汽車空調(diào)圓盤試驗(yàn)臺(tái)【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)</p><p><b>　?。ǘ?屆）</b></p><p><b>　　汽車空調(diào)圓盤試驗(yàn)臺(tái)</b></p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級(jí) 械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p>

3、<p>　　汽車空調(diào)壓縮機(jī)是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的核心，與普通建筑空調(diào)壓縮機(jī)相比，它的運(yùn)行工況是非常惡劣的。壓縮機(jī)的耐久性是描述壓縮機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，應(yīng)該采用專門的耐久性試驗(yàn)臺(tái)對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。</p><p>　　本文以汽車空調(diào)壓縮機(jī)的耐久性試驗(yàn)所給出的一般數(shù)據(jù)為依據(jù)，應(yīng)客戶要求進(jìn)行試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)。文中詳細(xì)介紹了從開始的初步設(shè)想，在分析和研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)一系列的計(jì)算和校核，最終擬定圖紙并加工成型。<

4、/p><p>　　關(guān)鍵詞：空調(diào)圓盤、壓縮機(jī)、耐久性試驗(yàn)臺(tái)</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Automotive air conditioning compressor is the heart of automotive air conditioning systems, as compared with

5、ordinary air conditioning compressor, its operating conditions are very bad.</p><p>　　In this paper, auto air conditioning compressor durability test data given in general based on customer requirements for

6、test platform. This paper describes the initial ideas from the beginning, in the analysis and research, based on a series of calculation and verification, and ultimately develop the drawings and the molding process.</

7、p><p>　　Keywords: Air Conditioning Plate，Compressor，Durability Test Bench</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p>

8、<p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1課題的來(lái)源1</p><p>　　1.2課題的意義1</p><p>　　1.3汽車空調(diào)圓盤試驗(yàn)臺(tái)技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1</p><p>　　1.4課題研究的主要內(nèi)容2</p><p>　　2設(shè)備的總體設(shè)計(jì)3&

9、lt;/p><p>　　2.1試驗(yàn)臺(tái)的方案設(shè)計(jì)3</p><p><b>　　2.2方案評(píng)價(jià)3</b></p><p>　　2.3試驗(yàn)臺(tái)的總體設(shè)計(jì)3</p><p>　　3主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算與校核…………………………………………………….5</p><p>　　3.1動(dòng)力系統(tǒng)的計(jì)算與選擇5&

10、lt;/p><p>　　3.2聯(lián)軸器的計(jì)算與選擇6</p><p>　　3.3設(shè)備主軸的設(shè)計(jì)與校核6</p><p>　　3.4軸承座的選擇9</p><p>　　3.5傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)計(jì)算10</p><p>　　3.6總裝圖及工作原理12</p><p>　　4控制處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明11

11、6</p><p>　　4.1控制系統(tǒng)的說(shuō)明116</p><p>　　4.2數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的說(shuō)明116</p><p><b>　　結(jié)論18</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)19</b></p><p><b>　　致謝20</b&

12、gt;</p><p><b>　　附錄21</b></p><p><b>　　附錄圖121</b></p><p><b>　　附錄圖222</b></p><p><b>　　附錄圖323</b></p><p>&l

13、t;b>　　附錄圖424</b></p><p><b>　　附錄圖525</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p><b>　　1.1課題的來(lái)源</b></p><p>　　隨著人民生活水平的提高，汽車的應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣。同時(shí)

14、對(duì)于汽車內(nèi)空調(diào)的需求也會(huì)逐漸增大。而汽車空調(diào)壓縮機(jī)是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的核心，與普通建筑空調(diào)壓縮機(jī)相比，它的運(yùn)行工況是非常惡劣的。汽車空調(diào)屬于耐久性產(chǎn)品，其有效使用時(shí)間受壓縮機(jī)工作壽命的直接影響。壓縮機(jī)的耐久性是描述壓縮機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，應(yīng)該采用專門的耐久性試驗(yàn)臺(tái)對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。耐久性試驗(yàn)，即對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或通斷運(yùn)轉(zhuǎn)，把壓縮機(jī)置于環(huán)境溫度、吸氣壓力、排氣壓力、各種轉(zhuǎn)速運(yùn)的不斷變化下進(jìn)行測(cè)試。汽車空調(diào)壓縮機(jī)耐久性試驗(yàn)臺(tái)的主要

