汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)設(shè)計【8張cad圖紙+文檔全套資料】

喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有請放心下載，.dwg格式文件為原稿CAD圖紙，可自行編輯修改【QQ：1304139763可咨詢交流】=喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有請放心下載，.dwg格式文件為原稿CAD圖紙，可自行編輯修改【QQ：1304139763可咨詢交流】=喜歡就充值下載吧。資源目錄里展示的全都有，下載后全都有請放心下載，.dwg格式文件為原稿CAD圖紙，可自行編輯修改【QQ：1304139763可咨詢交流】= 本科學生畢業(yè)設(shè)計汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)設(shè)計 系部名稱： 汽車與交通工程學院 專業(yè)班級： 車輛工程 07-5班 學生姓名： 夏永生 指導(dǎo)教師： 趙晨光 職 稱： 講師 黑 龍 江 工 程 學 院二一一年六月The Graduation Design for Bachelors DegreeDesign Of Auto Sloping Car Auxiliary Pneumatic SystemCandidate：Xia YongshengSpecialty：Vehicle EngineeringClass：BW07-5Supervisor：Lecturer. Zhao ChenguangHeilongjiang Institute of Technology2011-06HarbinSY-025-BY-2畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書學生姓名夏永生系部汽車與交通工程院專業(yè)、班級車輛工程07-5指導(dǎo)教師姓名趙晨光職稱講師從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)設(shè)計一、設(shè)計（論文）目的、意義目的是設(shè)計一種汽車斜坡起步輔助氣壓系統(tǒng)。包括確定汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)組成，確定各氣動元件，根據(jù)輔助系統(tǒng)的工作要求，對氣動控制閥（HSA控制閥)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，包括主閥芯的結(jié)構(gòu)、密封件的結(jié)構(gòu)等。在分析汽車氣壓制動系的基本組成和工作原理的基礎(chǔ)上，確定汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)氣動控制閥在汽車整個氣動管路中的位置及功能，從而以通用的氣動元件，設(shè)計和分析能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的氣動系統(tǒng)方案，并通過實驗來驗證該氣動系統(tǒng)方案的合理性。設(shè)計一種汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)，并對汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)氣動控制閥進行設(shè)計。二、設(shè)計（論文）內(nèi)容、技術(shù)要求（研究方法）基本內(nèi)容：設(shè)計一種汽車斜坡起步輔助氣壓系統(tǒng)，包括確定汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)組成，確定各氣動元件，根據(jù)輔助系統(tǒng)的工作要求，對氣動控制閥（HSA控制閥)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，包括主閥芯的結(jié)構(gòu)、密封件的結(jié)構(gòu)等。主要完成：方案設(shè)計；氣壓系統(tǒng)組成；氣動控制閥閥設(shè)計計算及校核。系統(tǒng)圖的繪制；控制閥的結(jié)構(gòu)圖繪制技術(shù)要求：氣壓系統(tǒng)工作壓力0.6Mpa；儲氣筒的壓力范圍：0.670.73Mpa；系統(tǒng)最高壓力：0.8Mpa。三、設(shè)計（論文）完成后應(yīng)提交的成果1.氣壓系統(tǒng)圖一張（A0）；2.設(shè)計圖一套折合兩張以上零號圖（A1、A2若干張）；3.撰寫設(shè)計說明書一份，1.5萬字以上。四、設(shè)計（論文）進度安排1.調(diào)研，資料收集，完成開題報告 第12周(2月28日-3月13日)2.分析搜集到的資料，提出最優(yōu)設(shè)計方案，進行相關(guān)計算第35 周(3月14日-4月3日)3.繪制氣壓系統(tǒng)圖及設(shè)計圖的草圖 第68周（4月4日-4月24日）4.繪制氣壓系統(tǒng)圖及設(shè)計圖，撰寫設(shè)計說明書 第912周（4月25日-5月22日）5. 完善設(shè)計，提交指導(dǎo)老師審核并修改 第1314周(5月23日-6月5日)6. 提交系里評閱并修改，準備答辯 第1516周(6月6日-6月19日)7. 畢業(yè)設(shè)計答辯 第17周(6月20日-6月26日)五、主要參考資料1.孔增華.汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)的研究.機電工程技術(shù)，20072.崔海峰等，基于扭矩傳感器的汽車坡道起步輔助系統(tǒng)，2006.103.崔海峰，可主動調(diào)節(jié)四個輪缸壓力的ABS/ASR集成液壓系統(tǒng)，液壓與氣動，2005.44.楊妙梁.五十鈴汽車公司ELF混合動力車Jl.汽車與配件，2006,17 (4): 38-395.江大建，高啟，江大中一種機動車坡路輔助起步電磁裝置Fl.公告號2520272,2002-11-136.賀建民等，磁流變減振器的分析與設(shè)計，第五屆全國磁流變液及其應(yīng)用學術(shù)會議，2008.107.徐偉，汽車懸架阻尼匹配研究機減振器設(shè)計，農(nóng)也裝備與車輛工程，2009.68.李連進，磁流變阻尼器的參數(shù)優(yōu)化與特征仿真，蘭州理工大學學報，2006.4六、備注指導(dǎo)教師簽字：年 月 日教研室主任簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告設(shè)計（論文）題目: 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)設(shè)計院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-5班 學 生 姓 名: 夏永生 導(dǎo) 師 姓 名: 趙晨光 開 題 時 間: 2011/02/28 指導(dǎo)委員會審查意見： 簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告學生姓名夏永生系部汽車與交通工程學院專業(yè)、班級車輛工程07-5班指導(dǎo)教師姓名趙晨光職稱講師從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)設(shè)計一、課題研究現(xiàn)狀、選題目的和意義現(xiàn)狀：氣壓制動系是發(fā)展最早的一種動力制動系。氣壓式制動傳動裝置是利用壓縮空氣作力源的動力式制動裝置。駕駛員只須按不同的制動強度要求，控制制動踏板的行程，便可以控制制動氣壓的大小來獲得所需要的制動力。其供能裝置和傳動裝置全部是氣壓式的。由于氣壓制動系制動能源是空氣壓縮機產(chǎn)生的，壓縮空氣氣壓制動系的制動力大，制動靈敏，廣泛用于中、重型汽車上。我國生產(chǎn)的中型以上貨車或客車一般都采用了氣壓制動系，其回路和液壓制動系一樣采用了雙或多回路制動系。當其中一個回路發(fā)生故障失效時，另一回路仍能繼續(xù)工作，以維持汽車具有一定的制動能力，從而提高了汽車行駛的安全性。