汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺架設(shè)計(jì)

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1、河南科技大學(xué)高等教育自學(xué)考試畢業(yè)論文（增加下劃線） 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 說明書 論文名稱：汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺架設(shè)計(jì) 地 市： 河南新密市　　　　　　　　 助 學(xué) 院 校： 鄭州城市學(xué)院　　　　　　　 準(zhǔn) 考 證 號： 018313200098　　　　　　　 姓 名： 肖 寧 　　　　　　　　　 學(xué) 科 專 業(yè)：汽車維修與檢測專業(yè)（本科） 指 導(dǎo) 教 師： 黃宏俊　?。ㄏ聞澗€修改）　　　　　　　 河南省高等教育自學(xué)考試 __2014__年 _9__月 高等教育自學(xué)考試畢業(yè)設(shè)計(jì)（

2、論文）任務(wù)書 （指導(dǎo)教師填表） 填表時(shí)間： 年 月 日 學(xué)生 姓名 肖寧 準(zhǔn)考 證號 018313200098 指導(dǎo) 教師 黃宏俊 課題 類型 論文 設(shè)計(jì)（論文）題目 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺架設(shè)計(jì) 主要研 究內(nèi)容 1.發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺架的發(fā)展概況 2.發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺的技術(shù)參數(shù) 3.發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺的主要功能 4.發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺的材料選擇 5.發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺的未來發(fā)展 主要技 術(shù)指標(biāo)(或研究目標(biāo)) 論文應(yīng)體現(xiàn)綜合運(yùn)用多學(xué)科的理論知識與技能，數(shù)據(jù)要詳實(shí)，分析要全面，理論聯(lián)系實(shí)際，展望要可行，應(yīng)有明顯的個(gè)人觀點(diǎn)并具有時(shí)代的創(chuàng)新性。按要求格式獨(dú)立撰寫不少

3、于10000字的論文【編排要求見河南科技大學(xué)自學(xué)助考（本科段）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）管理規(guī)定】，文中圖表用計(jì)算機(jī)繪制，應(yīng)有不少于300字的中英文摘要，查閱與課題相關(guān)的文獻(xiàn)資料20篇以上，獨(dú)立完成8000以上印刷符號的相近專業(yè)外文譯文。 進(jìn)度 計(jì)劃 第1周： 調(diào)研，搜集、分析資料 第2周： 確定寫作方案 第3~6周： 完成論文目錄 主要參 考文獻(xiàn) 機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算手冊 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 畢業(yè)設(shè)計(jì)領(lǐng)導(dǎo)小組組長簽字： 年 月 日

4、 河南科技大學(xué)高等教育自學(xué)考試畢業(yè)論文 摘 要 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架是一種汽車修理和保養(yǎng)單位常用的設(shè)備，廣泛應(yīng)用于轎車等小型車的維修和保養(yǎng)。目前，全國生產(chǎn)翻轉(zhuǎn)架的廠家較多，生產(chǎn)的翻轉(zhuǎn)架的形式也比較繁多，本文介紹了發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架國內(nèi)外現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢，在確定了所要設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)架方案之后，即針對翻轉(zhuǎn)架的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)要求進(jìn)行了設(shè)計(jì)與說明，同時(shí)對翻轉(zhuǎn)架設(shè)計(jì)過程中所涉及到的工藝性問題進(jìn)行補(bǔ)充說明。然后對立柱的強(qiáng)剛度和托臂的強(qiáng)度進(jìn)行了校核驗(yàn)算。 本課題所設(shè)計(jì)的是蝸桿傳動(dòng)360任意角翻轉(zhuǎn)鎖

5、止的發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架。它的特點(diǎn)是：1、性能可靠，操作方便；2、結(jié)構(gòu)簡單；3、拖腳的最低位置低，使得車輛的底盤可以比較低，對各種車輛的適應(yīng)性擴(kuò)大了；4、利用蝸桿傳動(dòng)可360任意角度翻轉(zhuǎn)鎖止；5、價(jià)格低廉，擁有的市場份額較大。 關(guān)鍵詞：普通式；結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；蝸桿傳動(dòng) Abstract The car engine flip frame is an automobile repair and maintenance units commonly used equipment, widely used in the repai

6、r and maintenance of cars and other small cars. Currently,more manufacturers of production flip, flip frame in the form of production is also more diverse, this paper introduces the domestic and international status and development trend of engine flip,flip scheme requirements for the design and des

7、cription, flip the frame structure and characteristics of supplement flip the aircraft design process involved in the process. Checking checking and then on a column of strong stiffness and the strength of the corbel. This topic is a worm drive 360 flip lock the engine at any angle flip racks

8、. It is characterized by: 1.reliable, easy to operate; 2.the structure is simple; 3.the dragging feet of the lowest low, making the vehicle chassis can be relatively low, and adaptability to a variety of vehicles to expand; 4. the worm drive can be 360 at any angle flip lock; 5.low prices have a la

9、rger market share. Keywords: Common type;Structural characteristics;Mechanical and structural design;Worm drive 目 錄 摘 要 I Abstract II 第一章 緒論 1 1.1 此課題的研究目的及意義 1 1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺架的發(fā)展概況 1 1.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架的歷史背景 1 1.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架的國內(nèi)外現(xiàn)狀 1 1.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架的發(fā)展趨勢 2 1.3 研究內(nèi)容 2 第二章 設(shè)計(jì)的方案與論證 3 2

10、.1 主要工作思路 3 2.2 常見傳動(dòng)方式的分析與比較 3 2.2.1 齒輪傳動(dòng) 3 2.2.2 蝸桿傳動(dòng) 3 2.2.3 帶傳動(dòng) 4 2.2.4 鏈傳動(dòng) 5 2.3 蝸桿傳動(dòng)的選擇與工作原理 5 第三章 臺架的總體設(shè)計(jì)計(jì)算 7 3.1 翻轉(zhuǎn)架的設(shè)計(jì) 7 3.2 臺架的設(shè)計(jì) 7 3.2.1 臺架底座的尺寸確定及材料選擇 7 3.2.2 臺架立柱的尺寸確定及材料選擇 8 3.3 翻轉(zhuǎn)托盤的設(shè)計(jì) 9 3.4 箱體的設(shè)計(jì) 10 3.5 蝸輪蝸桿的選擇 11 3.6 總體裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 11 第四章 翻轉(zhuǎn)臺架的強(qiáng)度校核 12 4.1 第三強(qiáng)度理論 12 4.2 轉(zhuǎn)動(dòng)

