汽車自救裝置的設(shè)計(jì)【9張CAD圖紙+PDF圖】

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卷筒螺栓的校核.436.4 本章小結(jié).44結(jié)論 45參考文獻(xiàn)46致謝.47附錄A.48附錄B.50第1章 緒 論1.1 汽車自救裝置的概況汽車自救裝置包括汽車電動(dòng)絞盤機(jī)，主要用于越野汽車、農(nóng)用汽車、ATV運(yùn)動(dòng)車、游艇、以及其它特別車輛。是車輛、船只的自我保護(hù)及牽引裝置，可在雪地、沼澤、沙漠、海灘、泥濘山路等惡劣環(huán)境中進(jìn)行車輛自救，并可能在其它條件下，進(jìn)行清障、拖拉物品、安裝設(shè)施等作業(yè)，是軍警、石油、水文、環(huán)保、林業(yè)、交通、公安、邊防、消防及其它野外運(yùn)動(dòng)不可缺少的安全裝置。目前常見的汽車自救裝置按絞盤原動(dòng)力的不同，主要有四種：電動(dòng)絞盤機(jī)，是最常見的絞盤機(jī)。依靠車輛自身的電力系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)絞盤，優(yōu)點(diǎn)：可以在車輛死火的情況下基本正常使用(這是它最大優(yōu)點(diǎn)是其他絞盤機(jī)無法比擬的），尤其對于水多的地區(qū)有很大優(yōu)勢，安裝簡單可以實(shí)現(xiàn)多位置安裝及迅速移位。缺點(diǎn)：不能維持長時(shí)間的使用（車輛自身電力系統(tǒng)局限性、自身易發(fā)熱等原因），大部分電動(dòng)絞盤機(jī)能提供的驅(qū)動(dòng)力較小，只能向一個(gè)方向施加力量（安裝于車前只能向前拉，安裝于后部只能向后拉）。PTO絞盤機(jī)，使用分動(dòng)箱輸出動(dòng)力為動(dòng)力源（POWER TAKE OFF），優(yōu)點(diǎn)：能持續(xù)提供較大的拉力，單次使用時(shí)間長（不存在發(fā)熱問題），可以提供多方向拉力（前、后、甚至左右），是軍用車輛或嚴(yán)肅的高性能越野最佳選擇。缺點(diǎn)：必須使用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力，即在發(fā)動(dòng)機(jī)因進(jìn)水等原因無法工作時(shí)無法使用；分動(dòng)箱失去絞盤機(jī)方向驅(qū)動(dòng)力時(shí)也無法使用。油壓絞盤機(jī)，使用車輛的動(dòng)力/助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)為其動(dòng)力源，使用助力轉(zhuǎn)向泵提供源動(dòng)力。優(yōu)點(diǎn)：安裝方便，由于其外部固定部分基本實(shí)現(xiàn)了通用化，甚至在野外即可實(shí)現(xiàn)互換，驅(qū)動(dòng)力界于電動(dòng)和PTO絞盤之間，發(fā)生高溫機(jī)會(huì)極其少見。缺點(diǎn)：和PTO絞盤機(jī)一樣，必須使用發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)力，即必須保持發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，且一旦動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)出現(xiàn)故障則無法使用（在部分越野情況下，動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)容易受到外界破壞）。車輪絞盤機(jī)，這是一種比較新的絞盤機(jī)系統(tǒng)，即由車輪軸提供驅(qū)動(dòng)力。原理是使用大部分越野車輪的6顆固定螺絲中的4顆以固定絞盤。優(yōu)點(diǎn)：安裝/拆卸極其簡便（和換輪胎是一個(gè)步驟），重量極輕（比任何一種其他絞盤機(jī)都輕，不會(huì)被前懸?guī)碇旅念~外重量），價(jià)格便宜，可提供前后雙方向拉力。缺點(diǎn)：目前我所知的缺點(diǎn)可以肯定的是由于其力量點(diǎn)是輪軸，所以位置太低，造成部分條件下無法使用，而且也必須使用發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力。1.2汽車自救裝置的發(fā)展在西方，陸軍每10輛四驅(qū)卡車就最少有一輛帶有汽車自救裝置，這還不包括工程部的回收車（回收車是一輛底盤由66、88重型卡車或者50噸以上的坦克改成的，它是帶有24個(gè)汽車電動(dòng)絞盤的大型工程車，專門營救在野外陷入深坑的卡車或坦克）。汽車自救裝置的重要性由此可見一斑。汽車自救裝置的歷史可追溯到第一次世界大戰(zhàn)期時(shí)期，由于當(dāng)時(shí)的道路條件極差，除了城市沒有正規(guī)的道路，戰(zhàn)場上充滿了泥濘和壕溝，汽車由于有差速的關(guān)系，很容易被陷在泥坑中或卡在壕溝上，影響了部隊(duì)的行進(jìn)速度。為了解決這個(gè)問題，技術(shù)人員想了許多方法，最后從碼頭使用的拖拽船舶絞盤機(jī)上得到了啟發(fā)，將其改在汽車上，并且以鏈條驅(qū)動(dòng)它，這個(gè)設(shè)計(jì)取得了成功。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，科技取得了飛速發(fā)展，大量軍用技術(shù)轉(zhuǎn)移到民用產(chǎn)品中。隨著越野車成為普通家家庭的代步工具和競技越野車運(yùn)動(dòng)的發(fā)展，汽車絞盤機(jī)作為越野車的重要組成部分成為了一種民用產(chǎn)品，并得到了很好的發(fā)展。19世紀(jì)60年代，電動(dòng)絞盤機(jī)開始發(fā)展，它的好處是重量輕，造價(jià)便宜，可自行拆卸改裝在不同型號的汽車車上，而且就算汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不能工作，絞盤機(jī)同樣可以運(yùn)作。電動(dòng)絞盤機(jī)的出現(xiàn)促進(jìn)了絞盤機(jī)的普及。絞盤機(jī)的種類很多，有電動(dòng)絞盤機(jī)、利用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械動(dòng)力帶動(dòng)的絞盤機(jī)以及用液壓泵操作的絞盤機(jī)等，越野者使用最多的要數(shù)電動(dòng)絞盤機(jī)了。電動(dòng)絞盤機(jī)是從汽車本身獲得動(dòng)力來驅(qū)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)絞索的。這種絞盤機(jī)很方便，因?yàn)榭梢哉驹谌魏蔚胤酵ㄟ^遙控器上的旋鈕進(jìn)行操縱。它最大的優(yōu)點(diǎn)就是只要電池還有電就可以使用。但是，絞盤機(jī)內(nèi)馬達(dá)的功率一般只有幾馬力，這么小功率的馬達(dá)何以能拖動(dòng)一輛沉重的汽車亦或是其它重物呢?秘密就在減速器的使用上。