of the joint work, need to bench test the performance of the transmission, tr

23、ansmission’s maintenance needs shift control test, hydraulic control test, torque converter control experiments, delay test and stall testing. Automatic transmission performan

24、ce of the designed test bed for the automatic</p><p>　　Key words: transmission， Automotive Mechanical ordinary transmission， bench，transmission efficiency of

25、 bench test</p><p><b>　　第1章 緒 論</b></p><p><b>　　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀</b></p><p>　　汽車變速器性能試驗(yàn)臺是用于按照國家標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的汽車變速器性能試驗(yàn)項(xiàng)目和試驗(yàn)方法完成變速器性能試驗(yàn)的設(shè)備。汽車變速器性能試驗(yàn)具有試驗(yàn)項(xiàng)目多、周期長、控制工況復(fù)雜等特點(diǎn)

26、，傳統(tǒng)的變速器性能試驗(yàn)，試驗(yàn)操縱繁瑣、勞動強(qiáng)度大、控制精度低。目前隨著汽車市場的不斷擴(kuò)大，汽車行業(yè)對變速器的需求不斷增長，對汽車變速器的質(zhì)量要求也越來越高，這就要求既要有高科技的加工手段，又要有高質(zhì)量的檢測設(shè)備，但目前國內(nèi)采用的檢測手段還不能全部滿足現(xiàn)狀的要求，主要表現(xiàn)在：檢測產(chǎn)品單一，跟不上產(chǎn)品需求的變化，檢測手段落后，不能滿足某些指標(biāo)的檢測，檢測效率低，不能滿足生產(chǎn)需要。因此研制一臺通用機(jī)械式汽車變速器試驗(yàn)臺，就更顯得迫切和需要。但

27、是國內(nèi)變速器性能檢測設(shè)備尚處于研究發(fā)展階段,進(jìn)口的檢測設(shè)備往往集變速器的檢測、翻新等功能為一體,且價(jià)格較昂貴。</p><p>　　1.1.1國外的研究現(xiàn)狀</p><p>　　目前，國外汽車自動變速器檢測設(shè)備主要有美國、德國、日本等國家的產(chǎn)品，如美國的superflow技術(shù)集團(tuán)公司由superflow公司和Hicklin工程有限公司共同組成。該公司提供最全面的傳動系統(tǒng)檢測設(shè)備的選擇，代表

28、了該領(lǐng)域的國際先進(jìn)水平。Supemow的設(shè)備，用于測試和翻新傳動系統(tǒng)的各部件，如發(fā)動機(jī)和變速器、液力變矩器、半軸、驅(qū)動軸等。該集團(tuán)的Hicklin工程有限公司自98年進(jìn)入中國市場以來，在廣州、上海、北京設(shè)立了多個(gè)技術(shù)中心，并舉辦了數(shù)期汽車自動變速器檢測培訓(xùn)班，國內(nèi)已有幾家汽車維修中心配置superflow技術(shù)集團(tuán)公司的產(chǎn)品，該產(chǎn)品目前在市場上具有一定的壟斷性。SuperFlow生產(chǎn)各種型號的中小功率車輛的變速器檢測臺，有電機(jī)驅(qū)動和汽油發(fā)

29、動機(jī)驅(qū)動兩種，可以測試前驅(qū)、后驅(qū)、全輪、四輪驅(qū)動的自動變速器和手動變速器，甚至分動箱，驅(qū)動軸，檢測臺具有很好的數(shù)據(jù)采集和控制系統(tǒng)，極易控制測試過程。國外汽車自動變速器檢測設(shè)備性能較好，可以模擬各種不同工況下的工作狀態(tài)，對各種全液壓式控制和電子液壓式控制型的自動變速器進(jìn)行綜合性能檢測，適用于不同尺寸、不同驅(qū)動方式的上百種型號的自動變速器的檢測。</p><p>　　1．1.2國內(nèi)的研究現(xiàn)狀</p>&

30、lt;p>　　國外汽車自動變速器檢測設(shè)備以其高性能，使得進(jìn)口設(shè)備價(jià)格奇高，一般為100多萬元人民幣。檢測大巴車愛利遜自動變速器的檢測設(shè)備的進(jìn)口價(jià)格高達(dá)300多萬元人民幣。這樣的價(jià)格使得大批量進(jìn)口這種設(shè)備是不可能的。因此，國內(nèi)目前的汽車自動變速器測試技術(shù)不普及，而在這方面又有很大的市場需求，所以國內(nèi)各家企業(yè)和高等院校紛紛爭相開始研制自動變速器檢測設(shè)備。廣州金禾名車自動變速器中心生產(chǎn)的檢測機(jī)驅(qū)動動力采用V8發(fā)動機(jī)，最大功率180 kw

31、，這使得該設(shè)備體積龐大，噪音高，帶有水箱和一整套儀表，機(jī)構(gòu)復(fù)雜。另外，由于工作臺不能轉(zhuǎn)動調(diào)節(jié)輸出軸位置，許多前驅(qū)和縱置前驅(qū)自動變速器不能檢測。珠海榮福公司生產(chǎn)的汽車自動變速器檢測設(shè)備雖采用了電機(jī)做動力，但負(fù)載用水冷式測功機(jī)，需配置水流裝置，檢測安裝臺不能升降、調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)動，不便于檢測自動變速器。負(fù)載的輸出扭矩，功率不能檢測。太原艾逖汽車檢測設(shè)備有限公司生產(chǎn)的Atc.3型自動變速器實(shí)驗(yàn)臺，只能進(jìn)行靜態(tài)加載和動態(tài)無負(fù)荷自動變速器實(shí)驗(yàn)，無法模擬

32、實(shí)際工況。還有一些企業(yè)全仿制國外進(jìn)口產(chǎn)品，但產(chǎn)品的性能和效果都不太理想，如深圳市和光機(jī)械設(shè)備有限公司生產(chǎn)的HG.AT型汽車自動變速箱監(jiān)測機(jī)。</p><p><b>　　1.2變速器簡介</b></p><p>　　變速器由傳動機(jī)構(gòu)和變速機(jī)構(gòu)組成，可制成單獨(dú)變速機(jī)構(gòu)或與傳動機(jī)構(gòu)合裝在同一殼體內(nèi)。傳動機(jī)構(gòu)大多用普通齒輪傳動，也有的用行星齒輪傳動。普通齒輪傳動變速機(jī)構(gòu)一般

