車速表試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)研究

標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)研究The Research On the Design of standard speedometer Test Bench摘 要標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)是以滾筒模擬路面，利用車輪與滾筒在無(wú)相對(duì)滑移時(shí)線速度一致的原理，通過(guò)與滾筒同步的轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量汽車車速表示值誤差的設(shè)備。車速表是提供汽車行駛速度信息的重要儀表，駕駛員在行車途中能夠正確掌握車速，是提高運(yùn)輸生產(chǎn)力與保證安全行車的關(guān)鍵。因而為保證行車安全，車速表要經(jīng)過(guò)車速表試驗(yàn)臺(tái)定期檢驗(yàn)和校驗(yàn)，為減少交通事故及減輕事故過(guò)程中對(duì)乘員及行人的傷害，從而提高交通安全性有著非常重要的意義。詳細(xì)介紹標(biāo)準(zhǔn)型車速表實(shí)驗(yàn)臺(tái)的結(jié)構(gòu)、工作原理，并對(duì)操作方法做有簡(jiǎn)單介紹。利用 SolidWorks 軟件對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。著重對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械部分進(jìn)行設(shè)計(jì)：一、對(duì)機(jī)械部分的設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，如滾筒的尺寸及強(qiáng)度設(shè)計(jì)，機(jī)架強(qiáng)度設(shè)計(jì)、軸承座的設(shè)計(jì)、舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。二、對(duì)部分零件的選擇與校核進(jìn)行分析，即滾筒支撐軸承的選擇與校核。關(guān)鍵詞：S olidWorks軟件；標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)；機(jī)械設(shè)計(jì)；零件校核 ABSTRACTStandard drum speedometer simulation test bench uses the drum to simulate the ground. By the principle of the consistent speed is the same when theres no relative slip between the wheel and the drum, the bench can detect the vehicle speed error with the speed sensor that synchronize with the drum. Speedometer is an important instrument to provide vehicle speed information. The driver correctly knowing the vehicle speed on the way, is a key point to improve productivity and ensure the safety of transportation. In order to ensure traffic safety, speedometers should be periodically inspected on the speedometer bench. In order to reduce traffic accidents and reduce the crews injury during the accident, this bench plays an important role in improving transportation safety.This paper detailed introduces the structure and the working principle of the standard bench, and the method to operate is briefly introduced. The design of the bench uses Solidworks software. This paper focuses on the design of the mechanical part of the bench. Firstly, analyzing the design of the mechanical part, such as the size of the roll and the design of the strength, frame strength design, bearing design, the design of lifting mechanism. Secondly, analyzing the selection and verification of some spare parts, the choice and verification of roller bearings. Key Words：Solidworks Software; Standard speedometer tester; Mechanical design; Partschecking目 錄1 緒 論 .11.1 課題研究背景 11.2 汽車安全檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展 11.3 課題研究的目的和意義 21.4 國(guó)內(nèi)外汽車安全檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r 21.5 課題研究的主要內(nèi)容 32 對(duì)于 SOLIDWORKS 軟件的基本介紹 .42.1 SOLIDWORKS軟件的制作背景 .42.2 SOLIDWORKS軟件的特點(diǎn) .42.3 SOLIDWORKS軟件的基本功用 .53 標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)概述 .73.1 標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)的基本結(jié)構(gòu) 73.2 工作原理 93.3 車速表誤差形成的原因 103.4 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn) 113.5 使用方法 113.6 使用注意事項(xiàng) 124 標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械部分設(shè)計(jì) .134.1 滾筒組 .134.2 框架 154.3 舉升機(jī)構(gòu) .154.4 聯(lián)軸器 165 機(jī)械部分設(shè)計(jì)及部分零件選擇與校核的計(jì)算 .175.1 滾筒設(shè)計(jì) .175.1.1 主要技術(shù)指標(biāo) .175.1.2 尺寸設(shè)計(jì) .175.1.3 強(qiáng)度校核 .185.2 滾筒中心距的設(shè)計(jì) .195.3 機(jī)架的設(shè)計(jì) .205.3.1 支撐軸承座型鋼計(jì)算 .205.3.2 總支撐型鋼計(jì)算 .225.4 軸承座的設(shè)計(jì) .235.5 舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) .235.6 滾筒支承軸承的選擇與校核 245.6.1 軸承選擇 245.6.2 軸承相關(guān)計(jì)算 256 總 結(jié) .26參考文獻(xiàn) .27致 謝 .28天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)11 緒 論1.1 課題研究背景從十八世紀(jì)汽車誕生以來(lái)，汽車的安全問(wèn)題就隨之產(chǎn)生了。