533 液壓機械傳動無級變速箱閉式實驗臺說明書（有cad原圖）
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液壓機械傳動無級變速箱閉式實驗臺設計
摘要
車輛變速箱的生產(chǎn)廠商在總裝完成之后必須進行性能檢驗，以避免在擁護使用過程中出現(xiàn)質(zhì)量問題。利用加載實驗臺作為變速箱的性能檢驗設備，更接近變速箱的實際使用工況。 液壓機械傳動無級變速箱閉式實驗臺是對車輛變速箱進行測試與研究的關(guān)鍵設備，同發(fā)達國家相比我國在這方面的裝備水平尚有較大差距。而購買國外昂貴的成套設備有受資金的限制。因此為了適應車輛技術(shù)發(fā)展的需要，設計開發(fā)一種性能好的變速箱加載實驗臺非常重要。實驗臺根據(jù)加載部件同，可分為液壓加載、電加載等。如果加載元件是液壓泵。介質(zhì)是液壓油，則稱為液壓加載。液壓加載因為加載功率大。成本低等優(yōu)點，非常適合在大批量生產(chǎn)變速箱部件的的出廠實驗臺上。
本文論述了汽車關(guān)鍵部件之一的變速箱的出廠實驗臺的研制，重點闡述了液壓加載的原理，加載功率和扭矩的計算及液壓元件的選擇和液壓加載實驗臺的結(jié)構(gòu)特點。此實驗臺可以完成對新型變速箱性能實驗和汽車、拖拉機的燃油經(jīng)濟性的測試等。
關(guān)鍵詞：變速箱、實驗臺、液壓加載
Stepless closing type design of platform of experiment of gearbox of mechanical drive of the hydraulic pressure
Abstract
The production firm of the vehicle gearbox must carry on performance to examine after finishing in assembly, in order to avoid presenting quality problems while users use. Utilize and load the laboratory bench and examine the equipment as the performance of the gearbox, the reality closer to the gearbox uses the operating mode. The stepless gearbox closing type laboratory bench of mechanical drive of the hydraulic pressure is the key equipment tested and studied to the vehicle gearbox, compared with developed country still there is greater disparity in the equipment in this respect of our country. And buy the foreign and expensive complete sets and is restricted by fund. So in order to meet the needs of vehicle technical development, it is very important to design and develop a kind of of good performance gearbox and load the laboratory bench. It is according to loading in laboratory bench part with,it is load , not loading etc. after electricity not to can divide into by hydraulic pressure. If it is a hydraulic pump to load the component. The medium is the hydraulic oil, called the hydraulic pressure to load. The hydraulic pressure loads and loads the power largly. The low grade advantage of the cost, is very suitable for the laboratory bench of the factory of appearing producing part of the gearbox in enormous quantities.