33、用滑移齒輪和離合器等?；讫X輪有多聯(lián)滑移齒輪和變位滑移齒輪之分。用三聯(lián)滑移齒輪變速，軸向尺寸大；用變位滑移齒輪變速 ，結(jié)構(gòu)緊湊 ，但傳動比變化小。汽車變速器是通過改變傳動比，改變發(fā)動機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)拒，適應(yīng)在起步、加速、行駛以及克服各種道路阻礙等不同行駛條件下對驅(qū)動車輪牽引力及車速不同要求的需要。通俗上分為手動變速器(MT)，自動變速器(AT)， 手動/自動變速器，無級式變速器。 汽車變速器一般由前箱體和后箱體組成。變速器是汽車傳動系中最主要

34、的部件之一。按傳動比的變化方式劃分，變速器可分為有級式、無級式和綜合式三種。有級式變速器：有幾個(gè)可選擇的固定傳動比，采用齒輪傳動。又可分為：齒輪軸線固定的普通齒輪變速器和部分齒輪(行星齒輪)軸線旋轉(zhuǎn)的行星齒輪變速器兩種?？刂粕戏譃槭謩訖n變速器、自動檔變速器。從布局傳動形式上分縱置變速器、橫置變速器。手動檔變速器簡稱MT（manual Transmission)。自動檔變速器又分AT、AMT、DCT、CV</p><p

35、>　　第2章 試驗(yàn)臺布置方案</p><p><b>　　2.1試驗(yàn)條件概述</b></p><p>　　按照中華人民共和國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《QCT 568.1—2010汽車機(jī)械式變速器臺架試驗(yàn)方法》：</p><p>　　試驗(yàn)轉(zhuǎn)速：從1000r/min 到發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均勻取5 種轉(zhuǎn)速，其中應(yīng)包括發(fā)動機(jī)最大扭矩點(diǎn)的轉(zhuǎn)速，其控制精度為&

36、#177;5r/min，測量精度為±1r/min。</p><p>　　試驗(yàn)扭矩：輸入扭矩為發(fā)動機(jī)最大扭矩的50%、100%，扭矩控制精度為±２%，測量精度為±0.5%。</p><p>　　油溫控制在40℃±5℃、60℃±5℃、80℃±5℃、100℃±5℃范圍內(nèi)。油溫測量精度±1℃。</p>&

37、lt;p><b>　　2.2方案綜述</b></p><p>　　試驗(yàn)臺架裝置布置如下簡圖：</p><p>　　圖2.1 微型貨車變速器實(shí)驗(yàn)臺裝置布置方案</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)臺包含了動力裝置、轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速測量裝置、加載裝置。</p><p><b>　　2.3方案特點(diǎn)</b></

38、p><p>　　通過被測變速器輸入與輸出軸上的傳感器所測得的轉(zhuǎn)速和扭矩，計(jì)算得出功率，與被測變速器上面的傳感器所測得的轉(zhuǎn)速和扭矩所計(jì)算得出的轉(zhuǎn)速和扭矩所計(jì)算得出的功率之比及為變速器的傳動效率。</p><p>　　第3章 電動機(jī)的計(jì)算選擇</p><p>　　3.1電動機(jī)類型的選擇</p><p>　　動力裝置是自動變速器性能試驗(yàn)臺的驅(qū)動設(shè)備,是

39、模擬發(fā)動機(jī)的運(yùn)行工況,驅(qū)動液力變矩器泵輪工作的設(shè)備。 它應(yīng)該滿足試驗(yàn)時(shí)對輸入轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的要求,還應(yīng)該能按照一定規(guī)律調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速. 目前常用的驅(qū)動設(shè)備有電動機(jī)、發(fā)動機(jī)等數(shù)種形式。 若利用發(fā)動機(jī)作為動力裝置,它能夠準(zhǔn)確地模擬與其相匹配的自動變速器在車上的真實(shí)使用工況,與汽車上的實(shí)際特性相吻合,測試結(jié)果較準(zhǔn)確. 但發(fā)動機(jī)作為動力源有:輸入動力的穩(wěn)定性差、噪聲大、排氣污染、通用性差等缺點(diǎn)。所以目前自動變速器試驗(yàn)臺上大多都采用電動機(jī)作為動力驅(qū)動

40、設(shè)備。</p><p>　　3.1.1 Z4系列直流電動機(jī)特點(diǎn)與用途</p><p>　　Z4系列直流電機(jī)，廣泛用作各類機(jī)械的傳動源，諸如冶金工業(yè)軋機(jī)傳動，金屬切削機(jī)床、造紙、印刷、紡織、印染、水泥、塑料擠出機(jī)械等等。本系列電機(jī)的外形安裝尺寸除了兩底腳孔間軸向尺寸‘B’之外，符合IEC72國際標(biāo)準(zhǔn)。本系列電機(jī)的性能及技術(shù)要求可按照國際電工委員會標(biāo)準(zhǔn)，IEC34-1或西德國家標(biāo)準(zhǔn)DIN575

41、30的要求考核。本系列電機(jī)采用多角形結(jié)構(gòu)，空間利用率高。定子磁軛為疊片式，適用整流器供電，能承受脈動電流與電流急劇變化(負(fù)載變化)之工況。磁極安裝有精確定位，因而換向良好。電機(jī)絕緣等級為F級，采用可靠絕緣結(jié)構(gòu)及浸漬工序，保證絕緣性能穩(wěn)定和良好散熱。本系列電機(jī)具有體積小、性能好、重量輕、輸出功率大、效率高及可靠性高等特點(diǎn)，可以與當(dāng)今國際先進(jìn)水平的電機(jī)較量。電動機(jī)可用三相全控橋式整流電源，以及不外接平波電抗器而長期工作。額定電壓為160V的

42、電機(jī)由單相橋式電源供電，此時(shí)電樞回路須接入電抗器以抑制脈動電流。Z4系列直流電動機(jī)比Z2、Z3系列具有更大的優(yōu)越性，它不僅可用直流機(jī)組電源供電，更適用于靜止整流電源供電。而且轉(zhuǎn)動慣量小，具有較好的動態(tài)性能，并能承受較高的負(fù)載變化率，特別適用于需要平滑調(diào)速、效</p><p>　　3.1.2 Z4系列直流電動機(jī)性能</p><p>　　技術(shù)數(shù)據(jù)表中的數(shù)據(jù)應(yīng)按下列使用條件工作：海拔不超過100