目前，全球道路安全形勢(shì)十分嚴(yán)峻，全世界因道路安全問(wèn)題造成的傷亡人數(shù)在逐年增多，據(jù)預(yù)測(cè)到2020 年，道路交通死亡人數(shù)將達(dá) 234 萬(wàn)人，直接經(jīng)濟(jì)損失 5000 多億美元。因而加強(qiáng)汽車安全的研究，預(yù)防交通事故是需要全社會(huì)共同關(guān)注和迫切改善的重要課題。近年來(lái)，隨著道路交通運(yùn)輸條件的改善，尤其是城市立體交通和城間高速公路的建設(shè)，提高了汽車行駛的平均速度和運(yùn)輸效率。然而，車速太高，方向就難于準(zhǔn)確控制，遇到緊急情況可能來(lái)不及采取措施，還會(huì)增大緊急制動(dòng)距離，因而容易造成交通事故，所以在一些路況不好的路段，或在市區(qū)內(nèi)，往往要限制車速，嚴(yán)禁超速行駛。要監(jiān)視行車速度，必須依靠車速表。單憑駕駛員的主觀感覺(jué)或經(jīng)驗(yàn)是不行的。國(guó)外有人做過(guò)駕駛員的“適應(yīng)性”實(shí)驗(yàn)，證明這種主觀估計(jì)很不可靠。尤其是在車速變化之后，主觀估計(jì)的車速誤差很大。此外，當(dāng)駕駛員長(zhǎng)時(shí)間高速駕車時(shí)，也會(huì)造成感覺(jué)鈍化現(xiàn)象而放松警覺(jué)，發(fā)生危險(xiǎn)。為保證行車安全，必須隨時(shí)掌握準(zhǔn)確的行車速度。因此，對(duì)車速表進(jìn)行定期檢查檢驗(yàn)是十分必要的。1.2 汽車安全檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展汽車安全檢測(cè)技術(shù)是伴隨著汽車技術(shù)的發(fā)展而發(fā)展的。在汽車發(fā)展的早期，人們主要是通過(guò)有經(jīng)驗(yàn)的維修人員發(fā)現(xiàn)汽車的故障并作有針對(duì)性的修理。即過(guò)去人們常講的“望（眼看） ”、 “聞（耳聽） ”、 “切（手摸） ”方式。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，汽車安全檢測(cè)技術(shù)也飛速發(fā)展。目前人們能依靠各種先進(jìn)的儀器設(shè)備，對(duì)汽車進(jìn)行不解體檢測(cè)，而且安全、迅速、可靠。早在 20 世紀(jì) 50 年代，在一些工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家就形成以故障診斷和性能調(diào)試為主的單項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)和生產(chǎn)單項(xiàng)檢測(cè)設(shè)備。20 世紀(jì) 60 年代初期進(jìn)入我國(guó)的汽車檢測(cè)試驗(yàn)設(shè)備有美國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)分析儀、英國(guó)的發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系故障診斷儀和汽車道路試驗(yàn)速度測(cè)試儀等，這些都是國(guó)外早期發(fā)展的汽車檢測(cè)設(shè)備。20 世紀(jì) 60 年代后期，國(guó)外汽車檢測(cè)診斷技術(shù)發(fā)展很快，并且大量應(yīng)用光、機(jī)、電一體化技術(shù)，并采用計(jì)算機(jī)測(cè)控，有些檢測(cè)設(shè)備具有專家系統(tǒng)和智能化功能，能對(duì)汽車技術(shù)狀況進(jìn)行檢測(cè)，并能診斷出汽車故障發(fā)生的部位和原因，引導(dǎo)維修人員迅速排除故障。天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)2隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，汽車安全檢測(cè)設(shè)備在智能化、自動(dòng)化、精密化、綜合化方面都有新的發(fā)展，應(yīng)用新技術(shù)開拓新的檢測(cè)領(lǐng)域，研制新的檢測(cè)設(shè)備。隨著電子計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了具有汽車檢測(cè)診斷、控制自動(dòng)化、數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化、檢測(cè)結(jié)果直接打印等功能的現(xiàn)代綜合性能檢測(cè)技術(shù)和設(shè)備。例如：國(guó)外生產(chǎn)的汽車制動(dòng)檢測(cè)儀、全自動(dòng)前照燈檢測(cè)儀、發(fā)動(dòng)機(jī)綜合性能檢測(cè)儀等檢測(cè)設(shè)備，都具有較先進(jìn)的全自動(dòng)功能。進(jìn)入 20 世紀(jì) 80 年代后，計(jì)算機(jī)技術(shù)在汽車檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)一步向深度和廣度發(fā)展，已出現(xiàn)集檢測(cè)工藝、操作、數(shù)據(jù)采集和打印、存儲(chǔ)、顯示等功能于一體的系統(tǒng)軟件，使汽車檢測(cè)實(shí)現(xiàn)了全自動(dòng)化。不僅可避免人為判斷錯(cuò)誤，提高檢測(cè)準(zhǔn)確性，而且可以把受檢汽車的技術(shù)狀況儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)中，即可作為下次檢測(cè)參考，還可供處理交通事故參考。1.3 課題研究的目的和意義車速表是提供汽車行駛速度信息的重要儀表，駕駛員在行車途中能夠正確掌握車速，是提高運(yùn)輸生產(chǎn)力與保證安全行車的關(guān)鍵。駕駛員對(duì)行車速度的掌握，雖然可以依據(jù)主觀估計(jì)來(lái)進(jìn)行，但由于人對(duì)速度的估計(jì)往往會(huì)因錯(cuò)覺(jué)而造成誤差，再加上汽車在運(yùn)行過(guò)程中，其技術(shù)狀況將隨著行駛里程的增加而不斷變化，其使用性能也將逐漸變壞，而車速表機(jī)件在使用過(guò)程中由于發(fā)生自然磨損和輪胎滾動(dòng)半徑發(fā)生變化等原因，會(huì)造成車速表指示誤差的增大，為了保證行車安全，駕駛員必須按照車速表的指示來(lái)控制車速。為此，車速表本身一定要準(zhǔn)確可靠，如果車速表誤差過(guò)大，駕駛員就難以正確控制車速，以至因判斷失誤而發(fā)生交通事故。因而為保證行車安全，車速表的檢驗(yàn)和校驗(yàn)就顯得極其重要。為減少交通事故及減輕事故過(guò)程中對(duì)乘員及行人的傷害，從而提高交通安全性有著非常重要的意義。