汽車(chē)同步帶疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)

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畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙一、畢業(yè)論文題目汽車(chē)傳動(dòng)帶疲勞試驗(yàn)機(jī)二、研究的目的和意義（1）本課題研究目的：目前世界各國(guó)的汽車(chē)制造業(yè)和膠帶生產(chǎn)廠(chǎng)家都十分重視汽車(chē)傳動(dòng)帶的疲勞試驗(yàn)。同步齒型帶是一種兼有帶傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)的新型高效傳動(dòng)帶。隨著汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)更為緊湊、性能不斷提高,對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)中用來(lái)驅(qū)動(dòng)凸輪軸的汽車(chē)同步帶的質(zhì)量提出了更高的要求。為使同步帶能夠在汽車(chē)一定行駛里程之內(nèi)可靠地傳遞載荷而不損壞,必須對(duì)膠帶的壽命進(jìn)行比較準(zhǔn)確的估計(jì)。疲勞壽命指標(biāo)的準(zhǔn)確檢測(cè)可為膠帶生產(chǎn)廠(chǎng)家控制產(chǎn)品質(zhì)量、保證產(chǎn)品可靠性和穩(wěn)定性提供有力的保障。目前國(guó)內(nèi)膠帶生產(chǎn)企業(yè)對(duì)以切邊V帶、同步齒型帶、多楔帶為代表的新型傳動(dòng)帶在綜合使用性能、可靠性和疲勞壽命等方面還不能全面檢測(cè),尤其是疲勞試驗(yàn)。雖然相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)頒布,但是除了引進(jìn)的幾臺(tái)兩輪試驗(yàn)機(jī)外,符合疲勞試驗(yàn)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的汽車(chē)同步帶三輪疲勞試驗(yàn)設(shè)備在國(guó)內(nèi)還是空白。（2）本課題研究意義：利用微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)汽車(chē)傳動(dòng)帶疲勞試驗(yàn)機(jī)模擬加載的功能是對(duì)傳統(tǒng)試驗(yàn)技術(shù)和方法的進(jìn)一步改進(jìn)和完善。由計(jì)算機(jī)控制試驗(yàn)的全部過(guò)程并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、處理和分析，可以大大地提高試驗(yàn)的效率和試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性，減輕試驗(yàn)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。該技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)將進(jìn)一步促進(jìn)了機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)理論和功率分匯流理論的發(fā)展，同時(shí)對(duì)于改善我國(guó)現(xiàn)有齒輪產(chǎn)品試驗(yàn)的技術(shù)水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力都具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。完善的檢測(cè)手段是產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證。由于缺少疲勞試驗(yàn)機(jī),目前大多數(shù)膠帶生產(chǎn)企業(yè)沒(méi)有采用現(xiàn)行汽車(chē)同步帶國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的檢測(cè)手段。這也是我國(guó)膠帶工業(yè)落后的主要原因之一。三輪疲勞壽命試驗(yàn)機(jī)的研制成功將打破同步帶測(cè)試設(shè)備依賴(lài)進(jìn)口的局面,為國(guó)家節(jié)省大量外匯,對(duì)提高我國(guó)橡機(jī)行業(yè)的裝備水平,推動(dòng)整個(gè)橡膠傳動(dòng)帶行業(yè)的發(fā)展,從容面對(duì)加入WTO后進(jìn)口產(chǎn)品的挑戰(zhàn),有著重要的意義。三、傳動(dòng)試驗(yàn)機(jī)功能利用傳動(dòng)試驗(yàn)機(jī)可以對(duì)傳動(dòng)帶以及常規(guī)的機(jī)械傳動(dòng)裝置進(jìn)行多方面的試驗(yàn)測(cè)試。這些測(cè)試既可以是開(kāi)發(fā)性產(chǎn)品測(cè)試，又可以是系列產(chǎn)品性能的測(cè)試，通常進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目主要有以下幾個(gè)方面:A.