二次調(diào)節(jié)扭矩伺服加載試驗臺設(shè)計說明書[帶圖紙].doc

遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）1目錄前言.11緒論.51.1國內(nèi)外二次調(diào)節(jié)技術(shù)研究發(fā)展概況.51.2車輛輪橋加載系統(tǒng)概述.61.2.1開放式加載系統(tǒng).71.2.2封閉式加載系統(tǒng).71.3二次調(diào)節(jié)加載系統(tǒng)原理與特點.91.3.1原理.91.3.2特點.102總體的結(jié)構(gòu)設(shè)計.112.1試驗臺各部分組成及其功用.112.2模擬加載系統(tǒng)原理.113驅(qū)動變速箱的設(shè)計.143.1傳動方案的確定.143.2最大轉(zhuǎn)矩的計算.153.3齒輪的設(shè)計.163.3.1選擇齒輪材料.163.3.2確定齒輪傳動精度等級.173.4軸的設(shè)計.243.4.1軸的設(shè)計.243.4.2軸的設(shè)計.263.4.3軸的設(shè)計.273.4.4軸的設(shè)計.283.4.5軸的設(shè)計.294零件的強度校核.314.1軸的強度校核.314.1.1軸的校核.314.1.2軸的校核.334.1.3軸的校核.374.1.4軸的校核.394.1.5軸的校核.434.2軸承的校核.464.3鍵的校核.474.3.1平鍵的校核.474.3.2花鍵的校核.48二次調(diào)節(jié)扭矩伺服加載試驗臺設(shè)計25結(jié)論.50致謝.51參考文獻.52摘要隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展壯大，對各種汽車車輛的工作性能和可靠性等的要求也越來越高，尤其是在特殊路況和工作條件下運行的越野，大型重載等特種車輛，這方面的要求就更高。對這種車輛來說，其總體工作性能和可靠性主要取決于它的發(fā)動機和輪橋，發(fā)動機為成型產(chǎn)品，其工作性能和可靠性等指標(biāo)均已通過嚴(yán)格檢測，設(shè)計車輛時按要求選擇即可，而輪橋是另行設(shè)計的，因此為了提高車輛的工作性能和可靠性，應(yīng)將重點放在輪橋上。對于新設(shè)計制造的特種車輛輪橋，需要利用專門的高動態(tài)性能固定試驗臺對其進行模擬加載試驗，檢測各項工作性能和可靠性指標(biāo)是否滿足要求。輪橋加載試驗臺，由恒壓油源及管路系統(tǒng)、模擬加載系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、機械臺架四部分組成。恒壓油源為整個模擬加載單元提供恒定壓力，同各種液壓元件及管路一起構(gòu)成恒壓網(wǎng)絡(luò)。關(guān)鍵詞：二次調(diào)節(jié)；二次原件；驅(qū)動變速箱Abstract遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）3Unceasinggrowsstrongalongwiththeautomobileprofession,andreliableandsoonrequestisalsogettinghigherandhighertoeachkindofautomobilevehiclesoperatingperformance,particularlycrosscountrywhichmovesunderthespecialstateofroadsandtheworkingcondition,thelarge-scaleheavyloadandsoonspecialpurposevehicle,thisaspectsrequestishigher.Tothiskindofvehicles,itsoveralloperatingperformanceandthereliabilityismainlydecidedbyitsengineandtheroundthebridge,theenginetotakeshapetheproduct,itstargetsandsoonoperatingperformanceandreliabilityalreadythroughthestrictexamination,designswhenthevehiclesaccordingtotherequestchoicethen,butturnsthebridgeistheseparatedesign,thereforetoenhancevehiclesoperatingperformanceandthereliability,shouldplacewithemphasisonaroundbridge.Regardingthenewdesignmanufacturesspecialpurposevehicleroundthebridge,needstousethespecialhighdynamicpropertyfixedtestplatformtocarryontheanalogloadingexperimenttoit,examineseachoperatingperformanceandthereliabletargetwhethertosatisfyrequests.Turnsthebridgetoloadthetestplatform,bytheconstantpressureoilsourceandthecircuitry,theanalogloadingsystem,thecontrolsystem,themechanicalgantryfourpartsiscomposed.Theconstantpressureoilsourceprovidestheconstantpressureforentireanalogloadingunit,constitutestheconstantpressurenetworktogetherwitheachkindofhydraulicelementandthepipeline.Keyword:Twoadjustments；twooriginalparts；actuatethegearbox二次調(diào)節(jié)扭矩伺服加載試驗臺設(shè)計4前言隨著汽車行業(yè)不斷發(fā)展壯大，對各種汽車車輛的工作性能和可靠性等的要求也越來越高，尤其是在特殊路況和工作條件下運行的越野，大型重載等特種車輛，這方面的要求就更高。