15、用途就是提供對(duì)汽車空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行環(huán)境的模擬，使壓縮機(jī)在各種不同的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，借助于現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)，按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)完成汽車空調(diào)壓縮機(jī)的耐久性試驗(yàn)。</p><p><b>　　1.2課題的意義</b></p><p>　　如今，當(dāng)人們?cè)诼猛局邢硎芷嚳照{(diào)帶來(lái)舒適的同時(shí)，汽車尾氣所造成的污染，也越來(lái)越成為當(dāng)今社會(huì)的一大公害，尤其是大都市，汽車尾

16、氣已經(jīng)成為環(huán)境的主要污染源，治理汽車尾氣的呼聲也日益高漲各種治理措施也相繼出臺(tái)，如限制尾氣排放，使用無(wú)鉛汽油等，但最徹底的則是使用電動(dòng)汽車電動(dòng)汽車可以達(dá)到零排放，對(duì)環(huán)境無(wú)任何污染，但其行駛距離受到蓄電池容量的限制卻也限制了它的推廣使用為了能讓電動(dòng)汽車盡早替代燃油汽車，徹底解決汽車尾氣污染，除了提高蓄電池容量，開發(fā)高性能的蓄電池外，對(duì)汽車上的耗能設(shè)備進(jìn)行節(jié)能研究也是至關(guān)重要的，其中包括了汽車空調(diào)的節(jié)能。汽車空調(diào)節(jié)能的關(guān)鍵是開發(fā)體積小、重量

17、輕、性能優(yōu)越的壓縮機(jī)，為此我們對(duì)圓盤壓縮機(jī)這一新型機(jī)種進(jìn)行了試驗(yàn)研究，同時(shí)得出了一些有益結(jié)論。</p><p>　　1.3汽車空調(diào)圓盤試驗(yàn)臺(tái)技術(shù)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　目前，我國(guó)企業(yè)對(duì)汽車空調(diào)壓縮機(jī)技術(shù)的消化、吸收主要集中在整機(jī)方面，對(duì)其研究開發(fā)起關(guān)鍵作用的考核、檢測(cè)、試驗(yàn)設(shè)備及測(cè)控技術(shù)沒有投入太多力量。在汽車空調(diào)壓縮機(jī)耐久性試驗(yàn)臺(tái)方面，經(jīng)過(guò)一系列的調(diào)研分析，許多國(guó)內(nèi)汽車空調(diào)壓

18、縮機(jī)有關(guān)生產(chǎn)企業(yè)都沒有正規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)裝置，在現(xiàn)有的些的試驗(yàn)臺(tái)中存在著耗電量大、自動(dòng)控制程度低、功能單一、工作環(huán)境惡劣、造價(jià)成本高等許多不足之處。因此，有必要對(duì)其進(jìn)行改造和重新設(shè)計(jì)，使之更具經(jīng)濟(jì)性和可靠性。</p><p>　　我國(guó)的汽車空調(diào)起步較晚，而對(duì)汽車空調(diào)領(lǐng)域的研究只是近十幾年的事。壓縮機(jī)是汽車空調(diào)系統(tǒng)的核心部件，其質(zhì)量的好壞直接影響空調(diào)系統(tǒng)的性能。我國(guó)已有或引進(jìn)的制冷壓縮機(jī)性能測(cè)試系統(tǒng)，適用于冰箱壓縮機(jī)

19、或房間的空調(diào)壓縮機(jī)的性能檢測(cè)，這兩種壓縮機(jī)都是在相對(duì)穩(wěn)定的環(huán)境下運(yùn)行，轉(zhuǎn)速固定或變化范圍不大，要求測(cè)試的最大冷量與最小冷量的相差不超過(guò)6倍，系統(tǒng)內(nèi)含油量低于制冷劑的2％。</p><p>　　但是，汽車空調(diào)壓縮機(jī)大多采用開啟式，它由汽車發(fā)動(dòng)機(jī)通過(guò)皮帶輪傳遞動(dòng)力，當(dāng)汽車運(yùn)行速度變化時(shí)，壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速也相應(yīng)變化。在實(shí)際運(yùn)行的過(guò)程中，相對(duì)于冷凝器和蒸發(fā)器負(fù)荷變化范圍而言．轉(zhuǎn)速變化對(duì)壓縮機(jī)耐久性影響更大，通常要求測(cè)試的冷量