1.4 國(guó)內(nèi)外汽車安全檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r應(yīng)該說(shuō)，早在 100 多年前汽車開始使用后，就存在著對(duì)汽車的檢查和故障診斷問(wèn)題。自然，當(dāng)時(shí)的手段還比較簡(jiǎn)單。到 20 世紀(jì) 90 年代，國(guó)外出現(xiàn)了以故障診斷和性能調(diào)試為主的單項(xiàng)檢測(cè)技術(shù)。60 年代后檢測(cè)技術(shù)獲得較大發(fā)展，開始出現(xiàn)由幾種檢測(cè)項(xiàng)目連成的檢測(cè)線，既能做維修檢驗(yàn)又能進(jìn)行性能測(cè)試。60 年代末到 70 年代初期，計(jì)算機(jī)技術(shù)獲得迅猛發(fā)展并向各行各業(yè)滲透，汽車安全檢測(cè)技術(shù)應(yīng)用了計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)過(guò)程自動(dòng)化，由計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理和數(shù)據(jù)打印，大大提高了檢測(cè)效率。近年來(lái)，隨著高新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，汽車安全檢測(cè)技術(shù)正不斷取得新的進(jìn)展，檢測(cè)儀器設(shè)備的性能、功能和智能化水平都有進(jìn)一步提高。如今汽車安全檢測(cè)技術(shù)天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)3已成為涉及機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、自控等多領(lǐng)域的綜合技術(shù)。例如日本研制了新型的前照燈檢測(cè)儀，既可測(cè)遠(yuǎn)光又可測(cè)近光。采用與攝像機(jī)類似的 CCD 做光敏元件，可顯示非對(duì)稱的近光光形分布和等照度曲線。國(guó)內(nèi)有些廠家已開發(fā)生產(chǎn)了類似產(chǎn)品。我國(guó) 20 世紀(jì) 60 年代雖然從國(guó)外引進(jìn)一些檢測(cè)設(shè)備，但十年“文革”時(shí)期檢測(cè)技術(shù)基本處于停滯狀態(tài)。改革開放后，道路交通運(yùn)輸事業(yè)得到迅速發(fā)展，汽車擁有量快速增長(zhǎng)，而且國(guó)家對(duì)安全、環(huán)保問(wèn)題高度重視，這都極大地促進(jìn)了汽車安全檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。1982 年 5 月在遼寧省朝陽(yáng)市建成了我國(guó)第一個(gè)汽車安全檢測(cè)技術(shù)站。此后，各地的檢測(cè)站如雨后春筍般興建起來(lái)。到目前為止，檢測(cè)站遍布全國(guó)，已經(jīng)普及到各省、市、縣和地區(qū)，檢測(cè)線總數(shù)多達(dá) 4000 多條。其中大部分分布在廣東、山東等沿海省份。在檢測(cè)設(shè)備方面，我國(guó) 1985 年以前是以進(jìn)口為主。例如深圳市聯(lián)城機(jī)動(dòng)車檢測(cè)站，當(dāng)時(shí)是全套引進(jìn)日本彌榮公司的設(shè)備。20 世紀(jì) 80 年代后期，我國(guó)東南海和內(nèi)地大城市如深圳、廣東、肇慶、西安、北京、武漢等，注意從引進(jìn)消化到自行研制，先后推出了部分國(guó)產(chǎn)和全部國(guó)產(chǎn)化的檢測(cè)儀器設(shè)備。如今，除少數(shù)專用設(shè)備之外，絕大部分檢測(cè)設(shè)備都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，基本滿足國(guó)內(nèi)需求。1.5 課題研究的主要內(nèi)容本課題研究的主要內(nèi)容包括首先介紹本課題所應(yīng)用的軟件 Solidworks 的基本介紹，其次介紹本課題研究的主要內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)的基本構(gòu)造和原理以及一些使用方法。然后在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)的所有零部件：機(jī)架、滾筒、舉升機(jī)構(gòu)、側(cè)滑擋柱等進(jìn)行設(shè)計(jì)、選擇，以及對(duì)零部件進(jìn)行選擇校核。最后，將零部件進(jìn)行組裝裝配，合成裝配圖。天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)4天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)52 對(duì)于 Solidworks 軟件的基本介紹2.1 Solidworks 軟件的制作背景SolidWorks 公 司 成 立 于 1993 年 ， 由 PTC 公 司 的 技 術(shù) 副 總 裁 與 CV 公 司 的 副總 裁 發(fā) 起 ， 總 部 位 于 馬 薩 諸 塞 州 的 康 克 爾 郡 （ Concord,Massachusetts） 內(nèi) ，當(dāng) 初 所 賦 予 的 任 務(wù) 是 希 望 在 每 一 個(gè) 工 程 師 的 桌 面 上 提 供 一 套 具 有 生 產(chǎn) 力 的 實(shí) 體 模型 設(shè) 計(jì) 系 統(tǒng) 。 從 1995 年 推 出 第 一 套 SolidWorks 三 維 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 軟 件 至 今 ， 它 已經(jīng) 擁 有 位 于 全 球 的 辦 事 處 ， 并 經(jīng) 由 300 家 經(jīng) 銷 商 在 全 球 140 個(gè) 國(guó) 家 進(jìn) 行 銷 售 與分 銷 該 產(chǎn) 品 。 SolidWorks 軟 件 是 世 界 上 第 一 個(gè) 基 于 Windows 開 發(fā) 的 三 維 CAD 系統(tǒng) ， 由 于 技 術(shù) 創(chuàng) 新 符 合 CAD 技 術(shù) 的 發(fā) 展 潮 流 和 趨 勢(shì) ， SolidWorks 公 司 于 兩 年 間成 為 CAD/CAM 產(chǎn) 業(yè) 中 獲 利 最 高 的 公 司 。 良 好 的 財(cái) 務(wù) 狀 況 和 用 戶 支 持 使 得SolidWorks 每 年 都 有 數(shù) 十 乃 至 數(shù) 百 項(xiàng) 的 技 術(shù) 創(chuàng) 新 ， 公 司 也 獲 得 了 很 多 榮 譽(yù) 。 該 系統(tǒng) 在 1995-1999 年 獲 得 全 球 微 機(jī) 平 臺(tái) CAD 系 統(tǒng) 評(píng) 比 第 一 名 ； 從 1995 年 至 今 ，已 經(jīng) 累 計(jì) 獲 得 十 七 項(xiàng) 國(guó) 際 大 獎(jiǎng) ， 其 中 僅 從 1999 年 起 ， 美 國(guó) 權(quán) 威 的 CAD 專 業(yè) 雜志 CADENCE 連 續(xù) 4 年 授 予 SolidWorks 最 佳 編 輯 獎(jiǎng) ， 以 表 彰 SolidWorks 的 創(chuàng) 新 、活 力 和 簡(jiǎn) 明 。 