毕业设计论文_悬架减震器设计说明书(编辑修改稿)

毕业设计论文_悬架减震器设计说明书(编辑修改稿)内容摘要：

性蒸汽或气体的各种场合，密闭式电机常用于浸在液体（水或油）中的生产机械，例如潜水电泵等。 电动机类型的选择要从负载的要求出发，考虑工作条件、负载性质生产工艺、供电情况等。 根据实验台的工作条件先取 Y132M4 型三相异步电动机。 Y132M4 型三相异步电动机相关参数见表 31。 表 31 电动机相关参数 电动机额定转矩： 4 4 07 5 0  nPT Nm (31) 额定功率 KW 转 速 1440 r/min 额定电流 A 效 率 87% 功率因数 本科生毕业设计（论文） 10 实验台激励频率为 ,每转一圈完成一次正弦激励，即曲柄每秒钟 圈。 )601 4 4 0(  fni (32) 其中 f实验台激励频率 i减速器传动比 n电动机转速 减速器输 入功率：   PP （ 33） 减速器输出功率： 1 3 0 9 2  zPP 出 （ 34） 减速器输出转速： 3 4 4 0n  in 出 r/min （ 35） 减速器输出转速： 2 0 3 01 3 0 9  nPT 出出 Nm （ 36） 曲柄所得转矩为 206 Nm，大于实验台在标准曲柄长度（ 30mm）下所需的转矩 71 Nm。 减速器的选择 根据总体布置的 要求选择减速器的型式，在没有特殊要求的情况下，常首先考虑选用圆柱齿轮减速，其输入轴与输出轴互相平行。 因为这类减速器加工方便，效率高，成本较低。 当要求电动机轴与输出轴之间成 90176。 布置时可以采用圆锥齿轮或圆锥 圆柱齿轮减速器。 当传动比大，要求结构紧凑时，可以选用蜗杆传动，但蜗杆传动效率较低，使用语短期间歇使用。 根据传动的主要参数选择减速器的传动技术和尺寸，根据减速器传递的功率P，输入轴转速 n1，总传动比 i 确定减速器的级数，已知 P、 n i 则可以按减速器样本选定减速器的型号。 通过实验台要求实现的功能出发，减 速器的选择应满足实验所需转速和转矩，考虑到电动机和减速器连接简便，故选用 YCJ 系列齿轮减速三相异步电动机（ JB/T64471992）。 选取型号为 YCJ100，相关参数见表 32。 本科生毕业设计（论文） 11 表 32 YCJ100相关参数 电动机功率 KW 输出转速 355 r/min 输出转矩 194 Nm 电动机代号 Y132M4 本科生毕业设计（论文） 12 第四章 曲柄连杆结构的设计 曲柄连杆机构的组成及工作原理 曲柄连杆滑块机构由曲柄、连杆、导向杆组成。 加载载荷的大小主要取 决于给压弹簧提供的位移。 根据曲柄连杆滑块机构的运动规律，它可以为弹簧提供一定规律的正弦激励的激励。 曲柄连杆滑块机构的设计是实验台关键的环节，它既是传力件，又是运动件，因此其工作可靠性就决定了实验台工作的可靠性， 如图 所示。 图 曲柄连杆机构 为了满足设计的需要须进行强度、刚度、稳定性及可靠性等方面的设计和校核，而要满足校核计算，依然要对曲柄连杆滑块机构进行动力学分析，曲柄连杆滑块机构是将电机发出的转矩转变为垂直方向往复运动的力。 在设计 机构时，要对其进行动平衡分析，通过计算和分析比较，确定了平衡块的质量和位置，消除了系统整体惯性力，为确保实验台的性能提供了保障。 曲柄连杆滑块机构可大致分为三类：中心曲柄连杆滑块机构、偏心曲柄连杆滑块机构和主副连杆式曲柄连杆滑块机构，而中心曲柄连杆滑块机构应用最为广泛。 曲柄连杆机构的动平衡分析 本系统采用曲柄 连杆机构 (见图 )作为执行机构 ,带动工作台振动 ,从而对激振器激振。 曲柄采用飞轮 ,飞轮上有槽 ,连杆的一端通过小滑块固定于槽中 ,其位置可沿槽方向改变 ,从而可改变连杆另一端 (联结着工作台 )的运动 行程 ,即 本科生毕业设计（论文） 13 改变减振器的工作行程。 当曲柄以ω角速度转动时 ,曲柄 连杆机构由于质量分布不平衡而使系统惯性力不平衡 ,系统惯性力不平衡对系统的稳定运转是有害的。 因此 ,要设法消除系统整体惯性力。 图 曲柄 连杆机构可简化为图。 系统的质量分解到两节点上 ,化简为 m m2。 在运动中 ,m1 将有 2个方向的惯性力 ,m2将有 x 方向的惯性力 ,因此系统整体惯性力是无法平衡的。 为此 ,考虑在转盘上加一平衡质量块 m3,简化模型如图 4。 显然 ,适当地配置平衡块质量 m3及其位置 H,将可消除 y方向的整体惯性力。 下面对整个系统作动平衡 分析 : m m m3 分别受到惯性力 F F F3 系统 y向惯性力之和∑ Ey=m1 yd1 +m3 yd3 =(m1 h+m3 H)X2 sinXt (41) 而 x向惯性力之和 ∑ Ex=m1 xd1 +m2 xd2 +m3 xd3=(m1 h+m3 H) X2 cosxt+m2 xd2 (42) 图 曲柄 连杆力学模型 可见 ,若令 y向惯性力平衡 ,即∑ EFy =0,则由式 (1)可得 m1 h=m3 H (43) 而此时由式 (2)可知 ∑ EFx=m2 xd2 X0 (44) 即 x向惯性力不可能消除 因此 ,只加一个平衡质量块是无法同时消除 x 向和 y向的整体惯性力的。 选 本科生毕业设计（论文） 14 择满足式 (3)的平衡块 (m3,H),只能平衡 y方向惯性力 ,而 x方向仍存在由 m2 引起的惯性力。 