43、0m，周圍空氣溫度不大于40℃，工作環(huán)境不應(yīng)含有酸性、堿性或其他對絕緣有腐觸作用的氣體，電機(jī)為連續(xù)工作制(S1)，電動機(jī)電樞回路和勵(lì)磁回路可由靜止整流電源供電，也適應(yīng)由直流發(fā)電機(jī)供電，本系列電機(jī)性能均符合國標(biāo)GB/T755《旋轉(zhuǎn)電機(jī)基本技術(shù)要求》。</p><p>　　電動機(jī)標(biāo)準(zhǔn)額定電壓為160V,440V。也可根據(jù)具體情況派生出220V和400V或其他電壓。</p><p>　　電動機(jī)額

44、定轉(zhuǎn)速有3000、1500、1000、750、600、500、400、300、200r/min共九擋。減小電樞電壓為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速，減小勵(lì)磁電壓為恒功率調(diào)速。調(diào)速范圍見技術(shù)數(shù)據(jù)表。在額定電壓以下用調(diào)壓調(diào)速時(shí)為恒轉(zhuǎn)矩。其最低轉(zhuǎn)速均規(guī)定不低于20r/min,此時(shí)仍能維持額定轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)速平穩(wěn)。</p><p>　　電動機(jī)的基本勵(lì)磁方式為他勵(lì)，標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁電壓為180V，其他勵(lì)磁電壓亦可協(xié)商。電動機(jī)允許強(qiáng)行勵(lì)磁，強(qiáng)勵(lì)電壓不得超過5

45、00V。電動機(jī)正常運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁電流不得超過額定勵(lì)磁電流。為確保勵(lì)磁系統(tǒng)絕緣的可靠性，在斷開勵(lì)磁回路時(shí)，需在勵(lì)磁繞組兩端并聯(lián)一個(gè)釋放電阻，以防止自感電勢。在標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁電壓時(shí)其值約為七倍勵(lì)磁繞組電阻(冷態(tài))。勵(lì)磁電壓高于標(biāo)準(zhǔn)電壓時(shí)，并接釋放電阻值可小于七倍，反之大于七倍。</p><p>　　Z4-315，Z4-355，Z4-400和Z4-450四個(gè)機(jī)座帶有補(bǔ)償繞組。在Z4-250和Z4-280兩個(gè)機(jī)座號中派生帶有補(bǔ)償繞

46、組的電機(jī)也是可能的。</p><p>　　電機(jī)提供有接地標(biāo)注的接線柱。</p><p>　　技術(shù)數(shù)據(jù)表內(nèi)的效率值為額定功率，額定電壓和轉(zhuǎn)速時(shí)的效率，它包括勵(lì)磁損耗，不包括鼓風(fēng)。</p><p>　　3.2 電動機(jī)容量的計(jì)算</p><p>　　3.2.1 工作部分參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　汽車的效率大小很大程度

47、上決定于發(fā)動機(jī)的性能。在許多汽車產(chǎn)品介紹上，都標(biāo)有“最高輸出功率”和最高輸出扭矩”在兩項(xiàng)重要的發(fā)動機(jī)指標(biāo)，并用曲線圖來反映發(fā)動機(jī)的上述指標(biāo)。</p><p>　　由于本課題是微型貨車有極式普通變速器實(shí)驗(yàn)臺的研究，所以所選參考車型為東風(fēng)小康k02貨車，其發(fā)動機(jī)參數(shù)如下：最大功率值：36 kW，最大功率轉(zhuǎn)速：5000 r/min，最大扭矩值：74 Nm，最大扭矩轉(zhuǎn)速：3000—3500 r/min</p>

48、<p><b>　　其外特性曲線如圖：</b></p><p>　　圖3.1 所選發(fā)動機(jī)外特性曲線圖</p><p>　　3.2.2電動機(jī)選擇</p><p>　　根據(jù)上面所給出的發(fā)動機(jī)參數(shù)確定電動機(jī)型號：Z4-160-21/22</p><p>　　表3.1 Z4-160-21/22直流電動機(jī)基本參數(shù)&l

49、t;/p><p><b>　　結(jié)構(gòu)簡介：</b></p><p>　　電機(jī)的防護(hù)及安裝結(jié)構(gòu)型式：整個(gè)系列防護(hù)型式均為IP21S，安裝方法符合國標(biāo)GB/T997規(guī)定。</p><p>　　冷卻方式：整個(gè)電機(jī)系列的冷卻方式均為他冷、強(qiáng)迫通風(fēng)，在徑向配有騎式鼓風(fēng)機(jī)，獨(dú)立供電，并附空氣過濾器。電機(jī)可制成ICO6，IC17，IC37三種冷卻方式。Z4-100

50、~Z4-160，其鼓風(fēng)機(jī)裝于非傳動側(cè)；Z4-180~Z4-450,其鼓風(fēng)機(jī)裝于傳動側(cè)。</p><p>　　電機(jī)的尺寸參數(shù)見下圖和表：</p><p>　　圖3.2 電動機(jī)的結(jié)構(gòu)</p><p>　　表3.2 電動機(jī)的尺寸參數(shù)</p><p>　　改變直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速有三種方法：改變電樞回路的電阻，通過調(diào)節(jié)串聯(lián)在電樞回路中的調(diào)節(jié)電阻來實(shí)現(xiàn)；改

51、變電動機(jī)氣隙磁通量 ；改變電樞電壓。前兩種調(diào)速方法不能滿足數(shù)控機(jī)床的要求，第三種調(diào)速方法因具有恒轉(zhuǎn)速特性、機(jī)械特性好、經(jīng)濟(jì)性能好等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用。而一般是采用大功率晶體管脈寬調(diào)制（PWM）調(diào)速驅(qū)動系統(tǒng)。</p><p>　　第4章 被測變速器的選擇</p><p>　　4.1 被測變速器的確定</p><p>　　由于所選參考車型為東風(fēng)小康k02微型貨車，選用其變

52、速器型號：DABS09-3/D系列。</p><p>　　4.2被測變速器的速比</p><p>　　表4.1被測變速器的速比</p><p>　　4.3被測變速器尺寸的確定</p><p>　　表3.2 被測變速器的尺寸參數(shù)</p><p>　　第5章 轉(zhuǎn)矩傳感器的計(jì)算選擇</p><p>　

53、　傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測、感受外界的信號、物理?xiàng)l件（如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。國家標(biāo)準(zhǔn)GB7665-87對傳感器下的定義是：“能感受規(guī)定的被測量并按照一定的規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用信號的器件或裝置，通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成”。傳感器是一種檢測裝置，能感受到被測量的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、