11、軸強(qiáng)度校核 12 4.3立柱的受力分析 14 第五章 文章結(jié)論 15 致 謝 16 參考文獻(xiàn) 17 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 第一章 緒論 （空的格不對吧，注意字體大小、格式） 1.1 此課題的研究目的及意義 汽車產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)重要的支柱產(chǎn)業(yè)，產(chǎn)業(yè)鏈長、關(guān)聯(lián)度高。近幾年，我國汽車產(chǎn)銷規(guī)模迅速擴(kuò)大，2011年汽車產(chǎn)銷雙雙超過了1800萬輛，連續(xù)第二年位居全球第一位，在促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)增長、增加就業(yè)、拉動(dòng)內(nèi)需等方面發(fā)揮著越來越重要的作用。十年來，我國汽車工業(yè)發(fā)展有以下特點(diǎn)：產(chǎn)銷高速增長，成為全球第一大國;自主創(chuàng)新取得了積極成果;節(jié)能與新能源汽車發(fā)展取得初步成效;汽

12、車工業(yè)組織結(jié)構(gòu)進(jìn)一步優(yōu)化;零部件設(shè)計(jì)制造水平有較大提高。 汽車作為目前比較普遍的一種交通工具在人們的日常生活中已經(jīng)占有非常重要的地位，隨之帶來的是汽車維修行業(yè)的興起，隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)維修技術(shù)的進(jìn)步等方面,都受到了汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響。從電子產(chǎn)品在維修行業(yè)不斷發(fā)展,帶動(dòng)了汽車維修行業(yè)的迅速發(fā)展,無論是在教學(xué)模式的改革還是在汽車維修上的應(yīng)用,到現(xiàn)代汽車診斷設(shè)備的使用、互聯(lián)網(wǎng)在汽車維修資訊上的應(yīng)用,以及維修管理軟件在汽車維修企業(yè)發(fā)揮的作用等,處處體現(xiàn)現(xiàn)代汽車維修的高科技特征。汽車維修已不再是簡單的零件修復(fù),準(zhǔn)確無誤地診斷出故障所在,是現(xiàn)代汽車維修的最高境界。 我國汽車維修行業(yè)投入方式呈現(xiàn)多

13、層次的特征,這決定了我國汽修企業(yè)技術(shù)水平的良莠不齊。一方面,一些實(shí)力雄厚的汽車生產(chǎn)企業(yè)在國內(nèi)建立了售后服務(wù)網(wǎng)點(diǎn)或者是所產(chǎn)車型的特約維修站,這的確帶動(dòng)了汽修行業(yè)整體水平的提高。但另一方面,我國還有大量人員素質(zhì)較低、設(shè)備簡陋、僅靠簡單工具和經(jīng)驗(yàn)從事汽修業(yè)務(wù)的各類維修企業(yè)。 發(fā)動(dòng)機(jī)的維修又是這個(gè)行業(yè)中比較重要的一個(gè)分支，發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺架就是作為汽車維修行業(yè)較為常見的一個(gè)輔助設(shè)備而出現(xiàn)的。發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)試驗(yàn)臺是發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝修理的最基本工具，其具有結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便的特點(diǎn)，帶有萬向腳輪，便于移動(dòng)，不僅可以減輕勞動(dòng)者的工作強(qiáng)度，而且提高了生產(chǎn)率。可以說發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)拆裝實(shí)驗(yàn)臺既是汽車專業(yè)學(xué)生拆裝修理的專業(yè)工具，又是

14、普通汽車行業(yè)的理想工具。為了方便學(xué)院拆裝發(fā)動(dòng)機(jī)，減輕學(xué)生的勞動(dòng)強(qiáng)度，我們設(shè)計(jì)了一種針對該發(fā)動(dòng)機(jī)的翻轉(zhuǎn)拆裝實(shí)驗(yàn)臺。 1.2 發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺架的發(fā)展概況 1.2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架的歷史背景 汽車和發(fā)動(dòng)機(jī)的誕生都已有百年的歷史，尤其是二戰(zhàn)后汽車工業(yè)獲得了前所未有的發(fā)展，從而帶動(dòng)了包括發(fā)動(dòng)機(jī)誰及水平在內(nèi)的一系列機(jī)械工業(yè)的進(jìn)步。發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架的功能也從過去的只具有單一的拆卸，組裝向檢測，調(diào)試等多任務(wù)，多功能轉(zhuǎn)化。 以前國內(nèi)的翻轉(zhuǎn)臺架是靠臂力驅(qū)動(dòng)，機(jī)構(gòu)陳舊，不省力。在實(shí)際應(yīng)用中多有不便。在應(yīng)用到汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝的過程中，要求具備自鎖功能、360 旋轉(zhuǎn)、省力等多種作用。尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)訓(xùn)課的教

15、學(xué)，是利用淘汰的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，就地進(jìn)行解體和組裝，或在功能單一的發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架和工作臺上進(jìn)行解體、組裝，即不能保證工件、工具、油、水不落地，達(dá)到衛(wèi)生清潔、確保安全、按時(shí)完成教學(xué)任務(wù)的基本要求，更談不上保證教學(xué)質(zhì)量和嚴(yán)格的技術(shù)要求。 1.2.2 發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架的國內(nèi)外現(xiàn)狀 國內(nèi)外對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架功能的改造和技術(shù)提升并無大的進(jìn)展，特別是對于實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)來說不夠?qū)嵱?。適合汽車運(yùn)用技術(shù)專業(yè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)的發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架，應(yīng)集發(fā)動(dòng)機(jī)的拆卸、組裝、調(diào)試、大修等功能為一體。通過查找資料，集思廣益，我們研制開發(fā)了一種新型多功能發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架。該翻轉(zhuǎn)架利用蝸輪蝸桿的減速原理和自鎖功能，以及萬向輪的多方位移動(dòng)功能。發(fā)動(dòng)機(jī)