进一步的分析可知道 ,要同时消除 2个方向的惯性力 ,必须在连杆延长线上再加一平衡块 (m4,L),建立曲柄 连杆 双平衡块力学模型如图。 图 曲柄 连杆 双平衡块力学模型 下面对此系统惯性作一分析 : x向惯性力之和 ∑ EFx =m1 xd1 +m2 xd2 +m3 xd3 +m4 xd4 (45) y向惯性力之和 ∑ EFy =m1 yd1 +m2 yd2 +m3 yd3 +m4 yd4 (46) 其中 x1 =hcosXt x2 =hcosXt+lcosU x3 =HcosXt x4 =hcosXtLcosU y1 =hsinXt y2 =0 y3 =HsinXt y4 =hsinXt+LsinU 几何条件 本科生毕业设计（论文） 15 sinU= lh sinXt cosU= Usin1 2 41 （ lh ） 2 (1cos2 Xt) 要使整体惯性力平衡 ,则 ∑ EFx =0 (47) ∑ EFY =0 (48) 把上述坐标及几何条件代入式 (7)、式 (8),并忽略二阶小量 O( lh )2 ,可得 x向 (m1 h+m2 hm3 H+m4 h)X2 cosXt=0 (49) y向 [m1 hm3 H+m4 h(1+ lL )]X2 sinXt=0 (410) 故有 m3 H=(m1 +m2 +m3 )h (411) m4 L=m2 l (412) 因此 ,只要选择 (m3 ,H)和 (m4 ,L)使之满足式 (11)、式 (12)即可使系统整体惯性力达到平衡。 本系统中 ,m1 、 m2 、 h、 L 均为已知值 ,分别为 m1 = kg,h=50 mm,m2 = kg,l=400 mm。 若取 L=h=50 mm,H=h=50 mm。 则 m4 =m2 = kg,m3 =m1 +m2 +m4 =21 kg。 显然附加质量块太大 ,经分析发现 ,要做到完全消除 2 个方向的惯性力 ,要么附加质量 m3 、 m4 要很大 ,要么 H、 L 要很大。 这 2 种 情况均给实际设计带来问题。 为此考虑只平衡 y方向惯性力 ,而 x方向的惯性力仍保留。 依据式 (3)可得 m3 =(h/H)m1 若取 H=h=50 mm,则 m3 =m1 = kg。 即只要在 m1 的对称位置加一质量为 kg的平衡块即可消除 y向惯性力。 这在设计上是较可行的。 本科生毕业设计（论文） 16 第五章 联轴器的 设计 联轴器 联轴器是连接两轴或轴和轴的回转件，在传递运动和动力过程中一同回转而不脱开的一种装置。 此外，联轴器还具有补偿两轴相对位移、缓冲、减振以及安全防护等功能。 联轴器的分类 按联轴器的性能分类可分为刚性联轴器和挠性联轴器。 刚性联轴器或称固定式刚性联轴器，这种联轴器虽然不具备补偿性能，但有结构简单，制造容易不许维护、成本低等特点仍有其应用范围；挠性联轴器又分为带弹性元件的挠性联轴器和不带弹性元件的挠性联轴器，前一类只具有补偿两轴相对位移的功能，后一类除具有补偿位移的功能，还具有缓冲和减震的作用， 但在传递转矩的功能上，因受弹性元件的强度限制，一般不及无弹性元件的联轴器，带弹性元件的联轴器，按材质不同又可分为：金属弹性元件和非金属弹性元件，金属弹性元件的特点是强度高、传递转矩能力大，使用寿命长，不易变质且性能稳定。 非金属弹性元件的优点是制造方便，易获得各种结构形状，且具有较高的阻尼性能。 联轴器的选择 在选择标准联轴器时应根据使用要求和工作条件，如承载能力、转矩、两轴相对位移、缓冲吸震以及装拆、维修更换易损元件等综合分析来确定。 实验台在工作的工程中，电动机所受载荷为中等冲击载荷。 加之实验台在振动的环境下工作，因此采用弹性联轴器。 在从减速电机输出转矩 206出T Nm，故联轴器输入的转矩为 206 Nm查《机械设计手册（新版）》第三卷选取 ML 系列梅花型弹性联轴器（ GB/T52722020），型号为 ML6，其相关参数见表 51 本科生毕业设计（论文） 17 表 51 ML6相关参数 转矩 nT （ Nm） 转速 n (r/min) 轴孔直径 轴孔长度 Y J Z 1d 2d zd L L 1L 400 6100 40 42 48 112 84 112 联轴器的几何尺寸 查机械设计课程设计手册 P149 表 471 选择的是弹性柱销联轴器 HL4：公称转矩： 1250nT Nm 允许转速： 4000 r/min 401d 422d 1121L 选取：工作情况系数 K 动力机系数 wK 起动系数 zK 温度系数 tK  tzwc KKT K KT Nm （ 51） 柱销中心分布圆直径：   1204951515~10 331  cc TD mm （ 52） 柱 销直径： 181 2 )~( 13  Dd mm （ 53） 柱销长度： 361822 3  dl mm （ 54） 柱销数： 16~6Z 联轴器的外径： 1  DD mm （ 55） 本科生毕业设计（论文） 18 第六章 夹具的设计 由于 减振器 种类太多，导致 活塞杆的尺寸 不一 ，夹具的设计应具有通用性。 并且装夹尽量要方便 快捷，同时要满足国家标准。 夹具主要由上横梁挡板 、夹具体下座、 夹紧衬套、定位。