20、最大、最小之間超過(guò)6倍。但是到目前為止，還沒有關(guān)于汽車空調(diào)壓縮機(jī)耐久性試驗(yàn)的相關(guān)報(bào)道，因此本文將對(duì)汽車空調(diào)壓縮機(jī)耐久性試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行工況穩(wěn)定性因系統(tǒng)匹配而受影響的問(wèn)題進(jìn)行試驗(yàn)研究。</p><p>　　汽車空調(diào)壓縮機(jī)是汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)的核心，與普通建筑空調(diào)壓縮機(jī)相比，其運(yùn)行工況極其惡劣。行車過(guò)程中壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)速度的變化以及行駛中的顛簸振動(dòng)，都增加了其正常運(yùn)行難度，對(duì)其性能和可靠性提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。汽車空調(diào)屬于耐久性產(chǎn)品

21、，使用壽命一般在8年以上，其有效的使用時(shí)間受壓縮機(jī)工作壽命的直接影響。壓縮機(jī)的耐久性是描述壓縮機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，應(yīng)該采用專門的耐久性試驗(yàn)臺(tái)對(duì)其進(jìn)行測(cè)試。</p><p>　　耐久性試驗(yàn)，即對(duì)壓縮機(jī)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或通斷運(yùn)轉(zhuǎn)，以壓縮機(jī)周圍惡劣的環(huán)境溫度、吸氣的壓力、排氣的壓力、各種轉(zhuǎn)速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間的組合，合計(jì)試驗(yàn)時(shí)間達(dá)總數(shù)為數(shù)千小時(shí)的試驗(yàn)。然后再對(duì)其性能和噪聲指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)或者解剖測(cè)試其運(yùn)動(dòng)部件的磨損情況。汽車空

22、調(diào)壓縮機(jī)耐久性試驗(yàn)臺(tái)的主要用途就是提供汽車空調(diào)壓縮機(jī)運(yùn)行環(huán)境的模擬，使壓縮機(jī)在各種不同的工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，借助現(xiàn)代傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬件技術(shù)，按照行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)完成汽車空調(diào)壓縮機(jī)的耐久性試驗(yàn)。</p><p>　　總體而言，我國(guó)企業(yè)對(duì)汽車空調(diào)壓縮機(jī)技術(shù)的消化、吸收主要集中在整機(jī)方面，對(duì)其研究開發(fā)起關(guān)鍵作用的考核、檢測(cè)、試驗(yàn)設(shè)備和測(cè)控技術(shù)沒有投入太多力量。在汽車空調(diào)壓縮機(jī)耐久性試驗(yàn)臺(tái)方面，經(jīng)過(guò)調(diào)研分析，很多國(guó)內(nèi)

23、汽車空調(diào)壓縮機(jī)有關(guān)生產(chǎn)企業(yè)都沒有正規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)裝置，在現(xiàn)有的一些的試驗(yàn)臺(tái)中存在著耗電量大、自動(dòng)控制程度低、功能單一、工作的環(huán)境惡劣、造價(jià)的成本高等許多不足之處。因此，有必要對(duì)其進(jìn)行改造和重新設(shè)計(jì)，使之更具經(jīng)濟(jì)性和可靠性。</p><p>　　1.4課題研究的主要內(nèi)容</p><p>　　汽車空調(diào)壓縮機(jī)試驗(yàn)臺(tái)是供壓縮機(jī)維修后進(jìn)行性能測(cè)試的設(shè)備，可對(duì)各種型號(hào)的車用空調(diào)壓縮機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，以了解經(jīng)

24、維修的壓縮機(jī)基本性能是否符合要求。這種試驗(yàn)臺(tái)使用方便，容易操作，安全可靠。主要測(cè)試及工作內(nèi)容有：空載磨合試運(yùn)行、扭矩和壓力測(cè)試、回流試驗(yàn)(即內(nèi)泄漏測(cè)試)。</p><p><b>　　2設(shè)備的總體設(shè)計(jì)</b></p><p>　　2.1試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備的方案設(shè)計(jì)</p><p>　　本試驗(yàn)臺(tái)主要由動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)四部分組成。

