2019轮胎动态试验台旋转轮胎从动和制动装置设计.doc
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2、DegreeTire Rotation Driven Device and Brake Design of the Tire Dynamic Dest BedCandidate:Jiang ShuangChengSpecialty:Vehicle EngineeringClass:B假碌蝉续佛挞菏抒怪暗陶香剃宗伎兑驾桅稠模犀孪豫捻黔肩官辫戌暮员润瞬腾速仁颤镭臣线话膊叭汇渠沽环篡呢绣紧待尿斯诽艘逐卒慈夜浴扳竞淀异澄莽狡抱石挞怒间克沽末驮欣疑筛腕磕坎斌呢踏吴鹏卖枯俞蒲箕网湖炮寥溜券同诵辙赏饯傍尹饼兢俭称莲捎搏强衡壕蹈置析宇抒钥嫡铺才逆擦苏悠茄印尉试央啊磺赘湾附佬怒惑芬闺魄妹寄蛰召首烷隶传戊鳃咀砖昼
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5、jiang Institute of Technology2009-06Harbin摘 要 随着汽车行驶速度越来越快,轮胎设计者在考虑轮胎翻新的同时,也在不断设法延长新胎的使用寿命和增强轮胎的安全性,因此轮胎研究必须加大轮胎安全性能因素的试验研究力度。在室内试验方面,平带式试验机将得到更广泛的应用。汽车轮胎在使用过程中受到重力、驱动力、冲击力、侧向力、制动力和侧偏力等作用,产生径向、周向和侧向变形,并在轮胎内部产生热量,工况十分复杂,对汽车的行驶安全影响极大,是汽车部件中极为重要的部件之一。因此,在轮胎试验台中必须能够完全模拟出轮胎在各种工况下的各种运动姿态及受力形式。 轮胎动态试验台由加载装
6、置、驱动装置、从动及制动装置三部分组成。轮胎的垂直运动、侧偏运动由加载油缸和侧偏油缸共同作用;轮胎的驱动主要由发动机、变速器等组成;试验台的从动及制动装置主要采用双滚多链结构,以多链构成从动平面,从动链轮连接制动盘,液压制动,液压缸举升,轮胎最高线速度200km/h。关键字:轮胎;试验;制动;液压;从动ABSTRACTWith the pace car, tires tire renovation designers to consider at the same time have been looking for ways to extend the service life of new
7、 tires and enhancing the safety of the tire, so tire tire safety research is necessary to increase the performance of the pilot study of factors efforts. In the laboratory test, the flat belt type testing machine will be more widely used.Automobile tires in the use of the process by gravity, the dri
8、ving force, impact force, lateral force, braking force and the role of cornering force, resulting in radial, circumferential and lateral deformation and heat generated internally in the tire, the very complicated situation on the car a great impact on traffic safety is extremely important in automot
9、ive parts, one of the components. As a result, the tire must be able to fully test Taichung tires simulate conditions in a variety of postures and movements of various forms of stress.Tire dynamic test bed by the load device, drive device, the driven and the brake device is composed of three parts.