54、記錄和控制等要求。它是實(shí)現(xiàn)自動檢測和自動控制的首要環(huán)節(jié)。</p><p>　　5.1 轉(zhuǎn)矩傳感器參數(shù)的計(jì)算確定</p><p>　　扭矩傳感器是對各種旋轉(zhuǎn)或非旋轉(zhuǎn)機(jī)械部件上對扭轉(zhuǎn)力矩感知的檢測。扭矩傳感器將扭力的物理變化轉(zhuǎn)換成精確的電信號。扭矩傳感器可以應(yīng)用在制造粘度計(jì)，電動(氣動，液力)扭力扳手，它具有精度高，頻響快，可靠性好，壽命長等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　

55、扭矩傳感器是一種測量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測量儀器。應(yīng)用范圍十分廣泛，主要用于：電動機(jī)、發(fā)動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測；風(fēng)機(jī)、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測；鐵路機(jī)車、汽車、拖拉機(jī)、飛機(jī)、船舶、礦山機(jī)械中的扭矩及功率的檢測；可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測；可用于制造粘度計(jì)；可用于過程工業(yè)和流程工業(yè)中。</p><p>　　扭矩的測量：采用應(yīng)變片電測技術(shù) ,在彈性軸上組成

56、應(yīng)變橋,向應(yīng)變橋提供電源即可測得該彈性軸受扭的電信號。將該應(yīng)變信號放大后，經(jīng)過壓/頻轉(zhuǎn)換，變成與扭應(yīng)變成正比的頻率信號。如下圖所示：</p><p>　　圖5.1 扭矩傳感器測量原理圖</p><p><b>　　5.1.1產(chǎn)品特點(diǎn)</b></p><p>　　信號輸出可任意選擇波形─方波或脈沖波；檢測精度高、穩(wěn)定性好、抗干擾性強(qiáng)；不需反復(fù)調(diào)零

57、即可連續(xù)測量正反扭矩；即可測量靜止扭矩，也可測量動態(tài)扭矩；體積小、重傳感器可脫離二次儀表獨(dú)立使用，只要按插座針號提供 +15V，-15V（200mA）的電源，即可輸出阻抗與扭矩成正比的等方波或脈沖波頻率信號；量輕、易于安裝；測量范圍： 0—10000Nm標(biāo)準(zhǔn)可選。</p><p>　　電動機(jī)與被測變速器之間的傳感器由于直接承受電動機(jī)傳出來的力矩，所以考慮所選發(fā)動機(jī)最大力矩值74Nm，最大功率轉(zhuǎn)速5000 r/mi

58、n。如圖5.2</p><p>　　圖5.2 電動機(jī)與被測變速器間的傳感器</p><p>　　被測變速器和電渦流測功機(jī)之間的傳感器由于承受由變速器傳出的扭矩和轉(zhuǎn)速，故通過對發(fā)動機(jī)最大力矩和最大功率轉(zhuǎn)速的計(jì)算確定出此傳感器的額定值：發(fā)動機(jī)通過變速器1檔的扭矩最大由于一檔傳當(dāng)比為3.505所以扭矩值為74*3.505=259.37Nm,同時(shí)由于通過5檔得到的轉(zhuǎn)速最高，5檔傳動比為0.806所

59、以轉(zhuǎn)速為5000/0.806=6204 r/min。如圖5.3</p><p>　　5.3 被測變速器與電渦流測功機(jī)間的傳感器</p><p>　　5.2 選擇轉(zhuǎn)矩傳感器類型</p><p>　　通過5.1里產(chǎn)品的一些分析了解，綜合考慮到經(jīng)濟(jì)性等因數(shù)選擇ORT-803型旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器</p><p>　　ORT-803型標(biāo)準(zhǔn)扭矩傳感器外型尺寸

60、如下圖表：</p><p>　　圖5.4 ORT-803型標(biāo)準(zhǔn)扭矩傳感器外型</p><p>　　表5.1 ORT-803型標(biāo)準(zhǔn)扭矩傳感器外型尺寸</p><p>　　連接方式： 扭矩傳感器與動力設(shè)備、負(fù)載設(shè)備之間的連接</p><p>　　彈性柱銷聯(lián)軸器連接如下圖所示，此種連接方式結(jié)構(gòu)簡單，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

61、相對偏移，同時(shí)能起到輕微減振的作用。適用于中等載荷、起動頻繁的高低速運(yùn)轉(zhuǎn)場合，工作溫度為-20-70℃。</p><p>　　圖5.5 彈性柱銷聯(lián)軸器連接圖</p><p>　　剛性聯(lián)軸器連接如下圖所示，這種連接形式結(jié)構(gòu)簡單，成本低，無補(bǔ)償性能，不能緩沖減振，對兩軸的安裝精度較高。用于振動很小的工況條件。</p><p>　　圖5.6 剛性聯(lián)軸器連接圖</p&

62、gt;<p><b>　　安裝要求：</b></p><p>　　（1） 扭矩傳感器可水平安裝，也可垂直安裝。</p><p>　　（2） 動力設(shè)備、傳感器、負(fù)載設(shè)備應(yīng)安裝在穩(wěn)固的基礎(chǔ)上，以避免過大的震動，否則可能發(fā)生數(shù)據(jù)不穩(wěn)，降低測量精度，甚至損壞傳感器。</p><p>　?。?） 采用彈性柱銷聯(lián)

63、軸器或剛性聯(lián)軸器連接。</p><p>　?。?） 動力設(shè)備、傳感器、負(fù)載設(shè)備軸線的同心度應(yīng)小于Φ0.05mm。</p><p>　　5.2.2 ORT-803型旋轉(zhuǎn)扭矩傳感器</p><p>　　ORT-803系列傳感器是一種測量各種扭矩、轉(zhuǎn)速及機(jī)械功率的精密測量儀器。應(yīng)用范圍十分廣泛，主要用于：</p><p>　　1、電動機(jī)、

64、發(fā)動機(jī)、內(nèi)燃機(jī)等旋轉(zhuǎn)動力設(shè)備輸出扭矩及功率的檢測；</p><p>　　2、風(fēng)機(jī)、水泵、齒輪箱、扭力板手的扭矩及功率的檢測；</p><p>　　3、鐵路機(jī)車、汽車、拖拉機(jī)、飛機(jī)、船舶、礦山機(jī)械中的扭矩及功率的檢測；</p><p>　　4、可用于污水處理系統(tǒng)中的扭矩及功率的檢測；</p><p>　　5、可用于制造粘度計(jì)；</p>