目前利用氣壓做輔助起步的裝置大致有以下幾種：煙臺鴻橋高科技有限公司的江大建、高啟、江大中等的發(fā)明一種機動車坡路輔助起步電磁裝置(申請?zhí)枺?2213587，公告號：2520272)，該裝置是一種機動車坡路輔助起步電磁裝置，是對配置手動變速器的機動車實施自動離合或自動變速改造的坡路駐車控制裝置，是由電磁鐵、閥芯、壓簧、單向閥和管路等構(gòu)成，在自動離合或自動變速總裝置中承擔坡路輔助起步功能的執(zhí)行機構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單合理、坡路起步只需踩油門、簡化操作步驟、安全性高的特點。其另一個發(fā)明一種機動車坡路輔助起步裝置(申請?zhí)枺?2212675，公告號：2520271)，該裝置是一種機動車坡路輔助起步裝置，是對配置手動變速器的機動車實施自動離合或自動變速改造的坡路駐車控制裝置，是由直流減速電機、截止閥、單向閥等構(gòu)成，在自動離合或自動變速總裝置中承擔坡路輔助起步功能的執(zhí)行機構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單，合理、坡路起步只需踩油門、簡化操作步驟、安全性高的特點。梁志軍的發(fā)明一種汽車坡道起步裝置(申請?zhí)枺?0123407l，公告號：2493469)，該裝置是一種汽車坡道起步裝置，該裝置有制動閥、拉臂及聯(lián)動調(diào)整器等組成，并設(shè)置在汽車制動閥與離合器之間，其工作原理是：司機操作離合器，并帶動聯(lián)動調(diào)整器運動，推動拉臂及控制閥的閥芯做往復(fù)運動，從而完成打開或關(guān)閉制動閥排氣孔的工作，使汽車在坡道上的三配合操作減為二配合操作，達到在任何路況下都能平穩(wěn)起步之目的。該裝置不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且安裝方便，它即解決了司機在坡道上操作手忙腳亂的弊端，也避免了不安全因素的發(fā)生，具有很高的實用價值及推廣前景。孫智的發(fā)明機動車斜坡起步自動配合的方法和裝置(申請?zhí)枺?9117403，公開號：1297830)，是一種機動車斜坡起步自動配合的方法和裝置，該發(fā)明是采用離合器控制制動在現(xiàn)有機動車的剎車油泵或氣泵和輪胎制動閘之間，安裝一個止回閥和一個電磁閥；剎車時止回閥開啟，電磁閥關(guān)閉油或氣不能回流至制動總泵，油壓(氣壓)使制動閘緊緊制動著機動車輪圈，機動車不能移動；當起動時電磁閥開啟，油或氣回流至制動總泵，制動閘自動松開。本發(fā)明方案巧妙，實施容易，所用零件和器件不多，制作和安裝都比較容易。國內(nèi)目前主要采用的是電磁裝置，對配置手動變速器的機動車實施自動離合或自動變速裝置。在現(xiàn)有機動車的剎車油泵或氣泵和輪胎制動閘之間，安裝一個止回閥和一個電磁閥；剎車時止回閥開啟，電磁閥關(guān)閉油或氣不能回流至制動總泵，油壓(氣壓)使制動閘緊緊制動著機動車輪圈，機動車不能移動；當起動時電磁閥開啟，油或氣回流至制動總泵，制動閘自動松開。而采用微電子技術(shù)的HSA裝置已在國外一些著名汽車生產(chǎn)廠家的大型客車、貨車上得到了較好的應(yīng)用。豐田汽車公司也在Land Cruiser上首先裝上了HSA控制系統(tǒng)，簡化了操作，提高了汽車的安全性能。廣州五十鈴客車有限公司引進日本技術(shù)組裝生產(chǎn)的GALA系列客車也裝備了HSA系統(tǒng)，其單臺HSA裝置的售價為23萬。雖然日本、美國等汽車工業(yè)發(fā)達國家對HSA技術(shù)已開展了長時間的研究，但取得的技術(shù)成果不對中國開放，而以高價產(chǎn)品的形式實現(xiàn)壟斷。國內(nèi)對這項技術(shù)的研究還基本上處于空白階段。實現(xiàn)HSA功能的控制閥，國內(nèi)文獻中基本上采用的是電磁閥和止回閥的組合，而比較先進的國外及進口技術(shù)則采用整體的控制閥。目的和意義：目的是設(shè)計一種汽車斜坡起步輔助氣壓系統(tǒng)。包括確定汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)組成，確定各氣動元件，根據(jù)輔助系統(tǒng)的工作要求，對氣動控制閥（HSA控制閥)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，包括主閥芯的結(jié)構(gòu)、密封件的結(jié)構(gòu)等。意義是在斜坡起動時，可以不用頻繁的交替踩踏板，而只需通過踩油門就可順利起步，從而有效的減少了工作疲勞程度，增強行車安全性。使國內(nèi)的汽車制造技術(shù)有一個長足的進步，制造出更安全、更易于操作、配置更豪華，性價比更高的好車。二、設(shè)計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題基本內(nèi)容：設(shè)計一種汽車斜坡起步輔助氣壓系統(tǒng)，包括確定汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)組成，確定各氣動元件，根據(jù)輔助系統(tǒng)的工作要求，對氣動控制閥（HSA控制閥)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，包括主閥芯的結(jié)構(gòu)、密封件的結(jié)構(gòu)等。使其能夠達到如下要求：氣壓系統(tǒng)工作壓力0.6Mpa；儲氣筒的壓力范圍：0.670.73Mpa；系統(tǒng)最高壓力：0.8Mpa。 主要完成：方案設(shè)計；氣壓系統(tǒng)組成；氣動控制閥閥設(shè)計計算及校核。系統(tǒng)圖的繪制；控制閥的結(jié)構(gòu)圖繪制。擬解決的問題：1、扭矩傳感器的選用及安裝位置（達到盡量少用傳感器，以達到降低成本的目的）。2、HAS控制閥的設(shè)計（達到控制簡單、方便、可行性高，制造成本低的目的）。3、怎樣實現(xiàn)氣壓的逐漸改變（達到使汽車平穩(wěn)起步的目的）。三、技術(shù)路線（研究方法）l、功能原理分析和試驗分析在汽車整個氣路中HSA氣動控制閥的位置及功能，采用通用的氣動元件，設(shè)計能實現(xiàn)該功能的氣動系統(tǒng)；搭建相應(yīng)的實驗平臺，驗證該氣動系統(tǒng)的合理性。2、結(jié)構(gòu)設(shè)計根據(jù)該系統(tǒng)的功能原理和實驗結(jié)果，依據(jù)氣動的原理和技術(shù)。對整體式的HSA控制閥進行結(jié)構(gòu)設(shè)計，包括連接方式、控制方式、各種密封結(jié)構(gòu)和密封設(shè)計(閥通路間、控制活塞等的密封)的分析與對比，最后確定具體的結(jié)構(gòu)形式。3、進行結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計計算利用機械設(shè)計與制造理論、摩擦學理論、流體力學、精密氣動閥技術(shù)等，對公稱通徑、密封結(jié)構(gòu)的迭量、主密封閥芯形式、墊型與錐型密封圈尺寸、O型密封圈與溝槽的尺寸及過盈量、密封力、閥芯連桿的直徑、開口量，控制活塞的直徑、復(fù)位彈簧等進行理論計算。4、圖紙的設(shè)計和樣品的加工根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計和參數(shù)計算的結(jié)果，設(shè)計出HSA控制閥的圖紙，并進行樣品的加工。5、測試在實驗平臺上對HSA控制氣閥進行動作原理測試、密封性能等性能測試；在此基礎(chǔ)上在試驗車輛上進行上車試驗。根據(jù)各次實驗的結(jié)果和分析，對HSA控制閥進行進一步的改進和優(yōu)化。四、進度安排1.調(diào)研，資料收集，完成開題報告 第12周(2月28日-3月13日)2.分析搜集到的資料，提出最優(yōu)設(shè)計方案，進行相關(guān)計算第35 周(3月14日-4月3日)3.繪制氣壓系統(tǒng)圖及設(shè)計圖的草圖 第68周（4月4日-4月24日）4.繪制氣壓系統(tǒng)圖及設(shè)計圖，撰寫設(shè)計說明書 第912周（4月25日-5月22日）5. 完善設(shè)計，提交指導(dǎo)老師審核并修改 第1314周(5月23日-6月5日)6. 提交系里評閱并修改，準備答辯 第1516周(6月6日-6月19日)7. 畢業(yè)設(shè)計答辯 第17周(6月20日-6月26日)五、參考文獻1.孔增華.汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)的研究.機電工程技術(shù)J，2007,112.