即便馬達(dá)只能發(fā)出較小之力，但減速器卻能將其轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)大之力。市場上大部分絞盤機(jī)都是使用行星齒輪做減速器。行星齒輪的優(yōu)點(diǎn)是體積較小而產(chǎn)生的減速比相對較大，而且齒輪的接觸點(diǎn)較多，使用壽命較長。絞盤機(jī)通常都安裝在較狹小的空間內(nèi)，因此越小越輕就越好。行星齒輪既能達(dá)到這一要求，同時(shí)又能產(chǎn)生較大的減速比，因此再理想不過了。絞盤機(jī)通常都安裝在較狹小的空間內(nèi)，因此越小越輕就越好。行星齒輪既能達(dá)到這一要求，同時(shí)又能產(chǎn)生較大的減速比。絞盤機(jī)的拖拉力量與絞盤拉出的長度有直接關(guān)系，在絞盤機(jī)剛拉時(shí)力量最大，其后絞盤每轉(zhuǎn)一圈，拉力便減小一些。絞索拉的越長拉力越弱。簡單地說，絞盤機(jī)內(nèi)部的工作機(jī)制是：從汽車來的電力首先帶動(dòng)馬達(dá)，而后馬達(dá)帶動(dòng)鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)，鼓輪又帶動(dòng)主動(dòng)軸，主動(dòng)軸再帶動(dòng)行星齒輪，進(jìn)而產(chǎn)生強(qiáng)大的扭力。隨后，扭力被傳回到鼓輪，鼓輪便帶動(dòng)絞盤機(jī)。馬達(dá)和減速器之間有一個(gè)離合器，能通過一個(gè)把手來開關(guān)。制動(dòng)單元在鼓輪內(nèi)，當(dāng)絞索繃緊時(shí)，鼓輪就自動(dòng)鎖住。在實(shí)際運(yùn)用中，有些輔助物品是安全順利使用絞盤機(jī)時(shí)必不可少的，如手套能安全保護(hù)手部。此外，如果要把絞盤機(jī)固定在一棵樹上，還需要一條帶子、一個(gè)U行吊耳以及一個(gè)緊線滑輪。帶子是用來固定支點(diǎn)的。其理想長度為1.52.0m;U形吊耳能夠?qū)^子與帶子及絞盤連接起來，所以最好多準(zhǔn)備幾種尺寸的吊耳；用雙線或三線，改變拖拉方向時(shí)，則需要一個(gè)緊線滑輪。操縱絞盤機(jī)簡而言之可分3個(gè)步驟：安裝、固定支點(diǎn)和拖拉。隨著中國經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的顯著提高，中國的汽車需求在不斷擴(kuò)大。有相關(guān)部門統(tǒng)計(jì)：2005年中國的汽車需求量為640萬臺，預(yù)計(jì)到今年將接近1500萬臺，相當(dāng)于目前全球汽車需求總量的四分之一。絞盤機(jī)的使用量也會(huì)隨之上升。此外，以前普通國民對絞盤的認(rèn)識十分的稀少，在他們的生活中，根本不會(huì)在意有沒有這樣一個(gè)小家伙。然而近年來，國民自駕出游的人數(shù)也與日俱增，絞盤機(jī)成了這些人不可缺少的工具。因此對于這一課題的研究具有良好的研究前景和積極的意義。1.3 汽車自救裝置的技術(shù)現(xiàn)狀通過對汽車自救裝置發(fā)展歷史的研究，可以清楚的知道其對汽車在野外工作有著重要的意義。隨著汽車工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)的汽車自救產(chǎn)品很多，例如汽車急救電源、汽車自用滅火機(jī)、汽車絞盤機(jī)等，其中汽車絞盤機(jī)是車輛在野外陷入困境時(shí)，所采用的最有效的一種自救工具。在現(xiàn)代工業(yè)中，電動(dòng)絞盤的使用十分廣泛，它在交通運(yùn)輸 、基建工地、林區(qū)等多種部門中發(fā)揮著巨大的作用。經(jīng)過近一個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，汽車絞盤機(jī)技術(shù)有了巨大的進(jìn)步。從最初的由船用絞盤機(jī)改裝而成，發(fā)展到現(xiàn)在的汽車專用電動(dòng)絞盤機(jī)。電動(dòng)絞盤機(jī)，各型四驅(qū)車幾乎都可以配上。工作在世界上路況最差地區(qū)的各型越野車，幾乎都裝有電動(dòng)絞盤機(jī)。而各項(xiàng)越野挑戰(zhàn)賽和拉力賽，更是聲明沒有絞盤機(jī)就不能參加比賽?？梢?，電動(dòng)絞盤對越野車的重要性?？紤]到我國幅員遼闊，地質(zhì)地貌復(fù)雜，山地、丘陵、沼澤、沙漠幾乎占了國土面積的一半，在野外生產(chǎn)作業(yè)過程中，車輛會(huì)經(jīng)常陷入困境，絞盤機(jī)的使用十分重要。因此，本課題所設(shè)計(jì)的絞盤機(jī)是針對上述地理?xiàng)l件下，中型越野車所使用的一種自救工具。同時(shí)，由于絞盤機(jī)構(gòu)在起重機(jī)中也發(fā)揮著不可忽視的作用。以越野車上最常用的電動(dòng)絞盤機(jī)為例,它主要有電動(dòng)機(jī)、鋼纜、絞盤鼓輪、導(dǎo)纜器、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、制動(dòng)系統(tǒng)、離合器、控制匣和控制器組成。電動(dòng)機(jī)由車輛的蓄電池帶動(dòng)，它將動(dòng)力傳遞給機(jī)械傳動(dòng)裝置，再帶動(dòng)絞盤鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)纏繞纜線;鋼纜最初的設(shè)計(jì)承載能力決定了它的直徑大小和長度，鋼纜纏繞在絞盤鼓輪上并穿過導(dǎo)纜器，其末端打成環(huán)狀以連接錨鉤；絞盤機(jī)鼓輪是一個(gè)纏繞鋼纜的圓柱形裝置，它由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，絞盤機(jī)圓筒可在遙控器的控制下改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向；當(dāng)使用絞盤有一定角度時(shí)，導(dǎo)纜器將引導(dǎo)鋼纜繞上絞盤機(jī)鼓輪，它將減少鋼纜回收時(shí)可能對絞盤機(jī)支架或保險(xiǎn)杠產(chǎn)生的危險(xiǎn)，往往固定安裝在絞盤架或保險(xiǎn)杠外；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)由行星齒輪構(gòu)成，它將電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)換為強(qiáng)大的牽引力，傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)使得絞盤機(jī)變得輕便，緊湊；制動(dòng)系統(tǒng)的作用是當(dāng)電動(dòng)機(jī)停止工作且鋼纜有負(fù)重時(shí)自動(dòng)鎖緊鼓輪，防止鋼纜松脫滑落，并將汽車拽在原地；離合器可以用手操作，改變鼓輪與傳動(dòng)系統(tǒng)的脫離或鎖止?fàn)顟B(tài)，從而改變鼓輪空轉(zhuǎn)或與傳動(dòng)系統(tǒng)鎖死的狀態(tài)；控制匣將汽車蓄電池的電力通過電磁線圈轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，使操作者能夠改變絞盤鼓輪的旋轉(zhuǎn)方向，有的絞盤機(jī)把控制匣固化于絞盤機(jī)結(jié)構(gòu)內(nèi)，有的則可獨(dú)立一體，按需要安裝在適當(dāng)位置，電動(dòng)絞盤機(jī)在高負(fù)荷下運(yùn)轉(zhuǎn)，因此控制匣使用了高負(fù)荷控制系統(tǒng)以應(yīng)付強(qiáng)大的電流；控制器插在絞盤機(jī)控制匣上，自由控制絞盤機(jī)鼓輪的旋轉(zhuǎn)方向。