對這種車輛來說，其總體工作性能和可靠性主要取決于它的發(fā)動機和輪橋，發(fā)動機為成型產(chǎn)品，其工作性能和可靠性等指標(biāo)均已通過嚴(yán)格檢測，設(shè)計車輛時按要求選擇即可，而輪橋是另行設(shè)計的，因此為了提高車輛的工作性能和可靠性，應(yīng)將重點放在輪橋上。對于新設(shè)計制造的特種車輛輪橋，需要利用專門的高動態(tài)性能固定試驗臺對其進行模擬加載試驗，檢測各項工作性能和可靠性指標(biāo)是否滿足要求。由于特種車輛輪橋的動力輸入輸出軸數(shù)目多，功率大、工作參數(shù)變化范圍大，工況復(fù)雜多變，要對其進行接近實際條件下的全面試驗，在普通試驗臺上是很難完成的。以往對較簡單的單項試驗如疲勞壽命試驗等，可在傳統(tǒng)的液壓式加載試驗臺1上進行，但其功率消耗很大，效率很低。對稍復(fù)雜一些的綜合性能試驗，可在電封閉加載試驗臺2上進行，但在相同加載功率下，所用電器設(shè)備龐大復(fù)雜，另外雖然可實現(xiàn)功率回收，提高了效率，但由于其回收功率以電能形式回饋給電網(wǎng)，因而在動載變化較大時，對電網(wǎng)的沖擊較大，某些電器元件被燒壞的情況時有發(fā)生。哈爾濱工業(yè)大學(xué)電液伺服系統(tǒng)仿真與試驗設(shè)備研究所，2003年利用二次調(diào)節(jié)技術(shù)成功研制出“特種車輛輪橋加載試驗臺”，其最大加載功率可達350kW，可模擬車輛行駛的各種復(fù)雜路況和工作狀態(tài)，對多軸輸入輸出的輪橋進行各種綜合性性能試驗，是一種理想的輪橋模擬加載試驗設(shè)備，它是國內(nèi)成功應(yīng)用二次調(diào)節(jié)技術(shù)的首例成型產(chǎn)品。這種基于二次調(diào)節(jié)技術(shù)的加載系統(tǒng)，同傳統(tǒng)的液壓加載系統(tǒng)相比，可回收、儲存、重新利用能量，系統(tǒng)效率高；多個二次元件聯(lián)合工作，且其驅(qū)動、加載功能可互換；數(shù)字控制靈活可靠，系統(tǒng)動態(tài)性能好。同電氣加載系統(tǒng)相比，功率密度大、重量輕、安裝空間和安裝功率較小；閉環(huán)控制動態(tài)響應(yīng)快，回收能量不改變形式而直接回饋給加載系統(tǒng)，對電網(wǎng)的沖擊較小。遼寧工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）51緒論1.1國內(nèi)外二次調(diào)節(jié)技術(shù)研究發(fā)展概況二次調(diào)節(jié)技術(shù)是20世紀(jì)70年代末80年代初開始發(fā)展起來的一種新型靜液傳動技術(shù)，近年來越來越受到人們的重視，它在諸如大型加載試驗臺、車輛傳動、造船工業(yè)、鋼鐵工業(yè)等許多領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用，并表現(xiàn)出許多獨特的優(yōu)點。由于這項技術(shù)的成功利用，使得液壓技術(shù)向前推進了一大步。二次調(diào)節(jié)技術(shù)起源于德國，從事這項技術(shù)的研究也主要限于德國。目前國外從事這方面研究的單位主要有德國漢堡國防工業(yè)大學(xué)靜液傳動和控制實驗室LHAS、亞琛工業(yè)大學(xué)流體傳動與控制研究所RWTH和博士力士樂有限公司(BoschRexrothGmbH)。國外該研究方向的代表人物主要有德國漢堡國防工業(yè)大學(xué)的H.W.Nikolaus教授、亞琛工業(yè)大學(xué)的W.Backe教授以及力士樂公司的R.Kodak先生等3。1977年，H.W.Nikolaus教授首先提出二次調(diào)節(jié)靜液傳動的概念。1980年，W.Backe教授和H.Murrenhoff先生開始利用單出桿變量油缸的二次元件進行液壓直接轉(zhuǎn)速控制的二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究。1981年，H.W.Nikolaus教授采用雙出桿變量油缸的二次元件進行液壓直接轉(zhuǎn)速控制的二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究。在這種液壓直接轉(zhuǎn)速控制的二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)中，用測速泵來作為二次元件輸出轉(zhuǎn)速的檢測和反饋元件。由于測速泵的最小感知轉(zhuǎn)速較高，當(dāng)所要求的轉(zhuǎn)速低于最小感知轉(zhuǎn)速時，不能真實地檢測轉(zhuǎn)速值。因此，這種系統(tǒng)的調(diào)速范圍比較小，最低工作轉(zhuǎn)速也比較高。1982年開始研究液壓先導(dǎo)控制二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其中有機液位移反饋調(diào)速和機液力反饋調(diào)速兩種調(diào)速形式。從1983年開始研究電液轉(zhuǎn)速控制的二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)和電液轉(zhuǎn)角控制的二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)。在電液控制系統(tǒng)中，用測速電機作為二次元件輸出轉(zhuǎn)速的檢測和反饋元件，它的最小感知轉(zhuǎn)速低，系統(tǒng)的調(diào)速范圍大，消耗的能量少，系統(tǒng)的效率高。此后又有一系列關(guān)于對二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究，其中有對單反饋和雙反饋電液轉(zhuǎn)速控制二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)的研究等。1987年，F(xiàn).Met