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畢業(yè)設(shè)計(jì) 論文 開(kāi)題報(bào)告 課題名稱 快速輪胎充氣機(jī)的設(shè)計(jì) 學(xué) 院 專 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 定稿日期 2013 年 月 日 1 快速輪胎充氣機(jī)的設(shè)計(jì) 1 選題背景及其意義 1 課題來(lái)源 隨著時(shí)代的發(fā)展 汽車已經(jīng)進(jìn)入了尋常百姓家 汽車工業(yè)也經(jīng)歷了有史以來(lái)最高 速的發(fā)展期 同時(shí)也對(duì)汽車制造業(yè)提出了更高的要求 快速輪胎充氣機(jī)正是基于這樣 的狀況下而產(chǎn)生的提高汽車輪胎裝配效率的一種新型工具 2 課題目的 該課題的研究對(duì)于提高學(xué)生的工程能力 拓展生存空間有著非常重要的意義 以 及為今后進(jìn)一步研究快速充氣機(jī)的研究做一個(gè)前期的準(zhǔn)備工作 具有重要的社會(huì)意義 為了響應(yīng)國(guó)家政策和社會(huì)學(xué)術(shù)界的需求 設(shè)計(jì)一種方便校內(nèi)教學(xué)以及研究人員開(kāi) 發(fā)的教學(xué)型步進(jìn)輸送機(jī) 可以讓研究人員基于現(xiàn)有的平臺(tái) 簡(jiǎn)化了后續(xù)研究開(kāi)發(fā)的程 序 為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供了原型 便于后續(xù)功能的開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新課題的創(chuàng)建 具有便 于理解 便于實(shí)用 簡(jiǎn)單 操作多樣化等特點(diǎn) 3 課題意義 隨著人們生活水平的不斷提高 目前 汽車工業(yè)的發(fā)展速度很快 傳統(tǒng)的輪胎充氣設(shè) 備不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的要求 研制與輪胎流水作業(yè)生產(chǎn)線配套的 機(jī)械化 自動(dòng) 化 節(jié)能高效的充氣設(shè)備是現(xiàn)代化汽車生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的實(shí)際問(wèn)題 基于上述兩個(gè) 原因 我們有了研究基于單片機(jī)便攜式自動(dòng)控制充氣機(jī)這一課題的想法 便攜式自動(dòng) 控制充氣機(jī)具有自動(dòng)充氣和放氣功能 氣壓檢測(cè)和氣壓預(yù)設(shè)功能 夜間照明 警示功 能 體積非常小巧 性能高 無(wú)污染氣體排放 適合您的車輛出差 遠(yuǎn)行 是各車主攜 帶的應(yīng)急必備工具 本文介紹了在設(shè)計(jì)制作自動(dòng)充氣機(jī)中的工作成果和經(jīng)驗(yàn)總結(jié) 市面的充放氣機(jī)大都 不是自動(dòng)的也不是氣壓可調(diào)的 隨著人們生活水平的提高 小汽車將成為家家戶戶必 備的交通工具 再加上生活節(jié)奏的加快 時(shí)間已是最寶貴的東西 顯然市面上普通手 動(dòng)控制的充氣機(jī) 將滿足不了人們的需求 因此 我們就想到了做一件能夠自動(dòng)充放 氣的充氣機(jī) 它能夠給人們?cè)谑褂眠^(guò)程中節(jié)省時(shí)間 同時(shí)又能夠很方便的使用 因?yàn)?它是全自動(dòng)的 所以只要把電源一安上 再設(shè)定你所需要?dú)鈮褐?