崔海峰等，基于扭矩傳感器的汽車坡道起步輔助系統(tǒng)J，2006.103.崔海峰，可主動調(diào)節(jié)四個輪缸壓力的ABS/ASR集成液壓系統(tǒng)J，液壓與氣動，2005.44.張學強, 機動車半坡起步輔助系統(tǒng)的研究J,2008,65.崔海峰等, 基于ABS/ASR 集成控制系統(tǒng)的汽車坡道起步輔助裝置J,2006,86.莖延, 氣壓制動系統(tǒng)在輕型載貨車上的應(yīng)用研究J,2005,67.王建洲, 汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)氣動控制閥的設(shè)計J,2006,118.江大建，高啟，江大中一種機動車坡路輔助起步裝置P公告號2520271，2002-11-139.臧杰，閻巖汽車構(gòu)造M北京：機械工業(yè)出版社，2005，910.齊曉杰制動系統(tǒng)M北京：化學工業(yè)出版社，2005，511.齊曉杰汽車液壓與氣壓傳動M北京：機械工業(yè)出版社，2005，712.齊曉杰，安永東，齊英杰汽車液壓、液力與氣壓傳動技術(shù)M北京：機械工業(yè)出版社，2005，113.徐炳輝氣動手冊M上海：上?？茖W技術(shù)出版社，2005，114.吳宗澤機械設(shè)計實用手冊M北京；化學工業(yè)出版社，1999，115.賈民平，張洪亭.測試技術(shù)（第二版）M.高等教育出版社，2009,516.董輝.汽車用傳感器M.北京：北京理工大學出版社，2000，717.馬秋生.機械設(shè)計基礎(chǔ)M.北京：機械工業(yè)出版社2005,12六、備注指導(dǎo)教師意見：簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)教師評分表學生姓名夏永生院系汽車與交通工程學院專業(yè)、班級車輛工程07-5指導(dǎo)教師姓名趙晨光職稱講師從事專業(yè)車輛工程是否外聘是否題目名稱汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)設(shè)計序號評 價 項 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度102題目工作量；題目與工程實踐、社會實際、科研與實驗室建設(shè)等的結(jié)合程度103綜合運用知識能力（設(shè)計涉及學科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻資料能力154設(shè)計（實驗）能力；計算能力（數(shù)據(jù)運算與處理能力）；外文應(yīng)用能力205計算機應(yīng)用能力；對實驗結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟分析能力）106插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計說明書撰寫水平；設(shè)計的實用性與科學性；創(chuàng)新性207設(shè)計規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等）58科學素養(yǎng)、學習態(tài)度、紀律表現(xiàn)；畢業(yè)論文進度10得 分 X= 評 語：（參照上述評價項目給出評語，注意反映該論文的特點）工作態(tài)度： 好 較好 一般 較差 很差研究能力或設(shè)計能力：強 較強 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少說明書規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（設(shè)計方案、設(shè)計方法、正確性）好 較好 一般 較差 很差其他： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計評閱人評分表學生姓名夏永生專業(yè)班級車連工程07-5指導(dǎo)教師姓名趙晨光職稱講師題目汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)設(shè)計評閱組或預(yù)答辯組成員姓名崔宏耀、楊兆、呂德剛、范德慧、齊益強出席人數(shù)序號評 價 項 目滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合程度，綜合訓(xùn)練情況；題目難易度102題目工作量；題目與工程實踐、社會實際、科研與實驗室建設(shè)等的結(jié)合程度103綜合運用知識能力（設(shè)計涉及學科范圍，內(nèi)容深廣度及問題難易度）；應(yīng)用文獻資料能力154設(shè)計（實驗）能力；計算能力（數(shù)據(jù)運算與處理能力）；外文應(yīng)用能力255計算機應(yīng)用能力；對實驗結(jié)果的分析能力（或綜合分析能力、技術(shù)經(jīng)濟分析能力）156插圖（圖紙）質(zhì)量；設(shè)計說明書撰寫水平；設(shè)計的實用性與科學性；創(chuàng)新性207設(shè)計規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等）5得 分 Y= 評 語：（參照上述評價項目給出評語，注意反映該論文的特點）回答問題： 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問題研究能力或設(shè)計能力：強 較強 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少說明書規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（設(shè)計方案、設(shè)計方法、正確性）好 較好 一般 較差 很差其他： 評閱人或預(yù)答辯組長簽字： 年 月 日注：畢業(yè)設(shè)計（論文）評閱可以采用2名評閱教師評閱或集體評閱或預(yù)答辯等形式。畢業(yè)設(shè)計答辯評分表學生姓名夏永生專業(yè)班級車輛工程07-5指導(dǎo)教師趙晨光職 稱講師題目汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)設(shè)計答辯時間月 日 時答辯組成員姓名崔宏耀、楊兆、呂德剛、范德慧、齊益強出席人數(shù)序號評 審 指 標滿分得分1選題與專業(yè)培養(yǎng)目標的符合程度，綜合訓(xùn)練情況，題目難易度、工作量、與實際的結(jié)合程度102設(shè)計（實驗）能力、對實驗結(jié)果的分析能力、計算能力、綜合運用知識能力103應(yīng)用文獻資料、計算機、外文的能力104設(shè)計說明書撰寫水平、圖紙質(zhì)量，設(shè)計的規(guī)范化程度（設(shè)計欄目齊全合理、SI制的使用等）、實用性、科學性和創(chuàng)新性155畢業(yè)設(shè)計答辯準備情況56畢業(yè)設(shè)計自述情況207畢業(yè)設(shè)計答辯回答問題情況30總 分 Z= 答辯過程記錄、評語：自述思路與表達能力：好 較好 一般 較差 很差回答問題： 正確 基本正確 基本不正確 不能回答所提問題研究能力或設(shè)計能力：強 較強 一般 較弱 很弱工作量： 大 較大 適中 較少 很少說明書規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差圖紙規(guī)范性： 好 較好 一般 較差 很差成果質(zhì)量（設(shè)計方案、設(shè)計方法、正確性）好 較好 一般 較差 很差其他： 答辯組長簽字： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計（論文）成績評定表學生姓名夏永生性別男院系汽車與交通工程學院專業(yè)車輛工程班級BW07-5設(shè)計（論文）題目汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)設(shè)計平時成績評分（開題、中檢、出勤）指導(dǎo)教師姓名職稱指導(dǎo)教師評分（X）評閱教師姓名職稱評閱教師評分（Y）答辯組組長職稱答辯組評分（Z）畢業(yè)設(shè)計（論文）成績百分制五級分制答辯委員會評語：答辯委員會主任簽字（蓋章）： 院系公章： 年 月 日注：1、平時成績（開題、中檢、出勤）評分按十分制填寫，指導(dǎo)教師、評閱教師、答辯組評分按百分制填寫，畢業(yè)設(shè)計（論文）成績百分制=W+0.2X+0.2Y+0.5Z 2、評語中應(yīng)當包括學生畢業(yè)設(shè)計（論文）選題質(zhì)量、能力水平、設(shè)計（論文）水平、設(shè)計（論文）撰寫質(zhì)量、學生在畢業(yè)設(shè)計（論文）實施或?qū)懽鬟^程中的學習態(tài)度及學生答辯情況等內(nèi)容的評價。