大学本科毕业论文机械工程设计与自动化专业液压机械变速箱闭式试验台设计有cad图+中英文翻译.docx

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1、液压机械变速箱闭式实验台设计摘要随着汽车工业的迅猛发展，变速箱作为汽车的重要传动部件，其操作性、传动性与安全性日显重要，为了延长汽车变速箱的开发周期，降低研发成本，本论文以河南科技大学研发的1302R_HMT系统为基础，对液压机械变速箱的检测项目及检测方法进行了研讨，设计和研发了“汽车变速箱功能检测系统”。本论文由以下几个部分组成：1 .系统的组成实验台由直流电动机提供动力，利用快速安装机构定位、安装被测试的HMT；选NJ型转矩传感器作为力矩检测安装，选用直流发电机为加载安装，然后根据HMT的动力输入与加载安装的工作需求设计升速箱。2 .信号采集与处理利用本校车动学院开发的PCM3132数据采

2、集系统采集HMT的输入、输入转矩、转矩、油压、流量、温度等参数，为实验提供参考数据。经过A/D转换，由计算机屏幕显示。根据以上分析，综合现有控制方案的特点的基础上给出了一种新型的变速箱实验台控制方案一一直流电封闭机械传动实验台，并深化分析了其组成和工作原理，给出了硬件结构图和工作原理图，在此基础上根据模拟加载技术的要求提出了完成模拟加载功能的技术方案，对其中的一些关键环节进行了技术分析。该实验台适用性强，具有很高的推行价值。关键词：功率封闭，电加载，变速箱，能量反馈THEDESIGNOFTHEDYNAMICSIMU1ATIONBENCHFORTRACTORHYDRAU1ICMECHANICA1

3、TRANSMISSIONABSTRACTWiththerapiddeve1opmentofmotorcarindustries,theperformanceofgearboxisbecomingmoreandmoreimportant.Inordertoshortenthedeve1opmentperiodofautomatictransmissionsofmotorcarandreducetheresearchcost,thispaperregardstheHMTdynamicsystemof1302RofHenanUniversityofScienceandTechno1ogyasther

4、esearchbackground,andcarriedonaresearchaboutthetestitemandthemethod,thendeve1opedatestsystemfortheperformanceofHMT.Thisartic1econsistsofsevera1componentsbe1ow:First,weintroducethesystemsstructureingenera1:thetestersenergyisprovidedbythedirectcurrentmotive,makinguseofthequick1yinsta11equipmentoffixed

5、thepositionofHMT;choosingtheNJtype,storqueequipmenttotestthetorque,choosingthedirectcurrentgeneratorasanadddevice,thendesignagearboxaccordingtotheoutputpoweroftheHMT.Second,usingthePCM3132detectingthesystem,soi1pressure,contro11ingoi1pressure,coo1ingf1owordischargeetc,a11theseaboveparameterswi11cont

6、ributetodiagnosetheHMT.Thesesigna1scanbeoutputtothescreenanddisp1ayedthroughanA/Dchange.Thispaperintroducesthecomponentsandworkingprincip1eoftheDC-powerc1osedmechanica1drivetester,onthebasisofwhichtheana1og1oadingschemeoftheDCpowerc1osedtesterispresentedanimp1emented,accordingtotherequirementofana1o

7、g1oadingtechno1ogy.Someofthekey1inksaredescribedcarefu11y.Thistestbenchisusefu1andva1uab1etopopu1arize.KEYWORDS:Powerc1osed,E1ectronica11y1oading,Transmission,Energyreturn摘要IIAbstractIIII前言3第一章概述41.1 设计（或研讨）的根据或意义41.2 1.2国内外同类设计（或同类研讨）的概况41.3 课题设计（或研讨）的内容5第二章液压机械无级变速箱的结构原理及功用62 .1液压机械变速箱的传动原理及其功用63

8、2.2液压机械变速箱的结构原理图7第三章变速箱实验台设计方案研讨84 .1实验台方案的确定84.1 实验台的组成及其基本功能104.2 实验台工作原理与HMT功能参数的测定114.3 动力输入（电动机）的计算与选择124.4 联轴器的计算与设计154.5 变速箱快速安装机构设计184.6 传动机构的计算与设计194.7 加载安装（发电机）的计算与选择204.8 实验台所用传感器的选择20第四章升速箱的计算与设计235 .1升速箱的概述235.1 齿轮组的设计与校核245.2 轴的设计与校核295.3 轴承的计算与选择295.4 4.5键的计算与选择305.5 同步器的设计31设计总结331.1

9、本次设计次要工作331.2本次设计创新点33参考文献34致谢35附录36前言车辆传动实验台是对车辆传动系的次要传动部件和安装变速器、差速与转向部件等进行综合功能测试的实验设备。经过实验来检验传动安装设计的合理性，加工、制造、拆卸和调试的工艺性。对实验结果的深化分析有助于理解和评定传动部件和安装的综合机械功能，同时也为工程设计人员提供理论的参考材料和设计根据。随着车辆传动系向高速比、大功率、低噪声等方向的飞速发展，人们对于车辆传动系的功能提出了更高的要求，因此，对传动实验台的深化研讨具有重要的实践应意图义。国外较早地开始了这方面的研讨，如除美国GIeaSOn公司在五十年代就设计出的用轮系作为加载