16、重力通過翻轉(zhuǎn)架殼體形成力的平衡，保證了翻轉(zhuǎn)架的穩(wěn)定性。其主要特點(diǎn)為：發(fā)動(dòng)機(jī)可沿軸向在 360內(nèi)任意翻轉(zhuǎn)，并可在任意位置鎖止，便于對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行反復(fù)拆卸、組裝和調(diào)試工作。翻轉(zhuǎn)架上的萬向輪和定位螺釘實(shí)現(xiàn)了整體任意移動(dòng)和定點(diǎn)作業(yè)的要求，同時(shí)方便了實(shí)驗(yàn)室的調(diào)整。為了方便對發(fā)動(dòng)機(jī)的解體、組裝和調(diào) 試，該翻轉(zhuǎn)架打破了旋轉(zhuǎn)軸兩點(diǎn)式支承的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，利用輸出軸懸臂承受發(fā)動(dòng)機(jī)的全部質(zhì)量。 根據(jù)大學(xué)生的平均身高(1．70m)及站立作業(yè)的要求，發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸中心線距地面的合理 高度應(yīng)是 1100-1300mm，我們選擇的高度為 1200mm，是理想的作業(yè)高度。翻轉(zhuǎn)架的最高點(diǎn)儀表箱頂面，在不影響翻轉(zhuǎn)架工作性能的前提

17、下，應(yīng)方便電路的連接和儀表的觀察，我們選擇的高度為 1．5m。我們設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)架總長度與要求的總長度相符。 1.2.3 發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架的發(fā)展趨勢 發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)臺架的發(fā)展趨勢必然朝著更加人性化的方向發(fā)展。比如可以在翻轉(zhuǎn)架上設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)的所有輔助設(shè)施，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)大修、起動(dòng)、故障設(shè)置及 診斷、排除等功能。儀表箱可以將發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)體以外的電氣集于一體，將各傳感器等主要電路呈現(xiàn)在面板上，還可安裝指示燈和診斷插孔，能夠直接觀察電路的通斷情況；與檢測設(shè)備連接后，可讀取故障碼，方便了發(fā)動(dòng)機(jī)故障的檢測。儀表箱電路分三路通過車架穿壁與發(fā)動(dòng)機(jī)連接，整齊美觀，便于拆裝?？紤]到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部有油的問題，在翻轉(zhuǎn)架底部設(shè)置油盤

18、，克服工件、工具、油、水落地的問題，保證了文明作業(yè) 和安全生產(chǎn)。在修理中，為了節(jié)省更多的時(shí)間，獲取更多的利益，人們將會生產(chǎn)出更為合理操作更為方便的拆裝修理工具。設(shè)計(jì)和制造出更安全、更便捷、更合理的發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)臺架是未來發(fā)展趨勢。翻轉(zhuǎn)臺架不僅應(yīng)用于發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝的實(shí)驗(yàn)室，還應(yīng)用于更多的行業(yè)，如汽車輪胎制造企業(yè)用于汽車輪胎自動(dòng)翻轉(zhuǎn)臺架。發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺架的發(fā)展將作為一個(gè)標(biāo)志，標(biāo)志著我國制造業(yè)水平的發(fā)展程度的高低，具有很強(qiáng)的代表性。 1.3 研究內(nèi)容 本課題主要研究了怎樣使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)任意回轉(zhuǎn)和鎖止，并使發(fā)動(dòng)機(jī)可停留鎖止在任何工作位置，以及怎樣實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)架本身的移動(dòng)和鎖止，用什么來支撐發(fā)動(dòng)機(jī)，以及

19、如何帶動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)。 此次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是完成翻轉(zhuǎn)架的所有零部件三維設(shè)計(jì)，以及翻轉(zhuǎn)架總裝配圖，檢查結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問題，以及裝配后可能產(chǎn)生的干涉問題等。 本文主要論述此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中所需要的理論和工具軟件，以及所有零件所用到的材料，一些重要部件的強(qiáng)度校核。本文系統(tǒng)介紹了設(shè)計(jì)中所提出的工作思路和方案，每個(gè)零部件所選擇的依據(jù)，以及設(shè)計(jì)中所遇到的問題和解決這些問題的方法和過程。 （首行縮進(jìn)、段落格式、行間距仔細(xì)看看） 第二章 設(shè)計(jì)的方案與論證 （空的格不對） 2.1 主要工作思路 本次設(shè)計(jì)的是汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架設(shè)計(jì)，用

20、于實(shí)現(xiàn)在汽車維修時(shí)方便發(fā)動(dòng)機(jī)的翻轉(zhuǎn)，以便對發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行360度全方位維修操作。此次設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)架結(jié)構(gòu)較為簡單，主要部件是：底盤組件，立柱，箱體組件，手輪，卡盤，還包括選擇的渦輪蝸桿等設(shè)備。 在這過程就需要計(jì)算轉(zhuǎn)動(dòng)軸的強(qiáng)度和剛度，立柱的強(qiáng)度分析與驗(yàn)算等。同時(shí)就需要考慮各個(gè)部件使用的材料問題，以便達(dá)到設(shè)計(jì)所要求的標(biāo)準(zhǔn)。市場上已經(jīng)出現(xiàn)了同類產(chǎn)品，囊括了許多種類，而這次所設(shè)計(jì)選擇的是最簡易最實(shí)用的。我所設(shè)計(jì)的是渦輪蝸桿傳動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架。 本次設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)架的傳動(dòng)裝置是由渦輪蝸桿組成的。該翻轉(zhuǎn)架利用蝸輪蝸桿的減速原理和自鎖功能，以及萬向輪的多方位移動(dòng)功能。發(fā)動(dòng)機(jī)重力通過翻轉(zhuǎn)架殼體形成力的平衡，保證了翻轉(zhuǎn)

21、架的穩(wěn)定性。 本次設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)架的主要性能參數(shù)為：額定負(fù)重500kg；傳動(dòng)結(jié)構(gòu)傳動(dòng)比 1:60；臺架高度1200mm；翻轉(zhuǎn)角度360度；鎖止位置任意角度。本次設(shè)計(jì)的技術(shù)要求：盡量全面搜集和分析相關(guān)資料，特別是國內(nèi)外最新汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺架信息；滿足技術(shù)參數(shù)及工作性能的要求；設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊合理，滿足強(qiáng)度、剛度、壽命以及經(jīng)濟(jì)型、安全性方面的要求；設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹標(biāo)準(zhǔn)化，符合國家規(guī)范要求；計(jì)算方法應(yīng)該盡可能的采用最新研究成果。 2.2 常見傳動(dòng)方式的分析與比較 2.2.1 齒輪傳動(dòng) 齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，用于傳遞空間任意兩軸或多軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。齒輪傳動(dòng)優(yōu)點(diǎn)：因?yàn)榭蓚鬟f空間任意軸間