它可以使操作者在操作絞盤機(jī)時(shí)遠(yuǎn)離鋼纜，避免危險(xiǎn)。1.4 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容汽車自救裝置的設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的設(shè)計(jì)過程，其中包括對電動(dòng)機(jī)的選擇，聯(lián)軸器的選擇，行星齒輪減速器的設(shè)計(jì)和離合器的選擇，鋼絲繩的設(shè)計(jì)和計(jì)算校核。其設(shè)計(jì)成功與否直接影響汽車在危難時(shí)刻是否成功脫險(xiǎn)。設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容：本設(shè)計(jì)將參考現(xiàn)有電動(dòng)絞盤機(jī)的基本形狀，并根據(jù)設(shè)計(jì)要求查找相關(guān)資料進(jìn)行的設(shè)計(jì)，在選擇汽車自救裝置中的電動(dòng)機(jī)后，根據(jù)汽車自重選擇減速器，使之符合使用要求。最后進(jìn)行汽車自救裝置性能分析計(jì)算。在對各種結(jié)構(gòu)件進(jìn)行了分析計(jì)算后，運(yùn)用CAD繪制汽車自救裝置的整體圖及主要部件的零件圖。第2章 汽車自救裝置的方案選擇2.1動(dòng)力源的方案本次設(shè)計(jì)的汽車自救裝置的動(dòng)力源為直流電動(dòng)機(jī)，來使汽車自救裝置工作。汽車自救裝置主要由：直流電動(dòng)機(jī)、聯(lián)軸器、減速器、卷筒、離合器等組成。 在以前，汽車自救裝置的動(dòng)力源來源于二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)，但是隨著科學(xué)的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，由二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)所提供動(dòng)力的汽車自救裝置的缺點(diǎn)逐漸暴露出來。二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)使用的燃料是汽油，在特殊條件下工作時(shí)（如高原、高溫等環(huán)境），二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)工作的穩(wěn)定性差，燃料燃燒不充分，使輸出功率降低，而且不完全燃燒產(chǎn)生的廢氣，嚴(yán)重污染環(huán)境。但是，這些缺點(diǎn)在使用電動(dòng)機(jī)時(shí)，就不存在了。電動(dòng)機(jī)具有重量輕、體積小、攜帶方便等特點(diǎn)。而且，在包括高原、山區(qū)、沙漠等各種環(huán)境下都能保持穩(wěn)定良好的工作性能。因此，由蓄電池供電的汽車自救絞盤機(jī)，已經(jīng)成為汽車自救裝置發(fā)展的主要趨勢。在本設(shè)計(jì)中所選的電動(dòng)機(jī)型號為ZXQ-13.5/30.2.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的方案由于直流電動(dòng)機(jī)的輸出功率較小，無法拖動(dòng)沉重的汽車，要解決這個(gè)問題，必須使用減速器。要使電動(dòng)機(jī)輸出的扭力傳遞到減速器主動(dòng)軸，就必需有一個(gè)裝置將電動(dòng)機(jī)輸出軸與減速器主動(dòng)軸相聯(lián)，這個(gè)裝置我們采用了聯(lián)軸器。聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器、安全聯(lián)軸器、非機(jī)械式聯(lián)軸器等。由于我們設(shè)計(jì)需要的聯(lián)軸器，只需將兩根軸軸向連結(jié)，并且對工作溫度的要求較低兩軸之間無偏角，因此選擇剛性聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器的類型有:凸緣聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器、立式聯(lián)軸器等，及各種聯(lián)軸套。對設(shè)計(jì)所選用的聯(lián)軸器是凸緣聯(lián)軸器。這種聯(lián)軸器的優(yōu)點(diǎn)在于造價(jià)低，結(jié)構(gòu)簡單，拆裝和維護(hù)方便。減速器是汽車自救絞盤機(jī)中的重要組成部分，其功能是降速增扭，將直流電動(dòng)機(jī)工作產(chǎn)生的較小的扭力，轉(zhuǎn)化成能夠拖動(dòng)汽車的強(qiáng)大扭力。減速器工作時(shí)，將電動(dòng)機(jī)輸出軸的高轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)化成減速器輸出軸的較低轉(zhuǎn)速，并帶動(dòng)滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)，滾筒轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)與車相連的鋼絲繩，使其收回纏繞在滾筒上，從而使車輛脫離困境。汽車自救絞盤機(jī)的減速器是我們自己設(shè)計(jì)的，它是汽車自救裝置的重要組成部分。設(shè)計(jì)中首先要選擇減速器的類型，減速器按結(jié)構(gòu)分為圓柱齒輪減速器、圓錐齒輪減速器、蝸桿減速器、行星齒輪減速器等。由于汽車自救絞盤機(jī)所需的減速器，要具有傳動(dòng)比大、體積小、質(zhì)量輕等特點(diǎn)，否則無法滿足本設(shè)計(jì)的要求，因此選擇了行星齒輪減速器。行星齒輪減速器有三種類型：漸開線圓柱齒輪行星齒輪減速器，擺線針輪減速器，諧波傳動(dòng)減速器。其中，漸開線圓柱齒輪行星齒輪減速器，應(yīng)用范圍廣，維護(hù)方便，因此，在本設(shè)計(jì)中采用了漸開線圓柱齒輪行星齒輪減速器。根據(jù)本設(shè)計(jì)的要求，在設(shè)計(jì)減速器時(shí)，首先要考慮使其結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、傳動(dòng)比大。以NGWN型減速器為參照。通過計(jì)算，得出減速器的傳動(dòng)比為191.