25、它的主要工作原理是：動(dòng)力系統(tǒng)的主要路線是由電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)到帶盤，再通過(guò)氣壓泵運(yùn)動(dòng)到檢測(cè)圓盤上。同時(shí)，模擬系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)，再把檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理。</p><p>　　圖2-1設(shè)備總體設(shè)計(jì)方案</p><p><b>　　2.2方案評(píng)價(jià)</b></p><p>　　此方案盡量以較少的經(jīng)濟(jì)費(fèi)用的情況下使機(jī)構(gòu)整體最優(yōu)化，使整體展

26、開為兩個(gè)方向，從兩個(gè)大方向上分別入手，讓設(shè)計(jì)變得簡(jiǎn)潔而又明確，所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品也是布置清晰，整體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，讓訂貨廠家的技術(shù)人員能夠一目了然，更好的操作和使用。</p><p>　　2.3試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備的總體設(shè)計(jì)</p><p>　?。?）總體設(shè)計(jì)的內(nèi)容</p><p>　　總體設(shè)計(jì)是機(jī)械系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)計(jì)的主要任務(wù)之一，也是進(jìn)行系統(tǒng)技術(shù)設(shè)計(jì)的依據(jù)?？傮w設(shè)計(jì)對(duì)機(jī)械的性能、尺寸、外

27、形、質(zhì)量及生產(chǎn)成本具有重大的影響。</p><p>　　總體設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容有：</p><p><b>　　總體布置設(shè)計(jì)；</b></p><p><b>　　確定總體主要參數(shù)；</b></p><p><b>　　繪制總體設(shè)計(jì)圖樣；</b></p><p&

28、gt;　　編寫總體設(shè)計(jì)報(bào)告書及技術(shù)說(shuō)明書等。</p><p><b>　?。?）總體布置設(shè)計(jì)</b></p><p>　　總體布置的基本要求主要有：</p><p>　　1) 保證工藝過(guò)程的連續(xù)和流暢；</p><p>　　2) 降低質(zhì)心高度、減小偏置；</p><p>　　3) 保證精度、

29、剛體，提高抗振性及熱穩(wěn)定性；</p><p>　　4) 充分考慮產(chǎn)品系列化的發(fā)展；</p><p>　　5) 結(jié)構(gòu)緊湊，層次分明；</p><p>　　6) 操作、維修、調(diào)整方便；</p><p><b>　　7) 外形美觀。</b></p><p>　?。?）總體主要參數(shù)的確定</

30、p><p>　　試驗(yàn)機(jī)構(gòu)是被設(shè)計(jì)套在整個(gè)機(jī)架中用作，這樣既能夠防止工作環(huán)境上的不足，同時(shí)又能非常出色的保護(hù)好工作機(jī)構(gòu)。由于對(duì)于試驗(yàn)臺(tái)的要求不是很精密，所以機(jī)構(gòu)不用顯得很緊湊，可以使外在的機(jī)架稍微做大，給里面的機(jī)構(gòu)留有一定得空間。如此既能讓試驗(yàn)臺(tái)維護(hù)方便，操作人員操作能一目了然，更能讓設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)有足夠的修改空間。綜上所述，擬定試驗(yàn)臺(tái)高1475mm；上下機(jī)架間臺(tái)板長(zhǎng)700mm，寬300mm，厚20mm；上機(jī)架；上機(jī)

31、架高900，長(zhǎng)寬都為780mm；下機(jī)架長(zhǎng)寬高都為700mm。</p><p><b>　　3設(shè)計(jì)計(jì)算和校核</b></p><p>　　3.1試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備動(dòng)力系統(tǒng)計(jì)算和選擇</p><p>　　原始條件和數(shù)據(jù)如下：</p><p>　　燒結(jié)點(diǎn)的摩擦扭矩能夠達(dá)到19.6N·m,試驗(yàn)片溫度（滑履球坑部位的表面溫度）到

32、達(dá)200℃；試驗(yàn)件能夠在35r/min—3500r/min范圍能調(diào)控；試驗(yàn)壓力能夠在200N—4900N之間轉(zhuǎn)換并保持；試驗(yàn)在環(huán)境溫度為常溫下進(jìn)行；在普通民營(yíng)機(jī)械廠實(shí)驗(yàn)室中工作。</p><p>　　由條件大范圍調(diào)速可初步選定為直流伺服電機(jī)，又因?qū)嶒?yàn)需要無(wú)級(jí)變速，故皮帶輪傳動(dòng)是個(gè)很好的選擇，既能達(dá)到要求且傳動(dòng)效率又高，通過(guò)加入脹緊輪，能夠隨時(shí)操控傳動(dòng)比例，進(jìn)行傳速調(diào)節(jié)。</p><p>　