它就會(huì)自動(dòng)地完成 任務(wù) 并且在充 放氣完成之后將自動(dòng)停止 因此 研究一個(gè)能基于單片機(jī)自動(dòng)控制的 自動(dòng)充 放氣機(jī)是很有必要的 下面將對(duì)自動(dòng)充氣機(jī)的設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)方案思路 主要 是涉及單片機(jī)控制的部分 做詳細(xì)地介紹 2 2 文獻(xiàn)綜述 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì) 輪胎是安全性與可靠性要求都很高的重要部件 都必須依靠輪胎的各種獨(dú)特的功能 輪胎是起落架機(jī)輪的組成部分 具有氣墊式緩沖器的作用 主要用途是在輪胎是在高 負(fù)荷 高速度下使用 其下沉率 一般為30 35 汽車輪胎 短時(shí)間內(nèi)的溫升也 非常高 胎圈及胎肩幾分鐘內(nèi)的溫升可達(dá)到150攝氏度左右 所以輪胎只限于短時(shí)間 間歇使用 而且所充氣體為空氣 這是因?yàn)榭諝馐嵌栊詺怏w 熱膨脹系數(shù)小 充空氣 的輪胎內(nèi)的壓力及溫度變化較小 增加輪胎反應(yīng)的Q度 增強(qiáng)汽車避震效果 改善輪胎 彈跳的狀況 充空氣輪胎磨擦系數(shù)較小 與地面的摩擦力減少 提高了效率 降低了 燃料費(fèi) 使輪胎上的胎壓均勻 起飛和降落過(guò)程中能更平穩(wěn) 更安全 而且空氣分子 比氧氣分子體積大 故泄漏量少 輪胎爆裂事故在國(guó)內(nèi)外均有發(fā)生 從網(wǎng)上查到的結(jié)果來(lái)看 我國(guó)的大約每年發(fā)生一 起 因此對(duì)輪胎內(nèi)的壓力各航空公司都有嚴(yán)格地規(guī)定 胎壓過(guò)低會(huì)導(dǎo)致不正常磨損或 輪胎內(nèi)部損傷 胎壓過(guò)高則會(huì)使得輪胎及輪胎圈較易受到不平路面的沖擊而變形 甚 至?xí)?dǎo)致爆胎 隨著我國(guó)航空事業(yè)不斷發(fā)展和軍事力量的不斷提升 我們國(guó)家的民用以及新型軍用 的數(shù)量也在不斷的增加 給輪胎科學(xué)的 定量的安全充氣也擺在了我們的面前 如果 能夠研發(fā)出準(zhǔn)確的滿足所有輪胎的自動(dòng)充氣設(shè)備 將會(huì)迎來(lái)大好的發(fā)展機(jī)遇 目前除少數(shù)幾個(gè)維修廠具有進(jìn)口的輪胎充氣裝置外 輪胎的充氣工作主要是沿用多 年來(lái)的傳統(tǒng)方法 使用冷氣瓶直接對(duì)接于輪胎的氣嘴如圖1 沒(méi)有采用先進(jìn)的壓力檢 測(cè)和壓力控制技術(shù) 需憑維修人員的操作經(jīng)驗(yàn)2 來(lái)確定充氣壓力 要達(dá)到輪胎額定壓 力往往需經(jīng)過(guò)多次的充氣與測(cè)量過(guò)程 充氣時(shí)間長(zhǎng) 勞動(dòng)強(qiáng)度大 且充氣氣壓不受控 不穩(wěn)定 不精確 可靠性差 由于充氣壓力由空氣瓶提供 系統(tǒng)壓力高 所以誤操作 可能會(huì)引發(fā)安全事故 此外 手動(dòng)工作每次僅能對(duì)一個(gè)輪胎進(jìn)行充 放氣及泄漏檢測(cè) 所以維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大 并且工作效率較低 3 圖 1 傳統(tǒng)方法充氣 國(guó)外普遍采用自動(dòng)充氣檢測(cè)裝置完成輪胎的充氣以及檢漏工作 通過(guò)選擇不同的型號(hào) 輪胎參數(shù) 一臺(tái)自動(dòng)充氣檢測(cè)裝置可同時(shí)完成多個(gè)輪胎的自動(dòng)充氣 放氣 循環(huán)檢測(cè) 泄漏等工作如圖2 此外該裝置還能夠自動(dòng)打印報(bào)表 還有的通過(guò)檢測(cè)輪胎的壓力從而 計(jì)算出的重量 從而確定型號(hào) 給輪胎充氣 3 研究?jī)?nèi)容 主機(jī)的功能結(jié)構(gòu) 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展 傳統(tǒng)的輪胎充氣工藝遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的要求 研制與輪胎流水作業(yè)生產(chǎn)線配套的 機(jī)械化 自動(dòng)化 節(jié)能高效的充氣設(shè)備是現(xiàn)代化 汽車生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的實(shí)際問(wèn)題 設(shè)備由本體臺(tái)架 