齒輪的材料均選用合金滲碳鋼淬火，因?yàn)槠渲谱鼾X輪的接觸疲勞極限較大。通過校核，本材料滿足技術(shù)要求。在機(jī)械工程中，離合器的用途十分廣泛，一般分為操縱離合器和自控離合器兩種。操縱離合器包括機(jī)械離合器、電磁離合器、液壓離合器和氣壓離合器；而自控離合器包括超越離合器、離心離合器和安全離合器。其中，機(jī)械離合器的應(yīng)用比較廣泛。它的類型有多種：片式離合器（干式單片、濕式單片、干式多片、濕式多片）、牙嵌離合器、齒式離合器、圓錐離合器、摩擦塊離合器、銷式離合器、鼓式離合器、鍵式離合器、扭簧離合器、漲圓離合器等，本設(shè)計(jì)所選用的離合器為牙嵌式離合器。牙嵌式離合器是由兩個(gè)端面上有牙的半離合器組成。半離合器上的牙形分為：三角形、矩形、梯形、鋸齒形、尖頂梯形等。三角形離合器用于傳遞較小轉(zhuǎn)矩，結(jié)合后不能自鎖；矩形牙結(jié)合后無軸向分力，但是不便于結(jié)合和分離，磨損后也無法補(bǔ)償；尖頂梯形牙結(jié)合比梯形牙結(jié)合容易，可以在較大轉(zhuǎn)速差下結(jié)合；鋸齒形牙只用于傳遞單向轉(zhuǎn)矩，與它們相比梯形牙能克服矩形牙的缺點(diǎn)，對稱的牙形能傳遞雙向轉(zhuǎn)矩，強(qiáng)度較高，具有自鎖功能，牙數(shù)較少，結(jié)合和脫開要比矩形牙容易，而且嚙合后的牙間間隙較小，用于傳遞較大轉(zhuǎn)矩的場合。我所設(shè)計(jì)的汽車自救絞盤機(jī)需要使用的離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，結(jié)構(gòu)簡單，而且有較高的強(qiáng)度要求，梯形牙離合器可以滿足設(shè)計(jì)要求，為此，選用梯形牙離合器。牙嵌式離合器是標(biāo)準(zhǔn)件，并且將離合器置于卷筒內(nèi)部，而與之相符的牙嵌式離合器的在機(jī)械手冊中的參數(shù)不能滿足設(shè)計(jì)需要，為此，我們專門設(shè)計(jì)了一款與卷筒相配套的牙嵌式離合器。根據(jù)軸頸，初定梯形齒離合器的尺寸；根據(jù)軸頸、傳遞的轉(zhuǎn)矩計(jì)算牙的外徑，平均直徑、牙寬、牙高、牙數(shù)等數(shù)據(jù)。最后，對所設(shè)計(jì)的離合器進(jìn)行強(qiáng)度校核。由于所設(shè)計(jì)的離合器傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，所以對離合器的強(qiáng)度要求較高。因此，選用離合器的材料為20SiMnVB，這種材料的屈服強(qiáng)度為980Mpa，符合強(qiáng)度要求。絞盤機(jī)的工作原理是：絞盤機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸上套一個(gè)中空齒輪作為太陽輪，通過少齒差行星輪、花鍵拉桿把動(dòng)力傳遞給卷筒，由卷筒帶動(dòng)鋼絲繩進(jìn)行牽引工作。其傳動(dòng)系統(tǒng)如圖所示。傳動(dòng)關(guān)系：電動(dòng)機(jī)-行星輪拉桿卷筒。圖2.1絞盤機(jī)傳動(dòng)原理圖1.電動(dòng)機(jī) 2.太陽輪 3.內(nèi)齒圈 4.外齒圈 5.拉桿花鍵 6.卷筒 7.離合器 8.行星齒輪減速器2.3本章小結(jié) 汽車自救裝置是一種小功率機(jī)械。它具有自己的作業(yè)特點(diǎn)，在工作環(huán)境惡劣，使汽車脫離險(xiǎn)況，要充分發(fā)揮汽車自救裝置的作用，在使用汽車自救裝置作業(yè)時(shí)，必須采用新的汽車自救裝置集材生產(chǎn)工藝。 第3章 電動(dòng)機(jī)的選擇 3.1 牽引力的確定 設(shè)計(jì)要求:3噸以下中型越野車，絞盤機(jī)的拉力設(shè)計(jì)原則一般是以車輛自重的1.5倍為宜。如3噸以下，以3噸為例，車輛自重3000KG，那么絞盤機(jī)的拉力應(yīng)不低于： F 30009.81.5=44100N (3.1)F F=44100N (3.2)3.2鋼絲繩的選擇與計(jì)算 鋼絲繩的選擇方法：由于絞盤機(jī)的使用范圍為質(zhì)量在滿載3噸以下的越野車，則鋼絲繩的使用范圍也為滿載質(zhì)量在3噸以內(nèi)的越野車。F=G=Mg=30009.8=29400N (3.3)F Fn式中： n安全系數(shù)，取4 F最大拉應(yīng)力，N F鋼絲繩最小破斷拉力，N所以，F(xiàn)294004=117600N參照起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊： 鋼絲繩選擇為：1（19）-10-2000-I-光-右交GB1102-74 將鋼絲繩的長度L定為30M.鋼絲繩最小直徑：d=c式中： d鋼絲繩最小直徑，mm s鋼絲繩最大工作靜拉力，N c選擇系數(shù)，它的取值與機(jī)構(gòu)工作級別和鋼絲抗拉強(qiáng)度有關(guān)，取0.085所以，d=0.085=15mm.根據(jù)傳動(dòng)要求，鋼絲繩直徑取11mm.3.3 電動(dòng)機(jī)的選擇 = (3.4)式中： 工作機(jī)總效率 離合器效率，取0.99 齒輪效率，取0.97 軸傳遞效率，取0.99所以，=0.990.970.99=0.87 工作機(jī)需要的功率P： P=FV/1000n (3.5)式中: F鋼絲繩最大拉應(yīng)力 V鋼絲繩速度，V=0.036m/s所以，P=294000.036/10000.94=1.12kw P=P/式中： P電動(dòng)機(jī)需要的功率 P工作機(jī)需要的功率所以，P=1.12/0.87=1.28kw n=601000V/D =6010000.036/3.14119 =5.78r/min式中： n電動(dòng)機(jī)提供轉(zhuǎn)速此電動(dòng)機(jī)為蓄電池供電的直流電動(dòng)機(jī)。根據(jù)電機(jī)修理實(shí)用技術(shù)數(shù)據(jù)手冊查。電動(dòng)機(jī)選為ZQX-13.5/30 P=1.35kw,V=24V，n=1300r/min外徑：120mm,長度：90mm,槽數(shù)：25 T=9.5510P/ T=9.55101.35/6.15=210N.m T=9.55101.35/1300=9.92N.m i=/ =1300/6.15=211式中： T工作機(jī)需要的功率 i總傳動(dòng)比3.4 本章小結(jié)汽車自救裝置主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、行星齒輪減速器、離合器、滾筒、鋼絲繩等部分組成。由行星輪傳動(dòng)組成。離合器采用拉桿上的花鍵嚙合的拉桿式。這樣通過行星輪達(dá)到了減少軸向間距的效果，使結(jié)構(gòu)簡單緊湊，抗沖擊強(qiáng)。第4章 減速器的設(shè)計(jì) 4.1傳動(dòng)形式的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)輸入?yún)?shù)：1.工作扭矩：378Nm。2.最大扭矩：540Nm。3.轉(zhuǎn)速范圍：0.2-2.5rpm。4.