This text expound the fact automobile , one of key part gearbox produce reseach , factory of laboratory bench, explain hydraulic pressure with year principle especially , load power and calculation and choice and hydraulic pressure with laboratory bench of year structure characteristic , hydraulic pressure of component of torsion. This laboratory bench can finish economic test of fuel to new-type gearbox performance experiment and automobile , tractor ,etc. .
Keyword: The gearbox , laboratory bench , hydraulic pressure loading
目 錄
目錄
前言―――――――――――――――――――――
第一章 方案的分析與選擇―――――――――――
§1.1 汽車變速器系統(tǒng)綜合試驗臺研究的依據(jù)―――
§1.2 汽車變速器系統(tǒng)綜合試驗臺的構(gòu)成―――――
§1.3 方案分析――――――――――――――――
§1.3.1 開放式試驗臺―――――――――――
§1.3.2封閉式試驗臺―――――――――――
§1.3.3 機械封閉式試驗臺―――――――――
§1.3.4液壓加載封閉式試驗臺―――――――
§1.4方案的選擇―――――――――――――――
第二章 變速箱試驗臺構(gòu)件的選型分析――――――
§2.1原動機―――――――――――――――――
§2.2加載裝置――――――――――――――――
§2.2.1泵的選擇―――――――――――――
§2.2.2馬達的選擇――――――――――――
§2.2.3變量泵定量馬達變速控制油路――――
§2.3變速箱試驗臺扭矩傳感器的選擇――――――
§2.4液壓系統(tǒng)構(gòu)件的選擇：――――――――――
§2.4.1液壓泵液壓馬達系統(tǒng)管徑的選擇――――
§2.4.2. 液壓泵液壓馬達系統(tǒng)管接頭選擇―――
§2.4.3油箱的計算―――――――――――――
§2.4.4．液壓系統(tǒng)濾油器的選擇―――――――
§2.4.5.連軸器的選擇――――――――――――
第三章升速箱的設計計算―――――――――――
§3.1升速箱的必要性和齒輪的配齒―――――――
前言
21世紀是汽車工業(yè)飛速發(fā)展的時代，汽車工業(yè)逐步成為許多國家的支柱產(chǎn)業(yè)，為了控制汽車的品質(zhì)，勢必對其總成及零部件提出更嚴格的要求，變速器是汽車傳動系中一個重要的總成，為了對變速器產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和零部件的性能、壽命進行測試和分析，為產(chǎn)品設計和質(zhì)量的評估提供可靠的科學依據(jù)，縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期和提高產(chǎn)品質(zhì)量。因此。對汽車變速器系統(tǒng)綜合實驗臺的研究有特別重要的意義。同發(fā)達的國家相比我過在這方面的裝備水平尚有較大的差距。國外較早地開始了這方面的研究，如除美國Gleason公司在五十年代就設計出的用輪系作為加載系統(tǒng)的傳動實驗臺的方案之外，比較著名的還有美國國家航天航空局（NASA）下屬的Lewis研究中心、前蘇聯(lián)中央機械制造與設計研究院、美國通用動力公司、德國RENK公司、日本明電舍動力公司、日本豐田汽車公司、美國伊利諾斯大學機械工程系、法國Skoda公司等。從實驗臺的設計到最終的樣品制造他們都進行了大量的研究工作，形成了系列化的設計模式。
與國外相比，國內(nèi)對于傳動實驗臺的研究起步相對比較晚。研究工作始于八十年代初期。國內(nèi)較早從事這方面研究工作的主要有北京理工大學、重慶大學、鄭州機械研究所、長春汽車研究所、西安重型機械研究所、西安理工大學、合肥工業(yè)大學、四川工業(yè)學院、西安減速機廠、西安公路交通大學等單位。他們先后建立起了各種形式的傳動實驗臺，這些實驗臺的建立從理論上和實踐上都取得了很大的進步，積累了豐富的經(jīng)驗，代表著我國機械傳動實驗設備的發(fā)展水平。
常見的車輛傳動實驗臺一般都有驅(qū)動裝置、加載裝置、測量裝置、被試裝置等四部分組成。實驗動力由驅(qū)動裝置發(fā)出，經(jīng)測量裝置、被試裝置傳遞到加載裝置。測量裝置用來測量出動力傳遞過程中一些基本機械參量，主要有轉(zhuǎn)速、扭矩，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后可得到系統(tǒng)的功率、效率等。通常用作驅(qū)動裝置的有發(fā)動機、電動機等；用作測量裝置的為轉(zhuǎn)速-扭矩傳感器；用作加載裝置的有齒輪箱、發(fā)電機、液壓缸、磁粉制動器、電渦流測功機等加載裝置。
第一章方案的分析與選擇
§1.1 汽車變速器系統(tǒng)綜合試驗臺研究的依據(jù)
汽車變速器系統(tǒng)綜合試驗臺的研究必須滿足國家及行業(yè)對汽車變速器性能試驗的要求,其依據(jù)的標準主要有:
a.QCT568-1999 汽車機械變速器臺架試驗方法