優(yōu)秀畢業(yè)設(shè)計（論文）推薦表題 目汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)設(shè)計類別畢業(yè)設(shè)計學生姓名夏永生院（系）、專業(yè)、班級汽車與交通工程學院車輛07-5指導(dǎo)教師趙晨光職 稱講師設(shè)計成果明細：答辯委員會評語：答辯委員會主任簽字（蓋章）： 院、系公章： 年 月 日備 注： 注：“類別”欄填寫畢業(yè)論文、畢業(yè)設(shè)計、其它黑龍江工程學院本科生畢業(yè)論文目 錄摘 要第1章 緒論11.1 本課題的技術(shù)要求11.2 本課題主要完成的任務(wù)11.3 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢11.4 本課題的研究內(nèi)容及意義2第2章 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)的設(shè)計方案42.1 氣動系統(tǒng)的組成42.2 氣動系統(tǒng)的工作原理42.3 氣動系統(tǒng)的總布置設(shè)計52.4 本章小結(jié)6第3章 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)控制閥的設(shè)計計算73.1 控制閥基本參數(shù)的確定73.2 控制閥結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計計算103.3 控制閥的閥芯密封力的計算133.4 控制閥O型密封圈的設(shè)計計算153.5 控制閥控制活塞的密封設(shè)計193.6 控制閥的閥芯套桿的設(shè)計計算223.7 控制閥控制活塞直徑的計算校核253.8 控制閥彈簧的設(shè)計計算263.9 控制閥電磁閥的設(shè)計計算323.10本章小結(jié)33第4章 轉(zhuǎn)速傳感器與力傳感器的選用及安裝344.1 轉(zhuǎn)速傳感器的選用344.2 扭矩感器的選用484.3 本章小結(jié)40結(jié) 論41致 謝42參考文獻43黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設(shè)計摘 要 針對目前手動檔機動車半坡起步經(jīng)常出現(xiàn)的溜車現(xiàn)象，設(shè)計一種適用于手動檔機動車的半坡起步輔助氣動系統(tǒng)。包括確定起車斜坡起步輔助系統(tǒng)組成，確定各氣動元件，根據(jù)輔助系統(tǒng)的工作要求對氣動控制閥的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，包括主閥芯的結(jié)構(gòu)、密封件的結(jié)構(gòu)等。 在分析汽車氣壓制動系的基本組成和工作原理的基礎(chǔ)上，確定汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)氣動控制閥在汽車整個氣動管路中的位置及功能，從而以通用的氣動元件，設(shè)計和分析能夠?qū)崿F(xiàn)該功能的氣動系統(tǒng)方案，并通過實驗來驗證該氣動系統(tǒng)方案的合理性。設(shè)計一種汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)，并對汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)氣動控制閥進行設(shè)計。半坡起步輔助系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)就是系統(tǒng)根據(jù)制動部件的支承反力的大小和方向的變化情況自動控制駐車制動力。起步輔助系統(tǒng)可以徹底解決手動檔機動車坡道起步時的后溜現(xiàn)象，有效地防止溜車產(chǎn)生的隱患，且不影響平地起步。所以說，半坡起步輔助系統(tǒng)的開發(fā)具有極其重要的意義。關(guān)鍵字：汽車；坡路起步；氣動控制; 傳感器；起步輔助系統(tǒng)ABSTRACTAccording to the manual green hill starting motor vehicle often sneak car, and designed a kind of phenomenon applies to manual Gear motor vehicle green hill start auxiliary pneumatic system. Including sure start up car auxiliary system composition, slope determines various pneumatic components, according to the work of auxiliary system requirements of pneumatic control valve of the structure design, including the main valve core structure, seal structure, etc.On the analysis of car air brake the basic composition and working principle, and on the basis of sure start pneumatic auxiliary system car slope in the pneumatic pipe valves car the position and functions, thus to general pneumatic components, design and analysis can realize the function of the pneumatic system solutions, and through the experiments to verify the pneumatic system solutions of rationality. Design a car slope, and start auxiliary system car slope started auxiliary system design of the pneumatic control valves.Slope started auxiliary system is the key technology of brake parts of supporting system according to the size of the force and the direction of the change of the automatic control system in car power. Start auxiliary system can completely solve manual started after the motor vehicle ramp slip phenomenon, effectively prevent slipped the hidden trouble of the car, and do not produce influence the ground started. So, Slope started auxiliary system development has very important significance.Keyword：Automobile；Hill start；Pneumatic control；sensor；Started auxiliary system0第1章 緒 論1.1 技術(shù)要求氣壓系統(tǒng)工作壓力：0.6Mpa；儲氣筒的壓力范圍：0.670.73Mpa；系統(tǒng)最高壓力：0.8Mpa。1.2 主要完成的任務(wù) 主要完成設(shè)計方案；氣壓系統(tǒng)組成；氣動控制閥設(shè)計計算及校核。系統(tǒng)圖的繪制；控制閥的結(jié)構(gòu)圖繪制。