22、的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力，即軸可以平行，交叉或交錯(cuò)；轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，其傳動(dòng)比恒定，大多數(shù)齒輪的傳動(dòng)比是常數(shù)；適應(yīng)范圍廣（傳遞速度、功率范圍都大）；壽命長；效率高；結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)。齒輪傳動(dòng)缺點(diǎn)：制造幾安裝精度要求高，價(jià)格較貴，不宜用于兩軸間距離較大的場合，剛性傳動(dòng)沒有過載保護(hù)作用，振動(dòng)和噪音等。 設(shè)計(jì)出輪傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)根據(jù)實(shí)際工況條件，分析主要失效形式，確定相應(yīng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。對于閉式齒輪傳動(dòng)，主要失效形式是齒面疲勞點(diǎn)蝕，彎曲疲勞折斷及膠合。目前一般齒輪傳動(dòng)，只按齒面接觸疲勞強(qiáng)度和齒根彎曲疲勞強(qiáng)度兩準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。對于高速大功率的齒輪傳動(dòng)，還應(yīng)按齒面抗膠合能力的準(zhǔn)則進(jìn)行計(jì)算。開式齒輪傳動(dòng)的主要失效形式

23、是磨損及彎曲疲勞折斷。目前對磨損尚無成熟的設(shè)計(jì)計(jì)算方法，故通常按齒根彎曲疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算，并將模數(shù)增大10%~20%，以考慮磨損的影響。 2.2.2 蝸桿傳動(dòng) 蝸桿傳動(dòng)是用來傳遞空間兩交錯(cuò)軸之間的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的，它由蝸桿和蝸輪組成。兩軸線的交錯(cuò)角可為任意值，一般采用90。 蝸桿蝸輪傳動(dòng)式由交錯(cuò)軸斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)演變而來的。在交錯(cuò)角為90的交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)中，若小齒輪1的螺旋角取得很大，其分度圓柱的直徑d1取得較小，且其軸向長度b1較長、吃書z1很少（一般z1=1~4）,則其每個(gè)輪齒在分度圓柱面上能纏繞一周以上，這樣的小齒輪外形像一根螺桿，稱為蝸桿。大齒輪2的螺旋角較小，分度圓柱的直徑d

24、2很大，軸向長度b2較短，齒數(shù)z2很多，它實(shí)際上市一個(gè)斜齒輪，稱為蝸輪。這樣的交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu)在嚙合傳動(dòng)時(shí)，其齒廓間仍為點(diǎn)接觸。為了改善嚙合狀況，將蝸輪分度圓柱的直母線改為圓弧形，使它部分的包住蝸桿，并用與蝸桿形狀和參數(shù)相同的滾刀范成加工蝸輪，這樣加工出來的蝸輪與蝸桿嚙合傳動(dòng)式，其齒廓間為線接觸，可傳遞較大的動(dòng)力。 蝸桿傳動(dòng)特點(diǎn)： 1.傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。蝸桿頭數(shù)用Z1表示（一般Z1=1~4），蝸輪齒數(shù)用Z2表示。從傳動(dòng)比公式I=Z2/Z1可以看出，當(dāng)Z1=1，即蝸桿為單頭，蝸桿須轉(zhuǎn)Z2轉(zhuǎn)蝸輪才轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，因而可得到很大傳動(dòng)比，一般在動(dòng)力傳動(dòng)中，取傳動(dòng)比I=10-80；

25、在分度機(jī)構(gòu)中，I可達(dá)1000。這樣大的傳動(dòng)比如用齒輪傳動(dòng)，則需要采取多級傳動(dòng)才行，所以蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕。 　　 2.傳動(dòng)平穩(wěn)，無噪音。因?yàn)槲仐U齒是連續(xù)不間斷的螺旋齒，它與蝸輪齒嚙合時(shí)是連續(xù)不斷的，蝸桿齒沒有進(jìn)入和退出嚙合的過程，因此工作平穩(wěn)，沖擊、震動(dòng)、噪音小。 3.具有自鎖性。蝸桿的螺旋升角很小時(shí)，蝸桿只能帶動(dòng)蝸輪傳動(dòng)，而蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿傳動(dòng)。 4.蝸桿傳動(dòng)效率低，一般認(rèn)為蝸桿傳動(dòng)效率比齒輪傳動(dòng)低，尤其是具有自鎖性的蝸桿傳動(dòng)，其效率在0.5以下，一般效率只有0.7～0.9。 5.發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高。 由于蝸桿蝸輪傳動(dòng)具有以上特點(diǎn)，故廣泛用于兩軸

26、交錯(cuò)、傳動(dòng)比較大、傳動(dòng)功率不太大或間歇工作的場合。當(dāng)要求傳遞較大功率時(shí)，為提高傳動(dòng)效率，常取z1=2~4。此外，由于具有自鎖性，故常用在一些起重機(jī)械中，起到安全保護(hù)作用。 失效形式和計(jì)算準(zhǔn)則，在蝸桿傳動(dòng)中，蝸輪輪齒的失效形式有點(diǎn)蝕、磨損、膠合和輪齒彎曲折斷。但一般蝸桿傳動(dòng)效率較低，滑動(dòng)速度較大，容易發(fā)熱等，故膠合和磨損破壞更為常見。 為了避免膠合和減緩磨損，蝸桿傳動(dòng)的材料必須具備減摩、耐磨和抗膠合的性能。一般蝸桿用碳鋼或合金鋼制成，螺旋表面應(yīng)經(jīng)熱處理（如淬火和滲碳），以便達(dá)到高的硬度(HRC45～63),然后經(jīng)過磨削或珩磨以提高傳動(dòng)的承載能力。蝸輪多數(shù)用青銅制造，對低速不重要的傳動(dòng)

27、，有時(shí)也用黃銅或鑄鐵。為了防止膠合和減緩磨損，應(yīng)選擇良好的潤滑方式，選用含有抗膠合添加劑的潤滑油。對于蝸桿傳動(dòng)的膠合和磨損，還沒有成熟的計(jì)算方法。齒面接觸應(yīng)力是引起齒面膠合和磨損的重要因素，因此仍以齒面接觸強(qiáng)度計(jì)算為蝸桿傳動(dòng)的基本計(jì)算。此外，有時(shí)還應(yīng)驗(yàn)算輪齒的彎曲強(qiáng)度。一般蝸桿齒不易損壞，故通常不必進(jìn)行齒的強(qiáng)度計(jì)算，但必要時(shí)應(yīng)驗(yàn)算蝸桿軸的強(qiáng)度和剛度。對閉式傳動(dòng)還應(yīng)進(jìn)行熱平衡計(jì)算。如果熱平衡計(jì)算不能滿足要求，則在箱體外側(cè)加設(shè)散熱片或采用強(qiáng)制冷卻裝置。 2.2.3 帶傳動(dòng) 帶傳動(dòng)是利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力傳遞的一種機(jī)械傳動(dòng)。根據(jù)傳動(dòng)原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動(dòng)的摩擦型帶