b.ZBT21005-1985 微型貨車變速器臺架試驗方法
c.QCT29110-1993 汽車變速器分動及其齒輪質(zhì)量分等§1.2 汽車變速器系統(tǒng)綜合試驗臺的構(gòu)成
依據(jù)QCT568-1999《汽車機械變速器臺架試驗方法》和ZBT21005-1985《微型貨車變速器臺架試驗方法》等標準中對汽車變速器的試驗規(guī)定,我們可以把汽車變速器系統(tǒng)綜合試驗臺分為以下兩個
臺架:
A臺架:變速器性能、齒輪疲勞試驗臺
B臺架:變速器靜扭強度試驗臺
上述A臺架、B臺架所必須完成的試驗項目為:
A臺架:完成變速器以下試驗項目:①測試傳動效率;②噪聲測試;③齒輪疲勞強度試驗;④潤滑試驗。
B臺架:完成變速器靜扭強度試驗。
其中,B臺架結(jié)構(gòu)比較簡單,用扭力試驗機即可完成,本文對其將不作分析研究。汽車變速器系統(tǒng)綜合試驗臺的重點是A臺架,即變速器性能、齒輪疲勞試驗臺,因此,我們有必要對其關(guān)鍵問題進行分析研究。
汽車變速器系統(tǒng)綜合試驗臺主要由機械和電氣控制兩大部分構(gòu)成,其電氣控制部分可采用計算機測控系統(tǒng),主要以模塊化設計為基礎,由主機、通訊控制器及功能子系統(tǒng)構(gòu)成,可以完成人機對話、作業(yè)調(diào)度、參數(shù)預置、工況設定和打印結(jié)果等功能。電氣控制部分將另行分析研究,本文暫不作分析研究,只對其關(guān)鍵的機械硬件部分進行分析研究。
§2.1 方案分析
汽車在行駛過程中,隨著路面、載荷、車速等因素的變化,變速器所傳遞的扭矩與轉(zhuǎn)速也是變化的。因此,試驗臺應具備轉(zhuǎn)速、載荷(扭矩)可變化的條件,且其轉(zhuǎn)速、載荷(扭矩)的變化應是可單獨調(diào)節(jié)的。汽車變速器性能、齒輪疲勞試驗臺的種類主要分為開放式試驗臺和封閉式試驗臺兩種。
§2.1.1 開放式試驗臺
開放式試驗臺是最先出現(xiàn)的一種試驗臺,它的主要結(jié)構(gòu)
圖1－1開放式試驗臺主要結(jié)構(gòu)原理示意圖
各部分的組成及功用為:
a.動力區(qū)由電機(或內(nèi)燃機)、調(diào)速器及附屬裝置組成,它負責向系統(tǒng)提供動力(功率),其中包括轉(zhuǎn)速和扭矩;
b.試驗區(qū)是由被測裝置、變速器、扭矩轉(zhuǎn)速測量裝置以及其它一些測量裝置組成;
c.模擬負載區(qū)主要由測功機(也可以是發(fā)電機、磁粉制動器等)及附屬裝置組成。
開放式試驗臺整套系統(tǒng)的工作原理及工作過程比較簡單,整套設備的技術(shù)含量低,制造成本相對較低,它的致命弱點是該臺架需要大功率動力(驅(qū)動電機或內(nèi)燃機),能量無法反饋使用,因此,其試驗成本相對于后面所述的封閉式試驗臺來說較高,而在變速器試驗項目中包括的疲勞壽命試驗,它屬于一長時間的試驗項目,因此,功率的消耗就成為一個必須考慮的問題。
§2.1.2封閉式試驗臺
封閉式試驗臺分為電力封閉式試驗臺、機械封閉式試驗臺、液壓加載封閉式試驗臺。
電力封閉式試驗臺
a.交流電力封閉試驗臺
交流電力封閉式試驗臺是在上述開放式試驗臺的基礎上發(fā)展起來的試驗設備,主要結(jié)構(gòu)原理如圖1－2所示。從圖中可以看出,交流電力封閉式試驗臺的設計思想就是在原有開放式試驗臺的基礎上加一套動力回收裝置,將系統(tǒng)消耗的能量通過電網(wǎng)加以回收,從而降低試驗能耗。但由于動力回收技術(shù)是一項專業(yè)性非常強的技術(shù),整套裝置的成本非常高,又由于回收過程的回收效率的影響以及其動力區(qū)仍然需要較大的動力,所以很難達到比較理想的狀況。
圖1－2交流電力封閉式試驗臺主要結(jié)構(gòu)原理
b.直流電力封閉式試驗臺
直流電力封閉式試驗臺是在上述交流電力封閉式的基礎上發(fā)展起來的試驗設備,主要結(jié)構(gòu)原理如圖1－3所示。
圖1－3直流電力封閉式試驗臺主要結(jié)構(gòu)原理
從圖1－3中可以看出,直流電力封閉式試驗臺的設計思想就是在原交流電力封閉式的基礎上采用直流驅(qū)動電機,將發(fā)電機負載發(fā)出的電能反饋回直流電機加以回收,形成封閉的功率流,從而降低試驗能耗。該試驗臺架結(jié)構(gòu)比較簡單,能量反饋利用,節(jié)能效果也比較好,所以它是一較好的選擇方案。
§2.1.3 機械封閉式試驗臺
開放式試驗臺與電力封閉式試驗臺所秉承的都是同一種設計思路。在所有的汽車變速器試驗臺中,機械封閉式試驗臺可謂獨樹一幟,它摒棄了以往的思維模式,從一個全新的視角對試驗臺進行設計,同其它類型的汽車變速器試驗臺相比,它的特點是技術(shù)先進、造價適中。從圖中可以看出,交流電力封閉式試驗臺的設結(jié)合行業(yè)試驗標準QCT568-1999《汽車機械變速器臺架試驗方法》,圖1－4是一套典型的機械封閉式試驗臺結(jié)構(gòu)原理示意圖。
圖1－4 機械封閉式試驗臺結(jié)構(gòu)原理示意圖
§2.1.4液壓加載封閉式試驗臺