減速機(jī)速比：191:1按傳動(dòng)比為，根據(jù)漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造P38表4.1先選用行星輪個(gè)數(shù)np=3。表4.1漸開線齒輪行星傳動(dòng)的設(shè)計(jì)與制造行星輪數(shù)345NGW型(ibaH)Z1min1312.75.774.11812.86.074.32 采用一級NGW行星齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 4.2 行星輪傳動(dòng)條件行星齒輪傳動(dòng)效率是此種傳動(dòng)裝置的重要性能之一，行星傳動(dòng)各齒數(shù)不能隨意選取，必須根據(jù)行星傳動(dòng)的特點(diǎn)，滿足一定條件，才能進(jìn)行正常傳動(dòng)。這些條件是：1. 傳動(dòng)比條件(1) NGW型的傳動(dòng)比條件 ibaH=1-iHab=1+zb/za (4.1) zb=(ibaH-1)za(2) NW型的傳動(dòng)比條件 ibaH=1+zgzb/zazf=(zazf+zgzb)/zazf (4.2) (3) WW型、NN型的傳動(dòng)比條件 ibaH=1-zgzb/zazf=(zazf-zgzb)/zazf (4.3)2. 鄰接條件在行星傳動(dòng)中，為了提高承載能力，減少機(jī)構(gòu)尺寸，并考慮到動(dòng)力學(xué)的平衡問題，常在太陽輪與內(nèi)齒輪之間均勻、對稱地布置幾個(gè)行星齒輪。為使相鄰兩個(gè)行星齒輪不相互碰撞，要求其齒頂圓之間有一定的間隙，鄰接條件。設(shè)相鄰兩個(gè)行星輪中心之間的距離為L。最大行星輪齒頂圓直徑為dag，則鄰接條件為：Ldag。即 2aagsin/npdag 式中：np行星輪數(shù)目； aaga-g嚙合副中心距；dag行星輪g齒頂圓直徑。 相鄰兩行星輪間充許的最小間隙值可?。?（L-dag）min=0.5m (4.4)式中：m齒輪模數(shù)（mm）。 可得出按鄰接條件所充許的行星輪數(shù)目： np1時(shí)，第一個(gè)行星輪裝入并與兩個(gè)中心輪嚙合以后，兩個(gè)中心輪的相對位置就被決定了。若再要轉(zhuǎn)入其他行星輪，就必須滿足一定的條件。相鄰兩行星輪所夾的中心角為2/np。設(shè)第一個(gè)行星輪g1在位置1轉(zhuǎn)入并與兩中心輪嚙合。然后將行星架H順時(shí)針轉(zhuǎn)過2/np角度。即讓g1轉(zhuǎn)到位置。在這期間，中心輪a轉(zhuǎn)過的角度由傳動(dòng)比確定。也就是說中心輪a轉(zhuǎn)過的角度必須為其周節(jié)所對的中心角的整倍數(shù)M，即 zb/np=整數(shù) (4.9)綜上所述：一個(gè)行星輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)要滿足傳動(dòng)比條件，鄰接條件，同心條件，裝配條件這4個(gè)條件。4.3 計(jì)算及材料選擇在考慮到輪齒強(qiáng)度方面的要就而有不增大傳動(dòng)的尺寸和重量時(shí)，若承載能力取決于齒面接觸強(qiáng)度，則各輪齒數(shù)取較多齒數(shù)的組合方案是合理的；若承載能力取決于齒根彎曲強(qiáng)度，則各輪齒數(shù)取較少齒數(shù)的組合方案是適宜的。行星傳動(dòng)中，小齒輪的最大齒數(shù)Z1max應(yīng)保證齒輪有足夠的彎曲強(qiáng)度。小齒輪的硬度等于或大于齒輪的硬度。硬度200HBS，300HBS，45HRC是整體熱處理的硬度，60HRC是輪齒表面硬度。行星傳動(dòng)中小齒輪最小齒數(shù)Z1min，對于硬度小于350HBS的軟齒面，推薦Z1min17；硬度大于350HBS的硬齒面，推薦Z1min12。故根據(jù)絞盤機(jī)的工作扭矩和最大扭矩先選取材料：太陽輪和行星輪的材料為20CrMnTi，滲碳淬火回火處理，表面硬度57+4HRC，齒面接觸疲勞極限： Hlim=1450N/mm2 ， 齒根彎曲疲勞極限：太陽輪Flim=485N/mm2 ，行星輪Flim=349N/mm2 ， 內(nèi)齒圈材料為38GrMoAiA，氮化。接觸應(yīng)力極限為1282Mpa，彎曲應(yīng)力極限370Mpa。4.3.1 傳動(dòng)比選擇分配計(jì)算一般齒輪傳動(dòng),各齒輪的的軸線是固定不動(dòng)的,稱為定軸線傳動(dòng).如果在齒輪傳動(dòng)中有一根齒輪軸線是可動(dòng)的,則稱為行星齒輪傳動(dòng),也就是動(dòng)軸線傳動(dòng)。行星齒輪傳動(dòng)可以采用幾個(gè)行星齒輪，均勻承受載荷，提高承載能力。行星傳動(dòng)具有很多優(yōu)點(diǎn)，突出表現(xiàn)在：體積小、重量輕、速比范圍大，傳動(dòng)功率可從數(shù)瓦至數(shù)千瓦。此外，還可以利用運(yùn)動(dòng)的復(fù)合，如差動(dòng)行星齒輪來實(shí)現(xiàn)多種速比。因此在起重、礦山、冶金、輕化、建筑機(jī)械等部門得到廣泛應(yīng)用。但是行星傳動(dòng)的制造精度比一般齒輪傳動(dòng)要高。近來行星傳動(dòng)在結(jié)構(gòu)上采用浮動(dòng)機(jī)構(gòu)，使行星受力均勻，因此可降低加工精度。由于本設(shè)計(jì)中的減速器傳動(dòng)比較大， 取120， 為3 則：滿足同心條件；見起重機(jī)設(shè)計(jì)手冊；將各輪齒數(shù)定為,。 式中： 齒數(shù)。行星齒輪架固定時(shí)傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)中各齒輪副嚙合損失系數(shù)之比。齒面摩擦系數(shù)。齒輪A與齒輪B嚙合： 式中： 嚙合齒輪的齒數(shù)比。齒輪的材料選為合金滲碳鋼淬火 式中： 疲勞強(qiáng)度，許用接觸應(yīng)力。m暫取2。 式中： 載荷系數(shù),K=KaKu,取1。齒寬系數(shù)，取0.5，見機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表11-5取70mm計(jì)算齒輪尺寸齒輪A： 式中： 齒輪的分度圓直徑。齒輪的齒頂高。齒輪的齒根高。齒輪的齒頂高系數(shù)。齒輪的齒頂隙系數(shù)。齒厚。齒輪的齒根圓直徑。齒輪的基圓直徑。齒寬。 齒輪B: 齒輪D與齒輪E嚙合: m暫取2取70mm齒輪D: cos20 = 90.21mm S=e=3.14mm齒輪E: cos20=219.88mm S=e=3.14mm齒輪的校核: 見機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)118。 式中：彎曲應(yīng)力。安全系數(shù)，取1.1。 齒形系數(shù)，見機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖11.96。齒輪A：齒輪C:齒輪D:彎曲應(yīng)力， 齒形系數(shù)， 安全系數(shù)齒輪的彎曲強(qiáng)度符合要求。