33、　對(duì)比供應(yīng)商所能供應(yīng)的電機(jī)，并綜合考慮了經(jīng)濟(jì)等其它因素，對(duì)于皮帶輪傳動(dòng)比例設(shè)計(jì)成1：1.5。.</p><p>　　3.1.1 電機(jī)的計(jì)算與校核</p><p>　　式中：T--------轉(zhuǎn)矩（N?m）；</p><p>　　n--------轉(zhuǎn)速(r/min)；</p><p>　　P --------功率(Kw)；</p>

34、<p>　　初步計(jì)算如上所得，因此選擇型號(hào)為HF-SP702(B)的三菱電機(jī)，以下數(shù)據(jù)為供應(yīng)商所提供：</p><p>　　表3-1電機(jī)性能規(guī)格</p><p>　　3.1.2 氣缸的選擇</p><p>　　由于實(shí)驗(yàn)所需壓力在200—4900N之間變動(dòng)，因此選擇SMC的型號(hào)為CP95SDB32-400-Z73標(biāo)準(zhǔn)氣缸。以下數(shù)據(jù)由供應(yīng)廠商提供：</

35、p><p>　　表3-2氣缸性能規(guī)格</p><p>　　3.2 聯(lián)軸器的計(jì)算與選擇</p><p>　　為了能使帶輪能與電機(jī)實(shí)現(xiàn)精密傳動(dòng)，所以在這兩者之間選擇了脹緊型星形零齒隙聯(lián)軸器，這是基于其以下特點(diǎn)：</p><p>　　具有良好的傳動(dòng)同步性，適用伺服電機(jī)中的精密場(chǎng)合；</p><p>　　采用脹緊式結(jié)構(gòu)，能夠確保傳

36、動(dòng)的無(wú)間隙與同步性，相對(duì)于夾緊式，所能傳遞的扭矩更大，耐沖擊；</p><p>　　可承受溫度在-40—100℃之間，范圍廣；</p><p>　　軸孔尺寸可根據(jù)客戶要求加工，包括公制和英制；</p><p>　　以上特點(diǎn)能夠使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)傳遞到帶輪傳動(dòng)過(guò)渡的精確，銜接效率高。</p><p>　　表3-3聯(lián)軸器性能規(guī)格</p>&

37、lt;p>　　3.3試驗(yàn)臺(tái)設(shè)備主軸的設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　由于主軸主要受到拉壓和扭轉(zhuǎn)變形，因此無(wú)需考慮其抗彎能力。又由于工作時(shí)軸不受額外的拉壓力，因此只需考慮軸的靜拉壓力，而靜拉壓力很小，所以無(wú)需具體校核，軸的抗拉壓能力必定符合要求。在設(shè)計(jì)中采用45號(hào)鋼最為主軸的材料。下面給出45號(hào)鋼的及A0值。</p><p><b>　　軸直徑的計(jì)算公式：</b>

38、</p><p><b>　　其中；</b></p><p>　　按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度條件校核：</p><p>　　式中：——扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，；</p><p>　　T——軸所受的扭矩，；</p><p>　　WT——軸的抗扭截面系數(shù)，；</p><p><b>　　n——軸

39、的轉(zhuǎn)速，；</b></p><p>　　P——軸傳遞的功率，；</p><p>　　d——計(jì)算截面出軸的直徑，；</p><p>　　——許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，，對(duì)于一般傳動(dòng)軸，可取，對(duì)于精密傳動(dòng)軸，。</p><p>　　按扭轉(zhuǎn)剛度校核計(jì)算：</p><p>　　式中：T——軸所受的扭矩，；</p>

40、<p>　　G——軸的材料的剪切彈性模量，；對(duì)于鋼材，；</p><p>　　IP——軸截面的極慣性矩，，對(duì)于圓軸，；</p><p>　　L——階梯軸受扭矩作用的長(zhǎng)度，；</p><p>　　Ti、li、IP——分別代表階梯軸第i段上所受的扭矩、長(zhǎng)度和極慣性矩，單位同前；</p><p>　　z——階梯軸所受扭矩作用的軸段數(shù)。