在液壓加載試驗臺上，電機通過連軸器把動力傳到液壓泵，液壓泵把機械能轉(zhuǎn)化為液壓能傳給液壓馬達，馬達的動力通過變速箱再傳給液壓泵，泵在把馬達的機械能轉(zhuǎn)化為液壓能輸回給液壓馬達完成能量的封閉。系統(tǒng)的載荷由液壓系統(tǒng)設定。由于加載元件是液壓泵，加載介質(zhì)是液壓油，所以稱為液壓加載。圖1－5是一套典型的液壓加載閉式試驗臺的結(jié)構(gòu)原理示意圖
圖1－5是閉式液壓加載試驗臺結(jié)構(gòu)原理
§3.1方案的選擇
由以上的分析可以看出開放式試驗臺雖然系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，但是系統(tǒng)輸入的試驗功率幾乎全部被加載裝置所消耗，耗能大，不宜進行大功率的加載試驗。所以本設計選用閉式試驗臺。而閉式試驗臺中機械封閉功率流式試驗臺加工量大，機械結(jié)構(gòu)復雜，傳動效率低，能量損耗大，且在運轉(zhuǎn)中改變載荷不宜實現(xiàn)，轉(zhuǎn)矩不容易控制、試驗性能不夠穩(wěn)定、通用性較差。故采用液壓加載式封閉試驗臺。液壓加載封閉試驗臺的加載范圍大，它不僅適用于變速箱的試驗，而且適用于驅(qū)動橋的疲勞試驗。由于采用的封閉式設計，能量損失少，適合長時間的試驗。液壓加載可以實現(xiàn)較大的加載功率，利用液壓加載控制系統(tǒng)可以在加載過程中改變載荷.故采用液壓加載式試驗臺。
第二章變速箱試驗臺構(gòu)件的選型分析
§4.1原動機
試驗臺原動機可采用電動機或者發(fā)動機。電動機具有易于控制、運行平穩(wěn)和機械特性硬等優(yōu)點。且采用電動機其噪聲較小，對工作環(huán)境污染??；調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)速；啟動、制動和過載轉(zhuǎn)矩大；易于控制，可靠性較高。另外，采用電動機可以較好的應用電子技術(shù)和現(xiàn)代控制理論來實現(xiàn)試驗過程的自動控制，如電動機的啟動、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)、力矩調(diào)節(jié)以及試驗過程的自動監(jiān)測、保護等功能。
原動機采用內(nèi)燃發(fā)動機，可以直接將要與原變速器配套使用的單片機等控制系統(tǒng)用于變速傳動系統(tǒng)的性能測試，發(fā)動機本身的工作狀態(tài)的變化較電動機更能接近實際。但發(fā)動機本身的工作狀態(tài)將對整個測試系統(tǒng)的測試精度及測試的可重復性帶來極大的影響，發(fā)動機本身較電動機的可控性較差，噪聲高，對環(huán)境污染嚴重。由以上分析可知，電動機機械特性硬，調(diào)速性能好，調(diào)速控制方便易實現(xiàn)，是一種較好的動力驅(qū)動源。
電動機的選擇：任務書要求試驗臺吸收功率是200KW，所以電機的功率應該在200KW以下，初步選定為Y系列防護式三相異步電動機，型號為Y315M11－4。
型號
額定功率（KW）
最高轉(zhuǎn)速(R/MIN)
額定電流(A)
效率%
功率因數(shù)
額定轉(zhuǎn)矩
噪聲(DB)
重量(kg)
Y315M11-4
185
1700
7
91.5
0.88
7.0
Y系列電機為一般用途電機，適用用于對拖動無特殊要求的機械設備，如金屬切削機床、泵等。該電機的額定電壓為380V，額定頻率為50HZ，一般有一個軸伸。
§4.2加載裝置
§4.2.1泵的選擇：
根據(jù)任務書的要求，實驗臺的吸收功率要達到200KW。也就是說身為加載裝置的泵的輸入功率要大于200KW才能吸收掉。我選用的泵是陜西中大機械集團液壓技術(shù)工程有限責任公司的邁索瑞（Messori）牌液壓泵和液壓馬達。該公司的產(chǎn)品是原裝進口，質(zhì)量可以保證。
液壓傳動系統(tǒng)的兩個主要部件為：液壓泵和液壓馬達。液壓泵把機械能轉(zhuǎn)換成液壓能傳送到馬達上，馬達有把液壓能轉(zhuǎn)換成機械能，最終完成功率的傳遞。液壓傳動系統(tǒng)可以無級控制速度和方向，操作者可用一個手柄完全控制系統(tǒng)，進行啟動、停止、前進或者后退。該手柄控制斜盤傾角。改變變量泵斜盤傾角，泵輸出一定的流量，這個流量經(jīng)高壓管傳遞到馬達上。泵的流量與馬達的排量共同決定馬達輸出軸的轉(zhuǎn)速。改變泵斜盤傾斜方向，泵的油流方向隨之改變，馬達的輸出軸轉(zhuǎn)向也隨之改變。因此馬達輸出軸轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)方向可由調(diào)節(jié)泵的控制手柄來實現(xiàn)，手柄的位移量與斜盤傾角大小成比例。進而與變量泵的實時排量成正比。工作壓力取決于馬達上的外負載，同時工作壓力與泵的輸出流量一起建立了系統(tǒng)所需要的功率。
我選用的是軸向柱塞變量泵，它是盤式結(jié)構(gòu)的，用于閉式回路液壓傳動系統(tǒng)。油流量正比于軸轉(zhuǎn)速和泵排量。可根據(jù)操作者的需求進行無級變量。通過把泵的斜盤從中位向另一側(cè)傾斜，可改變油的流向。
這種泵的特點是：1，設計合理、操作簡便，經(jīng)實驗檢測和實踐驗證，證實其可靠性高。2，軸身長度充足，帶有高效錐形滾柱軸承，可對外部徑向負載提供大的承載能力。3，液壓—機械式伺服控制機構(gòu)保持選定的斜盤位置及相應的泵的排量。4，低噪音，大功率重量比使其應用范圍廣。