軸的設(shè)計(jì)： 見機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)142。根據(jù)表142，材料取40Cr，C取98。式中：C 常數(shù)。d 軸頸。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，取32，取32。的材料選為75號鋼，淬火中溫回火，見機(jī)械課程設(shè)計(jì)手冊表28式中： 許用切應(yīng)力。 安全系數(shù)。取30。4.3.2 選擇齒數(shù)齒型在考慮到輪齒強(qiáng)度方面的要就而有不增大傳動(dòng)的尺寸和重量時(shí)，若承載能力取決于齒面接觸強(qiáng)度，則各輪齒數(shù)取較多齒數(shù)的組合方案是合理的；若承載能力取決于齒根彎曲強(qiáng)度，則各輪齒數(shù)取較少齒數(shù)的組合方案是適宜的。行星傳動(dòng)中，小齒輪的最大齒數(shù)Z1max應(yīng)保證齒輪有足夠的彎曲強(qiáng)度。小齒輪的硬度等于或大于齒輪的硬度。硬度200HBS，300HBS，45HRC是整體熱處理的硬度，60HRC是輪齒表面硬度。行星傳動(dòng)中小齒輪最小齒數(shù)Z1min，對于硬度小于350HBS的軟齒面，推薦Z1min17；硬度大于350HBS的硬齒面，推薦Z1min12。故根據(jù)絞盤機(jī)的工作扭矩和最大扭矩先選取材料：太陽輪和行星輪的材料為20CrMnTi，滲碳淬火回火處理，表面硬度57+4HRC，齒面接觸疲勞極限： Hlim=1450N/mm2 ， 齒根彎曲疲勞極限：太陽輪Flim=485N/mm2 ，行星輪Flim=349N/mm2 ， 內(nèi)齒圈材料為38GrMoAiA，氮化。接觸應(yīng)力極限為1282Mpa，彎曲應(yīng)力極限370Mpa。齒形為漸開線直齒，外嚙合最終加工為磨齒，6級精度；內(nèi)嚙合最終加工為插齒，7級精度。 為提高齒輪承載能力，采用變位齒輪傳動(dòng)。4.3.3 齒輪計(jì)算4.2齒輪幾何參數(shù)ac傳動(dòng)變位系數(shù)之和1.197齒輪變位系數(shù)xa0.565內(nèi)齒圈變位系數(shù)xb0.632幾何參數(shù)計(jì)算工藝滾齒行星輪分度圓直徑d33端面壓力角at200行星輪頂高h(yuǎn)a2.152太陽輪齒根高h(yuǎn)f1.027內(nèi)齒輪根高h(yuǎn)f2.823行星輪齒高h(yuǎn)3.079太陽輪齒頂圓直徑da19.104內(nèi)齒輪頂圓直徑da82.96行星輪齒根圓直徑df31.146ac傳動(dòng)端面重合度1.11ac傳動(dòng)縱向重合度0ac傳動(dòng)總重合度1.11太陽輪當(dāng)量齒數(shù)Zva10內(nèi)齒圈當(dāng)量齒數(shù)Zvb51太陽輪公法線長度w7.432行星輪公法線長度w16.609內(nèi)齒輪圈公法線長度35.036行星輪弦齒厚3.042太陽輪弦齒厚2.954內(nèi)齒圈弦齒厚1.666查齒刀變位系數(shù)x00內(nèi)齒圈量柱測量距m0cb傳動(dòng)變位系數(shù)之和0行星輪變位系數(shù)xc0.632變位系數(shù)優(yōu)化方式自動(dòng)優(yōu)化太陽輪分度圓直徑d15內(nèi)齒圈分度圓直徑d84太陽輪齒頂高h(yuǎn)a2.052內(nèi)齒輪齒頂高h(yuǎn)a0.52行星輪齒根高h(yuǎn)f0.927太陽輪齒高h(yuǎn)3.079內(nèi)齒輪齒高h(yuǎn)3.348行星輪齒頂圓直徑da37.305太陽輪齒頂圓直徑df12.945內(nèi)齒圈輪齒頂圓直徑df89.645cb傳動(dòng)端面重合度1.547cb傳動(dòng)縱向重合度0cb傳動(dòng)總重合度1.547行星輪當(dāng)量齒數(shù)Zvc22太陽輪跨測齒數(shù)k2行星輪跨測齒數(shù)k4內(nèi)齒圈跨測齒數(shù)k8太陽輪弦齒厚2.199行星輪弦齒厚2.223內(nèi)齒圈弦齒厚0.517表4.3齒輪精度計(jì)算精度等級7-7-7太陽輪公法線長度下偏差-0.14行星輪公法線長度下偏差-0.14內(nèi)齒圈公法線長度下偏差0.14太陽輪齒厚下偏差-0.168行星輪齒厚下偏差-0.168內(nèi)齒圈齒厚下偏差-0.168行星輪齒距累積公差0.036太陽輪齒圈徑向跳動(dòng)公差0.036內(nèi)齒圈齒圈徑向跳動(dòng)公差0.036行星輪徑向綜合公差0.05太陽輪齒形公差0.011內(nèi)齒圈齒形公差0.011行星輪齒距極限偏差0.014太陽輪基節(jié)極限偏差0.013內(nèi)齒圈基節(jié)極限偏差0.013行星輪-齒徑向綜合公差0.02太陽輪公法線長度變動(dòng)公差0.028內(nèi)齒圈公法線長度變動(dòng)公差0.011行星輪齒向公差0.017中心距極限偏差0.017太陽輪公法線長度上偏差-0.084行星輪公法線長度上偏差-0.084內(nèi)齒圈公法線長度上偏差0.084太陽輪齒厚上偏差-0.112行星輪齒厚上偏差-0.112內(nèi)齒圈齒厚上偏差0.084太陽輪齒厚上偏差-0.112行星輪齒厚上偏差-0.112內(nèi)齒圈齒厚上偏差-0.112太陽輪齒距累積公差0.028內(nèi)齒圈齒距累積公差0.045行星輪齒圈徑向跳動(dòng)公差0.036太陽輪徑向綜合公差0.05內(nèi)齒圈徑向綜合公差0.05行星輪齒形公差0.011太陽輪齒距極限偏差0.014內(nèi)齒圈齒距極限偏差0.014行星輪基節(jié)極限偏差0.013太陽輪-齒徑向綜合公差0.02內(nèi)齒圈-齒徑向綜合公差0.024.3.4 材料選擇在考慮到輪齒強(qiáng)度方面的要就而有不增大傳動(dòng)的尺寸和重量時(shí)，若承載能力取決于齒面接觸強(qiáng)度，則各輪齒數(shù)取較多齒數(shù)的組合方案是合理的；若承載能力取決于齒根彎曲強(qiáng)度，則各輪齒數(shù)取較少齒數(shù)的組合方案是適宜的。行星傳動(dòng)中，小齒輪的最大齒數(shù)Z1max應(yīng)保證齒輪有足夠的彎曲強(qiáng)度。小齒輪的硬度等于或大于齒輪的硬度。硬度200HBS，300HBS，45HRC是整體熱處理的硬度，60HRC是輪齒表面硬度。行星傳動(dòng)中小齒輪最小齒數(shù)Z1min，對于硬度小于350HBS的軟齒面，推薦Z1min17；硬度大于350HBS的硬齒面，推薦Z1min12。故根據(jù)絞盤機(jī)的工作扭矩和最大扭矩先選取材料：太陽輪和行星輪的材料為20CrMnTi，滲碳淬火回火處理，表面硬度57+4HRC，齒面接觸疲勞極限： Hlim=1450N/mm2 ， 齒根彎曲疲勞極限：太陽輪Flim=485N/mm2 ，行星輪Flim=349N/mm2 ， 內(nèi)齒圈材料為38GrMoAiA，氮化。接觸應(yīng)力極限為1282Mpa，彎曲應(yīng)力極限370Mpa。