1.3 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢氣壓制動系是發(fā)展最早的一種動力制動系。氣壓式制動傳動裝置是利用壓縮空氣作力源的動力式制動裝置。駕駛員只須按不同的制動強度要求，控制制動踏板的行程，便可以控制制動氣壓的大小來獲得所需要的制動力。其供能裝置和傳動裝置全部是氣壓式的。由于氣壓制動系制動能源是空氣壓縮機產(chǎn)生的，壓縮空氣氣壓制動系的制動力大，制動靈敏，廣泛用于中、重型汽車上。我國生產(chǎn)的中型以上貨車或客車一般都采用了氣壓制動系，其回路和液壓制動系一樣采用了雙或多回路制動系。當其中一個回路發(fā)生故障失效時，另一回路仍能繼續(xù)工作，以維持汽車具有一定的制動能力，從而提高了汽車行駛的安全性。目前利用氣壓做輔助起步的裝置大致有以下幾種：煙臺鴻橋高科技有限公司的江大建、高啟、江大中等的發(fā)明一種機動車坡路輔助起步電磁裝置(申請?zhí)枺?2213587，公告號：2520272)，該裝置是一種機動車坡路輔助起步電磁裝置，是對配置手動變速器的機動車實施自動離合或自動變速改造的坡路駐車控制裝置，是由電磁鐵、閥芯、壓簧、單向閥和管路等構(gòu)成，在自動離合或自動變速總裝置中承擔坡路輔助起步功能的執(zhí)行機構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單合理、坡路起步只需踩油門、簡化操作步驟、安全性高的特點。其另一個發(fā)明一種機動車坡路輔助起步裝置(申請?zhí)枺?2212675，公告號：2520271)，該裝置是一種機動車坡路輔助起步裝置，是對配置手動變速器的機動車實施自動離合或自動變速改造的坡路駐車控制裝置，是由直流減速電機、截止閥、單向閥等構(gòu)成，在自動離合或自動變速總裝置中承擔坡路輔助起步功能的執(zhí)行機構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單，合理、坡路起步只需踩油門、簡化操作步驟、安全性高的特點。梁志軍的發(fā)明一種汽車坡道起步裝置(申請?zhí)枺?0123407l，公告號：2493469)，該裝置是一種汽車坡道起步裝置，該裝置有制動閥、拉臂及聯(lián)動調(diào)整器等組成，并設(shè)置在汽車制動閥與離合器之間，其工作原理是：司機操作離合器，并帶動聯(lián)動調(diào)整器運動，推動拉臂及控制閥的閥芯做往復(fù)運動，從而完成打開或關(guān)閉制動閥排氣孔的工作，使汽車在坡道上的三配合操作減為二配合操作，達到在任何路況下都能平穩(wěn)起步之目的。該裝置不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且安裝方便，它即解決了司機在坡道上操作手忙腳亂的弊端，也避免了不安全因素的發(fā)生，具有很高的實用價值及推廣前景。孫智的發(fā)明機動車斜坡起步自動配合的方法和裝置(申請?zhí)枺?9117403，公開號：1297830)，是一種機動車斜坡起步自動配合的方法和裝置，該發(fā)明是采用離合器控制制動在現(xiàn)有機動車的剎車油泵或氣泵和輪胎制動閘之間，安裝一個止回閥和一個電磁閥；剎車時止回閥開啟，電磁閥關(guān)閉油或氣不能回流至制動總泵，油壓(氣壓)使制動閘緊緊制動著機動車輪圈，機動車不能移動；當起動時電磁閥開啟，油或氣回流至制動總泵，制動閘自動松開。本發(fā)明方案巧妙，實施容易，所用零件和器件不多，制作和安裝都比較容易。國內(nèi)目前主要采用的是電磁裝置，對配置手動變速器的機動車實施自動離合或自動變速裝置。在現(xiàn)有機動車的剎車油泵或氣泵和輪胎制動閘之間，安裝一個止回閥和一個電磁閥；剎車時止回閥開啟，電磁閥關(guān)閉油或氣不能回流至制動總泵，油壓(氣壓)使制動閘緊緊制動著機動車輪圈，機動車不能移動；當起動時電磁閥開啟，油或氣回流至制動總泵，制動閘自動松開。而采用微電子技術(shù)的HSA裝置已在國外一些著名汽車生產(chǎn)廠家的大型客車、貨車上得到了較好的應(yīng)用。豐田汽車公司也在Land Cruiser上首先裝上了HSA控制系統(tǒng)，簡化了操作，提高了汽車的安全性能。廣州五十鈴客車有限公司引進日本技術(shù)組裝生產(chǎn)的GALA系列客車也裝備了HSA系統(tǒng)，其單臺HSA裝置的售價為23萬。雖然日本、美國等汽車工業(yè)發(fā)達國家對HSA技術(shù)已開展了長時間的研究，但取得的技術(shù)成果不對中國開放，而以高價產(chǎn)品的形式實現(xiàn)壟斷。國內(nèi)對這項技術(shù)的研究還基本上處于空白階段。實現(xiàn)HSA功能的控制閥，國內(nèi)文獻中基本上采用的是電磁閥和止回閥的組合，而比較先進的國外及進口技術(shù)則采用整體的控制閥。1.4 本課題的研究內(nèi)容及意義 設(shè)計一種汽車斜坡起步輔助氣壓系統(tǒng)，包括確定汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)組成，確定各氣動元件，根據(jù)輔助系統(tǒng)的工作要求，對氣動控制閥（HSA控制閥)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，包括主閥芯的結(jié)構(gòu)、密封件的結(jié)構(gòu)等。目的是設(shè)計一種汽車斜坡起步輔助氣壓系統(tǒng)。包括確定汽車斜坡起步輔助系統(tǒng)組成，確定各氣動元件，根據(jù)輔助系統(tǒng)的工作要求，對氣動控制閥（HSA控制閥)的結(jié)構(gòu)進行設(shè)計，包括主閥芯的結(jié)構(gòu)、密封件的結(jié)構(gòu)等。意義是在斜坡起動時，可以不用頻繁的交替踩踏板，而只需通過踩油門就可順利起步，從而有效的減少了工作疲勞程度，增強行車安全性。使國內(nèi)的汽車制造技術(shù)有一個長足的進步，制造出更安全、更易于操作、配置更豪華，性價比更高的好車。第2章 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)的設(shè)計方案2.1 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)的組成主要由空氣壓縮機、調(diào)壓閥、駐車應(yīng)急制動儲氣筒、手控制動閥、四回路壓力保護閥、濕儲氣筒、起車輔助氣筒、安全閥、快放閥、起車輔助控制閥、復(fù)合式后制動氣室、繼動閥、后橋儲氣筒、雙針氣壓表、放水閥、前軸儲氣筒、雙腔制動閥、前制動器室、傳感器（如圖2.1所示）等。圖2.1 傳感器的使用2.2 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)的工作原理1)氣壓制動回路由發(fā)動機驅(qū)動的單缸風冷式空氣壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣經(jīng)調(diào)壓閥將壓縮空氣輸入濕度儲氣筒內(nèi)，在此冷卻并進行大部分油水分離后，壓縮空氣通過四回路壓力保護閥再輸入前軸儲氣筒、后橋儲氣筒、駐車一應(yīng)急制動儲氣筒、汽車輔助氣筒內(nèi)，前軸儲氣筒、后橋儲氣筒的氣壓由駕駛室內(nèi)儀表板上雙針氣壓表指示。在空氣壓縮機連續(xù)工作時，該壓力應(yīng)保持在0.670.73Mpa。儲氣筒上有放水閥，用以在必要時排放被壓縮空氣攜入并凝聚在筒內(nèi)的水分。四回路壓力保護閥的作用是將前、后、應(yīng)急、輔助等回路互相隔絕，而且在任一回路的供能管路漏氣時，仍能對完好的各回路充氣；駕駛員通過踏板機構(gòu)操縱雙腔制動閥或直接操縱手控制動閥，可以使前、后輪制動氣室和儲氣筒連通，促動制動器進入工作，或者使制動氣室通大氣以解除制動。輔助氣筒輸入起車輔助控制閥總成,儲氣筒氣壓是否充足，是由安裝在儲氣筒上的壓力傳感器來測量的，壓力傳感器采集到信號送給ECU，如果氣壓不充足，儀表板上的指示燈會亮起，提醒駕駛員此時不宜使用起車輔助氣壓系統(tǒng)。2)供能裝置供能裝置包括：產(chǎn)生氣壓能的單缸風冷式空氣壓縮機和存儲氣壓能的濕儲氣筒、前軸儲氣筒、后橋儲氣簡、駐車一應(yīng)急制動儲氣筒、起車輔助氣筒；將工作壓力限制在安全范圍內(nèi)，防止氣路過載的調(diào)壓閥，去除水、油等污染物的濕度儲氣筒；在一個回路失效時用以保護其余回路充氣和供氣，使系統(tǒng)氣壓能不受損失的四回路保護閥。