41、</p><p>　　3.3.1 主軸I的設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　根據(jù)以上計(jì)算公式得，其中取A0為119；</p><p><b>　??；</b></p><p>　　因?yàn)樽畲蟮那袘?yīng)力產(chǎn)生在軸I上的最小直徑段，故在強(qiáng)度校核時(shí)只須計(jì)算階梯軸直徑最小的軸段；由以上數(shù)值可得軸的強(qiáng)度可靠；又由剛度校核數(shù)值可推出軸的扭轉(zhuǎn)矩

42、遠(yuǎn)小于許用扭轉(zhuǎn)矩，因此對(duì)于軸II與軸III將省略軸的剛度校核。</p><p><b>　　圖3-1 主軸1</b></p><p>　　3.3.2 主軸II的設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　由于，因此轉(zhuǎn)速越大切應(yīng)力越小。由于軸II轉(zhuǎn)速比軸I高出1000r/min，且功率相差不大，于是可以選擇最小直徑為18mm，不僅抗扭強(qiáng)度可靠，而且在配置聯(lián)軸

43、器上方便許多。</p><p><b>　　圖3-2主軸2</b></p><p>　　3.3.3 主軸III的設(shè)計(jì)與校核</p><p>　　選擇最小直徑為18mm，計(jì)算與校核同軸II。.</p><p><b>　　圖3-3主軸3</b></p><p><b>

44、;　　3.4軸承座的選擇</b></p><p>　　試驗(yàn)件工作時(shí)需要高精度的平穩(wěn)運(yùn)動(dòng)，且工作臺(tái)需要作上下直線運(yùn)動(dòng)，而直線軸承可用于無(wú)限行程與圓柱軸配合使用得場(chǎng)合，且由于承載球與軸呈點(diǎn)接觸，故使用載荷小，因此設(shè)計(jì)時(shí)選擇直線軸承作為軸III的軸承。</p><p>　　而對(duì)于軸I和軸II，由于滾動(dòng)軸承摩擦阻力小，功率消耗小，機(jī)械效率高，易起動(dòng)；尺寸標(biāo)準(zhǔn)化，具有互換性，便于安裝拆卸

45、，維修方便；結(jié)構(gòu)緊湊，重量輕，軸向尺寸更為縮??；精度高，轉(zhuǎn)速高，磨損小，使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)，因此選擇標(biāo)準(zhǔn)滾動(dòng)軸承作為軸I和軸II的軸承。</p><p>　　3.5傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p><b>　　確定計(jì)算功率Pca</b></p><p>　　查表得工作情況系數(shù)，故。</p><p><b>　　選

46、擇V帶的帶型</b></p><p>　　根據(jù)Pca、n1查圖選用A型。</p><p>　　確定帶輪的基準(zhǔn)直徑dd并驗(yàn)算帶速v</p><p>　　初選小帶輪的基準(zhǔn)直徑dd1。查表取小帶輪的基準(zhǔn)直徑。</p><p>　　驗(yàn)算帶速v。，因?yàn)?，故帶速合適。</p><p>　　計(jì)算大帶輪的基準(zhǔn)直徑。，圓整為

47、112mm。</p><p>　　確定V帶的中心距a和記基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld</p><p>　　由式初選中心距為200mm。</p><p>　　計(jì)算所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度。</p><p>　　，圓整為710mm。</p><p>　　3）計(jì)算實(shí)際中心距a。，，故中心距的變化范圍為189~221mm。</p><

48、;p><b>　　驗(yàn)算小帶輪上的包角</b></p><p><b>　　。</b></p><p><b>　　計(jì)算帶的根數(shù)z</b></p><p>　　計(jì)算單根V帶的額定功率Pr。由并查表得。根據(jù)和A型帶，查表得。又根據(jù)A型帶和查得包角修正系數(shù)和長(zhǎng)度系數(shù)分別為，于是。</p>

49、<p>　　計(jì)算V帶的根數(shù)z。。故取7根為適宜。</p><p>　　計(jì)算單根V帶的初拉力的最小值</p><p>　　查表得A型帶的單位長(zhǎng)度質(zhì)量q=0.1kg/m，所以</p><p>　　，應(yīng)使帶的實(shí)際初拉力。</p><p><b>　　計(jì)算壓軸力FP</b></p><p>&