28、傳動(dòng)，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動(dòng)的同步帶傳動(dòng)。 帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動(dòng)平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動(dòng)力，且其造價(jià)低廉、不需潤滑、維護(hù)容易等特點(diǎn)，在近代機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用十分廣泛。摩擦型帶傳動(dòng)能過載打滑、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲低，但傳動(dòng)比不準(zhǔn)確（滑動(dòng)率在2%以下）；同步帶傳動(dòng)可保證傳動(dòng)同步，但對載荷變動(dòng)的吸收能力稍差，高速運(yùn)轉(zhuǎn)有噪聲。 帶傳動(dòng)除用以傳遞動(dòng)力外，有時(shí)也用來輸送物料、進(jìn)行零件的整列等。 帶傳動(dòng)的功率損失有：（1）滑動(dòng)損失 摩擦型帶傳動(dòng)工作時(shí)，由于帶輪兩邊的拉力差及其相應(yīng)的變形差形成彈性滑動(dòng)，導(dǎo)致帶與從動(dòng)輪的速度損失。彈性滑動(dòng)率通常在1%～2%之間。嚴(yán)重滑動(dòng)，特別是過載打滑

29、，會使帶的運(yùn)動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，效率急劇降低，磨損加劇，嚴(yán)重影響帶的壽命?；瑒?dòng)損失隨緊、松邊拉力差的增大而增大，隨帶體彈性模量的增大而減小。（2）內(nèi)摩擦損失 帶在運(yùn)行中的反復(fù)伸縮，在帶輪上的撓曲會使帶體內(nèi)部產(chǎn)生摩擦引起功率損失。 內(nèi)摩擦損失隨預(yù)緊力、帶厚與帶輪直徑比的增加而增大。減小帶的拉力變化，可減小其內(nèi)摩擦損失。（3）帶與帶輪工作面的粘附性以及V帶楔入、退出輪槽的側(cè)面摩擦損失。（4）空氣阻力損失 高速運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行風(fēng)阻引起的功率損失。其損失與速度的平方成正比。因此設(shè)計(jì)高速帶傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)減小帶的表面積，盡量用厚而窄的帶；帶輪的輪輻表面應(yīng)平滑（如用橢圓輪輻）或用輻板以減小風(fēng)阻。（5）軸承摩擦損失 軸

30、承受帶拉力的作用，是引起功率損失的重要因素之一。 綜合上述損失，帶傳動(dòng)的效率約在80%～98%范圍內(nèi)，進(jìn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)帶的種類選取。 帶傳動(dòng)的主要特點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用維護(hù)方便、 有良好的撓性和彈性、過載打滑。缺點(diǎn)：傳動(dòng)比不準(zhǔn)確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動(dòng)裝置外部尺寸大、效率低。因此，帶傳動(dòng)常適用于大中心距、中小功率、帶速v =5～25m/s，i≤7的情況。 2.2.4 鏈傳動(dòng) 鏈傳動(dòng)是通過鏈條將具有特殊齒形的主動(dòng)鏈輪的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞到具有特殊齒形的從動(dòng)鏈輪的一種傳動(dòng)方式。 鏈傳動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn)，與帶傳動(dòng)相比，無彈性滑動(dòng)和打滑現(xiàn)象，平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確，工作可靠，效

31、率高；傳遞功率大，過載能力強(qiáng)，相同工況下的傳動(dòng)尺寸??；所需張緊力小，作用于軸上的壓力?。荒茉诟邷?、潮濕、多塵、有污染等惡劣環(huán)境中工作。 鏈傳動(dòng)的缺點(diǎn)主要有：僅能用于兩平行軸間的傳動(dòng)；成本高，易磨損，易伸長，傳動(dòng)平穩(wěn)性差，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會產(chǎn)生附加動(dòng)載荷、振動(dòng)、沖擊和噪聲，不宜用在急速反向的傳動(dòng)中。 鏈傳動(dòng)的特點(diǎn)與帶傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)沒有彈性滑動(dòng)和打滑，能保持準(zhǔn)確的平均傳動(dòng)比；需要的張緊力小，作用于軸的壓力也小，可減少軸承的摩擦損失；結(jié)構(gòu)緊湊；能在溫度較高、有油污等惡劣環(huán)境條件下工作。與齒輪傳動(dòng)相比，鏈傳動(dòng)的制造和安裝精度要求較低；中心距較大時(shí)其傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡單。瞬時(shí)鏈速和瞬時(shí)傳動(dòng)比不是常數(shù)，因此傳動(dòng)

32、平穩(wěn)性較差，工作中有一定的沖擊和噪聲。鏈傳動(dòng)平均傳動(dòng)比準(zhǔn)確,傳動(dòng)效率高，軸間距離適應(yīng)范圍較大，能在溫度較高、濕度較大的環(huán)境中使用；但鏈傳動(dòng)一般只能用作平行軸間傳動(dòng)，且其瞬時(shí)傳動(dòng)比波動(dòng)，傳動(dòng)噪聲較大。 由于鏈節(jié)是剛性的，因而存在多邊形效應(yīng)（即運(yùn)動(dòng)不均勻性），這種運(yùn)動(dòng)特性使鏈傳動(dòng)的瞬時(shí)傳動(dòng)比變化并引起附加動(dòng)載荷和振動(dòng)，在選用鏈傳動(dòng)參數(shù)時(shí)須加以考慮。鏈傳動(dòng)廣泛用于交通運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)、輕工、礦山、石油化工和機(jī)床工業(yè)等。 2.3 蝸桿傳動(dòng)的選擇與工作原理 本次設(shè)計(jì)考慮需要能滿足360任意角度翻轉(zhuǎn)鎖止以及需要較大的傳動(dòng)比等要求，經(jīng)過綜合考慮比較分析選擇使用蝸桿傳動(dòng)。蝸桿傳動(dòng)由蝸桿和蝸輪組成，一般蝸桿為主動(dòng)