3)控制裝置控制裝置包括：氣壓行車制動主要控制裝置雙腔制動閥；駐車制動和應(yīng)急制動控制裝置手控制動閥；保證解除制動時復(fù)合式后制動氣室中的壓縮空氣迅速排入大氣的快放閥；縮短復(fù)合式后制動氣室的充氣管路，加速氣室充氣過程的繼動閥。2.3 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)的總布置設(shè)計總體設(shè)計如圖2.2所示：圖2.2 氣動系統(tǒng)總布置圖 1.空氣壓縮機 2.調(diào)壓閥 3.駐車應(yīng)急制動儲氣筒 4.手控制動閥 5.四回路壓力保護閥 6.濕儲氣筒 7.起車輔助氣筒 8.安全閥 9.快放閥 10.起車輔助控制閥 11.復(fù)合式后制動氣室 12.繼動閥 13.后橋儲氣筒 14.雙針氣壓表 15.放水閥 16.前軸儲氣筒 17.雙腔制動閥 18.前制動器室2.4 本章小結(jié)本章確定了汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)的實驗原理，分析了組成，確定了傳感器的選用及安裝，并根據(jù)要求，確定出汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)的設(shè)計方案及總氣路圖的基本結(jié)構(gòu)。為后續(xù)的設(shè)計奠定了良好的基礎(chǔ)。第3章 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)控制閥的設(shè)計計算3.1 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)控制閥基本參數(shù)的確定3.1.1 作壓力p的確定本設(shè)計的技術(shù)要求為氣動系統(tǒng)的工作壓力：0.6Mpa；儲氣筒的壓力范圍：0.670.73Mpa；系統(tǒng)最高壓力：0.8Mpa。3.1.2 流量q的確定汽車制動系統(tǒng)所用的銅管一般外徑為10 mm，壁厚為1mm，內(nèi)徑為8mm?？諝饬鬟^小孔時的空氣流量與工作壓力及小孔直徑的關(guān)系可由圖3.1查出，其計算公式為：式中當0528(音速)，氣溫為20C時通過小孔或閥的流量(mmin)當0528(音速)，氣溫為T時，通過小孔或閥的流量(mmin)小孔上游的絕對壓力(MPa)小孔流量系數(shù)D小孔直徑(mm)S閥的有效截面積(mm)所以即標準額定流量=22946 （lmin)。標準狀態(tài)下（t=20C）的空氣流量 其它溫度時的空氣流量圖3.1 通過小孔/閥的空氣流量與工作壓力及小孔直徑/S值的關(guān)系3.1.3 有效截面積s的確定根據(jù)標準額定流量=2294.6( lmin)，查閥的公稱通徑表3.1，取S=20mm。表3.1 閥的公稱通徑表公稱直徑（mm） 3 4 6 8 10 15 20 25接管螺紋 G1/8 G1/8 G1/8 G1/4 G3/8 G1/2 G3/4 G1、C值 0.15 0.3 0.5 1 2 3 5.6 9.6標準額定流量（l/min） 170 340 570 1150 2300 3400 6300 10900額定流量 0.7 1.4 2.5 5 7 10 20 30在額定流量下壓降（kPa） 20 20 20 15 15 15 12 12有效截面積S值(mm) 3 4 5 10 20 40 60 1103.1.4 確定閥的實際通徑Ds閥的公稱通徑Dg的大小直接反映了閥的流通能力，是閥的一項基本參數(shù)，是設(shè)計閥的重要依據(jù)之一。閥的公稱通徑Dg一般是根據(jù)系統(tǒng)對該閥的流通能力的要求查上表來確定。但表中規(guī)定的是公稱通徑的名義值，比按流通能力的要求計算的通徑值大得多。為了減少閥的外形尺寸，又能滿足使用流通能力的要求，一般還需按照下面方法計算閥的實際通徑Ds：將換向閥視為一薄壁節(jié)流孔，壓縮空氣在具有節(jié)流孔的管道內(nèi)流動時，見圖3.2所示，節(jié)流孔的體積流量為：圖3.2 空氣通過節(jié)流孔的體積流量式中節(jié)流孔流量系數(shù)，一般取O50065節(jié)流孔面積令 =S則 所以 =6.27（mm）由此?？梢缘玫紿SA控制閥的基本參數(shù)(如表3.2)表3.2 HSA控制閥的基本參數(shù)表公稱 實際 接管 標準額 額定 在額定流 有效截面 通徑 通徑 螺紋 C值 定流量 流量 量下壓降 積S值 mm mm l/min kPa 10 6.27 G3/8 2.0 2300 7 15 203.2 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)控制閥結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計計算3.2.1閥芯套連桿直徑d的計算根據(jù)閥芯套桿在工作中的受力情況可計算出閥芯套連桿的直徑d，但一般計算出來都比較小，為便于加工和提高使用壽命，在設(shè)計時，一般是根據(jù)閥的通徑大小直接按表3.3來選取。 表3.3 閥芯套連桿尺寸 （mm）公稱通徑D 15 1525 2540 4050 5080連桿直徑d 36 68 812 1215 1520本設(shè)計所設(shè)計的閥的公稱通徑為1O mm，按表3.3，取閥芯套連桿直徑d=6 mm。由于控制活塞在閥芯套中，通過推閥芯連桿來實現(xiàn)的閥芯的密封動作，所以閥芯套連桿、控制活塞的推桿的直徑均取d=6 mm。圖3.3 閥芯套連桿、控制活塞推桿3.2.2 座直徑D的計算閥座直徑D的計算如下 (3-1)式中K 流通面積系數(shù)，與流通面積結(jié)構(gòu)有關(guān)，按表3.4選?。婚y的實際通徑。表3.4 閥的流通面積系數(shù)K 閥開口量處流通面積位置 閥座連桿處 平面閥芯 錐面閥芯 球面閥芯系數(shù)K 11.2 1.11.3 11.3 1.11.3將K=11， =627mm代入式(3-1)，有圖3.4 閥座結(jié)構(gòu)示意圖3.2.3 座密封面寬度b的確定閥座密封面寬度b的確定，可先根據(jù)經(jīng)驗數(shù)據(jù)，選定一個初值，即根據(jù)閥的通徑，參考表3.5選取，同時，需要在下一步的計算中通過計算密封力對其進行校核，以保證有足夠的密封力來實現(xiàn)密封性能，同時避免過大的密封比壓，以延長密封件的使用壽命。 表3.5 閥座密封面寬度 （mm）閥的通徑Dg 4 610 1525密封寬度b 0.5 0.51 12在多數(shù)情況下，實際的密封力足以保證密封性能，因此，為延長密封件的使用壽命，采用較大的密封寬度，故取b=1mm，如圖3.4。3.2.4 開口量y的設(shè)計計算開口量是指氣動閥中，閥座與閥芯之間所形成的通道的開度(見圖3.5)，開口量的計算是為了保證氣動閥有足夠的通流面積來實現(xiàn)流量的要求，此處以閥座密封與閥芯之間的垂直距離y來表示。由流通面積的關(guān)系，并考慮流通面積系數(shù)K，閥座與閥芯之間所形成的通道的流通面積應(yīng)不小于控制閥本身所要求的流通面積，即有如下的關(guān)系式： (3-2) (3-3) 將K=1.1，=6.27mm，D=6.58ram代入式(3-3)，得所需的開口量y為：取整為：y=1.8 （mm）圖3.5 開口量與行程示意圖3.2.5 行程s的計算行程是控制閥產(chǎn)生動作起密封作用時，控制活塞為推動閥芯動作所移動的最大距離s，由上圖可知道，為保證閥芯與閥座的可靠接觸，必須保證行程s大于或等于開口量y，即須保證sy，才能保證閥芯與閥座有一定的初始預(yù)緊力，從而實現(xiàn)可靠密封。由y=1.8mm，可取s=2 mm根據(jù)上述的計算，將基本的結(jié)構(gòu)參數(shù)列表3.6如下： 表3.6 基本結(jié)構(gòu)參數(shù)表 （mm）項 目 連桿直徑d 閥座直徑D 密封面寬b 開口量y 行程s 數(shù) 據(jù) 6 6.58 1 1.8 23.3 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)控制閥的閥芯密封力的計算閥芯密封力的計算的目的是為了保證可靠的密封效果和保證閥芯應(yīng)有的使用壽命，因此，對密封力的計算包括保證密封性能所需的最小密封力PM的確定，實際密封力Ps的計算，保證密封壽命的密封面強度的校核。3.3.1最小密封力的確定密封力是為了保障密封副的密封性能而需加在閥芯上的軸向的最小作用力，用表示。根據(jù)力的平衡原理，參見圖3.6，有如下的計算公式： （3-4）式中介質(zhì)靜壓力作用在閥芯上的軸向力(N)；形成密封的接觸力(N)。