液壓傳動(dòng)系統(tǒng) 氣動(dòng)系統(tǒng) 微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)等 4 部分組成 其中 本體臺(tái)架又由工作臺(tái) 車輪傳送機(jī)構(gòu) 車輪定位機(jī)構(gòu) 車輪卡緊機(jī)構(gòu) 輪胎充氣裝置 等 5 部分組成 4 圖 2 1 快速輪胎充氣機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖 工作原理 本公開(kāi)了一種與現(xiàn)用打氣筒操作方式完全不同并裝有安全閥的新型式輪胎打氣機(jī) 它操作更省力 簡(jiǎn)便 工作效率提高 可避免輪胎打爆 適用于各種 輪胎打氣 其特 點(diǎn)是 兩個(gè)氣筒內(nèi)各放置一特制活塞體 并由一根推桿連接兩活塞體 兩個(gè)氣筒的另 一端 分別通過(guò)一個(gè)內(nèi)裝單向氣門(mén)的彎管與一個(gè)過(guò)渡裝氣筒密封 連接 在推桿的中點(diǎn) 安裝一個(gè)固定軸及軸套 與操作桿下端的開(kāi)口滑頭相配合 過(guò)渡裝氣筒上裝設(shè)有安全 閥 使用時(shí) 在安全閥上設(shè)定輪胎的最大充氣量 翻開(kāi)并腳 踩踏板 前后扳動(dòng)手柄 當(dāng)安全閥排氣時(shí) 即完成充氣 課題設(shè)計(jì)要求 1 最大鎖緊力 15000N 2 下行速度 20mm sec 3 最大工作壓力 1Mpa 4 總體尺寸 800X600X2000mm 5 4 研究方案 4 1 總體方案 圖 5 總體方案設(shè)計(jì) 根據(jù)輪胎自動(dòng)充氣系統(tǒng)的功能和使用環(huán)境的分析 對(duì)輪胎自動(dòng)充氣系統(tǒng)提出以下要求 可以在任何位置給輪胎充氣 該裝置具有防水功能 3 最大鎖緊力 15000N 4 下行速度 20mm sec 5 最大工作壓力 1Mpa 6 總體尺寸 800X600X2000mm 7 方便觀察和操作 由于輪胎自動(dòng)充氣系統(tǒng)要求可以在任何位置給輪胎充氣 這樣該系統(tǒng)就需要 有獨(dú)立的氣源 而飛機(jī)輪胎使用的是空氣 那么這里使用的是瓶裝的空氣 為以防萬(wàn) 一 對(duì)該充氣系統(tǒng)配備兩個(gè)空氣鋼瓶 一個(gè)是主氣瓶 另一個(gè)是備用氣瓶 可以想到 空氣瓶在該充氣系統(tǒng)中占的體積最大 為了方便安裝和移動(dòng)空氣瓶 6 4 2 擬采取的技術(shù)措施 設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù) 在制定基本方案并進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各 部分設(shè)計(jì)之前 必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚 1 主機(jī)的概況 用途 性能 工藝流程 作業(yè)環(huán)境 總體布局等 2 液壓系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作 動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何 3 液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式 運(yùn)動(dòng)速度 4 各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì) 5 對(duì)調(diào)速范圍 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性 轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求 6 自動(dòng)化程序 操作控制方式的要求 7 對(duì)防塵 防爆 防寒 噪聲 安全可靠性的要求 8 對(duì)效率 成本等方面的要求 4 3 課題預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo) 