33、件。蝸桿和螺紋一樣有右旋和左旋之分，分別稱為右旋蝸桿和左旋蝸桿。蝸桿上只有一條螺旋線的稱為單頭蝸桿，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過一齒，若蝸桿上有兩條螺旋線，就稱為雙頭蝸桿，即蝸桿轉(zhuǎn)一周，蝸輪轉(zhuǎn)過兩個(gè)齒。 圓柱蝸桿傳動(dòng)是蝸桿分度曲面為圓柱面的蝸桿傳動(dòng)。 其中常用的有阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)和圓弧齒圓柱蝸桿傳動(dòng)。阿基米德蝸桿的端面齒廓為阿基米德螺旋線，其軸面齒廓為直線。阿基米德蝸桿可以在車床上用梯形車刀加工，所以制造簡單，但難以磨削，故精度不高。在阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)中，蝸桿與蝸輪齒面的接觸線與相對滑動(dòng)速度之間的夾角很小，不易形成潤滑油膜，故承載能力較低?；↓X圓柱蝸桿傳動(dòng)是一種蝸桿軸面(或法面)齒

34、廓為凹圓弧和蝸輪齒廓為凸圓弧的蝸桿傳動(dòng)。在這種傳動(dòng)中，接觸線與相對滑動(dòng)速度之間的夾角較大，故易于形成潤滑油膜，而且凸凹齒廓相嚙合，接觸線上齒廓當(dāng)量曲率半徑較大，接觸應(yīng)力較低，因而其承載能力和效率均較其他圓柱蝸桿傳動(dòng)為高。 各類圓柱蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)和幾何尺寸基本相同。為阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)。通過蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面，稱為中間平面。在中間平面上，蝸桿的齒廓為直線，蝸輪的齒廓為漸開線，蝸桿和蝸輪的嚙合相當(dāng)于齒條和漸開線齒輪的嚙合。因此，蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算大致與齒輪傳動(dòng)相同，并且在設(shè)計(jì)和制造中皆以中間平面上的參數(shù)和尺寸為基準(zhǔn)。 蝸桿的軸向齒距pX應(yīng)與蝸輪的端面

35、周節(jié)pt相等，因此蝸桿的軸向模數(shù)應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù)相等,以m表示,m應(yīng)取為標(biāo)準(zhǔn)值。蝸桿的軸向壓力角應(yīng)等于蝸輪的端面壓力角，以α表示，通常標(biāo)準(zhǔn)壓力角α＝20。 　　 蝸桿相當(dāng)于螺旋，其螺旋線也分為左旋和右旋、單頭和多頭。通常蝸桿的頭數(shù)Z1=1～4,頭數(shù)越多效率越高；但頭數(shù)太多,如Z1＞4,分度誤差會增大,且不易加工。蝸輪的齒數(shù)Z2=iZ1，i為蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比,i=n1/n2=Z2/Z1。對于一般傳遞動(dòng)力的蝸桿傳動(dòng),Z2=27～80。當(dāng)Z2＜27時(shí)，蝸輪齒易發(fā)生根切；而Z2太大時(shí)，可能導(dǎo)致蝸輪齒彎曲強(qiáng)度不夠。以d1表示蝸桿分度圓直徑，則蝸桿分度圓柱上的螺旋升角λ可按下式求出 在上式中引入q=Z

36、1/tgλ，則可求得蝸桿的分度圓直徑為d1=qm。式中q稱為蝸桿特性系數(shù)。為了限制滾刀的數(shù)目，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了與每個(gè)模數(shù)搭配的q值。通常q=6～17。蝸輪分度圓直徑d2=Z2m。 第三章 臺架的總體設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 翻轉(zhuǎn)架的設(shè)計(jì) 翻轉(zhuǎn)架的設(shè)計(jì)包括臺架的設(shè)計(jì)以及箱體的設(shè)計(jì)和蝸輪蝸桿的選擇。翻轉(zhuǎn)架的設(shè)計(jì)要充分考慮臺架質(zhì)量分布均勻度，臺架穩(wěn)定性及運(yùn)動(dòng)件和固定件是否發(fā)生干涉等因素，下面對整個(gè)設(shè)計(jì)過程進(jìn)行剖析。 尺寸的確定主要依據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的外形尺寸，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的放置位置，放置方向，發(fā)動(dòng)機(jī)上主要器件拆卸，能自鎖的銷的放置位置，放置方向這些因素來初步確定臺架的外廓尺

37、寸。在布置時(shí)先確定銷的位置，通過確定銷的位置初步確定發(fā)動(dòng)機(jī)的大體位置。當(dāng)確定了發(fā)動(dòng)機(jī)和銷的位置，就可以確定放置銷的臺架的大小和所需的剛度和強(qiáng)度，確定了各個(gè)器件的位置，然后再確定臺架的尺寸和連接方式。 3.2 臺架的設(shè)計(jì) 臺架的主要功能是，支撐發(fā)動(dòng)機(jī)，并使任意角度翻轉(zhuǎn)。臺架能對發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，發(fā)動(dòng)機(jī)停止，緊急停止等進(jìn)行手動(dòng)控制。 根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)的外形尺寸，質(zhì)量要求，零件位置來選擇臺架，臺架與發(fā)動(dòng)機(jī)之間需要進(jìn)行設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)有良好的穩(wěn)定性和足夠的強(qiáng)度來支撐發(fā)動(dòng)機(jī)。臺架只需支撐發(fā)動(dòng)機(jī)和銷，不需承受其他的外力所以只需滿足其強(qiáng)度要求。臺架的材料主要以方鋼為主，其材料不低于原材料的強(qiáng)度。采用焊接和螺栓連接，以

38、達(dá)到良好的穩(wěn)定性和強(qiáng)度，采用橡膠輪，移動(dòng)方便，同時(shí)還能減震。 3.2.1 臺架底座的尺寸確定及材料選擇 臺架底座材料選擇：根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)和零部件的重量初步定為100mm*100mm 壁厚為5mm的方形鋼管。采用方鋼與鋼套螺栓連接方式，保證底座的穩(wěn)定性，如圖（3.1）所示 圖3.1臺架底座三維圖 臺架底座受力分析：由分析得出底座在平衡狀態(tài)下個(gè)只受地面對其的支持力和在其表面上物體所給的壓力。 3.2.2 臺架立柱的尺寸確定及材料選擇 本次設(shè)計(jì)要求臺架高度為1200mm,為符合工作需求及考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的自身高度,由于底座采用的是100*100mm的方鋼加上輪子的高度，所以立柱尺寸定為1