65、;<p>　　6、可用于過程工業(yè)和流程工業(yè)中。</p><p>　　基本原理：扭矩的測量：采用應(yīng)變片電測技術(shù),在彈性軸上組成應(yīng)變橋,向應(yīng)變橋提供電源即可測得該彈性軸受扭的電信號。將該應(yīng)變信號放大后，經(jīng)過壓/頻轉(zhuǎn)換，變成與扭應(yīng)變成正比的頻率信號。如圖5.7所示：</p><p>　　圖5.7 ORT-803系列傳感器基本原理圖</p><p>　　轉(zhuǎn)速的

66、測量： 轉(zhuǎn)速測量采用磁電碼盤的方法進(jìn)行測量，每一磁電碼盤均有60個(gè)齒，軸帶動磁電碼盤每旋轉(zhuǎn)一周可產(chǎn)生60個(gè)脈沖，高速或中速采樣時(shí)可以用測頻的方法，低速采樣時(shí)可以用測周期的方法測出準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速。本傳感器精度可達(dá)±0.1%～±0.5%（F·S）。由于傳感器輸出為頻率信號，所以無需AD轉(zhuǎn)換即可直接送至計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。本傳感器的測速方法采用內(nèi)置測速，訂貨時(shí)用戶需注明是否監(jiān)測轉(zhuǎn)速信號。</p><

67、;p>　　第6章 電渦流測功機(jī)的計(jì)算選擇</p><p>　　測功機(jī)也稱測功器，主要用于測試發(fā)動機(jī)的功率，也可作為齒輪箱、減速機(jī)、變速箱的加載設(shè)備，用于測試它們的傳遞功率。主要分為水力測功機(jī)、電渦流測功機(jī)、電力測功機(jī)。電力測功機(jī)利用電機(jī)測量各種動力機(jī)械軸上輸出的轉(zhuǎn)矩，并結(jié)合轉(zhuǎn)速以確定功率的設(shè)備。因?yàn)楸粶y量的動力機(jī)械可能有不同轉(zhuǎn)速，所以用作電力測功機(jī)的電機(jī)必須是可以平滑調(diào)速的電機(jī)。目前用得較多的是直流測功機(jī)、

68、交流測功機(jī)和渦流測功機(jī)。根據(jù)測功機(jī)使用電流的不同，將測功機(jī)分類為：直流測功機(jī)、交流測功機(jī)、渦流測功機(jī)。</p><p>　　直流測功機(jī):由直流電機(jī)、測力計(jì)和測速發(fā)電機(jī)組合而成。直流電機(jī)的定子由獨(dú)立的軸承座支承，它可以在某一角度范圍內(nèi)自由擺動。機(jī)殼上帶有測力臂，它與測力計(jì)配合，可以檢測定子所受到的轉(zhuǎn)矩。根據(jù)直流電機(jī)原理，電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩同時(shí)施加于定子和轉(zhuǎn)子。定子所受到的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)子所受到的轉(zhuǎn)矩大小相等，方向相反，所以轉(zhuǎn)

69、軸上的轉(zhuǎn)矩可以由定子上量測。運(yùn)行中軸承、電刷和風(fēng)致摩擦等引起的機(jī)械轉(zhuǎn)矩，會使定子和轉(zhuǎn)子所受的轉(zhuǎn)矩不完全相等，這給測量所帶來的誤差需要加以考慮。</p><p>　　直流測功機(jī)可作為直流發(fā)電機(jī)運(yùn)行，作為被測動力機(jī)械的負(fù)載，以測量被測機(jī)械的軸上輸出轉(zhuǎn)矩；也可以作直流電動機(jī)運(yùn)行，拖動其他機(jī)械，以測量其軸上輸入轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)矩與測速發(fā)電機(jī)測得的轉(zhuǎn)速之積即軸功率。這就是測功機(jī)一名的由來。</p><p>

70、　　交流測功機(jī):通常由一臺三相交流換向器電動機(jī)和測力計(jì)、測速發(fā)電機(jī)組合而成。它的測功原理與直流測功機(jī)相同。</p><p>　　渦流測功機(jī):利用渦流產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩來測量機(jī)械轉(zhuǎn)矩的裝置。它由電磁滑差離合器（見電磁調(diào)速異步電動機(jī)）、測力計(jì)和測速發(fā)電機(jī)組成。被測動力機(jī)械與電磁滑差離合器的輸入軸連接，帶動電樞旋轉(zhuǎn)，磁極則被安裝其上的測力臂掣住,只能在一定范圍內(nèi)擺動一角度,配合測力計(jì)就可以由此擺動角直接讀出電樞與磁極間作用的

71、電磁轉(zhuǎn)矩。略去風(fēng)摩損耗等測量誤差時(shí)，此電磁轉(zhuǎn)矩就等于被測動力機(jī)械的輸出轉(zhuǎn)矩。渦流測功機(jī)只能產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，不能作為電動機(jī)運(yùn)行。一般用于測量轉(zhuǎn)速上升而轉(zhuǎn)矩下降，或轉(zhuǎn)矩變化而轉(zhuǎn)速基本不變的動力機(jī)械。</p><p>　　6.1 電渦流測功機(jī)性能參數(shù)的計(jì)算</p><p>　　Cw電渦流測功機(jī)又稱電磁測功機(jī)，它是利用渦流損耗的原理來吸收功率的。由渦流測功機(jī)、控制器及測力裝置組成的測功裝置，可以測取

72、被測機(jī)械的輸出轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，從而得出輸出功率，它可以取代磁粉離合器、水力測功機(jī)、直流發(fā)電機(jī)組等，用來測量各種電動機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)、齒輪箱等動力機(jī)械的性能，成為型式試驗(yàn)的必要設(shè)備，與其它測功裝置相比，CW系列測功裝置具有更高的可靠性、實(shí)用性和穩(wěn)定性。</p><p>　　主要特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行穩(wěn)定、價(jià)格低廉、使用維護(hù)方便；采用水冷卻，噪音低、振動?。惠斎朕D(zhuǎn)速范圍寬，可用于變頻調(diào)速等各類電動機(jī) 及動力機(jī)械的型式試驗(yàn)

