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開(kāi)題報(bào)告
題 目
乘用車轉(zhuǎn)向液壓助力系統(tǒng)設(shè)計(jì)及分析
姓 名
學(xué)號(hào)
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
班級(jí)
二班
指導(dǎo)教師
職稱
教授
填寫時(shí)間
2011年3 月 20 日
2011年3月
說(shuō) 明
1.根據(jù)《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作管理規(guī)定》,學(xué)生必須撰寫《畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告》,由指導(dǎo)教師簽署意見(jiàn),系主任批準(zhǔn)后實(shí)施。
2.開(kāi)題報(bào)告是畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)答辯委員會(huì)對(duì)學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。學(xué)生應(yīng)當(dāng)在畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作前期內(nèi)完成,開(kāi)題報(bào)告不合格者不得參加答辯。
3.畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告各項(xiàng)內(nèi)容要實(shí)事求是,逐條認(rèn)真填寫。其中的文字表達(dá)要明確、嚴(yán)謹(jǐn),語(yǔ)言通順,外來(lái)語(yǔ)要同時(shí)用原文和中文表達(dá)。第一次出現(xiàn)縮寫詞,須注出全稱。
4.本報(bào)告中,由學(xué)生本人撰寫的對(duì)課題和研究工作的分析及描述,應(yīng)不少于2000字。
5.開(kāi)題報(bào)告檢查原則上在第2~4周完成,各系完成畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題檢查后,應(yīng)寫一份開(kāi)題情況總結(jié)報(bào)告。
6. 填寫說(shuō)明:
(1) 課題性質(zhì):可填寫A.工程設(shè)計(jì);B.論文;C. 工程技術(shù)研究;E.其它。
(2) 課題來(lái)源:可填寫A.自然科學(xué)基金與部、省、市級(jí)以上科研課題;B.企、事業(yè)單位委托課題;C.校級(jí)基金課題;D.自擬課題。
(3) 除自擬課題外,其它課題必須要填寫課題的名稱。
(4) 參考文獻(xiàn)不能少于10篇。
(5) 填寫內(nèi)容的字體大小為小四,表格所留空不夠可增頁(yè)。
開(kāi)題報(bào)告
學(xué)生姓名
學(xué) 號(hào)
專 業(yè)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化
指導(dǎo)教師
職 稱
所在系
工程系
課題來(lái)源
導(dǎo)師擬定
課題性質(zhì)
工程設(shè)計(jì)
課題名稱
乘用車轉(zhuǎn)向液壓助力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及分析
一、選題的依據(jù)、課題的意義及國(guó)內(nèi)外基本研究情況
課題的依據(jù)及意義 :
汽車助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車的關(guān)鍵部件,汽車的安全性和舒適性由其直接體現(xiàn),其性能的優(yōu)良直接影響人們的一起評(píng)價(jià)的好壞,隨著人們對(duì)汽車的中和要求越來(lái)越高以及國(guó)內(nèi)技術(shù)的欠缺,建立想干產(chǎn)業(yè)基地,加大研發(fā)投入意識(shí)亟待解決的問(wèn)題。
(1)通過(guò)學(xué)習(xí)乘用車轉(zhuǎn)向液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì),了解撐握一般液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,設(shè)計(jì)思路,液壓系統(tǒng)中的計(jì)算,液壓元件的結(jié)構(gòu)。培養(yǎng)正確分析、解決問(wèn)題的能力。
(2)綜合運(yùn)用液壓傳動(dòng)課程以及相關(guān)的課程知識(shí)和生產(chǎn)實(shí)踐去對(duì)此次液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)的問(wèn)題進(jìn)行分析和解決。同時(shí),進(jìn)一步加深鞏固已學(xué)知識(shí)。
(3)通過(guò)計(jì)算和繪圖,學(xué)會(huì)和運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范和手冊(cè),培養(yǎng)初步設(shè)計(jì)液壓系統(tǒng)的技能。
(4)進(jìn)一步了解液壓件的制造工藝,學(xué)習(xí)掌握計(jì)算機(jī)的操作,CAD繪圖以及各種機(jī)械設(shè)計(jì)及制造的綜合知識(shí)。
國(guó)內(nèi)外基本研究情況:
液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是在齒輪齒條機(jī)械轉(zhuǎn)向系統(tǒng)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的,20世紀(jì)50年代末沙基諾發(fā)明了轉(zhuǎn)發(fā)式液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向,及控制中的閥芯以旋轉(zhuǎn)的形式來(lái)控制油路,對(duì)比之前的滑閥已有很大改進(jìn),于是大量運(yùn)用各種車輛上。伴隨著工業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們對(duì)汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)安全性,舒適性提出了更高的要求,現(xiàn)在大多采用電控液壓助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),但主體功能部分仍為液壓系統(tǒng),1988年日本鈴木公司開(kāi)始應(yīng)用,之后,國(guó)際各大汽車零部件公司都以此此立項(xiàng)為研發(fā)重點(diǎn),都取得了技術(shù)突破得以大量生產(chǎn),已經(jīng)遙遙領(lǐng)先國(guó)內(nèi)相關(guān)研究。
二、研究?jī)?nèi)容、預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)、完成課題的方案和主要措施
二、研究?jī)?nèi)容、預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)、關(guān)鍵理論和技術(shù)、技術(shù)指標(biāo)、完成課題的方案和主要措施
(一)研究的主要內(nèi)容
本課題研究基于轉(zhuǎn)閥式齒輪齒條液壓動(dòng)力轉(zhuǎn)向系統(tǒng),對(duì)其進(jìn)行閥體及動(dòng)力缸的設(shè)計(jì)分析,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)。
1, 對(duì)系統(tǒng)油路進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析,做有效的改進(jìn)。
2, 對(duì)閥體進(jìn)行設(shè)計(jì)分析。
3, 對(duì)小齒輪進(jìn)行設(shè)計(jì)
4, 根據(jù)系統(tǒng)相關(guān)條件對(duì)動(dòng)力缸進(jìn)行設(shè)計(jì)。
5, 儲(chǔ)油罐設(shè)計(jì)
(二)課題的研究目標(biāo)
作出相關(guān)重要部件工程圖包括動(dòng)力缸,閥體,油缸,小齒輪
(三)關(guān)鍵理論技術(shù),指標(biāo)
1.汽車最大轉(zhuǎn)向力矩在原地轉(zhuǎn)向時(shí),助力系統(tǒng)必須滿足此時(shí)的轉(zhuǎn)向輕便型要求,原地轉(zhuǎn)向阻力力矩Tw= μ/3 √(G^3/P), G=M/N(其中u為摩擦因數(shù),一般取u=0.7;軸向載荷G;輪胎標(biāo)準(zhǔn)氣壓P=0.8Mpa;汽車總質(zhì)量M;軸數(shù)N)。但是這是經(jīng)驗(yàn)公式,為安全起見(jiàn),取安全系數(shù)S=1.52,則轉(zhuǎn)向力矩T’=Tw*S.
2.有推薦值轉(zhuǎn)向盤操縱力不大于Fh=30~50N,但在10N以下就很輕便,故方向盤上轉(zhuǎn)力矩Th=Fh*Dh/2(Dh為轉(zhuǎn)向盤直徑)。故最大助力轉(zhuǎn)矩Tmax=T’-Th
3.可得齒條上的最大作用力F=Tmax/rg(rg為小齒輪半徑)。
4.根據(jù)液壓泵的壓力標(biāo)準(zhǔn)系列,初步選定需要的的最高工作壓力Pmax,計(jì)算出助力缸活塞實(shí)際作用面積S=F/Pmax, S=π/4 (D^2-d^2 )(其中D為助力缸內(nèi)徑,d為活塞桿直徑)。原后根據(jù)現(xiàn)有的系列標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)一步確定。
5.對(duì)于油泵,一般要求當(dāng)油泵輸出量最大時(shí),滿足方向盤不低于1r/s,小汽車最大取1.5,國(guó)內(nèi)普遍用1.25r/s計(jì)算。
活塞速度V=2n*1.25 d_1/2(d1為小齒輪直徑)
6.轉(zhuǎn)向器所需流量一般有動(dòng)力缸活塞有效作用面積和最大轉(zhuǎn)向速度決定,近似為動(dòng)力缸容積隨時(shí)間變化的函數(shù)加上動(dòng)力裝置及轉(zhuǎn)向器內(nèi)的泄流量Q2(一般為0.9L/min) 當(dāng)然也可以由容積效率求取。
理論流量等于活塞速度 乘以有效作用面積Q0=V*60*S *〖10〗^(-6) ,則泵實(shí)際流量Q1=1.52Q0+Q2.
7.需要的液壓功率P_y=QI*Pmax
輸入扭矩T1=(Pmax*q)/(2n*η_m ) (η_m泵與電機(jī)之間的機(jī)械效率,一般取0.91)
8,查閱相關(guān)文獻(xiàn):①方向盤作用力不大于30~50N。液壓油密度0.9g/ mm^3
②主要參數(shù):滿載前軸負(fù)荷870kg.,轉(zhuǎn)盤直徑0.38m,最高壓力11.0MPa,齒條最大負(fù)荷6500N,排量1.5cm^3/r.