空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)通過(guò)空運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證某些參數(shù)及功能是否符合設(shè)計(jì)指標(biāo)，檢查加工、裝配的質(zhì)量，從而找出設(shè)計(jì)、加工、安裝中存在的問(wèn)題，以便采取相應(yīng)措施加以改進(jìn)。B.負(fù)載試驗(yàn)通過(guò)承載性能試驗(yàn)，可以檢驗(yàn)其在承載時(shí)的工作性能，這樣可以對(duì)被試傳動(dòng)帶或傳動(dòng)裝置的真實(shí)工作性能加以檢驗(yàn)。C.疲勞壽命試驗(yàn)用來(lái)考核被試傳動(dòng)帶或傳動(dòng)裝置各傳動(dòng)元件的疲勞強(qiáng)度以及整機(jī)的使用壽命。D.噪聲、溫升和振動(dòng)試驗(yàn)通過(guò)試驗(yàn)來(lái)判定被試裝置的安裝調(diào)試精度及其內(nèi)部各零件之間的摩擦、磨損情況，檢驗(yàn)其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、加工安裝等環(huán)節(jié)的合理與否。E.超負(fù)荷試驗(yàn)用來(lái)確定被試裝置在過(guò)載情況下是否能正常工作以及過(guò)載解除后的性能是否仍符合技術(shù)要求。在生產(chǎn)實(shí)際中，還有許多其它的試驗(yàn)項(xiàng)目須根據(jù)需要進(jìn)行，限于篇幅本文不再介紹。四、機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)機(jī)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)（1）機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)機(jī)國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)機(jī)是對(duì)常見(jiàn)的傳動(dòng)部件和裝置如:鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、減速器、變速箱等進(jìn)行綜合性能測(cè)試的試驗(yàn)設(shè)備。通過(guò)試驗(yàn)來(lái)檢驗(yàn)傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)的合理性，加工、制造、裝配和調(diào)試的工藝性。國(guó)外較早地開(kāi)始了這方面的研究，如美國(guó)Gleason公司在五十年代就設(shè)計(jì)出了用輪系作為加載系統(tǒng)的傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的方案。比較著名的還有美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA)下屬的Lewis研究中心、前蘇聯(lián)中央機(jī)械制造與設(shè)計(jì)研究院、美國(guó)通用動(dòng)力公司、德國(guó)RENK公司、日本明電舍動(dòng)力公司、日本豐田汽車(chē)公司、美國(guó)伊利諾斯大學(xué)機(jī)械工程系、法國(guó)Skoda公司等。從試驗(yàn)臺(tái)方案的設(shè)計(jì)到最終的樣品制造他們都進(jìn)行了大量的研究工作，形成了系列化的設(shè)計(jì)模式。與國(guó)外相比，國(guó)內(nèi)對(duì)于傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)的研究起步相對(duì)較晚。研究工作始于八十年代初期。國(guó)內(nèi)較早從事這方面研究工作的主要單位有重慶大學(xué)、鄭州機(jī)械研究所、長(zhǎng)春汽車(chē)研究所、西安重型機(jī)械研究所、西安理工大學(xué)、合肥工業(yè)大學(xué)、四川工業(yè)學(xué)院、西安減速機(jī)廠(chǎng)、西安公路交通大學(xué)等單位。他們先后建立起了各種形式的傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，這些試驗(yàn)臺(tái)的建立從理論上和實(shí)踐上都取得了很大的進(jìn)步，積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，代表著我國(guó)機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)設(shè)備的發(fā)展水平。（2）機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)機(jī)發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代的機(jī)械傳動(dòng)試驗(yàn)機(jī)正朝著電封閉功率流式的方向深入發(fā)展。采用電封閉功率流的試驗(yàn)機(jī)易于控制，易于設(shè)計(jì)制造，各組成部分之間逐漸模塊化、單元化，以便于使用和維護(hù)。在其組成上，原動(dòng)機(jī)采用電動(dòng)機(jī)，負(fù)載裝置采用發(fā)電機(jī)。由于直流電動(dòng)機(jī)具有易于控制、運(yùn)行平穩(wěn)和機(jī)械特性硬等優(yōu)點(diǎn)，因此在電封閉試驗(yàn)臺(tái)中處于主導(dǎo)地位，作為負(fù)載的發(fā)電機(jī)也多采用直流發(fā)電機(jī)，直流發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能可以直接回饋給電動(dòng)機(jī)，不需要逆變環(huán)節(jié)。