73、；控制器采用單相交流電源，控制功率??；轉(zhuǎn)矩的測量可以采用普通磅秤、電子磅秤或高精度轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速測量儀，適用于不同測量精度的場合；該裝置還能作制動器用，制動力矩大。 產(chǎn)品型號: 品牌: 產(chǎn)地: 產(chǎn)品報(bào)價(jià):0 產(chǎn)品認(rèn)證:ISO9001 適用范圍:各種電動機(jī)、汽油機(jī)、柴油機(jī)、齒輪箱等型式 工作原理:渦流損耗的原理來吸收功率 供貨地:南京 性能優(yōu)勢:操作簡單，維護(hù)方便</p><p>　　由于最大扭矩和最大功率值為259.3

74、7Nm和36 kW，所以所選電渦流測功機(jī)的特性曲線必須包括這兩個(gè)值。</p><p>　　6.2 電渦流測功機(jī)類型選定</p><p>　　由于所選發(fā)動機(jī)的最大輸出功率為36kw，其最大扭矩為74NM,其最大功率轉(zhuǎn)速5000r/min，最大扭矩轉(zhuǎn)速3000-3500r/min。</p><p>　　所以對照cw系列測功機(jī)特性曲線選擇CW100-3000/10000型

75、電渦流測功機(jī)：</p><p>　　最大扭矩/最大扭矩轉(zhuǎn)速： 318 Nm/3000 r/min</p><p>　　額定吸收功率： 100 kw</p><p>　　最高轉(zhuǎn)速： 10000 r/min</p><p>　　6.2.1 CW100-3000/10000型電渦流測功機(jī)</p><p>　　產(chǎn)品介紹:電渦流

76、測功機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo) (符合JB/T7790-95,JB3743-84,GB5363-85的有關(guān)規(guī)定):系統(tǒng)扭矩測量精度優(yōu)于滿量程的±0.4％；扭矩測量靈敏度優(yōu)于滿載的0.1％；轉(zhuǎn)速測量誤差不大于±1個(gè)字；恒轉(zhuǎn)速控制精度優(yōu)于±5r/min；恒扭矩控制精度優(yōu)于±0.2%。 配備了水壓、渦流環(huán)溫度，軸承潤滑等安全保護(hù)裝置。 </p><p>　　主要性能:額定功率(KW) 10

77、0 最大扭矩(N·m) 318 最高轉(zhuǎn)速(r/min) 10000 轉(zhuǎn)動慣量(kg·m²) 0.146 。</p><p>　　CW100型電渦流測功機(jī)采用整機(jī)采用鼓式、干隙結(jié)構(gòu)，國內(nèi)獨(dú)特的稀油潤滑方式（高速主軸承），具有低慣性、高精度、高穩(wěn)定性和結(jié)構(gòu)簡單、維修方便，適用于操作控制自動化等優(yōu)點(diǎn)，主要用于對發(fā)動機(jī)進(jìn)行轉(zhuǎn)速、扭矩和有效功率的測試及性能試驗(yàn)、耐久試驗(yàn)、型式試驗(yàn)。尤其適用

78、于裝備各種試驗(yàn)臺架，對發(fā)動機(jī)、整車及其部件進(jìn)行不同工況的運(yùn)行和試驗(yàn)。</p><p>　　CW100型電渦流測功機(jī)技術(shù)指標(biāo)：</p><p>　　額定吸收功率： 100 kw</p><p>　　最大扭矩： 318 Nm/3000 r/min</p><p>　　最高轉(zhuǎn)速： 10000 r/min</p><p>　　

79、中 心 高： 335 mm （增配底座使中心高在600mm）</p><p>　　轉(zhuǎn)動慣量： 0.146 Kgm2</p><p>　　滿功率耗電： 3.8A</p><p>　　最大耗水量： 6.45m3/h</p><p>　　重 量： 460Kg</p><p>　　其特性曲線如圖6.1：</p>

80、<p>　　圖6.1 CW100-3000/10000測功機(jī)特性曲線</p><p>　　所選發(fā)動機(jī)的外特性曲線如圖3.1。</p><p>　　兩圖交點(diǎn)在0-500r/min之間所以所測轉(zhuǎn)速不得低于交點(diǎn)處轉(zhuǎn)速。然而實(shí)驗(yàn)要求1000r/min的實(shí)驗(yàn)而且經(jīng)過變速器的傳遞轉(zhuǎn)速低于這個(gè)交點(diǎn)轉(zhuǎn)速，所以需要設(shè)計(jì)一個(gè)升速箱將過低的轉(zhuǎn)速升至500r/min。假設(shè)電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)速1000r/min

81、，所測變速器掛檔在1檔及傳動比為3.505。所以經(jīng)變速器后轉(zhuǎn)速n1=1000/3.505=286r/min。所以確定升速器的傳動比為500/286=1.748，便于設(shè)計(jì)取傳動比i=2。</p><p>　　根據(jù)圖表可知對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩值（如圖6.1）：</p><p>　　表6.1發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速下相應(yīng)的扭矩功率值</p><p>　　CW100型電渦流測功機(jī)其尺寸如下圖：&l

82、t;/p><p>　　圖6.2 CW100-3000/10000測功機(jī)外形及安裝尺寸</p><p>　　根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求依據(jù)中華人名共和國汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《QCT 586.1-2010汽車機(jī)械式變速器實(shí)驗(yàn)臺架實(shí)驗(yàn)方法》實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)速從1000r/min到發(fā)動機(jī)最高轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)均勻取5種轉(zhuǎn)速。其中包括發(fā)動機(jī)最大扭矩轉(zhuǎn)速。輸入扭矩為發(fā)動機(jī)各轉(zhuǎn)速點(diǎn)最大扭矩的50%、100%。油溫控制在40°、60

83、76;、80°、100°、各+-5°范圍內(nèi)。依照表6.1，計(jì)算出經(jīng)變速器后各檔的效率。</p><p>　　被測變速器掛于1檔：</p><p>　　取轉(zhuǎn)速n=1000r/min,扭矩T=62NM,變速器傳動比i=3.505,輸出功率P=6.49kw。經(jīng)過變速器轉(zhuǎn)速n1=n/i=286r/min,扭矩T1=T*i=217.31NM,功率P1=T1*n1/955

84、0=6.485Kw。</p><p>　　取轉(zhuǎn)速n=2000r/min,扭矩T=68NM,變速器傳動比i=3.505,輸出功率P=14.24kw。經(jīng)過變速器轉(zhuǎn)速n1=n/i=570.61r/min,扭矩T1=T*i=238.34NM,功率P1=T1*n1/9550=14.24Kw。</p><p>　　后面檔位算法相同。需要指出的是，前面轉(zhuǎn)速發(fā)電機(jī)可達(dá)到時(shí)升速箱用i=1的傳動比，當(dāng)發(fā)電機(jī)無