通過(guò)對(duì)市面上的相關(guān)同類產(chǎn)品以及國(guó)內(nèi)外的各種專利進(jìn)行研究與分析 從使用的 實(shí)用性 可行性 簡(jiǎn)易性出發(fā) 以減少制造成本 降低售價(jià)且功能齊全 增加可利用 性 滿足后續(xù)設(shè)計(jì)研發(fā)和創(chuàng)新的目的 設(shè)計(jì)一臺(tái)用于快速輪胎充氣機(jī) 具有完整的結(jié) 構(gòu) 功能 4 4 技術(shù)難點(diǎn) 1 機(jī)械系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否準(zhǔn)確 精度是否合理 2 控制電路方面的靈敏度是否能達(dá)到理想值 5 進(jìn)度計(jì)劃 2012 11 收集 研究資料 2012 12 開(kāi)題 擬訂總體設(shè)計(jì)方案 2013 1 2 修改 完善開(kāi)題報(bào)告 完成文獻(xiàn)翻譯 2013 2 13 2013 3 31 系統(tǒng)有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算 繪制總裝配圖 2013 4 1 2013 4 15 繪制主要零件的零件施工圖 2013 4 16 2013 4 30 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 繪制接線原理圖 2013 5 1 2013 5 5 控制系統(tǒng)部分程序編寫(xiě) 2013 5 6 2013 5 20 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 2013 5 21 2013 5 25 修改及準(zhǔn)備答辯 7 參考文獻(xiàn) 1 王世明 機(jī)床與液壓 J 上海海洋大學(xué)工程學(xué)院 1996 08 2 楊華勇 周華 路甬祥 中國(guó)機(jī)械工程 M 浙江大學(xué) 2000 12 3 楊爾莊 液壓氣動(dòng)與密封 J 中國(guó)液壓氣動(dòng)密封件工業(yè)協(xié)會(huì) 1993 04 4 范士娟 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單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)例 M 清華大學(xué)出版社 2004 18 劉文濤 單片機(jī)語(yǔ)言 C51 典型應(yīng)用設(shè)計(jì) M 19 范風(fēng)強(qiáng) 蘭嬋麗編著 單片機(jī)語(yǔ)言 C51 應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)集錦 M 20 李朝青主編 單片機(jī) DSP 外圍數(shù)字 IC 技術(shù)手冊(cè) M 21 李建忠 單片機(jī)原理及應(yīng)用 M 西安 電子科技大學(xué)出版社 2002 8 指 導(dǎo) 教 師 意 見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名 年 月 日 9 開(kāi)題 答辯 小組 意見(jiàn) 1 論文選題 有理論意義 有工程背景 有實(shí)用價(jià)值 意義不大 2 論文的難度 偏高 適當(dāng) 偏低 3 論文的工作量 偏大 適當(dāng) 偏小 4 設(shè)計(jì)或研究方案的可行性 好 較好 一般 不可行 5 學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)資料及課題的了解程度 好 較好 一般 較差 6 學(xué)生在論文選題報(bào)告中反映出的綜合能力和表達(dá)能力 好 較好 一般 較差 7 學(xué)生在論文選題報(bào)告中反映出的創(chuàng)新能力 好 較好 一般 較差 8 對(duì)論文選題報(bào)告的總體評(píng)價(jià) 好 較好 一般 較差 在相應(yīng)的方塊內(nèi)作記號(hào) 建議 結(jié)論 評(píng)議小組組長(zhǎng)簽名 評(píng)議小組組員簽名 年 月 日