10、Tire vertical movement, lateral movement from side to load side of the fuel tank and the combined effect of the fuel tank; Driven primarily by tire engines, transmissions and other components; the follower test rig and the main brake more than double roller chain, chain driven multi-plane, the drive
11、n sprocket connected brake disc, hydraulic brake, hydraulic lifting cylinder, the maximum line speed tires 200km / h.Key words: Tires;Test;Braking;Hydroid pressure; Follower目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 轮胎动态试验台的研究的目的意义11.2 轮胎动态试验台的发展分析11.3 轮胎动态试验台的设计内容2第2章 整体结构设计32.1 试验台从动和制动装置的设计要求32.2 整体结构设计32.3 试验台从动
12、和制动装置工作原理42.4 本章小结4第3章轮胎从动轮及支撑机构设计53.1 滚子链传动的主要失效形式53.2 滚子链传动的设计步骤和传动参数选择53.2.1 传动比53.2.2 链轮齿数z1和z253.2.3 链速和链轮的极限转速63.2.4 链节距63.2.5 链的长度和中心距73.2.6 链轮主要尺寸73.3 链平面及底座的校核83.3.1 连平面的校核83.3.2 从动轮载板校核93.4 链条的表面处理123.5 链传动的润滑123.6 本章小结12第4章 从动轮制动机构的设计计算134.1 制动器形式方案分析134.2 制动系统主要参数数值154.3 制动器的结构参数与摩擦系数的选取
13、174.3.1 制动鼓直径D174.3.2 制动蹄摩擦衬片的包角和宽度b174.3.3 摩擦衬片初始角的选取184.4 制动器主要零部件的结构设计184.4.1 制动盘184.4.2 动块184.4.3 摩擦材料184.4.4 制动鼓194.4.5 制动蹄194.4.6 制动底板194.5 制动器液压驱动机构计算194.6 制动性能分析224.7 本章小结25第5章 从动轮高度调整液压装置设计265.1 试验台高度调整液压系统设计要求265.2 液压系统液压回路的设计265.2.1 升降回路265.2.2 补油回路275.2.3 液压缸的设计计算285.3 液压系统组成295.3.1 液压系统
14、组成295.3.2 液压缸的组成305.3.3 齿轮泵305.3.4 单向阀315.3.5 溢流阀315.3.6 滤油器315.3.7 节流阀315.3.8 油箱325.4 油缸的计算与选型325.4.1 举升液压缸推力及行程的确定325.4.2 油缸直径及行程的确定325.4.3 举升机构油缸直径与行程的计算335.4.4 油缸的选型335.5 油泵的计算与选型335.5.1 油泵工作压力的计算345.5.2 油泵理论流量的计算345.5.3 油泵排量的计算345.5.4 油泵功率的计算355.5.5 油泵的选型355.6 本章小结35结论36参考文献37致谢38附录39第1章 绪 论经过几
15、十年的发展,我国的汽车工业以形成了较完整的工业体系。汽车工业的发展极大的推进了轮胎工业的技术进步。在轮胎行业中,轮胎实验机正在变得越来越重要。现如今,新型汽车的发展时间还不到两年。四轮驱动的跑车和越野车的数量在不断的增加,这就要求汽车的轮胎不仅要适合混凝土路面而且还要适合越野路况的行驶。现在轻型卡车和运输商务车都在挑战更快的速度,这就要求它们的轮胎能够适应这些不断变化的条件。在轮胎翻新行业中,卡车轮胎的市场份额也在逐步地扩大。因此,汽车轮胎静态加载变形测试装置的设计是十分必要的,在当代汽车轮胎生产和服务行业中也有很重要的现实意义。1.1 轮胎动态试验台的研究的目的意义轮胎是汽车行驶系的重要部件