50、lt;b>　　壓軸力的最小值為。</b></p><p><b>　　帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　考慮到經(jīng)濟(jì)因素，且由于工作載荷小，變動(dòng)微小，因此即使，設(shè)計(jì)時(shí)也可選擇加工簡(jiǎn)單的實(shí)心式結(jié)構(gòu)形式。下表給出所選帶輪截面及輪緣尺寸。</p><p>　　V帶采用了張緊輪的張緊裝置。</p><p>

51、;　　3.6總裝圖及工作原理</p><p><b>　　圖3-4總裝正視圖</b></p><p><b>　　圖3-5總裝側(cè)視圖</b></p><p><b>　　圖3-6總裝俯視圖</b></p><p>　　本試驗(yàn)臺(tái)主要由動(dòng)力系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)四部

52、分組成。它的主要工作原理是：動(dòng)力系統(tǒng)的主要路線是由電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)到帶盤，再通過(guò)氣壓泵運(yùn)動(dòng)到檢測(cè)圓盤上。同時(shí)，模擬系統(tǒng)中經(jīng)過(guò)檢測(cè)裝置來(lái)檢測(cè)，再把檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳送到計(jì)算機(jī)上進(jìn)行處理。</p><p>　　3.6.1 動(dòng)力系統(tǒng)</p><p>　　該試驗(yàn)臺(tái)所采用動(dòng)力機(jī)構(gòu)都是國(guó)際上的標(biāo)準(zhǔn)件，令電機(jī)與氣缸兩個(gè)動(dòng)力源分別控制試驗(yàn)的扭轉(zhuǎn)與壓力測(cè)驗(yàn)，可聯(lián)合測(cè)量也可分別測(cè)量，運(yùn)行分工明確，操作更加簡(jiǎn)單。<

53、/p><p>　　3.6.2 安全控制系統(tǒng)</p><p>　　該試驗(yàn)臺(tái)電源有過(guò)電壓和欠電壓保護(hù)，被試壓縮機(jī)有高低壓力保護(hù)，高壓為2．9MPa，低壓為O．10MPa。電加熱器有空氣開關(guān)及熔斷器保護(hù)以及變頻器的自我保護(hù)功能。試驗(yàn)臺(tái)裝有聲音安全報(bào)警裝置，還裝有急停開關(guān)，可緊急停止試驗(yàn)，以免造成損失。此外在機(jī)架內(nèi)側(cè)還裝置了光柵，如果試驗(yàn)運(yùn)行時(shí)有人進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域內(nèi)機(jī)器能夠及時(shí)發(fā)出警報(bào)，以保證人身安全。&

54、lt;/p><p>　　3.6.3 測(cè)量系統(tǒng)</p><p>　　該試驗(yàn)臺(tái)有溫度測(cè)點(diǎn)1個(gè)，壓力測(cè)點(diǎn)1個(gè)，測(cè)量壓縮機(jī)的環(huán)境溫度、吸氣溫度、排氣溫度、吸氣壓力和排氣壓力。溫度測(cè)量采用A級(jí)鉑電阻傳感器，溫度誤差為±O．002％／℃，壓力測(cè)量采用0.25級(jí)壓力傳感器，可滿足精度要求。傳感器將采集到的溫度和壓力值通</p><p>　　過(guò)變送器后在智能儀表上顯示出來(lái)。除

55、了數(shù)字顯示外，變送器還具有兩線制4～20 mA電流輸出，可用于與計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，在終端屏幕顯示并打印。被試壓縮機(jī)連續(xù)壽命試驗(yàn)的運(yùn)行時(shí)間通過(guò)預(yù)置計(jì)時(shí)器來(lái)自動(dòng)控制。被試壓縮機(jī)通斷(on／off)啟動(dòng)耐久性試驗(yàn)時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)和停機(jī)時(shí)間通過(guò)雙設(shè)定計(jì)時(shí)器來(lái)控制，并在運(yùn)行時(shí)間達(dá)到規(guī)定值后自動(dòng)結(jié)束試驗(yàn)。</p><p>　　3.6.4 數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)</p><p>　　本試驗(yàn)臺(tái)計(jì)算