為了防止空穴發(fā)生，泵內(nèi)還裝有補油泵，補油泵能對系統(tǒng)中的吸油回路進行補油增壓。補油泵安裝在主泵背面，從油箱中吸油并通過過濾給主泵供油。補油泵提供的油量超過回路所需時，通過社頂壓力為13bar的輔助溢流閥把多余油液卸荷掉。兩個補油單向閥只對低壓管路進行補油，并隔離高壓管路。A口和B口隨油流方向的變化而交替處于高壓工況下，而油流方向取決于主泵斜盤傾角方向?；芈分杏袃蓚€主溢流閥調(diào)節(jié)系統(tǒng)最高工作壓力：一旦工作壓力超過系統(tǒng)允許值時，其中對應高壓回路（A或B）的溢流閥打開把油引入低壓油路中，防止高壓油路承受異常的壓力沖擊，而低壓回路產(chǎn)生空穴。
梭閥可把定量的油泄回油箱，以確保閉式回路的油能被替換。梭閥與其他溢流閥連接在一起工作，調(diào)定壓力一般為11bar。梭閥一般除了對系統(tǒng)進行冷卻和潤滑外，還可通過相對的補油單向閥用補油泵的油間接補充內(nèi)部泄漏。同時溢流閥與梭閥連在一起，調(diào)定壓力為11bar，以避免在響應的管路中壓力過低。補油泵也給伺服閥供油，伺服閥控制之泵斜盤角度：通過操作者向前或向后扳動泵的控制手柄對伺服閥施加信號，主泵被操作。這時伺服閥把補油泵的油引向一個伺服柱塞缸，這個伺服柱塞缸與泵斜盤相連。控制油流迫使兩伺服柱塞缸之一動作，使泵斜盤往一側(cè)傾斜。最終確定高壓油流向并決定馬達旋轉(zhuǎn)方向。伺服閥控制斜盤傾斜方向和傾角大小。操作者可改變斜盤傾斜方向和角度大?。簭亩鴮崿F(xiàn)了可變的系統(tǒng)速度和變量控制。
該公司泵產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)見下表：
單位
泵33
泵52
泵70
泵89
泵119
泵166
泵334
每轉(zhuǎn)最大排量
Cc/rev
33..
51.6
69.8
89
118.7
165.8
333.7
最大壓力
bar
350
350
350
350
350
350
350
額定壓力
bar
210
210
210
210
210
210
210
最大流量
1L/min
119
159
202
231
284
348
557
最大轉(zhuǎn)速
Rev/min
3600
3100
2900
2600
2400
2100
1670
最大殼腔壓力
bar
2.5…5
2.5…5
2.5…5
2.5…5
2.5…5
2.5…5
2.5…5
補油壓力
bar1
13－25
13－25
13－25
13－25
13－25
13－25
13－25
13－25
標準補油泵排量
Cc/rev
12.3
12.3
18.3
18.3
18.85
32.9
65.5
運動黏度范圍
cst
12－1000
12－1000
12－1000
12－1000
12－1000
12－1000
12－1000
12－1000
最佳黏度范圍
cst
25－36
25－36
25－36
25－36
25－36
25－36
25－36
25－36
工作液
礦物油
礦物油
礦物油
礦物油
礦物油
礦物油
礦物油
礦物油
環(huán)境溫度
%c
－40－50
－40－50
－40－50
－40－50
－40－50
－40－50
－40－50
－40－50
最高工作油溫
%c
80
80
80
80
80
80
80
80
工作液污染度
ISO4406
18/13
18/13
18/13
18/13
18/13
18/13
18/13
18/13
最大斜盤傾角
角度
18
18
18
18
18
18
18
重量
kg
45
55
63
78
124
164
270
令輸出流量為Q,輸入功率為P,排量為Vg,泵壓降為Dp,轉(zhuǎn)速為n,容積效率為Nv,機械效率為NMH,總效率為Nt.
則Q=(vg*n*Nv)/1000=333.7*1670*0.95/1000=529.4l/min
P=(Q*Dp)/(600*Nt)=529.4*210/600*0.9=203KW
由上面的計算可以看出泵334可以滿足吸收功率為200KW的要求，所以所選泵為334，邁索瑞公司此泵的定貨代號是pv-333.7cc-MH-R-20-O-A-F-13.
§4.2.2馬達的選擇：
泵已經(jīng)選擇為軸向柱塞變量泵，那么于它組成液壓回路的馬達應該選擇為軸向柱塞定量馬達。同樣這款馬達我也選擇邁索瑞公司的軸向柱塞定量馬達。這一類的液壓馬達為定量斜盤結(jié)構(gòu)；輸出速度正比與馬達輸入流量而反比與排量；輸出扭矩正比與馬達排量和壓降；輸出軸旋轉(zhuǎn)方向取決于油流方向，從而決定了“A、B”油口中哪一個為高壓油口；這類馬達主要應用與閉式回路系統(tǒng)，因為馬達集成閥塊上裝有一個沖洗閥
軸向柱塞定量馬達的特點：由于功率重量比大，該型馬達性能可靠，操作簡便；輸出軸由兩個滾柱軸承支撐，通過柱塞缸作用，扭矩傳誦到花鍵連接的輸出軸上；結(jié)構(gòu)簡單，機械設計精確加之恒定的品質(zhì)保證和裝配質(zhì)量確保了馬達的高效性；特殊的前軸密封結(jié)構(gòu)使馬達能獲得很高的殼腔壓力。
馬達的型號為馬達334，定貨代號為MF－333.7CC-V-20-O-S-N-11-35-35.