至 此 ， SolidWorks 所 遵 循 的 易 用 、 穩(wěn) 定 和 創(chuàng) 新 三 大 原 則 得 到 了 全面 的 落 實(shí) 和 證 明 ， 使 用 它 ， 設(shè) 計(jì) 師 大 大 縮 短 了 設(shè) 計(jì) 時(shí) 間 ， 產(chǎn) 品 快 速 、 高 效 地 投 向了 市 場(chǎng) 。由 于 SolidWorks 出 色 的 技 術(shù) 和 市 場(chǎng) 表 現(xiàn) ， 不 僅 成 為 CAD 行 業(yè) 的 一 顆 耀 眼 的明 星 ， 也 成 為 華 爾 街 青 睞 的 對(duì) 象 。 終 于 在 1997 年 由 法 國(guó) 達(dá) 索 公 司 以 三 億 一 千 萬(wàn)美 元 的 高 額 市 值 將 SolidWorks 全 資 并 購(gòu) 。 公 司 原 來(lái) 的 風(fēng) 險(xiǎn) 投 資 商 和 股 東 ， 以 一千 三 百 萬(wàn) 美 元 的 風(fēng) 險(xiǎn) 投 資 ， 獲 得 了 高 額 的 回 報(bào) ， 創(chuàng) 造 了 CAD 行 業(yè) 的 世 界 紀(jì) 錄 。并 購(gòu) 后 的 SolidWorks 以 原 來(lái) 的 品 牌 和 管 理 技 術(shù) 隊(duì) 伍 繼 續(xù) 獨(dú) 立 運(yùn) 作 ， 成 為 CAD行 業(yè) 一 家 高 素 質(zhì) 的 專 業(yè) 化 公 司 ， SolidWorks 三 維 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 軟 件 也 成 為 達(dá) 索 企 業(yè)中 最 具 競(jìng) 爭(zhēng) 力 的 CAD 產(chǎn) 品 。2.2 Solidworks 軟件的特點(diǎn) Solidworks 功 能 強(qiáng) 大 、 易 學(xué) 易 用 和 技 術(shù) 創(chuàng) 新 是 SolidWorks 的 三 大 特 點(diǎn) ，使 得 SolidWorks 成 為 領(lǐng) 先 的 、 主 流 的 三 維 CAD 解 決 方 案 。 SolidWorks 能 夠 提供 不 同 的 設(shè) 計(jì) 方 案 、 減 少 設(shè) 計(jì) 過(guò) 程 中 的 錯(cuò) 誤 以 及 提 高 產(chǎn) 品 質(zhì) 量 。 SolidWorks 不 僅 提 供 如 此 強(qiáng) 大 的 功 能 ， 同 時(shí) 對(duì) 每 個(gè) 工 程 師 和 設(shè) 計(jì) 者 來(lái) 說(shuō) ， 操 作 簡(jiǎn) 單 方 便 、 易學(xué) 易 用 。 在 美 國(guó) ， 包 括 麻 省 理 工 學(xué) 院 （ MIT） 、 斯 坦 福 大 學(xué) 等 在 內(nèi) 的 著 名 大 學(xué) 已天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)6經(jīng) 把 SolidWorks 列 為 制 造 專 業(yè) 的 必 修 課 ， 國(guó) 內(nèi) 的 一 些 大 學(xué) （ 教 育 機(jī) 構(gòu) ） 如 清 華大 學(xué) 、 北 京 航 空 航 天 大 學(xué) 、 北 京 理 工 大 學(xué) 、 上 海 教 育 局 等 也 在 應(yīng) 用 SolidWorks進(jìn) 行 教 學(xué) 。 相 信 在 未 來(lái) 的 5 8 年 內(nèi) ， SolidWorks 將 會(huì) 成 為 與 當(dāng) 今 AutoCAD 一樣 ， 成 為 3D 普 及 型 主 流 軟 件 乃 至 于 CAD 的 行 業(yè) 標(biāo) 準(zhǔn) 。2.3 Solidworks 軟件的基本功用（ 1） 獨(dú) 特 的 功 能 : SolidWorks 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 軟 件 提 供 了 多 種 獨(dú) 特 的 內(nèi) 置 工 具 和 創(chuàng) 新 功 能 供 使 用 ： 內(nèi) 置 零 部 件 分 析 COSMOSXpress 是 第 一 個(gè) 可 在 3D 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 系 統(tǒng) 內(nèi) 快 速 、方 便 地 對(duì) 零 部 件 設(shè) 計(jì) 進(jìn) 行 測(cè) 試 的 內(nèi) 置 分 析 工 具 ， 使 用 它 可 以 方 便 地 對(duì) 設(shè) 計(jì) 完 整 性進(jìn) 行 分 析 。 設(shè) 計(jì) 交 流 eDrawings 是 第 一 個(gè) 支 持 電 子 郵 件 的 交 流 工 具 ， 它 大 大 方 便 了2D 和 3D 設(shè) 計(jì) 信 息 的 交 流 ， 使 用 它 可 以 方 便 地 共 享 設(shè) 計(jì) 理 念 。 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 工 具 利 用 一 整 套 焊 接 件 設(shè) 計(jì) 和 文 檔 工 具 ， 可 以 得 到 一 流 的 全 相 關(guān)鈑 金 功 能 ， 而 且 還 可 以 方 便 地 訪 問(wèn) 機(jī) 械 設(shè) 計(jì) 功 能 庫(kù) 。 模 具 設(shè) 計(jì) 工 具 使 用 內(nèi) 置 模 具 設(shè) 計(jì) 工 具 ， 可 以 自 動(dòng) 創(chuàng) 建 核 芯 和 型 腔 。MoldflowXpress 是 一 個(gè) 基 于 向 導(dǎo) 的 設(shè) 計(jì) 驗(yàn) 證 工 具 ， 使 用 它 可 以 快 速 、 方 便 地 對(duì)塑 料 注 模 零 部 件 的 可 制 造 性 進(jìn) 行 測(cè) 試 。 消 費(fèi) 類 產(chǎn) 品 設(shè) 計(jì) 工 具 使 用 增 強(qiáng) 工 具 加 快 消 費(fèi) 類 產(chǎn) 品 的 設(shè) 計(jì) 速 度 。 這 些 工 具可 用 于 輕 松 地 處 理 表 面 ， 保 持 設(shè) 計(jì) 中 曲 線 的 連 續(xù) ， 還 可 用 于 在 薄 壁 零 部 件 中 創(chuàng) 建凹 槽 。 在 線 訪 問(wèn) 現(xiàn) 成 的 零 部 件 3D ContentCentralSM 是 第 一 個(gè) 通 過(guò) 先 進(jìn) 的 在 線目 錄 為 3D CAD 系 統(tǒng) 的 用 戶 提 供 服 務(wù) 的 內(nèi) 置 Web 資 源 ， 用 戶 可 以 通 過(guò) 它 訪 問(wèn) 現(xiàn)成 的 零 部 件 ， 從 而 節(jié) 省 大 量 時(shí) 間 。 配 置 管 理 通 過(guò) 在 單 個(gè) 文 檔 內(nèi) 創(chuàng) 建 零 部 件 或 裝 配 體 的 多 種 設(shè) 計(jì) 變 化 形 式 ， 簡(jiǎn)化 設(shè) 計(jì) 的 重 復(fù) 利 用 和 迭 代 。（ 2） 零 部 件 建 模 ：利 用 獨(dú) 特 的 基 于 特 征 的 零 部 件 建 模 功 能 ， 可 以 使 用 拉 伸 、 旋 轉(zhuǎn) 、 薄 壁 特 征 、高 級(jí) 抽 殼 、 放 樣 和 掃 描 、 陣 列 特 征 和 孔 輕 松 創(chuàng) 建 設(shè) 計(jì) 。 