圖3.6 閥的受力示意圖對于，有: (3-5)對于，有: (3-6)式中 D1閥座密封面外徑(mm)；D閥座底口直徑(mm)；b密封面寬度(mm)；p介質(zhì)靜壓力(MPa)；q密封比壓(MPa)。密封比壓q是密封面單位面積上保證密封所需施加的壓緊力，既可以通過查圖表來計算，也可采用如下的經(jīng)驗公式：q=1.06p+0.04 (3-7)所以有 (3-8)式(3-8)表示了當輸入口與輸出口的壓力相等的情況下的最小密封力，但在實際工作的狀態(tài)下，輸入口排空，沒有壓力，此時式(3-8)則變?yōu)椋?(3-9)因此，分以下幾種情況計算： 、輸入輸出口的壓力相等時的最小密封力a、標準工作壓力(p=06MPa)下的最小密封力將Dl=8.58mm，D=6.58mm，p=0.6MPa，b=1mm代入式(3-8)，有20.3916.0836.47（）b、最大工作壓力(p0.8MPa)下的最小密封力將Dl=8.58mm，D=6.58mm，p=0.8MPa，b=1mm代入式(3-8)，有27.20+21.14=48.34（）、輸入口沒有壓力，輸出口有壓力時的最小密封力a、 標準工作壓力(p=0.6MPa)下的最小密封力將Dl=8.58mm，D=6.58mm，p=0.6MPa，b=1mm代入式(3-8)，有=16.08（）b、最大工作壓力(p0.8MPa)下的最小密封力將Dl=8.58mm，D=6.58mm，p=0.8MPa，b=1mm代入式(3-8)，有=21.14（）3.3.2實際密封力Ps的計算忽略緩沖定位彈簧力的作用，實際密封力即為閥芯所受的背壓，因此，a、 標準工作壓力(p=0.6MPa)下的實際密封力b、 最高工作壓力(p=0.8MPa)下的實際密封力由于，顯然，實際的密封力能夠保證閥芯的密封效果。3.3.3密封面強度的校核對閥芯工作過程中受力最大時的密封面進行校核，使密封面單位面積上的受力情況在密封材料允許的范圍之內(nèi)，從而保證閥芯的密封壽命。閥芯的最大受力發(fā)生在最大氣壓的情況下，此時的最大密封力為：密封比壓為：查允許比壓表，有q=4.0由于，最大的密封比壓q=1.44q=4.0，所以可以保證密封面的強度。從本計算結(jié)果看出，HSA控制閥的密封力能夠達到密封要求，同時也能保證密封材料的使用壽命要求。3.4 汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)控制閥O型密封圈的設(shè)計計算在氣動中使用的0形橡膠密封圈尺寸系列及公差一般按國家標準GB3452.1-92液壓氣動用橡膠密封圈尺寸系列及公差標準選用。O形橡膠密封圈通常采用矩形溝槽密封，如圖3.7所示，下面就矩形溝槽進行設(shè)計。圖3.7 O型密封圈結(jié)構(gòu)3.4.1 O形圈的壓縮量計算 (3-10)式中 O形圈的相對壓縮量；O形圈斷面的絕對壓縮量(mm)。H溝槽深度(mm)；d0O形圈斷面直徑(mm)。相對壓縮量的大小，直接影響著控制閥的使用性能和壽命。因此，選擇合適的壓縮量是控制閥密封設(shè)計中的一個關(guān)鍵問題。一般地說，不論是靜密封或動密封，在保證密封的前提下，相對壓縮量越小越好。表3.7為氣動密封設(shè)計中推薦的O形圈相對壓縮量值。表3.7 O型圈相對壓縮量斷面直徑(mm) 靜密封（圓柱或平面） 動密封(往復(fù)或旋轉(zhuǎn)) 1.200.06 1030 615 1.800.08 1025 6122.650.09 1022 5103.550.10 1020 483.4.2 0形圈內(nèi)徑伸長率的計算 (3-11)式中O形圈的內(nèi)徑伸長率；dO形圈安裝溝槽底徑(mm)；O形圈的實際內(nèi)徑(mm)。O形圈使用時，內(nèi)徑一般處于拉伸狀態(tài)，其伸長率約為5，其推薦值見表3.8。表3.8 O型圈裝配時的伸長率 斷面直徑(mm) 內(nèi)徑伸長率() 斷面直徑(mm) 內(nèi)徑伸長率() 1.200.06 34 2.650.09 3.56.0 1.800.08 34.5 3.550.10 3.56.53.4.3 確定溝槽寬度b和深度H（1）溝槽寬度b溝槽寬度太窄，使O形圈無法滾動，并且容易引起嚴重磨損；溝槽太寬，O形圈的游動范圍太大，容易扭曲損壞。在一般的情況下，選取槽寬度為O形圈斷面直徑的1213倍，具體尺寸從國標GB34523-92摘錄如表3.9。（2）溝槽深度H槽深H是O形圈安裝溝槽設(shè)計的關(guān)鍵性尺寸，它主要取決于O形圈的相對壓縮量。此變形量由O形圈內(nèi)徑處的變形量和外徑的變形量組成，即 (3-12)表3.9 溝槽寬度b和深度H O型圈斷面直徑 1.20 1.80 2.65 3.55 溝槽寬度b 1.5 2.2 3.4 4.6溝 活塞密封 1.05 1.58 2.38 3.25 槽 壓縮率 12.5 12.2 10.2 8.5徑向 深 動密封 活塞桿密封 1.08 1.64 2.44 3.34 度 壓縮率 10 9 8 6 H 靜密封 0.9 1.3 2.0 2.7軸向 溝槽寬度b 1.9 2.6 3.8 5.0 溝槽深度H 0.85 1.28 1.97 2.75在使用中分為三種情況：通常采用；為使外圍接觸面摩擦輕時，采用；為使內(nèi)周接觸面輕時，采用。溝槽深度H可按上表選取。3.4.4 槽棱和槽底圓角尺寸的確定槽棱外圓角r是為防止O形圈裝配時刮傷而設(shè)計的，但太大容易使O形圈發(fā)生“擠出”現(xiàn)象，所以一般取得很小，為r=01O3 mm。槽底圓角R主要是為了避免在該處產(chǎn)生應(yīng)力集中導(dǎo)致O形圈的損壞，一般取R=02O5 mm。由于減小尺寸，本文的控制閥所用的0形密封圈采用斷面直徑為180mm的O形圈，具體的尺寸和相關(guān)計算如下：（1）閥座與主閥體的密封閥座與主閥體的密封是為了防止兩者的漏氣和防塵，屬于靜密封，為減小尺寸，采用端面密封，即軸向靜密封，根據(jù)閥座與閥體的尺寸，由國標GB34521-92，采用2618的O形密封圈。其溝槽尺寸為：溝槽寬度b: b=26mm溝槽深度H: H=128mm槽棱外圓角r: r=01O3槽底圓角R： R=02O4壓縮量，由式(10)有：圖3.8 左右閥座的密封槽結(jié)構(gòu)圖（2）閥芯座的密封由于閥芯座是固定在主閥體中，為減小徑向的尺寸，采用徑向的靜密封，采用1718的O形密封圈，溝槽尺寸如下：溝槽寬度b： b=22mm溝槽深度H: H=138mm槽棱外圓角r: r =01O3槽底圓角R：R=02O4壓縮量，由式(3-10)有：內(nèi)徑伸長率，由式(3-11)有：圖3.9 閥芯套桿的密封結(jié)構(gòu)圖將HSA控制閥所用的O型圈的規(guī)格、溝槽尺寸和壓縮量和內(nèi)徑伸長率列表3.10如下：表3.10 O型圈規(guī)格、溝槽尺寸、壓縮量、內(nèi)徑伸長率密封的位置 閥座與主閥體之間 閥座芯 閥芯套桿密封類型 軸向靜密封 徑向靜密封 徑向動密封O型圈的規(guī)格 261.8 171.8 2.81.8溝槽寬度b(mm) 2.6 2.2 2.2溝槽深度H(mm) 1.28 1.38 1.58相對壓縮量% 28.9 23.3 12.2內(nèi)徑伸長率% 0 1.41 1.433 .5汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)控制閥控制活塞的密封設(shè)計控制活塞處的密封的設(shè)計包括密封型式的選擇、溝槽尺寸形式的確定，相應(yīng)動摩擦力、開始摩擦力的計算，從而確定活塞復(fù)位彈簧的工作負荷和提供其它相應(yīng)的計算所需的計算參數(shù)。3.5.1 密封型式的選擇在控制活塞處，由于工作時控制端才有控制壓力，其它非工作狀態(tài)時兩端都與大氣。相通，因此，只需對其進行單向密封即可，以減少摩擦力。由于MY型的啟動壓力要求低，尺寸要求小，便于減少控制閥的尺寸，而且溝槽尺寸與O型圈通用，所以，控制活塞處的密封采用MY型的密封圈，公稱孔徑為20mm，溝槽尺寸公差見圖3.10：圖3.10 閥芯套桿的密封結(jié)構(gòu)圖3.5.2 摩擦力的計算動摩擦力的計算Y形密封圈摩擦力小，產(chǎn)生Y形密封圈密封的主要原因是介質(zhì)壓力的作用和密封圈預(yù)壓縮產(chǎn)生的密封接觸壓力，因此，Y形密封圈的動摩擦力可按下式進行計算： (3-13)圖3.11 閥芯座的密封槽結(jié)構(gòu)圖閥芯套桿的密封閥芯套桿的密封是徑向動密封，采用的是2818的O形密封圈，溝槽尺寸如下：溝槽寬度b: b=2.2mm溝槽深度H: H=1.58mm槽棱外圓角r: r=01O3槽底圓角R: R=02O4壓縮量，由式(3-10)有：內(nèi)徑伸長率，由式(3-11)有：式中運動摩擦力(N)；被密封面直徑(mm)；Y形密封圈有效高度(mm)；密封處空氣工作壓力(MPa)；初始接觸壓力，其大小與密封形式、預(yù)壓縮量大小、橡膠硬度及材質(zhì)、摩擦表面粗糙度有關(guān)，一般可在0.020.04 MPa范圍內(nèi)選取，本文取中間值003MPa；f摩擦系數(shù)，對于中低硬度的橡膠，在一般潤滑條件下，可在0.080.23范圍內(nèi)選取，本文取0.15。