39、095mm。根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)及零部件的重量定為100mm*100mm 壁厚為5mm的方形鋼管?？紤]到在立柱頂部要與箱體連接，采用焊接形式，做了箱體的下半部。 臺架立柱的受力分析：經(jīng)分析立柱僅受底座對其的支持力和發(fā)動(dòng)機(jī)對其的壓力。立柱設(shè)計(jì)如圖（3.2）（3.3）所示 圖3.2立柱二維尺寸圖 圖3.3立柱三維圖 3.3 翻轉(zhuǎn)托盤的設(shè)計(jì) 為了使發(fā)動(dòng)機(jī)固定穩(wěn)定，受其重量限制，選取長為250mm 寬為200mm 厚度為20mm 的鋼板來制作托盤。為了使托盤固定發(fā)動(dòng)機(jī)，在托盤上打上四個(gè)斜向槽用來安裝插銷固定發(fā)動(dòng)機(jī)，在托盤后面添加一個(gè)孔槽固定連接與蝸輪連接的轉(zhuǎn)

40、動(dòng)軸，使其能與蝸輪同步運(yùn)動(dòng)，如圖（3.4）（3.5）所示 圖3.4翻轉(zhuǎn)托盤二維尺寸圖 圖3.5翻轉(zhuǎn)托盤三維圖 3.4 箱體的設(shè)計(jì) 為了滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求，箱體選取45鋼來制作，定長度為300mm,寬度為100mm,高度為150mm,箱體要與手輪連接，在箱體一側(cè)的中間打孔以放置手輪，箱體前部打半孔與立柱頂部連接形成放置蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)軸的孔，如圖所示（3.6） 圖3.6箱體三維圖 3.5 蝸輪蝸桿的選擇 為滿足設(shè)計(jì)要求使其能360任意角度旋轉(zhuǎn)鎖止，選取圓柱蝸桿傳動(dòng)，蝸桿基本尺寸和參數(shù)及其與蝸輪參數(shù)的匹配定位，中心距為63mm，模數(shù)為1.6，分

41、度圓直徑為28mm，m2d1w為71.68mm3，蝸桿頭數(shù)為1，直徑系數(shù)為17.50，分度圓導(dǎo)程角為316′14″，蝸輪齒數(shù)為61，變?yōu)橄禂?shù)為+0.125。 3.6 總體裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 組裝前嚴(yán)格檢查并清除零件加工時(shí)殘留的銳角、毛刺和異物。保證密封件裝入時(shí)不被擦傷。零件在裝配前必須清理和清洗干凈，不得有毛刺、飛邊、氧化皮、銹蝕、切屑、油污、著色劑和灰塵等。裝配過程中零件不允許磕、碰、劃傷和銹蝕。螺釘、螺栓和螺母緊固時(shí)，嚴(yán)禁打擊或使用不合適的旋具和扳手。緊固后螺釘槽、螺母和螺釘、螺栓頭部不得損壞。同一零件用多件螺釘（螺栓）緊固時(shí)，各螺釘（螺栓）需交叉、對稱、逐步、均勻擰緊。花鍵裝配同時(shí)

42、接觸的齒面數(shù)不少于2/3，接觸率在鍵齒的長度和高度方向不得低于50%。 圖3.7裝配組件三維圖 本文首先對所有的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺架的情況進(jìn)行了簡單的闡述，并介紹了各類翻轉(zhuǎn)臺架的特點(diǎn)，對發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺架有了初步認(rèn)識。然后根據(jù)各類發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架的各種使用要求，結(jié)合前人設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)架的各種結(jié)構(gòu)，按照自己所要設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)臺架的要求對翻轉(zhuǎn)臺架進(jìn)行了結(jié)構(gòu)方面的設(shè)計(jì)。 第四章 翻轉(zhuǎn)臺架的強(qiáng)度校核 4.1 第三強(qiáng)度理論 第三強(qiáng)度理論又稱為最大切應(yīng)力理論，其表述是材料發(fā)生屈服是由最大切應(yīng)力引起的。 對于像低碳鋼這一類的塑性材料,在單向拉伸試驗(yàn)時(shí)材料就

43、是沿斜截面發(fā)生滑移而出現(xiàn)明顯的屈服現(xiàn)象的。這時(shí)試件在橫截面上的正應(yīng)力就是材料的屈服極限ss，而在試件斜截面上的最大剪應(yīng)力(即45斜截面上的剪應(yīng)力)等于橫截面上正應(yīng)力的一半，即τmax=σs/2時(shí)出現(xiàn)屈服?？梢?，σs/2就是導(dǎo)致屈服的最大切應(yīng)力的極限值。因?yàn)檫@一極限值與應(yīng)力狀態(tài)無關(guān)，任意應(yīng)力狀態(tài)下，只要τmax達(dá)到σs/2，就引起材料的屈服。 本次設(shè)計(jì)的翻轉(zhuǎn)架的主要性能參數(shù)為：額定負(fù)重500kg；傳動(dòng)結(jié)構(gòu)傳動(dòng)比 1:60；臺架高度1200mm；翻轉(zhuǎn)角度360度；鎖止位置任意角度。本次設(shè)計(jì)的技術(shù)要求：盡量全面搜集和分析相關(guān)資料，特別是國內(nèi)外最新汽車發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺架信息；滿足技術(shù)參數(shù)及

44、工作性能的要求；設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)緊湊合理，滿足強(qiáng)度、剛度、壽命以及經(jīng)濟(jì)型、安全性方面的要求；設(shè)計(jì)應(yīng)貫徹標(biāo)準(zhǔn)化，符合國家規(guī)范要求；計(jì)算方法應(yīng)該盡可能的采用最新研究成果。 4.2 轉(zhuǎn)動(dòng)軸強(qiáng)度校核 轉(zhuǎn)動(dòng)軸受力情況簡化分析如圖（4.1），G為額定負(fù)重，F(xiàn)1為蝸輪作用于轉(zhuǎn)動(dòng)軸的反作用力，M1為轉(zhuǎn)動(dòng)軸對蝸輪的轉(zhuǎn)矩。 圖4.1轉(zhuǎn)動(dòng)軸受力情況示意圖 由得，； 由得，； 因?yàn)镚=4900kN，l=200mm，l1=100mm，得F1=2450kN,F2=2450kN 從圖4.1看出，轉(zhuǎn)動(dòng)軸相當(dāng)于一個(gè)懸臂梁，可畫出轉(zhuǎn)動(dòng)軸的剪力圖和彎矩圖，如圖4.2 圖4.2 轉(zhuǎn)動(dòng)軸上作用力及其剪力圖和彎矩圖