4.4 校核齒輪表4.4齒輪幾何參數(shù)ac傳動(dòng)變位系數(shù)之和1.197齒輪變位系數(shù)xa0.565內(nèi)齒圈變位系數(shù)xb0.632幾何參數(shù)計(jì)算工藝滾齒行星輪分度圓直徑d33端面壓力角at200行星輪頂高h(yuǎn)a2.152太陽輪齒根高h(yuǎn)f1.027內(nèi)齒輪根高h(yuǎn)f2.823行星輪齒高h(yuǎn)3.079太陽輪齒頂圓直徑da19.104內(nèi)齒輪頂圓直徑da82.96行星輪齒根圓直徑df31.146ac傳動(dòng)端面重合度1.11ac傳動(dòng)縱向重合度0ac傳動(dòng)總重合度1.11太陽輪當(dāng)量齒數(shù)Zva10內(nèi)齒圈當(dāng)量齒數(shù)Zvb51太陽輪公法線長度w7.432行星輪公法線長度w16.609內(nèi)齒輪圈公法線長度35.036行星輪弦齒厚3.042太陽輪弦齒厚2.954內(nèi)齒圈弦齒厚1.666查齒刀變位系數(shù)x00內(nèi)齒圈量柱測量距m0cb傳動(dòng)變位系數(shù)之和0行星輪變位系數(shù)xc0.632變位系數(shù)優(yōu)化方式自動(dòng)優(yōu)化太陽輪分度圓直徑d15內(nèi)齒圈分度圓直徑d84太陽輪齒頂高h(yuǎn)a2.052內(nèi)齒輪齒頂高h(yuǎn)a0.52行星輪齒根高h(yuǎn)f0.927太陽輪齒高h(yuǎn)3.079內(nèi)齒輪齒高h(yuǎn)3.348行星輪齒頂圓直徑da37.305太陽輪齒頂圓直徑df12.945內(nèi)齒圈輪齒頂圓直徑df89.645cb傳動(dòng)端面重合度1.547cb傳動(dòng)縱向重合度0cb傳動(dòng)總重合度1.547行星輪當(dāng)量齒數(shù)Zvc22太陽輪跨測齒數(shù)k2行星輪跨測齒數(shù)k4內(nèi)齒圈跨測齒數(shù)k8太陽輪弦齒厚2.199行星輪弦齒厚2.223內(nèi)齒圈弦齒厚0.517 表4.5齒輪精度計(jì)算精度等級7-7-7太陽輪公法線長度下偏差-0.14行星輪公法線長度下偏差-0.14內(nèi)齒圈公法線長度下偏差0.14太陽輪齒厚下偏差-0.168行星輪齒厚下偏差-0.168內(nèi)齒圈齒厚下偏差-0.168行星輪齒距累積公差0.036太陽輪齒圈徑向跳動(dòng)公差0.036內(nèi)齒圈齒圈徑向跳動(dòng)公差0.036行星輪徑向綜合公差0.05太陽輪齒形公差0.011內(nèi)齒圈齒形公差0.011行星輪齒距極限偏差0.014太陽輪基節(jié)極限偏差0.013內(nèi)齒圈基節(jié)極限偏差0.013行星輪-齒徑向綜合公差0.02太陽輪公法線長變動(dòng)公差0.028內(nèi)齒圈公法線長變動(dòng)公差0.011行星輪齒向公差0.017中心距極限偏差0.017太陽輪公法線長度上偏差-0.084行星輪公法線長度上偏差-0.084內(nèi)齒圈公法線長度上偏差0.084太陽輪齒厚上偏差-0.112行星輪齒厚上偏差-0.112內(nèi)齒圈齒厚上偏差0.084太陽輪齒厚上偏差-0.112行星輪齒厚上偏差-0.112內(nèi)齒圈齒厚上偏差-0.112太陽輪齒距累積公差0.028內(nèi)齒圈齒距累積公差0.045行星輪齒圈徑向跳動(dòng)公差0.036太陽輪徑向綜合公差0.05內(nèi)齒圈徑向綜合公差0.05行星輪齒形公差0.011太陽輪齒距極限偏差0.014內(nèi)齒圈齒距極限偏差0.014行星輪基節(jié)極限偏差0.013太陽輪-齒徑向綜合公差0.02內(nèi)齒圈-齒徑向綜合公差0.02行星輪公法線長變動(dòng)公差0.0284.4.1 彎曲強(qiáng)度校核1） 查得： 2） 查得： 3） 查得： 查得： 4）查得：5） 查得：6） 查得：7）彎曲應(yīng)力8） 查得： 9） 查得：10） 查得：11） 12） 由表8-121查得：13） 因此，齒輪的彎曲疲勞強(qiáng)度通過。4.4.2 齒面疲勞強(qiáng)度校核表4.6齒面疲勞強(qiáng)度校核T=540N.m KA=1高速外嚙合接觸疲勞極限應(yīng)力(MPa)Hlim = 1450.00 1450.00許用接觸疲勞應(yīng)力(MPa)HP = 1450.80 1450.80計(jì)算接觸應(yīng)力(MPa)H = 971.38 971.38彎曲疲勞極限應(yīng)力(MPa)Flim = 400.00 280.00許用彎曲疲勞應(yīng)力(MPa)FP = 800.00 560.00計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力(MPa)F = 245.20 229.75彎曲強(qiáng)度安全系數(shù)SF = 3.26 2.44高速內(nèi)嚙合 接觸疲勞極限應(yīng)力(MPa)Hlim = 1450.00 750.00許用接觸疲勞應(yīng)力(MPa)HP = 1381.72 794.56計(jì)算接觸應(yīng)力(MPa)H = 414.44 414.44彎曲疲勞極限應(yīng)力(MPa)Flim = 280.00 255.00許用彎曲疲勞應(yīng)力(MPa)FP = 560.00 510.00計(jì)算齒根彎曲應(yīng)力(MPa)F = 213.26 209.174.5 齒輪聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)齒式聯(lián)軸器是由齒數(shù)相同SY-025-BY-1畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目審定表指導(dǎo)教師姓名臧杰職稱教授從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱汽車自救裝置的設(shè)計(jì)課題適用專業(yè)車輛工程課題類型Z 課題簡介：（主要內(nèi)容、意義、現(xiàn)有條件、預(yù)期成果及表現(xiàn)形式。）主要內(nèi)容：根據(jù)題目要求的3噸以內(nèi)的中型越野車的自救條件，確定實(shí)際需要的牽引力，確定參數(shù)，并完成汽車自救裝置的設(shè)計(jì)。另外，根據(jù)傳動(dòng)比的要求，完成減速機(jī)構(gòu)和離合器的計(jì)算及其選擇。意義：汽車自救裝置是汽車在野外遇到險(xiǎn)況時(shí)最有效的自救措施，其主要零件是減速機(jī)構(gòu)和卷筒，結(jié)構(gòu)相對簡單，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和選材中，了解其制造工藝，對產(chǎn)品的最終質(zhì)量具有十分重要的意義。現(xiàn)有條件：圖書資料及網(wǎng)絡(luò)資源。預(yù)期成果：完成汽車自救裝置的設(shè)計(jì)。表現(xiàn)形式：設(shè)計(jì)計(jì)算過程說明書及完整的設(shè)計(jì)圖紙。 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日教研室意見1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的符合度好較好一般較差2對學(xué)生能力培養(yǎng)及全面訓(xùn)練的程度好較好一般較差3選題與生產(chǎn)、科研、實(shí)驗(yàn)室建設(shè)等實(shí)際的結(jié)合程度好較好一般較差4論文選題的理論意義或?qū)嶋H價(jià)值好較好一般較差5課題預(yù)計(jì)工作量較大適中較小6課題預(yù)計(jì)難易程度較難一般較易 教研室主任簽字： 年 月 日系（部）教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)意見： 負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日注：課題類型填寫 W.