85、法達(dá)到4000r/min時(shí)，需要將升速箱的傳動比調(diào)節(jié)到i=0.5。</p><p>　　第7章 輔助變速箱的設(shè)計(jì)</p><p>　　7.1 升速箱的速比設(shè)計(jì)</p><p>　　由CW50-3000/10000測功機(jī)特性曲線可知，當(dāng)變速器輸出軸轉(zhuǎn)速在低于500r/min時(shí)，不能能達(dá)到測功機(jī)所能吸收的扭矩值的要求從而導(dǎo)致功率無法完全吸收，當(dāng)1檔時(shí)變速器扭矩值過大導(dǎo)致

86、電渦流測功機(jī)無法測量，所以為了讓電渦流測功機(jī)能正常的進(jìn)行測量，在電渦流測功機(jī)的前面要設(shè)計(jì)一個(gè)升速箱，用來給電機(jī)低速，被測變速器抵擋時(shí)的工況來增速降扭。根據(jù)發(fā)動機(jī)外特性曲線和電渦流測功機(jī)特性曲線比較可知，除了被測變速器一檔外的其他檔位，發(fā)動機(jī)外特性曲線可以完全被電渦流測功機(jī)特性曲線所覆蓋，所以，此變速箱可以設(shè)置兩個(gè)擋位，空擋和超速擋，發(fā)動機(jī)在一擋的轉(zhuǎn)速只能達(dá)到286r/min以上，所以此超速擋的傳動比可以設(shè)定為1/2=0.5即可。所以，可

87、設(shè)定此升速箱的超速擋傳動比為0.5。而直接擋傳動比為1。</p><p>　　7.2 升速箱的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　升速箱的布置結(jié)構(gòu)如下圖7.1所示：</p><p>　　圖7.1 升速箱的結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　7.3 升速箱的計(jì)算</p><p>　　合理的傳動方案首先應(yīng)滿足工作機(jī)的性能（例如傳遞功率、

88、轉(zhuǎn)速及運(yùn)動方式）的要求。另外，還要與工作重要條件（例如工作環(huán)境。工作場地、工作時(shí)間）相適應(yīng)。同時(shí)還要求工作可靠，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸緊湊，傳動效率高，使用維護(hù)方便，工藝性和經(jīng)濟(jì)性。合理安排和布置傳動順序是擬定傳動方案中的另外一個(gè)重要環(huán)節(jié)。</p><p>　　選定齒輪類型、精度等級、材料及齒數(shù)；按傳動方案，由于斜齒比直齒穩(wěn)定性好，所以選用斜齒圓柱齒輪傳動；根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-8，輕型汽車選用7級精度（GB 1009

89、5-88）；材料選擇。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12226-1989；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-1選擇小齒輪材料為灰鑄鐵HT350，硬度為270HBS,大齒輪材料為 灰鑄鐵HT350，硬度為230HBS。二者材料硬度差為40HBS。</p><p>　　選小齒輪齒數(shù)，大齒輪齒數(shù)取。</p><p>　　選取螺旋角。初選螺旋角。</p><p><b>　　按齒面接觸

90、強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p><p>　　按計(jì)算公式（式7.1）進(jìn)行計(jì)算，即:</p><p><b>　　式（7.1）</b></p><p>　　確定公式內(nèi)的計(jì)算數(shù)值：試選載荷系數(shù)；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-30選取區(qū)域系數(shù)；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-26查得則；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-7選取齒寬系數(shù)；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表查10-6得材料的彈性影

91、響系數(shù)；由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-21b按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限。</p><p>　　計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù)：=；；取接觸疲勞壽命；。</p><p>　　計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力：取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1。</p><p><b>　　式（7.2）</b></p><p><b

92、>　　式（7.3）</b></p><p><b>　　許用接觸應(yīng)力:</b></p><p><b>　　式（7.4）</b></p><p>　　試算小齒輪分度圓直徑，由計(jì)算公式7.1得</p><p><b>　　式（7.5）</b></p>

93、<p>　　計(jì)算圓周速度： 式（7.6）</p><p><b>　　計(jì)算齒寬及模數(shù):</b></p><p><b>　　式（7.7）</b></p><p>　　mm 式（7.8）</p><p>　　mm

94、 式（7.9）</p><p><b>　　式（7.10）</b></p><p><b>　　計(jì)算縱向重合度:</b></p><p><b>　　式（7.11）</b></p><p><b>　　計(jì)算載荷系數(shù)K：</b></p>&l

95、t;p>　　查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-2得使用系數(shù)， 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-8查得動載系數(shù)，由查《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-4和插值法得，查得，查得故載荷系數(shù)。</p><p>　　按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（10-10a）得</p><p>　　mm 式（7.12）</p><p><b>　　計(jì)算模數(shù)&

96、lt;/b></p><p>　　mm 式（7.13）</p><p><b>　　按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　式（7.14）</b></p><p><b>　　確定計(jì)算參數(shù)</b></p><p>

97、;<b>　　計(jì)算載荷系數(shù)</b></p><p><b>　　式（7.15）</b></p><p>　　根據(jù)縱向重合度，從圖10-28查得螺旋角影響系數(shù)</p><p><b>　　計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)</b></p><p><b>　　式（7.16）</b>

98、;</p><p><b>　　式（7.17）</b></p><p><b>　　查取齒形系數(shù)</b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》查得：,</p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-20a查得小齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度極限，大齒輪的彎曲強(qiáng)度極限；</p><p>　　由《

99、機(jī)械設(shè)計(jì)》圖10-18取彎曲疲勞壽命系數(shù)：，；</p><p>　　計(jì)算彎曲疲勞許用應(yīng)力：</p><p>　　取彎曲疲勞安全系數(shù)，得</p><p>　　Mpa 式（7.18）</p><p>　　Mpa 式（7.19）</p><p><b>　　查取應(yīng)力校正系數(shù)&

100、lt;/b></p><p>　　由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表10-5查得， </p><p>　　計(jì)算大小齒輪的并加以比較</p><p><b>　　式（7.20）</b></p><p><b>　　式（7.21）</b></p><p><b>　　大齒輪的數(shù)值大

101、</b></p><p><b>　　設(shè)計(jì)計(jì)算</b></p><p><b>　　式（7.22）</b></p><p>　　齒輪模數(shù)國家標(biāo)準(zhǔn)為GB1357-78：優(yōu)先選用模數(shù)：0.1mm、0.12mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.4mm、0.5mm、0.6mm、0.8mm、1mm