(四)完成課題方案及措施嚴(yán)格按照時(shí)間分配執(zhí)行
三、主要特色及工作進(jìn)度
主要特色:以工程機(jī)械設(shè)計(jì)為藍(lán)本液壓缸采用雙作用雙桿式,提高穩(wěn)定性與可靠性。
進(jìn)度:(1)設(shè)計(jì)準(zhǔn)備及前期工作 (開(kāi)題報(bào)告) 3月1 日——3月24日
查閱相關(guān)文獻(xiàn):①方向盤作用力不大于30~50N。液壓油密度0.9g/ mm3
②主要參數(shù):滿載前軸負(fù)荷870kg.,轉(zhuǎn)盤直徑0.38m,最高壓力11.0MPa,齒條最大負(fù)荷6500N,排量1.5cm3/r,前輪型號(hào)205/60R15.
(2)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),即小齒輪設(shè)計(jì)并完成工程圖 3月24日——4月10日
(3)液壓系統(tǒng)的功能原理設(shè)計(jì) 4月10日——4月25日
壓力系統(tǒng)詳細(xì)的結(jié)構(gòu)對(duì)比分析工作壓力的確定,電動(dòng)機(jī)功率確定。
(4)液壓系統(tǒng)閥體確定和液壓缸設(shè)計(jì) 4月26日——5月15日
1。分配閥閥體選型確定
分配閥考慮兩種方案,一種是閥與閥體以旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)來(lái)控制油路的為轉(zhuǎn)閥式,另一種是閥與閥體以軸向移動(dòng)方式控制油路的為滑閥。
對(duì)滑閥,轉(zhuǎn)閥進(jìn)行詳細(xì)的的結(jié)構(gòu),功能分析,繪制所選工程圖(轉(zhuǎn)閥)
2.液壓缸參數(shù)確定(中期檢查)
①了解用途和動(dòng)作要求,了解工作條件,確定最大行程,運(yùn)動(dòng)速度或時(shí)間,安裝空間所要求的外形尺寸。
②對(duì)液壓缸受力分析確定結(jié)構(gòu)形式(雙作用雙桿結(jié)構(gòu))
③根據(jù)工作負(fù)載重力,摩擦力和慣性力確定確定行程各階段上 負(fù)載變化規(guī)律的參數(shù)。
④由負(fù)載和工作壓力確定活塞直徑和活塞桿直徑及缸筒內(nèi)外徑校核各部分工作材料許用應(yīng)力
⑤選擇缸蓋結(jié)構(gòu)形式并計(jì)算厚度強(qiáng)度
⑥審定全部設(shè)計(jì)資料,進(jìn)行補(bǔ)充
⑦選擇密封結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)緩沖排氣和防塵裝置
⑧繪制工程圖
(5)儲(chǔ)油罐設(shè)計(jì) 5月15日——5月25日
(6)整理編寫設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū) 5月26日——5月30日
(7)答辯與資料歸檔 6月 1日——6月10日
四、主要參考文獻(xiàn)(按作者、文章名、刊物名、刊期及頁(yè)碼列出)
1. 姜繼海:液壓傳動(dòng)(第四版),哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,2006年;
2. 劉鴻文:材料力學(xué)(第4版),高等教育出版社,2003年;
3. 濮良貴:機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版),高等教育出版社,2006年;
4. 周良德:現(xiàn)代工程圖學(xué), 湖南科學(xué)技術(shù)出版社,2000年;
5. 張利平、鄧鐘明:液壓系統(tǒng)氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè),機(jī)械工業(yè)出
6.吳宗澤,羅圣國(guó):機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)守則(第3版),高等教育出版社,2006年;
7.周恩濤,徐學(xué)新:液壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)原器件選型守則,機(jī)械工業(yè)出版社2007年;
8.臧克江:液壓缸,化學(xué)工業(yè)出版社,2009年;
9.趙月靜,寧辰校:液壓實(shí)用回路360例,化學(xué)工業(yè)出版社,2008年;
10.成大先:機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè),第四版第四卷,化學(xué)工業(yè)出版社,2002年;
11.黃迷梅:液壓氣動(dòng)密封與泄漏防治,機(jī)械工業(yè)出版社,2003年。
指導(dǎo)教師
意 見(jiàn)
指導(dǎo)教師簽名:
年 月 日
系意見(jiàn)
系主任簽名:
年 月 日
院意見(jiàn)
教學(xué)院長(zhǎng)簽名:
年 月 日