45、 轉(zhuǎn)動(dòng)軸截面是直徑為d=40mm的圓形，則抗彎截面模數(shù)為： (4-1) 以下進(jìn)行強(qiáng)度校核： （1）校核正應(yīng)力強(qiáng)度：許用應(yīng)力強(qiáng)度[σ]=355Mpa, 彎曲的強(qiáng)度條件為： （4-2） 滿足強(qiáng)度條件。 （2）校核剪應(yīng)力強(qiáng)度：

46、（4-3） 選σ=355MPa，而許用應(yīng)力 ，滿足強(qiáng)度要求。 4.3立柱的受力分析 把整體立柱看做一個(gè)懸臂梁可畫出受力簡圖如圖4.3 圖4.3 立柱受力簡圖 M1是轉(zhuǎn)動(dòng)軸作用于立柱的轉(zhuǎn)矩，M1=245000kNmm，校核立柱的彎曲變形： 撓曲線方程為： （4-4） 端截面轉(zhuǎn)角為：

47、 （4-5） （4-6） 最大撓度為： （4-7） 經(jīng)計(jì)算的彎曲變形均在允許變形范圍內(nèi)，符合設(shè)計(jì)要求。 結(jié)論 多功能發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架與移動(dòng)臺架配合使用，改

48、變了就地或在工作臺上解體、組裝發(fā)動(dòng) 機(jī)等不理想的實(shí)訓(xùn)教學(xué)方式，解決了學(xué)生動(dòng)手少、浪費(fèi)師資和實(shí)訓(xùn)場地緊缺的難題。由于多功能發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架與移動(dòng)臺架能夠自由移動(dòng)，從而可以任意組合、調(diào)整實(shí)驗(yàn)室，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)和移動(dòng)臺架的利用率。使用多功能發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架，可以方便地檢測、診斷、排除發(fā) 動(dòng)機(jī)的各種故障，并能在教學(xué)中設(shè)置發(fā)動(dòng)機(jī)故障和各種異響。在生產(chǎn)實(shí)際中，使用多功能 發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架與移動(dòng)臺架，避免了修理廠在發(fā)動(dòng)機(jī)大修過程中重復(fù)吊裝和工作臺不能移動(dòng)造成的誤工現(xiàn)象。這種新型發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)架保留了傳統(tǒng)固定式和移動(dòng)式翻轉(zhuǎn)架的優(yōu)點(diǎn)，克服了其弊端，增加了翻轉(zhuǎn)架的功能，能夠完成發(fā)動(dòng)機(jī)的全部實(shí)訓(xùn)課題，實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用，并提高了汽車修理

49、廠發(fā)動(dòng)機(jī)大修作業(yè)的工作效率 發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝翻轉(zhuǎn)臺架是影響發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)業(yè)制造的影響因素之一，而制造產(chǎn)業(yè)標(biāo)志著一個(gè) 國家的綜合國力及技術(shù)水平。目前我國發(fā)動(dòng)機(jī)翻轉(zhuǎn)臺架工業(yè)的發(fā)展步伐日益加快，但在整個(gè)設(shè)計(jì)制造水平和標(biāo)準(zhǔn)化程度上，與德國、美國、日本的發(fā)達(dá)國家相比還存在相當(dāng)大的差距。因此大力發(fā)展制造產(chǎn)業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)中所必須計(jì)劃到的。本次設(shè)計(jì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝 翻轉(zhuǎn)臺架雖然不能為整個(gè)行業(yè)做出什么貢獻(xiàn)，但我希望能夠通過本次的設(shè)計(jì)，發(fā)現(xiàn)一些問題，提供一些有用的資料。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我重點(diǎn)學(xué)習(xí)了蝸輪蝸桿傳動(dòng)的相關(guān)知識，并將其運(yùn)用到我們的課程設(shè)計(jì)中，深入了解了蝸桿傳動(dòng)的工作原理，通過計(jì)算及校核過程是自己在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造

50、方面有了更進(jìn)一步的認(rèn)識，同時(shí)也總結(jié)了大學(xué)四年來所學(xué)習(xí)到的各種知識與經(jīng)驗(yàn)。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中對涉及國家標(biāo)準(zhǔn)部分的知識也有了一定的認(rèn)識，通過繪制圖紙，發(fā)現(xiàn)了自己知識的空缺以及經(jīng)驗(yàn)的不足。 總之，通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我得到了很大的鍛煉，培養(yǎng)了自己用于探索的創(chuàng)新精神，嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的工作作風(fēng)。提高了自己在資料信息的獲取分析，方案分析比較，使用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)以及撰寫報(bào)告等方面的能力。 致 謝 首先感謝我的指導(dǎo)老師—黃宏俊老師，本次的畢業(yè)設(shè)計(jì)是在老師的細(xì)心指導(dǎo)下完成的。從開題報(bào)告到草圖設(shè)計(jì)到畢業(yè)論文的撰寫，每一步的設(shè)計(jì)工作都離不開老師的諄諄教導(dǎo)，正是在老師不厭其

51、煩的講解下，我才能完成此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在次，我要向指導(dǎo)我完成此次畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師致以崇高的敬意和衷心的感謝。 感謝學(xué)院給了我們?nèi)w畢業(yè)生一次獨(dú)立設(shè)計(jì)的機(jī)會，它讓我們可以將自己幾年來的所學(xué)運(yùn)用到實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)際當(dāng)中去。讓我們可以學(xué)以致用，為將來在實(shí)際的生產(chǎn)生活中的工作學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 感謝小組同學(xué)，在我遇到設(shè)計(jì)難題和軟件操縱有困難時(shí)是你們給了我很多珍貴的意見，讓我得以完成此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)。 行間距大小不一 參考文獻(xiàn) [1] 吳克堅(jiān)，于曉紅，錢瑞明.機(jī)械設(shè)計(jì)[M].北京：高等教育出版社，2002:221-287. [2] 唐

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