§4.2.3變量泵定量馬達變速控制油路
變量泵定量馬達變速控制油路的液壓源為一個定量油泵，這個油泵在變量泵調(diào)速系統(tǒng)中一般被稱為補油泵，補油泵與動力輸出端相連。電動機運行后，補由泵開始泵油，整個油路建立起油壓。當油壓超過溢流閥3所設定的壓力時，溢流閥3導通，液壓油流回油箱。同時因為變量油泵與補油泵有機械聯(lián)系，所以變量油泵與補油泵聯(lián)動，但此時變量泵不排油，定量馬達不轉(zhuǎn)動。
為了補充液壓泄漏防止空穴現(xiàn)象和空氣滲入系統(tǒng)，并保證泵和馬達組成的閉合回路低壓油路具有一定的常值壓力，補油泵的出口分別通過單向閥4向閉合回路的低壓回路補油，并由溢流閥保證回油壓力不變。為保護系統(tǒng)不受壓力峰損壞，在泵和馬達組成的閉合回路的高壓油路和低壓油路和低壓油路之間裝有兩個相互反向的安全溢流閥5，兩個安全溢流閥給系統(tǒng)提供壓力上限，上限大于系統(tǒng)的正常工作壓力，當高壓油路的壓力超過壓力上限時，安全溢流閥導通高壓油路和低壓油路，使高壓油路的壓力下降。
§4.3變速箱試驗臺扭矩傳感器的選擇：
該變速箱試驗臺總共用到3個傳感器，其中前2個是變速箱輸入端傳感器，后1個是變速箱輸出端傳感器。我使用的產(chǎn)品是成都成邦動力測試儀器有限公司NJ型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器。
NJ型轉(zhuǎn)矩傳感器主要由彈性軸、磁電發(fā)生器、套筒及殼體等四部分組成。磁電發(fā)生器包括配對的2對內(nèi)、外齒輪、磁鋼和感應線圈。外齒輪安裝在彈性軸測量端的兩端；內(nèi)齒輪造套筒內(nèi)，和 外齒輪相對，磁鋼緊接內(nèi)齒輪安裝在套筒內(nèi)。磁鋼、內(nèi)外齒輪構(gòu)成環(huán)狀閉合回路，感應線圈固定在殼體的兩端蓋內(nèi)。
變速箱輸出端的傳感器要求能承受變速箱輸出的最大的轉(zhuǎn)矩和最大轉(zhuǎn)速。
本試驗臺變速箱的最大輸出轉(zhuǎn)速為：
1670/0.73=2287.6r/min
最大輸出轉(zhuǎn)矩為:
1115*6.93=7726.9Nm
本試驗臺的馬達的最大輸出轉(zhuǎn)速為：
1670r/min
最大輸出轉(zhuǎn)矩為5.31nm/bar*210bar=1115.1nm
所以選擇3個傳感器必須能承受以上最大的轉(zhuǎn)速和最大的轉(zhuǎn)矩。
誠邦動力測試儀器有限公司的NJ型轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速傳感器系列規(guī)格見下表：
序號
型號
額定轉(zhuǎn)矩Nm
許用轉(zhuǎn)速r/min
出廠標準轉(zhuǎn)速r/min
重量kg
單只連軸kg器重
附注
1
NJ3
8000
0-3000
0-3000
130
30
非標準系列
2
NJ2D
2000
0-4000
0-4000
60
20
標準系列（推薦使用）
前2個是變速箱輸入端傳感器是NJ2D型，后1個是變速箱輸出端傳感器是NJ3型。
安裝基礎：原動機、傳感器、負載及中間支承應安裝在穩(wěn)固的基礎上，必須避免過大的震動，否則將可能發(fā)生數(shù)據(jù)不穩(wěn)，降低測量精度，甚至損壞傳感器的現(xiàn)象。同時為了避免在傳感器彈性軸上產(chǎn)生彎矩，在安裝時必須使原動機、傳感器、負載三者之間具有較好的同軸度。當存在彎矩時。將會降低測量精度。
§4.4液壓系統(tǒng)構(gòu)件的選擇：
§4.4.1液壓泵液壓馬達系統(tǒng)管徑的選擇：
根據(jù)機械設計手冊第五卷第九章管件的表37.9－1鋼管公稱通徑、外徑、壁厚、聯(lián)接螺紋和流量推薦表。液壓泵液壓馬達的高低壓回路的管徑的公稱通徑DN為40，管子外徑D為50mm.