通 過(guò) 獨(dú) 特 的 對(duì) 多 個(gè) 實(shí) 體 的 特 征 級(jí) 控 制 ， 加 快 零 部 件 建 模 速 度 。 通 過(guò) 動(dòng) 態(tài) 編 輯 特 征 和 草 圖 ， 只 需 執(zhí) 行 簡(jiǎn) 單 的 拖 放 操 作 即 可 進(jìn) 行 實(shí) 時(shí) 更 改 。 （ 3） 裝 配 體 建 模 : 創(chuàng) 建 新 的 零 部 件 時(shí) ， 可 直 接 參 照 其 他 零 部 件 并 保 持 關(guān) 系 。 設(shè) 計(jì) 具 有 成 千 上萬(wàn) 個(gè) 零 件 的 大 型 裝 配 體 時(shí) 可 獲 得 無(wú) 可 比 擬 的 性 能 。 可 將 零 部 件 和 特 征 拖 放 到 適 當(dāng)天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)7的 位 置 。 利 用 鏡 向 零 部 件 可 以 更 快 速 地 完 成 設(shè) 計(jì) ， 因 為 您 可 以 基 于 現(xiàn) 有 的 對(duì) 稱 設(shè) 計(jì) 創(chuàng)建 新 的 零 部 件 和 裝 配 體 。 使 用 自 動(dòng) 捕 捉 SmartMates 功 能 可 以 加 快 裝 配 體 的 設(shè) 計(jì) 速 度 ， 使 用 獨(dú) 特 的Mate Diagnostics 功 能 可 以 輕 松 找 出 沖 突 的 嚙 合 關(guān) 系 ， 還 可 以 輕 松 修 復(fù) 實(shí) 體 。 利 用 獨(dú) 特 的 物 理 模 擬 功 能 ， 可 以 模 擬 真 實(shí) 的 動(dòng) 作 和 實(shí) 體 間 的 機(jī) 械 交 互 。 使 用 智 能 零 件 技 術(shù) 可 以 簡(jiǎn) 化 重 復(fù) 的 任 務(wù) ， 這 種 技 術(shù) 是 一 種 使 裝 配 體 任 務(wù) （ 例如 選 擇 并 將 標(biāo) 準(zhǔn) 螺 栓 插 入 孔 中 ， 以 及 按 正 確 的 順 序 添 加 墊 圈 和 螺 母 ） 自 動(dòng) 進(jìn) 行 的創(chuàng) 新 。 （ 4） 2D 工 程 圖 : 不 必 繪 制 任 何 直 線 或 圓 弧 即 可 得 到 可 用 于 生 產(chǎn) 的 詳 細(xì) 工 程 圖 。 得 到 的 工 程 圖完 全 關(guān) 聯(lián) 工 程 視 圖 和 物 料 清 單 在 每 次 修 改 零 部 件 或 裝 配 體 設(shè) 計(jì) 時(shí) 會(huì) 自 動(dòng) 更 新 。 可 從 3D 模 型 自 動(dòng) 創(chuàng) 建 工 程 圖 ， 包 括 多 個(gè) 視 圖 、 尺 寸 和 多 文 本 注 解 。 利 用 預(yù)定 義 的 工 程 視 圖 可 以 節(jié) 省 時(shí) 間 。 可 以 方 便 地 對(duì) 工 程 圖 進(jìn) 行 比 較 ， 找 出 不 同 之 處 ， 查 看 從 一 個(gè) 版 本 到 另 一 個(gè) 版本 都 進(jìn) 行 了 哪 些 更 改 。 只 需 單 擊 一 下 即 可 為 整 個(gè) 項(xiàng) 目 生 成 物 料 清 單 ， 列 出 多 種 配 置 的 零 部 件 數(shù) 量 。可 以 自 動(dòng) 為 工 程 視 圖 中 的 每 個(gè) 零 部 件 添 加 零 件 序 號(hào) ， 還 可 以 輕 松 地 控 制 方 向 和 對(duì)齊 方 式 。 （ 5） 表 面 處 理 : 利 用 引 導(dǎo) 線 、 填 充 孔 和 拖 動(dòng) 控 標(biāo) （ 以 便 于 控 制 相 切 ） ， 可 以 使 用 放 樣 和 掃 描生 成 復(fù) 雜 的 曲 面 。 可 以 方 便 地 對(duì) 曲 面 進(jìn) 行 剪 裁 、 擴(kuò) 展 、 嵌 縫 ， 還 可 將 曲 面 縫 合 到一 起 。 可 以 縮 放 和 排 列 曲 面 。 可 以 轉(zhuǎn) 換 、 旋 轉(zhuǎn) 、 復(fù) 制 和 鏡 向 曲 面 以 便 于 執(zhí) 行 操 作 。天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)83 標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)概述車速表檢驗(yàn)臺(tái)按有無(wú)驅(qū)動(dòng)裝置可分標(biāo)準(zhǔn)型與電機(jī)驅(qū)動(dòng)型兩種。標(biāo)準(zhǔn)型檢驗(yàn)臺(tái)無(wú)驅(qū)動(dòng)裝置，它靠被測(cè)汽車驅(qū)動(dòng)輪帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn);電機(jī)驅(qū)動(dòng)型檢驗(yàn)臺(tái)由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)，再由滾筒帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)。此外，還有把車速表檢驗(yàn)臺(tái)與制動(dòng)檢驗(yàn)臺(tái)或底盤測(cè)功機(jī)組合在一起的綜合式檢驗(yàn)臺(tái)。目前，檢測(cè)站使用最多的是標(biāo)準(zhǔn)型滾筒式車速表檢驗(yàn)臺(tái)。3.1 標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)的基本結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)由速度測(cè)量裝置、速度指示裝置和速度報(bào)警裝置等組成如圖 3-1 所示。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)9圖 3-1 標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)示意圖(1) 速度測(cè)量裝置 速度測(cè)量裝置由滾筒，速度傳感器和舉升器組成。滾筒分為兩組共四個(gè)，通過(guò)滾動(dòng)軸承安裝在框架上。在每對(duì)滾筒組左/右端部安裝有防止車輪側(cè)向移動(dòng)的滾柱。試驗(yàn)時(shí)為防止汽車差速器齒輪滑轉(zhuǎn)，試驗(yàn)臺(tái)的兩前滾筒用聯(lián)軸器連接在一起。速度傳感器裝在滾筒的一端，將對(duì)應(yīng)于滾筒轉(zhuǎn)速所發(fā)出的電壓信號(hào)（或脈沖信號(hào)處理后）送到速度指示裝置?？捎米鬓D(zhuǎn)速傳感器的元件種類很多，一般采用測(cè)速發(fā)電機(jī)式（現(xiàn)在較多用光電編碼器式和霍爾元件式） 。為使汽車進(jìn)出試驗(yàn)臺(tái)方便，在前后滾筒之間設(shè)舉升器。舉升器多用氣壓驅(qū)動(dòng)或液壓驅(qū)動(dòng)。舉升器與滾筒制動(dòng)裝置聯(lián)動(dòng)，舉升器升起時(shí)，滾筒被制動(dòng)不能轉(zhuǎn)動(dòng)。 (2) 速度指示裝置 目前多用智能型數(shù)字顯示儀表，也就是一個(gè)單片機(jī)系統(tǒng)。來(lái)自速度傳感器傳來(lái)的電信號(hào)（如電壓或脈沖數(shù)）與滾筒外圓周長(zhǎng)等參數(shù)的信號(hào)經(jīng)放大、A/D 轉(zhuǎn)換或經(jīng)整形后進(jìn)入單片機(jī)處理，經(jīng)處理后驅(qū)動(dòng)顯示裝置指示以 km/h 為單位表示的車速。