102、、1.25mm、1.5mm、2mm、2.5mm、3mm、4mm、5mm、6mm、8mm、10mm、12mm、 14mm、16mm、20mm、25mm、32mm、40mm、50mm。對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的法面模數(shù)，取mm，滿足彎曲強(qiáng)度。</p><p>　　為了同時(shí)滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度算得的分度圓直徑mm來計(jì)算應(yīng)有的齒數(shù)。于是由</p>

103、<p><b>　　式（7.23）</b></p><p><b>　　取，則 取。</b></p><p><b>　　幾何尺寸計(jì)算：</b></p><p><b>　　計(jì)算中心距：</b></p><p>　　mm 式（7

104、.24）</p><p>　　將中心距圓整為a=14mm。</p><p>　　按圓整后的中心距修正螺旋角</p><p><b>　　式（7.25）</b></p><p>　　因?yàn)橹蹈淖儾欢?，故參?shù)、、不必修正。</p><p>　　計(jì)算大、小齒輪的分度圓直徑</p><p

105、>　　mm 式（7.26）</p><p>　　mm 式（7.27）</p><p><b>　?。?）計(jì)算齒輪寬度</b></p><p><b>　　mm</b></p><p><b>　　圓整后取mm，mm</b><

106、;/p><p>　　但是由于加工需求所以將此輪的分度圓直徑選得大一點(diǎn)，為了加工方便小高速小齒輪選用分度圓直徑60mm，大圓分度圓直徑120mm,相應(yīng)的此輪寬mm，mm。最后進(jìn)行驗(yàn)算合格。另兩個(gè)齒輪的齒數(shù)和分度圓直接分別取z=30的a=90mm</p><p>　　表7.1高速級齒輪各參數(shù)</p><p><b>　　軸的設(shè)計(jì)計(jì)算：</b></

107、p><p>　　為了滿足扭矩要求，直接假設(shè)輸出扭矩為發(fā)動機(jī)最大扭矩74NM。選用材料20CrMnTi, 20CrMnTi是滲碳鋼,滲碳鋼通常為含碳量為0.17%-0.24%的低碳鋼.汽車上多用其制造傳動齒輪.是中淬透性滲碳鋼中Cr Mn Ti 鋼,其淬透性較高,在保證淬透情況下,具有較高的強(qiáng)度和韌性,特別是具有較高的低溫沖擊韌性.20CrMnTi表面滲碳硬化處理用鋼.良好的加工性,加工變形微小,抗疲勞性能相當(dāng)好.用途

108、:用于齒輪,軸類,活塞類零配件等.用于汽車,飛機(jī)各種特殊零件部位. 是性能良好的滲碳鋼，淬透性較高，經(jīng)滲碳淬火后具有硬而耐磨的表面與堅(jiān)韌的心部，具有較高的低溫沖擊韌性，焊接性中等，正火后可切削性良好。用于制造截面<30mm的承受高速、中等或重載荷、沖擊及摩擦的重要零件，如齒輪、齒圈、齒輪軸十字頭等。硬度：≤217HB, 抗拉強(qiáng)度σb (MPa)：≥1080(110), 屈服強(qiáng)度σs (MPa)：≥835(85)。</p>

109、;<p>　　計(jì)算基本直徑：,則mm,為了加工方便選擇dmin=35mm。</p><p><b>　　軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　1 2 3 4 5</p><p><b>　　圖7.2 軸的結(jié)構(gòu)</b></p>&

110、lt;p>　　1段：由于dmin=35,所以選擇此段尺寸為35mm。</p><p>　　2段：用于軸承的支撐，初選軸承，因?yàn)橛休S向力和徑向力故選圓錐滾子軸承，參照工作要求，根據(jù)d1=35mm，圓錐滾子軸承包括：單列圓錐滾子軸承(GB/T 297-1994)、雙列圓錐滾子軸承(GB/T 299-2008)、四列圓錐滾子軸承(GB/T 300-2008)，選軸承型號：GBT297-1994(32_52_14)

111、，其尺寸：d*D*T=32mm*52mm*14mm。</p><p>　　3段：此段軸用于安裝齒輪，取直徑為37mm。而知道齒寬為20mm，此段的長度還應(yīng)考慮換擋機(jī)構(gòu)，故取此段長度L=140mm</p><p>　　4段：此段與2段選擇方式相同</p><p>　　5段：此段要考慮承受的扭矩值T=260Nm,先選定此段d=30mm。</p><p

112、>　　對軸進(jìn)行強(qiáng)度和硬度的校核。完全滿足要求。</p><p>　　由于前面所選電動機(jī)的轉(zhuǎn)速無法達(dá)到發(fā)動機(jī)的最高轉(zhuǎn)速，所以需要做一個(gè)升速箱。根據(jù)總體的分析計(jì)算，升速箱需要的傳動比為i=2即可這跟電渦流測功機(jī)所需要的升速箱基本相同。所以升速箱的設(shè)計(jì)詳見電渦流測功機(jī)升速箱設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p><b>　　第8章 聯(lián)軸器</b></p><p

113、>　　聯(lián)軸器是用來聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動力傳動中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。一般動力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接。</p><p>　　聯(lián)軸器屬于機(jī)械通用零部件范疇，用來聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動力傳動中，

114、有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。一般動力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接，是機(jī)械產(chǎn)品軸系傳動最常用的聯(lián)接部件。20世紀(jì)后期國內(nèi)外聯(lián)軸器產(chǎn)品發(fā)展很快，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)如何從品種甚多、性能各異的各種聯(lián)軸器中選用能滿足機(jī)器要求的聯(lián)軸器，對多數(shù)設(shè)計(jì)人員來講，始終是一個(gè)困擾的問題。常用聯(lián)軸器有膜片聯(lián)軸器 ，齒式聯(lián)軸器，梅花聯(lián)軸器，滑塊聯(lián)軸器，鼓形齒式聯(lián)軸器，萬向聯(lián)軸器，安全聯(lián)

115、軸器，彈性聯(lián)軸器及蛇形彈簧聯(lián)軸器。</p><p>　　本實(shí)驗(yàn)臺的布置方案圖如下：</p><p>　　I II III IV V VI</p><p>　　圖8.1 微型貨車變速器性能實(shí)驗(yàn)臺布置方案</p><p><b>　　聯(lián)軸器的選用