這樣就可以大大地簡(jiǎn)化試驗(yàn)臺(tái)的組成，降低系統(tǒng)的復(fù)雜程度。在控制系統(tǒng)上，早期建立的試驗(yàn)臺(tái)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的控制系統(tǒng)，僅靠機(jī)構(gòu)組合及傳動(dòng)零件間的嚙合作用來(lái)實(shí)現(xiàn)特定的加載功能。隨著加載技術(shù)的不斷發(fā)展，逐漸開(kāi)始采用繼電器控制來(lái)完成簡(jiǎn)單的控制操作?，F(xiàn)代傳動(dòng)試驗(yàn)機(jī)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論來(lái)實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)過(guò)程的自動(dòng)控制，如電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、力矩調(diào)節(jié)以及試驗(yàn)過(guò)程的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、保護(hù)等功能。在數(shù)據(jù)測(cè)量系統(tǒng)上，大多采用計(jì)算機(jī)自動(dòng)測(cè)量技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)采集，如湘儀動(dòng)力測(cè)試儀器廠(chǎng)生產(chǎn)的以Z80計(jì)算機(jī)為核心的JXW-1型機(jī)械效率儀，其它還有用APple計(jì)算機(jī)、單板機(jī)、單片機(jī)為核心的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。四、方案擬訂（1）試驗(yàn)機(jī)基本結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1）驅(qū)動(dòng)裝置2）加載裝置3）測(cè)量裝置4）被試裝置（2）封閉功率流式試驗(yàn)機(jī)設(shè)計(jì)從原動(dòng)機(jī)發(fā)出的功率可以部分地反饋回原動(dòng)機(jī)，既達(dá)到了加載的目的，又實(shí)現(xiàn)了節(jié)能，節(jié)能效果可達(dá)50%以上，因而它適用于較大功率的被試裝置進(jìn)行長(zhǎng)期的運(yùn)轉(zhuǎn)試驗(yàn)。五、進(jìn)度安排 4月10日 4月24日 搜集資料、調(diào)研、外文翻譯 4月25日4月30日 確定總體方案 5月8日5月15日 總裝圖設(shè)計(jì) 5月16日5月31日 零部件設(shè)計(jì)、計(jì)算 6月1日 6月15日 繪制CAD圖 6月16日6月20日 整理說(shuō)明書(shū) 6月21日6月30日 檢查、修改準(zhǔn)備答辯六、參考文獻(xiàn)1 于駿一.鄒青主編.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ)（第一版），北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20042 章躍主編.機(jī)械制造專(zhuān)業(yè)外語(yǔ)，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20043 王振華主編.實(shí)用軸承手冊(cè)，上海：上海科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社，19914 劉鴻文主編.材料力學(xué)（第四版），北京：高等教育出版社，20045 溫建民，于廣濱主編.Pro/E中文野火版產(chǎn)品設(shè)計(jì)應(yīng)用范例，北京：清華大學(xué)出版社，20066詹友剛主編.Pro/E中文野火版2.0快速入門(mén)教程，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20067 金鑫，賈長(zhǎng)治，陳雪梅編.Pro/E Wildfire3.0中文版機(jī)械設(shè)計(jì)專(zhuān)家指導(dǎo)教程，北京：機(jī)械工業(yè)出版社，20068 朱家誠(chéng)主編.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)，合肥：合肥工業(yè)大學(xué)出版社，20059 馮世金.我國(guó)切邊式汽車(chē)V帶的質(zhì)量水平分析J.膠帶工業(yè)，2002,(2):5610 秦書(shū)安.帶傳動(dòng)技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展前景J.機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，2002,(6):4111 葉鼎銓.玻璃纖維在汽車(chē)中的應(yīng)用增長(zhǎng)J建材工業(yè)信息， 2002,(3):2312 吳貽珍.氫化丁腈橡膠及其在汽車(chē)傳動(dòng)帶中的應(yīng)用J.橡膠工業(yè)，2002,(5):1613 Janssen 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