（3） 速度報(bào)警裝置 速度報(bào)警裝置是為判明車速表誤差是否在合格范圍內(nèi)而設(shè)置的。一般由三種形式： 1）用在試驗(yàn)臺(tái)報(bào)警裝置指示檢測(cè)車速。當(dāng)汽車實(shí)際車速達(dá)到某一值（如40km/h）時(shí)，報(bào)警裝置的報(bào)警燈發(fā)亮或蜂鳴器發(fā)響。指示駕駛員車輛已到檢測(cè)車速，注意觀察駕駛室指示值是否在合格范圍內(nèi)（如合格范圍為 3848km/h）。 2） 示儀表上涂成綠色區(qū)域表示指示值與實(shí)際車速誤差的合格范圍。試驗(yàn)時(shí)，汽車車速表指示值達(dá)到某一檢測(cè)車速（40km/h）時(shí)，同時(shí)觀察試驗(yàn)臺(tái)速度指示值是否在合格的綠色區(qū)域內(nèi)（33.342.1km/h）。 3）同時(shí)具備上述兩種裝置的報(bào)警裝置。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)103.2 工作原理標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)的測(cè)試原理如圖 3-2 所示圖 3-2 車速表誤差的測(cè)量裝置 試驗(yàn)時(shí)，汽車驅(qū)動(dòng)輪置于滾筒,由發(fā)動(dòng)機(jī)經(jīng)傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，車輪借助摩擦力帶動(dòng)滾筒旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的滾筒即相當(dāng)于移動(dòng)的路面，以模擬汽車在路面上行駛時(shí)的實(shí)際狀態(tài)。通過(guò)滾筒的端部帶動(dòng)測(cè)速發(fā)電機(jī)(即速度傳感器，現(xiàn)在用的較多的是光敏管或霍爾傳感器等)旋轉(zhuǎn)，測(cè)速發(fā)電機(jī)發(fā)出的電壓(光敏管或霍爾傳感器等發(fā)出的脈沖數(shù))隨滾筒轉(zhuǎn)速的增高而增加。滾筒的轉(zhuǎn)速與車速成正比，因此測(cè)速發(fā)電機(jī)的電壓與車速成正比。也可采用脈沖信號(hào)發(fā)生器，將其安裝在滾筒的一端，把對(duì)應(yīng)的滾筒轉(zhuǎn)速發(fā)出的電信號(hào)送至速度指示裝置。因?yàn)檐囕喤c滾筒間為無(wú)滑移的純滾動(dòng)，所以車輪與滾筒的線速度是一樣的。通過(guò)滾筒直徑和滾筒的轉(zhuǎn)速可以計(jì)算出滾筒的線速度，即車輪的實(shí)際行駛速度。若已知滾筒直徑及滾筒的轉(zhuǎn)速，滾筒的線速度可用下式求出：（3-1）6-10DnV天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)11式中：V 為滾筒線的速度 (kmh)；D為滾筒的圓周長(zhǎng) (mm)；n為滾筒的轉(zhuǎn)速 (rmin)。車輪的線速度與滾筒的線速度相等，故上式計(jì)算為汽車真實(shí)的速度。試驗(yàn)時(shí)由試驗(yàn)臺(tái)上的速度指示議表顯示。車輪在滾筒上轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，車速表的軟軸由車變速器或分動(dòng)器輸出軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，并在車速表上顯示車速值，即車速真實(shí)值。將試驗(yàn)臺(tái)速度指示儀表上顯示的真實(shí)車速值與車速表顯示的車速指示值相比較即可求出車速表的誤差。即： 指示值誤差=（車速指示值-實(shí)際車速值）÷實(shí)際車速值×100% （3-2）3.3 車速表誤差形成的原因汽車的車速表一般是通過(guò)速度傳感器將汽車行駛速度傳遞給車速表，以使其指示車輛的行駛速度。由于傳感器，車速表的制造，裝配誤差，以及車速性能下降，或輪胎磨損，輪胎氣壓不符合規(guī)定等因素都可能引起車速表的指示車速與實(shí)際車速之間出現(xiàn)誤差。 車速表是利用磁電互感作用，通過(guò)指針擺動(dòng)來(lái)顯示汽車的行駛速度的。車速表內(nèi)有帶指針軸的轉(zhuǎn)盤，帶永久磁鐵的轉(zhuǎn)軸，軸承，游絲等零件，轉(zhuǎn)軸由軟軸相連接。由于這些零件在使用工程中的自然磨損，以及磁性元件松磁性變化都會(huì)造成車速表的指示誤差。 汽車行駛速度 V 可用下式計(jì)算：（3-3）07.3inrk式中： V汽車行駛速度，km/h； 車輛滾動(dòng)半徑，m； n發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min； 變速器傳動(dòng)比； 主減速器傳動(dòng)比。 由上述已知，車速表的轉(zhuǎn)軸一般通過(guò)變速器或傳動(dòng)器輸出軸上的蝸桿蝸輪傳動(dòng)副經(jīng)軟軸驅(qū)動(dòng)。在變速器輸出軸轉(zhuǎn)速不變（即上式中為定值）的情況下，則車速表指示值為定值，而從上式可見汽車的實(shí)際行駛速度 還與車輪的滾動(dòng)半徑 有關(guān)（因 通常是一常數(shù)）。汽車輪胎在使用過(guò)程中隨行駛里程的增加而逐漸磨損，天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)12其滾動(dòng)半徑逐漸減小，輪胎氣壓高低也影響滾動(dòng)半徑的大小。因此車速表指示值與實(shí)際值就會(huì)形成誤差。為消除上述原因所引起的車速指示誤差，需對(duì)車速表進(jìn)行適時(shí)的校驗(yàn)。3.4 有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)根據(jù) GB/T 15746.11995汽車修理質(zhì)量檢查評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)與整車大修B1.2.7及 GB72581997機(jī)動(dòng)運(yùn)行安全技術(shù)條件3.10 條規(guī)定，車速表允許誤差范圍為+20%-5%，即當(dāng)實(shí)際車速為 40km/h，車速表指示值應(yīng)為 3848km/h，或當(dāng)該車速指示值為 40km/h 時(shí)，車速表試驗(yàn)臺(tái)速度指示議表指示值應(yīng)為 33.342.1km/h（因?yàn)樵囼?yàn)臺(tái)指示議表指示值為汽車實(shí)際速度，設(shè)實(shí)際車速為 X 根據(jù)誤差定義則1.2X=40 或 0.95X=40,即得 33.3km/h 與 42.1km/h） 。 3.5 使用方法因形式、牌號(hào)不同，不同的車輛表試驗(yàn)臺(tái)其用法也不同。因此在使用前一定要認(rèn)真閱讀試驗(yàn)臺(tái)使用說(shuō)明書 ，按使用說(shuō)明書的規(guī)定正確使用。一般的使用方法如下： 檢測(cè)前準(zhǔn)備 （一）試驗(yàn)臺(tái)準(zhǔn)備 （1）在滾筒靜止?fàn)顟B(tài)下檢查儀表指針是否在零點(diǎn)上，若指針不在零點(diǎn)上，可用零點(diǎn)調(diào)整旋鈕(或零點(diǎn)調(diào)整電位計(jì))調(diào)整。（2）檢查滾筒上是否沾有油、水、泥土等雜物，若有應(yīng)清除干凈。（3）檢查舉升器動(dòng)作是否自如，有無(wú)漏氣，若有阻滯或漏氣，應(yīng)予以修理。（4）檢查導(dǎo)線的接觸情況，若有接觸不良或斷路應(yīng)予以修理或更換。