補油泵的管徑的公稱通徑DN為15，管子外徑D為22mm
§4.4.2. 液壓泵液壓馬達系統(tǒng)管接頭選擇：
高低壓油路的管接頭為焊接式管接頭, 公稱通徑DN為40。管接頭連接螺紋為M48*2。補油泵的管接頭也為焊接式管接頭，公稱通徑DN為15，管接頭連接螺紋為M22×1.5。其中還用到三通管接頭（摘自JB972－77）公稱通徑DN為15，管接頭連接螺紋為M22×1.5。
§4.4.3油箱的計算：
油箱的容量一般與系統(tǒng)的流量有關(guān)，一般容量可取最大流量的3－5倍。
§4.4.4．液壓系統(tǒng)濾油器的選擇：
本試驗臺的濾油器安裝在補油泵的吸油路上，這種安裝方式要求濾油泵有較大的通油能力和較小的阻力。因此多數(shù)情況下選用精度較低的網(wǎng)式濾油器，這種安裝方式主要是保護補油泵。
濾油器的選擇主要注意有幾點：
1， 具有足夠大的通油能力；
2， 過濾精度要要滿足設計要求；
3， 濾芯具有足夠的強度；
4， 濾芯抗腐蝕性能好，能在規(guī)定溫度下長期工作；
5， 濾芯的更換、維護、清理方便。
因此根據(jù)《機械設計手冊》第5卷表37.10－4的技術(shù)規(guī)格要求，選用型號為
型號
過濾精度
壓力損失
流量
通徑
連接形式
WU-100×180
180
小于0.01
100
32
螺紋連接
此泵具有結(jié)構(gòu)簡單、通油能力大、阻力小、容易清洗等特點。
§4.4.5.連軸器的選擇：
聯(lián)軸器選用剛性連軸器，它具有對中性好，結(jié)構(gòu)簡單的特點。
聯(lián)軸器的具體型號參見本人繪制的試驗臺裝配圖TEST-00。
第三章升速箱的設計計算
§3.1升速箱原理及其齒輪的參數(shù)：
原理：馬達的轉(zhuǎn)速輸入變速箱后可能會降低或者升高到與變速箱連接的泵的轉(zhuǎn)速的范圍之外。這樣輸入的轉(zhuǎn)速就不能滿足加載泵的要求，所以要在變速箱和加載泵之間添加一個升速箱，使輸入轉(zhuǎn)速在加載泵的特性曲線之間，從而使泵正常工作。
該試驗臺選擇試驗的變速箱的最大傳動比為6.91，最小傳動比為0.73。馬達的輸入的轉(zhuǎn)速為1670r/min.因此變速箱的最小輸出傳速是1670/6.91＝241.67r/min、最高輸出轉(zhuǎn)速為1670/0.73＝2287 r/min。以上這兩個數(shù)都不在泵的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。
因此升速箱的一檔傳動比為6.91、二檔傳動比為0.73。簡圖如圖所示升速箱的輸入
中心矩A的估算，根據(jù)公式，其中k=9.0
模數(shù) m=5齒寬b=km，k取7.2，則b=36.壓力角a=20
根據(jù)傳動比的要求
3.3 齒輪強度計算
1) 齒輪1、2
1.彎曲疲勞強度
2.接觸疲勞強度
符合要求
2） 齒輪3、4
1.彎曲疲勞強度
2.接觸疲勞強度
符合要求
3） 齒輪5、6
1.彎曲疲勞強度
2.接觸疲勞強度
符合要求
3.4 軸的強度計算
1) 軸1
2) 軸2
3） 軸3
3.5 軸承的壽命計算
1) 軸承1
7214c d=70 D=125 B=24 a=22.4 c=56 c0=49.2 α=15°
滿足要求
2) 軸承2
7212c d=60 D=110 B=22 c=44.8 c0=37.8 α=15°
滿足要求
3) 軸承3
7212c 參數(shù)同2)
滿足要求
總結(jié)
通過本次畢業(yè)設計，使我對液壓機械傳動變速箱試驗臺的設計方法、步驟、思路、有一定的了解與認識。本次設計相當于對以后工作中設計的模擬。在畢業(yè)設計過程中，我基本按照規(guī)定的程序進行，先針對液壓加載變速箱試驗臺的特點收集、調(diào)查有關(guān)資料，然后進入草案階段，其間與指導教師進行幾次方案的討論、修改，再討論、再修改，最后定方案，進行正式圖規(guī)劃階段。設計方案確定后，又在老師指導下進行擴充、詳細的設計。最后進行總裝配圖的設計。整個過程周密有序本次設計在吸取前人經(jīng)驗的前提下，通過自己的努力完成。在滿足設計要求的前提下，盡可能使方案最優(yōu)化。
這三個月的畢業(yè)設計，是對四年來所學專業(yè)知識的一次回顧和總結(jié)。通過這次設計使我學到了許多東西。在眾多收獲中，我感覺最大的收獲是針對自己的設計任務能合理的查找并且利用相關(guān)資料的能力。說白了就是查書和用書的能力。其次這次設計也極大的鍛煉了我的CAD繪圖的能力。
由于實際經(jīng)驗不多，能力有限，設計難免有些不足之處，望給予指正?？傊?，這次設計使我受益非淺。
參考文獻
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致謝
這次歷時3個月的畢業(yè)設計就要結(jié)束了，通過這次設計讓我收獲了很多東西，自己對這次設計比較滿意。這都和指導老師和同學門的幫助是分不開的。
首先感謝張文春老師和曹青梅老師對我的辛勤指導，由于本人基礎比較差，多虧了他們對我的問題的耐心的解答和嚴格要求，我才能完成本次設計。在整個我們畢業(yè)設計過程中，他們嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、一絲不茍的工作態(tài)度、無私的奉獻精神和淵博的學識都深深的影響著我。
再次感謝同組同學的熱心幫助。
外文資料
the spare part technology of the automobile
?? The developing direction of the spare part technology of the current automobile has five characteristics, first, the universalization, second, module , third, intelligent, fourth, light quantization, fifth, environmental protection. These five " melt ", it is a demand for development of complying with the current automobile too, accord with high , automatic degree high , environmental protection and economic demand of short , dependability of design cycle with low costs. But in order to influence the degree that Hyundai Motor enterprise produce the mode to look directly, the universalization and module .