科研項(xiàng)目；X.生產(chǎn)（社會(huì)）實(shí)際；Y.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)；Z.其它。SY-025-BY-2畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名李鑫院系汽車與交通工程學(xué)院專業(yè)、班級車輛07-2班指導(dǎo)教師姓名臧杰職稱教授從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱汽車自救裝置的設(shè)計(jì)一、 設(shè)計(jì)（論文）目的、意義以經(jīng)濟(jì)實(shí)用為目標(biāo)，解決現(xiàn)實(shí)問題；培養(yǎng)學(xué)生資料收集、調(diào)研分析的能力和方案設(shè)計(jì)的能力，綜合訓(xùn)練學(xué)生設(shè)計(jì)計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和繪圖能力，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力、工程實(shí)踐能力和商品意識。隨著汽車工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，國內(nèi)的汽車自救產(chǎn)品很多，例如汽車急救電源、汽車自用滅火機(jī)、汽車絞盤機(jī)等，其中汽車絞盤機(jī)是車輛在野外陷入困境時(shí)，所采用的最有效的一種自救工具。在現(xiàn)代工業(yè)中，絞盤機(jī)的使用十分廣泛，它在交通運(yùn)輸 、基建工地、林區(qū)等多種部門中發(fā)揮著巨大的作用。考慮到我國幅員遼闊，地質(zhì)地貌復(fù)雜，山地、丘陵、沼澤、沙漠幾乎占了國土面積的一半，在野外生產(chǎn)作業(yè)過程中，車輛會(huì)經(jīng)常陷入困境，絞盤機(jī)的使用十分重要。因此，本課題所設(shè)計(jì)的絞盤機(jī)是針對上述地理?xiàng)l件下，中型越野車所使用的一種自救工具。同時(shí)，由于絞盤機(jī)構(gòu)在起重機(jī)中也發(fā)揮著不可忽視的作用，對此，本課題也有較為詳盡的闡述。二、設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）1、設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容(1)掌握汽車自救絞盤機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理，繪出結(jié)構(gòu)原理簡圖。(2)確定主要零部件（齒輪、軸等）主要設(shè)計(jì)參數(shù)，并對關(guān)鍵部位進(jìn)行校核。(3)確定零部件結(jié)構(gòu)尺寸。 (4) 使用AutoCAD完成工程圖紙。(5)編寫設(shè)計(jì)說明書。2、技術(shù)要求（研究方法）（1）通過文獻(xiàn)資料收集，熟悉汽車絞盤機(jī)設(shè)計(jì)和CAD的有關(guān)理論知識，國內(nèi)外汽車設(shè)計(jì)方法和汽車計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r。實(shí)地到汽車廠等部門實(shí)習(xí)調(diào)查，了解絞盤機(jī)設(shè)計(jì)方法。（2）編寫課題研究大綱和開題報(bào)告。 （3）方案合理可行；確定主要零部件（齒輪、軸等）主要設(shè)計(jì)參數(shù)，并對關(guān)鍵部位進(jìn)行校核。確定零部件結(jié)構(gòu)尺寸。 （4）按進(jìn)度要求獨(dú)立完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，服從指導(dǎo)教師安排；完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)格式規(guī)范；方案選擇合理，具有可行性、經(jīng)濟(jì)性、適用性，設(shè)計(jì)思路清晰，符合實(shí)際，圖紙正確符合制圖標(biāo)準(zhǔn),內(nèi)容完整。設(shè)計(jì)和汽車計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的發(fā)展?fàn)顩r。三、設(shè)計(jì)（論文）完成后應(yīng)提交的成果1、畢業(yè)設(shè)計(jì)計(jì)算說明書（1.5萬字）；2、總裝圖，零件圖、部件圖共9張；四、設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)度安排（1）調(diào)研、資料收集，完成開題報(bào)告 第4周（3月24日3月30日）（2）參數(shù)選擇方案確定，列文稿大綱 第5周（4月1日4月7日）（3）設(shè)計(jì)計(jì)算 第6-7周（4月8日4月21日）（4）完成設(shè)計(jì)說明書，完成圖紙繪制 第8-13周（4月22日6月1日）（5）交稿，預(yù)答辯 第14周（6月2日6月8日）（6）設(shè)計(jì)審核、修改 第15-16周（6月9日6月22日）（7）畢業(yè)設(shè)計(jì)答辯 第17周（6月23日6月29日）五、主要參考資料1何治中 略論絞盤機(jī)處梗安全技術(shù)J勞動(dòng)保護(hù)科學(xué)技術(shù)，2005.2李志輝、尹自清、魏趙軍195輕型絞盤機(jī)的應(yīng)用J林業(yè)機(jī)械與木工技術(shù)設(shè)備，2007.3成大先主編.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊M.第四版.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2005.4楊文淵編. 簡明工程機(jī)械施工手冊M. 北京：人民交通出版社，2008.5陳兆明、白森主編. 實(shí)用起重工手冊M. 上海：上海交通大學(xué)出版社，2004.6機(jī)械設(shè)計(jì)手冊編委會(huì). 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊單行本聯(lián)軸器、離合器與制動(dòng)器M.機(jī)械工業(yè)出版社，2005.7楊文淵編. 起重吊裝常用數(shù)據(jù)手冊M.人民交通出版社，2006.六、備注指導(dǎo)教師簽字：年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日