如果是經(jīng)常使用的試驗(yàn)臺(tái)，不一定每次使用前都要進(jìn)行上述檢查。 （二）被檢車輛準(zhǔn)備 （1）按汽車制造廠的規(guī)定檢查并補(bǔ)充輪胎氣壓。 （2）輪胎上沾有水、油等污物或輪胎花紋溝槽內(nèi)嵌有石子時(shí)，應(yīng)清除干凈。（三）測(cè)試步驟（1）接通試驗(yàn)臺(tái)電源。（2）升起滾通間的舉升器。（3）將被測(cè)車輛輸出車速信號(hào)的車輪盡可能與滾筒垂直地停放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。（4）降下滾筒間的舉升器，至輪胎與舉升器托板脫離為止。（5）用擋塊抵住試驗(yàn)臺(tái)滾筒之外的一對(duì)車輪，防止汽車在測(cè)試時(shí)滑出試驗(yàn)臺(tái)。（6）具體操作步驟：天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)13圖 3-3 車速表試驗(yàn)臺(tái)的操作方法1- 擋塊；2-滾筒；3-舉升器1）啟動(dòng)汽車，待汽車的驅(qū)動(dòng)輪在滾筒上穩(wěn)定后，掛入最高檔，踩下加速踏板，使驅(qū)動(dòng)輪平穩(wěn)的加速運(yùn)轉(zhuǎn)。2）當(dāng)車速表的指示值達(dá)到規(guī)定檢測(cè)車速（40Km/h）時(shí)，讀出試驗(yàn)臺(tái)速度指示儀表的指示值；或當(dāng)試驗(yàn)臺(tái)速度指示儀表的指示值達(dá)到檢測(cè)車速時(shí)，讀取車速表的指示值。（7）測(cè)試結(jié)束后，輕輕踩下制動(dòng)踏板，使?jié)L筒停止轉(zhuǎn)動(dòng)。注意：對(duì)于驅(qū)動(dòng)型試驗(yàn)臺(tái)，必須先關(guān)斷電源再踩制動(dòng)踏板。（8）升起舉升器，除掉擋塊，將汽車駛離試驗(yàn)臺(tái)。（9）切斷試驗(yàn)臺(tái)電源。車速表允許誤差范圍為+20%-5%。3.6 使用注意事項(xiàng)（1）絕對(duì)禁止超過(guò)試驗(yàn)臺(tái)允許軸荷的汽車上試驗(yàn)臺(tái)檢測(cè)。（2）對(duì)于前輪驅(qū)動(dòng)的汽車，一定要用方向盤準(zhǔn)確地保持汽車處于直線行駛狀態(tài)（保持車輪平面與滾筒垂直） ，然后再加速到檢測(cè)的車速，切忌汽車一駛上 試驗(yàn)臺(tái)就立即加速。（3）如果被檢測(cè)車輛需要連續(xù)進(jìn)行高速實(shí)驗(yàn)，為防止輪胎產(chǎn)生駐波現(xiàn)象，可適當(dāng)提高輪胎氣壓。（4）試驗(yàn)臺(tái)儀表部分應(yīng)避免陽(yáng)光直射、受潮或振動(dòng)。（5）試驗(yàn)臺(tái)滾筒表面應(yīng)經(jīng)常保持清潔、干燥，防止泥土、水、油污等臟物污染試驗(yàn)臺(tái)。（6）試驗(yàn)臺(tái)不進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，不準(zhǔn)在上面停放車輛。天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)144 標(biāo)準(zhǔn)型車速表試驗(yàn)臺(tái)機(jī)械部分設(shè)計(jì)機(jī)械部分主要由滾筒組、框架、舉升機(jī)構(gòu)等組成。滾筒組由四個(gè)滾筒組成，由聯(lián)軸器連接的兩個(gè)滾筒為主動(dòng)滾筒，其余兩個(gè)滾筒為從動(dòng)滾筒。框架主體由兩根縱向槽鋼和四根橫向槽鋼焊接而成，橫向槽鋼用于支撐滾筒。舉升機(jī)構(gòu)由氣動(dòng)機(jī)構(gòu)和舉升托板組成，氣動(dòng)機(jī)構(gòu)包含四個(gè)氣缸。圖 4-1 試驗(yàn)臺(tái)整體結(jié)構(gòu)圖4.1 滾筒組檢驗(yàn)臺(tái)左右各有兩根滾筒，每個(gè)滾筒的兩端分別用滾動(dòng)軸承與軸承座支承在框架上，且保持兩滾筒軸線平行。滾筒相當(dāng)于一個(gè)活動(dòng)的路面，用來(lái)支承被檢車輛的車輪，并承受和傳遞動(dòng)力。汽車輪胎與滾筒間的附著系數(shù)將直接影響試驗(yàn)臺(tái)的制動(dòng)力。為了增大滾筒與輪胎間的附著系數(shù)，滾筒表面都進(jìn)行了相應(yīng)加工與處理，表面粘有熔燒鋁礬土砂粒，滾筒表面無(wú)論干或濕時(shí)，其附著系數(shù)可達(dá) 0.8。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)15在測(cè)試過(guò)程中，為防止汽車的差速器起作用而造成左右驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)速不等，前面的兩根滾筒是用聯(lián)軸器聯(lián)在一起的。滾筒多為滾筒用無(wú)縫鋼管加工而成，它具有足夠的承載能力。為了在高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不發(fā)生強(qiáng)烈振動(dòng)和噪聲，滾筒進(jìn)行了高精度動(dòng)平衡。滾筒直徑多在 175370mm 之間。本試驗(yàn)臺(tái)滾筒組技術(shù)指標(biāo)：滾筒長(zhǎng)度：1300mm滾筒直徑：212.2mm滾筒內(nèi)寬*外寬：700*3000mm滾筒滑動(dòng)附著系數(shù)：0.7滾筒形位誤差：滾筒表面徑向圓跳動(dòng)應(yīng)不大于 2mm，滾筒平行度應(yīng)不大于 1mm/m試驗(yàn)臺(tái)外形尺寸（ ）：3152mm*880mm*600mmhbl圖 4-2 滾筒結(jié)構(gòu)圖天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)164.2 框架 圖 4-3 框架結(jié)構(gòu)圖機(jī)架是整個(gè)測(cè)試臺(tái)的支撐機(jī)構(gòu)，承載了全部試驗(yàn)臺(tái)以及被測(cè)車輛的重量?？蚣苤黧w由兩根縱向槽鋼和四根橫向槽鋼焊接而成，橫向槽鋼用于支撐滾筒。根據(jù) GB/T 707-1988，本實(shí)驗(yàn)臺(tái)縱向機(jī)架采用型號(hào)為 32a 號(hào)槽鋼，高度為 320mm，腿寬為 88，腰厚為 8mm.橫向機(jī)架采用型號(hào)為 10 號(hào)槽鋼，高度為 100mm，腿寬為 48mm，腰厚為5.3mm。4.3 舉升機(jī)構(gòu)天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)17圖 4-4 舉升機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖舉升器置于前后兩根滾筒之間，為一氣動(dòng)裝置。測(cè)試時(shí)，舉升器處于下降狀態(tài)，以便滾筒支撐車輪。測(cè)試前，舉升器處于上方，以便汽車駛上檢驗(yàn)臺(tái)，測(cè)試后，靠氣壓升起舉升器，頂起車輪，以便汽車駛離檢驗(yàn)臺(tái)。4.4 聯(lián)軸器圖 4-5 聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)圖聯(lián)軸器是將兩軸軸向聯(lián)接起來(lái)并傳遞扭矩及運(yùn)動(dòng)的部件。根據(jù)聯(lián)軸器有無(wú)彈性元件、對(duì)各種相對(duì)位移有無(wú)補(bǔ)償能力，即能否在發(fā)生相對(duì)位移條件下保持聯(lián)接功能以及聯(lián)軸器的用途等，聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器，撓性聯(lián)軸器。