10、系统的传动实验台的方案之外，比较著名的还有美国国家航空航天局(NASA)下属的1ewis研讨中心、前苏联地方机械制造与设计研讨院、美国通用动力公司、德国RENK公司、日本明电舍动力公司、日本丰田汽车公司、美国伊利诺斯大学机械工程系、法国Skoda公司等。从实验台方案的设计到最终的样品制造他们都进行了大量的研讨工作，构成了系列化的设计形式。与国外相比，国内对于传动实验台的研讨起步绝对较晚。研讨工作始于八十年代初期。国内较早从事这方面研讨工作的次要单位有北京理工大学、重庆大学、郑州机械研讨所、长春汽车研讨所、西安重型机械研讨所、西安理工大学、合肥工业大学、四川工业学院、西安减速机厂、西安公路交通大

11、学等单位。他们先后建立起了各种方式的传动实验台，这些实验台的建立从理论上和理论上都获得了很大的进步，积累了丰富的经验，代表着我国机械传动实验设备的发展程度。本次设计实验台属于传动系实验台的一部分，它能完成200KW以内的液压机械变速箱(HMT)的实验，可以完成国家和汽车行业规定的变速箱各项功能参数的测量与检测，在此设计论文中将采用电动机为此系统提供输入功率的源动力，相应负载安装采用发电机；自行设计升速柜来波动发电机转速使其处于不断工作形态；采用“直流发电、直流能量反馈”的封闭式变速器加载实验台方案；采用电子技术和古代控制理论来完成实验过程的自动控制；采用本校车辆研讨所开发PCM3132测量系统

12、来完成数据的自动采集。第一章概述1.1 设计（或研讨）的根据与意义一、汽车变速器系统综合实验台研讨的根据汽车变速器系统综合实验台的研讨必须满足国家及行业对汽车变速器功能实验的要求，其根据的标准次要有：a.QCT568-1999汽车机械变速器台架实验方法b.QCT29110-1993汽车变速器分动器总成及其齿轮质量分等二、本次设计（或研讨）液压机械无级变速箱实验台的意义进入21世纪以来，随着高新技术的运用和电子信息技术的浸透，世界拖延机产品的十大技术发展亮点之一：全动力换挡变速箱将作为拖延机的标准装备，液压无级传动系得到广泛运用。参照中华人民共和国汽车行业标准，以及机械液压双功率流转向安装的特点

13、，为从事开发、实验研讨等必须对变速箱完成功能测试实验，故迫切需求设计一套操纵简单，成本低廉，有一定自动化程度的实验台系统。变速箱实验台是对变速器进行综合功能测试的实验设备。经过实验来检验变速箱设计的合理性，加工、制造、拆卸和调试的工艺性。对实验结果的深化分析有助于理解和评定变速箱的综合机械功能，同时也为工程设计人员提供理论的参考材料和设计根据。因此，对变速箱实验台的深化研讨具有重要的实践应意图义。同时，变速箱实验台的研讨发对变速箱消费厂商愈加重要。厂商必须在变速箱总装完成之后进行功能检验，以避免在用户运用中出现质量成绩。这样可有效控制产质量量，减少售后服务的工作量，节约资金，降低成本，进步产品

14、的市场信誉度。采用加载实验台作为变速箱的功能检验设备，更接近变速箱的实践运用工况，在国外早已普遍运用，近些年来我国的部分消费厂商也开始运用加载实验台对变速箱进行检验。因此，结合本次毕业设计开发了一套功能良好的检测设备一一液压机械无级变速器（HMT）电加载实验台。1.2 国内外同类设计（或同类研讨）的概况综述目前，国内外变速箱实验台测试系统大多是针对机械式、AT等变速箱，采用传统机械式的机械封闭式机械传动实验台、电机组完成回馈的变速箱实验台、变频器完成能量回馈的变速箱实验台等测试系统。近年来，国内对车辆变速箱实验台的研发获得了长足的进步，但也还存在着一些不足，次要集中在以下方面：首先，对实验台的

15、动态功能研讨不足，变速器实验台自动化程度低、人机界面不敌对、测试过程依赖于测试者的经验；其次，对计算机的运用次要集中在对实验系统进行监测、控制、信号采集与数据处理、模拟加载等方面，但实验台的自动化程度、测试精度有待进步；再次，检测手腕落后，检测效率低，不能满足消费、研发需求；最后，国内对液压机械无级变速器（HMT）发电机加载实验台的研发较少。1.3 本次课题设计（或研讨）的内容完成液压机械变速箱闭式实验台总体布置设计；完成对新型变速箱（HMT）的功能实验；实验台吸收功率：200KW,转速200-3000转/分；对液压机械变速箱闭式实验台的实验原理进行设计，选择发电机为功率吸收安装和其他组件；设计或选择变速安装；数据采集系统和处理用本校车辆研讨所开发的数据采集系统。第二章液压机械无级变速箱的结构原理及功用2.1 液压机械变速箱的传动原理及其功用一、液压机械变速箱的传动原理：液压机械无级变速传动以液压机械式无级自动变速器（HMT）为主，次要由多档自动变速器、液压变量泵和定量马达构成的液压变速安装、将机械和液压动力合成的行星齿轮机构三部分构成。液压机械传动是一种液压功率流与机械功率流并联的新型传动方式，经过机械传动完成传动高效率，经过液压传动与机械传动相结合完成机械传动无级变速。二、液压机械变速箱的功用：与传统的机械式变速器相比，液压机械