圖3.12 Y型密封圈的結(jié)構(gòu)示意圖將f=0.15，d=20mm，hl=1.5mm，p=0.6MPa，p=0.03MPa代入式(3-13)中有： 始動摩擦力的計算始動摩擦力的計算公式為: (3-14)式中Kl始動摩擦系數(shù)，取值范圍為1225，一般取15。所以3.5.3 活塞復(fù)位彈簧初始參數(shù)的確定彈簧的最大工作負荷 (3-15)式中額定壓力(0.6MPa)下的始動摩擦力(N)： 彈簧的最小工作負荷F1 (3-16)式中額定壓力(O6MPa)下的動摩擦力(N)； 彈簧的工作行程h (3-17) 式中 s活塞的工作行程(mm)； 彈簧的外徑D (3-18) 式中活塞的外徑（mm）表3.11 控制活塞復(fù)位彈簧的初始參數(shù)項目 最大工作負荷F2 最小工作負荷F1 工作行程h 彈簧外徑D數(shù)據(jù) 13.35N 9.79N 2mm 19mm3 .6汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)控制閥的閥芯套桿的設(shè)計計算閥芯套桿的設(shè)計計算包括閥芯套桿的動摩擦力及始動摩擦力的計算、閥芯定位彈簧的計算、閥芯套桿復(fù)位彈簧的計算。3.6.1 閥芯套桿摩擦力的計算閥芯套桿的摩擦力由一個O形密封圈和一個MY形的密封圈的密封力形成。0形圈的摩擦力的計算O形橡膠密封圈的摩擦力有運動摩擦阻力、始動摩擦阻力兩種，始動摩擦阻力一般為運動摩擦阻力的24倍。始動摩擦阻力是指0形圈從靜止狀態(tài)到運動狀態(tài)這一轉(zhuǎn)變過程中產(chǎn)生的摩擦阻力，運動摩擦阻力是指O形圈在正常運動過程中產(chǎn)生的摩擦阻力，具體計算如下:(1)運動摩擦力運動摩擦力按下式計算 (3-19)式中 Fd運動摩擦力(N)；F在O形圈摩擦表面單位長度上由相對徑向預(yù)壓縮量引起的摩擦力，按下圖選?。∟/m）；Fp由氣壓力p作用的0形圈軸向投影的面積上產(chǎn)生的摩擦力，按下圖選?。∟/m）；L摩擦表面的總長度(m)；A受氣壓力作用的0形圈軸向投影的總面積(m)。1)由壓縮量=12.2，邵氏硬度6075，查下圖得：F=2.1（N）2）A=(d1/2)- （d1/2-2d0/2） =(6/2) -(6/2-1.8)=23.75 mm3)由p=06MPa，查圖3.13得：=5（N）4）L=D=6=18.84 mm所以由式(3-19)有：a.相對徑向預(yù)壓縮量b.介質(zhì)壓力p（Mpa）圖3.13 摩擦力計算圖（2）始動摩擦力始動摩擦力按下式計算： (3-20)式中始動摩擦力（N）；K始動摩擦系數(shù)，一般為24，通常取K=3。所以，由式(3-20)有：=3 0.04=0.12（N）MY形圈的摩擦力的計算（1）運動摩擦力由(3-13)有：（2）始動摩擦力由式(3-14)有：3.6.2 復(fù)位彈簧初始參數(shù)的確定（1）彈簧的最大工作負荷閥芯套桿的復(fù)位彈簧復(fù)位時，須克服的阻力有：閥芯的密封力、閥芯套桿因受力面積差的反向壓力、密封圈的始動摩擦力，即有： (3-21)式中閥芯的密封力(N)；閥芯套桿因受力面積差的反向壓力(N)；密封圈的始動摩擦力(N)且有 (3-22) (3-23)式中閥芯密封面的直徑(mm)；閥芯連桿的直徑(mm)；工作壓力，取0.6MPa；將式(3-22)、式(3-23)代入式(3-21)有：（2）彈簧的最小工作負荷F1 (3-24)式中 FDF額定壓力(0.6MPa)下的動摩擦力(N)；所以 （3）彈簧的工作行程hh=s式中 s活塞的工作行程(mm)所以 h=s=1.8mm（4）彈簧的外徑DD=d0-(13)所以 D=18-1=17mm表3.12 閥芯復(fù)位彈簧的初始參數(shù)項目 最大工作負荷F2 最小工作負荷F1 工作行程h 彈簧外徑D數(shù)據(jù) 23.73N 9.79N 1.8mm 17mm3 .7汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)控制閥控制活塞直徑的計算校核3.7.1 活塞最小工作壓力要保證控制閥的動作可靠，必須使控制活塞的產(chǎn)生的推力能夠足以克服閥芯移動過程的各種阻力。而在整個過程中，所受的阻力有：閥芯套桿受工作氣壓產(chǎn)生的壓力、閥芯套桿復(fù)位彈簧的工作壓力、閥芯套桿密封圈產(chǎn)生的摩擦力、活塞密封圈的摩擦力、活塞復(fù)位彈簧的工作壓力。因此，有如下關(guān)系式： (3-25)式中工作氣壓產(chǎn)生的壓力(N)；閥芯套桿復(fù)位彈簧的工作負荷(N)；閥芯套桿密封圈產(chǎn)生的摩擦力(N)；活塞密封圈的摩擦力(N)；活塞復(fù)位彈簧的工作負荷(N)；且有 式中 d閥芯連桿直徑(6mm) p工作壓力(0.6MPa)所以 將 =16.96， =23.73，=0.12+2.4=2.52，=13.35， =13.35代入式(3-25)，有 =16.96+23.73+13.35+2.52+13.35=69.91 (N)3.7.2 活塞的最小直徑由活塞所受最小壓力為 （3-26）式中p最小工作壓力(O25MPa)所以 將=69.91，p=0.25代入上式，有=18.77mm取整：=20mm3.7.3 活塞實際所需最低工作氣壓由式(3-26)有 表3.13 控制活塞校核結(jié)果項目 最小工作壓力 理論最小直徑 實際直徑 實際最低工作氣壓數(shù)據(jù) 69.91 N 18.77mm 20mm 0.2225 Mpa3 .8汽車坡路起車輔助氣動系統(tǒng)控制閥彈簧的設(shè)計計算彈簧直接影響控制閥的動作和性能，因為控制閥的性能中就包含彈簧的剛度、預(yù)壓縮量以及工作行程等，因此在設(shè)計中必須考慮如下的要求：1)彈簧的外徑或內(nèi)徑要滿足控制閥的結(jié)構(gòu)布置的實際要求；2)彈簧的工作行程要匹配控制閥的開口量；3)彈簧剛度和預(yù)壓縮量要滿足力平衡方程的要求；4)彈簧的最小工作負荷和最大工作負荷要適應(yīng)控制閥的動作要求。3.8.1 活塞復(fù)位彈簧的計算(1)初始參數(shù)由之前的計算，控制活塞的復(fù)位彈簧的基本參數(shù)如下：1)、彈簧的最大工作負荷=1335(N)2)、彈簧的最小工作負荷=1.2=1.18.9=98(N)3)、彈簧的工作行程h=s=2(mm)4)、彈簧的外徑D=d0-(13)=20-1=19(mm)(2)材料選擇1)載荷性質(zhì)：I類載荷氣動控制閥中，彈簧的作用次數(shù)相當頻繁，并且受變載荷的作用，因此應(yīng)取I類負荷。表3.14 彈簧按載荷分類表彈簧分類 類 類 類 受變載荷，次數(shù) 受變載荷，次數(shù)在 受變載荷，次數(shù)在載荷性質(zhì) 在次以上 次以下 次，及受沖擊載荷2)采用G1組的琴鋼絲，其相應(yīng)的性能如下：切變模量：G=79000(MPa)彈性模量：E=206000(MPa)抗拉強度：=2059(MPa)許用切應(yīng)力：H=(0.30.38) =0.3752059=772.12(MPa)3)端部形式端部型式：YI-2型壓并圈取值范圍：=l2.5壓并圈數(shù)：=24)彈簧鋼絲直徑d、取鋼絲直徑d=l，則彈簧中徑=D-d=19-1=18彈簧內(nèi)徑=D-2d=19-2=17實際線繞比C=/d=18/1=185)有效圈數(shù)n及總?cè)?shù) 彈簧剛度有效圈數(shù) 取n=2.5實際彈簧剛度=8.092.3=0.68 (N/m)總?cè)?shù) =2.5+2=4.56)計算彈簧的變形量 最小工作載荷F1的變形量=11.57/0.68=17.015 (mm) 最大工作載荷F2的變形量=13.35/0.68=19.01 (mm)=19.01-17.015=2 (mm) 極限載荷=22.25 (N) 極限變形量=22.25/0.68=32.72 mm7)計算彈簧的其它尺寸 節(jié)距 =9.71 mm 自由高度 =2.59.71+1.5=25.7 mm 工作高度 =25.5-17.01=8.5 mm =25.5-19.01=6.5 mm 壓并高度 =41=4 mm 螺旋角 展開長度 =226.195 mm8)驗算