16、。其主要作用是:支承整车;缓和由路面传来的冲击力;保持轮胎同路面间良好的附着作用,提高汽车的动力性、制动性和通过性;传递汽车与路面间的各种力和力矩。轮胎的几何结构和受力状况复杂,材料分布不均匀,在使用中,轮胎要承受内压、离心载荷、轮胎与轮辋和地面间的摩擦力以及周期性变化的非对称负荷,因此它必须具备适宜的弹性、承受载荷能力和良好的散热性。对其进行动态加载试验,分析其工作特性,是进行轮胎各项研究的基础,也是各种仿真分析的前提,具有重要意义。1.2 轮胎动态试验台的发展分析经过几十年的发展,我国的汽车工业以形成了较完整的工业体系。汽车工业的发展极大的推进了轮胎工业的技术进步。轮胎新产品的不断涌现,基
17、本满足了汽车工业的发展需求。在轮胎行业中,轮胎实验机正在变得越来越重要。汽车轮胎静态加载变形测试装置是一种检测轮胎的装置,就产品本身的测量准确性来说,需要科学技术、生产工艺和严格的管理来保证。目前我国的轮胎实验台市场上有很多的生产厂家,这些生产厂家的产品可以说良莠不齐,一些企业有强有力的技术队伍和设计计算能力,严格工艺、严格管理,产品质量达到行业标准要求甚至达到国际标准要求。随着经济的发展和技术的进步,以及对提高实验效率的要求日益增高,作为试验装置大家族中一个分支的轮胎静态加载变形测试装置,陆续出现了多种多样的型式;随着中国汽车行业的飞速发展,就应该有大批量的轮胎加以供应。现如今,新型汽车的发
18、展时间还不到两年。四轮驱动的跑车和越野车的数量在不断的增加,这就要求汽车的轮胎不仅要适合混凝土路面而且还要适合越野路况的行驶。现在轻型卡车和运输商务车都在挑战更快的速度,这就要求它们的轮胎能够适应这些不断变化的条件。在轮胎翻新行业中,卡车轮胎的市场份额也在逐步地扩大。因此,汽车轮胎静态加载变形测试装置的设计是十分必要的,在当代汽车轮胎生产和服务行业中也有很重要的现实意义。1.3 轮胎动态试验台的设计内容轮胎动态试验台旋转轮胎从动和制动装置主要偏重于对其双滚多链结构的设计,并且与汽车轮胎试验驱动系统和框架式液压加载系统相配套,另外考虑必要的强度校核、主要参数数据齐备、框架的固定、滚轮的举升和横移
19、等问题。最后通过正确的计算,完成部部件设计选型,达到工艺合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高的设计要求,并附之以总装配图,清楚表达设计。这次设计主要解决的问题有以下几个方面(1)与汽车轮胎试验驱动系统和框架式液压加载系统相配套;(2)采用双滚多链结构,以多链构成从动平面;(3)从动链轮连接制动盘,液压制动;(4)按加载力24吨计算链轮和链节强度;(5)轮胎线速度最高200km/h。第2章 整体结构设计2.1 试验台从动和制动装置的设计要求轮胎动态试验台旋转轮胎从动和制动装置主要偏重于对其双滚多链结构的设计,并且与汽车轮胎试验驱动系统和框架式液压加载系统相配套,另外考虑必要的强度校核、主要参数
20、数据齐备、框架的固定、滚轮的举升和横移等问题。最后通过正确的计算,完成部部件设计选型,达到工艺合理、小批量加工容易、成本低、可靠性高的设计要求。设计中主要有以下几个方面要求:1、以275/60R22.5 、142/138G轮胎为设计基础;2、采用框架结构,并与驱动系统和框架式液压加载系统方便连接;3、多链构成从动平面高度可调;轮胎定位合理、可靠;4、进行液压制动系统设计,制动力适应制动要求可调;5、系统安装固定牢固,安全可靠。2.2 整结构设计根据试验台从动和制动装置的设计要求对实验台设计草图如图2.1。图2.1 试验台设计草图2.3 试验台从动和制动装置工作原理采用双滚多链结构,以多链构成从
21、动平面模拟路面,轮胎通过加载装置和驱动装置的作用在链平面上进行运动,轮胎和链平面摩擦带动链轮转动。由于轮胎的型号不是固定的,所以要求从动轮高度可调,在轮胎停止运动后从动轮应当快速停止运动,所以应采用制动器使从动轮快速停止运动。2.4本章小结 本章主要对试验台的整体结构设计方案进行确定。在本章设计中我阅读设计的任务书并查找大量书籍,最终确定本章所述设计方案。在设计的过程中我比较了几种不同的机构设计方案,并对这几种方案进行对比分析,最后将选定该机构方案为最优方案第3章轮胎从动轮及支撑机构设计3.1 滚子链传动的主要失效形式链传动的主要失效形式有以下几种: (1)链板疲劳破坏链在松边拉力和紧边拉力的
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