（1）剛性聯(lián)軸器：只能傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，不具備其他功能 包括凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等。（2）撓性聯(lián)軸器：不僅能傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩，而且具有不同程度的軸向、徑向、角向補(bǔ)償性能。還具有不同程度的減振、緩沖作用，改善傳動(dòng)系統(tǒng)的工作性能。包括無(wú)彈性元件的聯(lián)軸器、有彈性元件的聯(lián)軸器。本實(shí)驗(yàn)臺(tái)采用的聯(lián)軸器為剛性聯(lián)軸器聯(lián)軸器即凸緣聯(lián)軸器。選用聯(lián)軸器時(shí)應(yīng)根據(jù)軸徑調(diào)整型號(hào)。初步選定的軸承聯(lián)軸器聯(lián)接尺寸，即軸孔直徑和軸孔長(zhǎng)度，應(yīng)符合主、從動(dòng)端軸徑的要求，否則還要根據(jù)軸徑調(diào)整聯(lián)軸器的規(guī)格。主、從動(dòng)端軸徑不相同是普通現(xiàn)象，當(dāng)轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速相同，主、從動(dòng)端軸徑不相同時(shí)，應(yīng)按大軸徑選擇聯(lián)軸器型號(hào)。 天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)18天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)195 機(jī)械部分設(shè)計(jì)及部分零件選擇與校核的計(jì)算5.1 滾筒設(shè)計(jì)圖 5-1 滾筒結(jié)構(gòu)示意圖5.1.1 主要技術(shù)指標(biāo)允許最大軸荷：10t，單輪載荷：5t；滾筒表面附著系數(shù)：=0.8，允許最高測(cè)速值 n=180km/h；材料牌號(hào):：40Cr（用于載荷較大，而無(wú)很大沖擊的重要軸） ；熱處理：調(diào)質(zhì)；許用彎曲應(yīng)力 ；MPa70壁厚：5mm。5.1.2 尺寸設(shè)計(jì)1）直徑：212.2 mm（5-1）nd3026d=212.2 mm ，n=1000r/min2）長(zhǎng)度：1300mm滾筒全長(zhǎng)（包括軸頸）：1300 mm（用于計(jì)算最大彎矩） 。3）截面形狀天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)20滾筒部分截面為圓環(huán)，壁厚 20mm，兩端側(cè)壁厚 20mm。兩端軸頸截面為實(shí)心圓，長(zhǎng)度 100mm，直徑 50mm。5.1.3 強(qiáng)度校核 1）彎矩的計(jì)算 NP490.850ml3.lMC125D82）抗彎截面模數(shù)的計(jì)算C 點(diǎn)截面為圓環(huán)，相關(guān)參數(shù) cmdcD2.192.1，34.293mdDWxD 點(diǎn)截面為實(shí)心圓，相關(guān)參數(shù) cmd633.21cdWx天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)213）最大應(yīng)力計(jì)算 MPaWxC5.14)(max 1320D因此滿足強(qiáng)度條件。5.2 滾筒中心距的設(shè)計(jì)滾筒中心距 450mm。滾筒中心距直接影響車輪安置角的大小。汽車車輪在滾筒上的安置角是指車輪與滾筒接觸點(diǎn)的切線方向與水平方向的夾角。試驗(yàn)過(guò)程對(duì)安置角的要求如下：(1)車輪帶動(dòng)滾筒以最大加速度加速時(shí)，不得駛出滾筒，以確定最小安置角；(2)當(dāng)臺(tái)架滾筒制動(dòng)后，保證車輛仍可駛出滾筒，以確定最大安置角。由于本試驗(yàn)臺(tái)裝有舉升裝置，可以保證滾筒制動(dòng)后車輛駛出滾筒，因此，只需確保第一個(gè)條件滿足即可。安置角除了與滾筒直徑、中心距有關(guān)外，還受到輪胎尺寸的影響。顯然，輪胎直徑越大，安置角越小，車輪越容易在檢測(cè)時(shí)駛出滾筒。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)要盡可能確保較大直徑的輪胎不駛出滾筒。根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) GB/T 2977-2008，最大的輪胎直徑 。mR1290ax天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)225.3 機(jī)架的設(shè)計(jì)機(jī)架是整個(gè)測(cè)試臺(tái)的支撐機(jī)構(gòu)，承載了全部試驗(yàn)臺(tái)以及被測(cè)車輛的重量。圖 5-2 機(jī)架結(jié)構(gòu)示意圖5.3.1 支撐軸承座型鋼計(jì)算圖 5-3 支撐軸承座型鋼示意圖 1）最大彎矩計(jì)算天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)23NPmbal24508.950.6.， ， mlbM8.1673ax2）最大靜應(yīng)力的計(jì)算A. 若采用工字鋼，型號(hào)為：12.6（126mm*74mm*5mm） ， ，35.7cmWx熱軋工字鋼的材料為 Q235-A，許用彎曲應(yīng)力 。MPa18，MPaWxC8.20)(max因此滿足強(qiáng)度條件。B. 若采用空心方鋼，70mm*70mm，壁厚 3mm, 材料為 Q235-A，許用靜應(yīng)力 。Pa176,7ca4.6mb32.1cWx天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)24MPaWxC5.93)(max因此滿足強(qiáng)度條件。5.3.2 總支撐型鋼計(jì)算圖 5-4 總支撐型鋼示意圖1）最大彎矩計(jì)算NPmbal63.18052.， ， mlbM4.729ax天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué) 2011 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)252）最大應(yīng)力計(jì)算.03574.29)(maxxCWM因此滿足強(qiáng)度條件。5.4 軸承座的設(shè)計(jì)軸承支承結(jié)構(gòu)的基本形式為兩端固定支承。受徑向和軸向載荷聯(lián)合作用的軸，多采用深溝球軸承面對(duì)面或背對(duì)背排列組成兩端固定支撐承。可以在安裝和檢修時(shí)，通過(guò)調(diào)整某個(gè)軸承套圈的軸向位置，使軸承達(dá)到所要求的游隙或預(yù)緊量。圖 5-5 軸承座示意圖5.5 舉升機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)舉升器的前后缸蓋與氣缸的聯(lián)接采用雙頭螺柱，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易于加工和裝卸。舉升器的氣缸為單作用活塞式氣缸，只有一腔可輸入壓縮空氣，實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)，