?? Universalization set up on the standardized basis, automobile variety , specification , quality , grade , demand of security of products that produce on a large scale want foundation of regarding standardizing as. The past is produced on a large scale, the products are standardized, market demand is unified , there is no quilt sectionalization. Since the eighties of the 20th century, with change of market demand, automobile manufacturing industry is it offer diversified products and meet service , individual character of demand to begin to consumer, therefore has caused the application of a series of new manufacturing technologies and administrative skills. The production mode of now is that diversification and products which made the rule replace the standard product simplified progressively . For example the traditional production assembly line can only produce the automobile of a kind of type , but flexibility of today produce assembly line, can at the same time online production several automobile of type, can also order according to the subdivision that the customer's demand decorate and dispose . However, no matter traditional production line or modern production line, standardization is a foundation of normal operation. Especially modern flexible production line , need stricter overall standardization, make up according to the various forms with the standardized part, can make up into many kinds of final products . These standardized parts have commonability , adopt such production mode, can both meet diversified demands and realize certain production scale , reduction of cost .
?? Universalization another foundation is the platform. World gets on the car big enterprises put out " the strategy of the platform " one after another now, in order to seek the diversification and low cost goal. The platform usually mean one have accurate datum require , have the same length , width and the same hanging the shelf , have the same chassis structure of wheelbase , can match various kinds of a optional one always succeeding and spare part, making up into a vehicle of different performance of different styles, says popularly , the same design of platform and assembling, only need to load onto a different outer cover from a kind of style to another kind of style , form the mode of the seriation products.
?? So, the foundation of spare part universalization of the automobile is standardization and platform. Automobile spare part universalization degree and platform share degree to be high, the higher either its standardized level is, this is the result of complementing each other.
?? Standardization is developed forward closelying linked, look from evolution of the automobile assembly line, the form of expression of the advanced form of standardization is the module at present. Module to is it put part together according to function of train to become always, form an intact function unit concentrated. The module resolve automobiles into dozens of pieces of big module , require spare part enterprises to participate in the designing in the initial stage when the completed car is developed , finish the a part development under the care of completed car factory and equipment work originally. Taking car water tank as an example, in fact the completed car factory should assemble the fan machine and pipeline on the water tank , then is it assemble at car to connect with air conditioner condenser, module water tank air conditioner condenser , fan machine and pipeline , in one yuan circuit all hookup the sixth of the twelve Earthly Branches, the production line assembler of completed car factory only needs to install the module water tank . Look from this, to assemble original completed car part of factory work transfer spare part to to the enterprise module. In this way , have already simplify the production technological process of the completed car factory , has improved working efficiency, having reduced administrative expenses, has reduced the accessories supplier's quantity too, quality is more secure. No doubt, from designing, producing to assembling, without perfect unified standardization, the module will not be assembled to work out, or the function not reaching the requirement of institute. So, standardization is an identification which reflects enterprise's production advance.
The car gathers together openly February 23 , 2005
Relevant contents : Electronic " module " on Hyundai Motor
汽車零部件技術(shù)的發(fā)展與標準化
??? 現(xiàn)時汽車零部件技術(shù)的發(fā)展方向有五個特點，一是通用化，二是模塊化，三是智能化，四是輕量化，五是環(huán)?；?。這五個“化”，也是順應了現(xiàn)時汽車的發(fā)展要求，符合成本低、設計周期短、可靠性高、自動化程度高、環(huán)保和經(jīng)濟的要求。但以直接影響現(xiàn)代汽車企業(yè)生產(chǎn)模式的程度看，還是通用化和模塊化。
??? 通用化建立在標準化的基礎上，大規(guī)模生產(chǎn)的汽車產(chǎn)品的品種、規(guī)格、質(zhì)量、等級和安全的要求都要以標準化為基礎。過去的大規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品是標準化的，市場需求是統(tǒng)一的，沒被細分化。從20世紀80年代開始，隨著市場需求的變化，汽車制造業(yè)向消費者開始提供多樣化的產(chǎn)品和滿足個性要求的服務，由此引發(fā)了一系列新的制造技術(shù)和管理技術(shù)的應用?，F(xiàn)今的生產(chǎn)模式是多樣化和定制式的產(chǎn)品逐步代替了單一化的標準化產(chǎn)品。例如傳統(tǒng)的生產(chǎn)裝配線只能生產(chǎn)一種型號的汽車，但今天的柔性
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