56、機(jī)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)由大眾工控主機(jī)(LMB一845)、數(shù)據(jù)采集卡、打印機(jī)及專用軟件組成。本單元將來(lái)自前端變送器的電流信號(hào)經(jīng)專用標(biāo)準(zhǔn)電阻板轉(zhuǎn)換后，送人16通路A／D板進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換精度為12位。軟件界面可與用戶進(jìn)行交互，試驗(yàn)人員在試驗(yàn)前可輸人姓名、壓縮機(jī)編號(hào)等并選擇試驗(yàn)類型，試驗(yàn)中可以查看歷史記錄或直接監(jiān)測(cè)試驗(yàn)過(guò)程。采用電流傳輸配合軟件濾波技術(shù)，有效控制了數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中的電磁干擾。主機(jī)采用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，有效地提高了系統(tǒng)的可靠性。同時(shí)配置

57、屏幕顯示和打印機(jī)兩種輸出模式，可直接輸出試驗(yàn)報(bào)告。</p><p>　　4控制處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)說(shuō)明</p><p>　　4.1控制系統(tǒng)的說(shuō)明</p><p>　　由于汽車空調(diào)壓縮機(jī)圓盤耐久性試驗(yàn)進(jìn)行的時(shí)間比較長(zhǎng)，因此要特別考慮試驗(yàn)臺(tái)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠性和操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求，試驗(yàn)臺(tái)對(duì)以下參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)控制：</p><p>　　(1

58、)被試圓盤的環(huán)境溫度</p><p>　　在實(shí)際使用中，由于圓盤緊靠發(fā)動(dòng)機(jī)安裝，所以其周圍的環(huán)境溫度比較高，在50"-ll5℃之間。本試驗(yàn)臺(tái)將被試壓縮機(jī)放在一個(gè)保溫隔熱的隔間中，通過(guò)溫控器控制通風(fēng)溫度，以保證被試壓縮機(jī)的環(huán)境溫度穩(wěn)定在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)工況范圍之內(nèi)。</p><p>　　(2)被試圓盤的轉(zhuǎn)速</p><p>　　汽車空調(diào)圓盤耐久性試驗(yàn)中被試

59、壓縮機(jī)需要在低、中、高和超高速工況下運(yùn)轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速范圍在35--3500r/min 之間。本試驗(yàn)臺(tái)通過(guò)用變頻器改變電機(jī)供電頻率的方法改變電機(jī)轉(zhuǎn)速，進(jìn)而達(dá)到被試壓縮機(jī)的轉(zhuǎn)速要求。</p><p>　　(3)被試圓盤的吸氣壓力</p><p>　　被試圓盤的吸氣壓力也就是蒸發(fā)器的飽和蒸氣壓，可以通過(guò)改變蒸發(fā)器吸熱量的方法來(lái)調(diào)節(jié)壓縮機(jī)的吸氣壓力。本試驗(yàn)臺(tái)采用調(diào)節(jié)蒸發(fā)器電加熱器加熱組數(shù)的方法來(lái)控制吸氣

60、壓力。 </p><p>　　4.2數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的說(shuō)明</p><p>　　數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)是現(xiàn)場(chǎng)信息和微機(jī)系統(tǒng)間的通信橋梁，負(fù)責(zé)將來(lái)自前端變送器的溫度、壓力、扭矩等模擬量標(biāo)準(zhǔn)電流信號(hào)送入到數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行轉(zhuǎn)換，變?yōu)閿?shù)字信號(hào)后再利用人工的控機(jī)方式對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的處理，從而有效節(jié)省人力資源，提高了試驗(yàn)的可靠性和效率性。值得注意的是，在控制系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集卡只是解決信號(hào)的輸入、輸

61、出，軟件才是關(guān)鍵，使用者可以通過(guò)修改軟件，改變或增減控制系統(tǒng)的功能，每個(gè)計(jì)算機(jī)單元可同時(shí)管理多個(gè)基本試驗(yàn)單元。</p><p>　　由于本次設(shè)計(jì)未涉及軟件設(shè)計(jì)，為了進(jìn)一步說(shuō)明軟件系統(tǒng)的應(yīng)用及機(jī)器的運(yùn)行情況，在此給出軟件設(shè)計(jì)者所提供的系統(tǒng)說(shuō)明和軟件應(yīng)用界面一份：根據(jù)本設(shè)計(jì)要求，系統(tǒng)軟件部分可實(shí)現(xiàn)以下功能：試驗(yàn)開始之前，用戶可以設(shè)置各項(xiàng)試驗(yàn)的參數(shù)；試驗(yàn)結(jié)束后，可以打開歷史數(shù)據(jù)來(lái)查看試驗(yàn)開始以來(lái)的全部試驗(yàn)數(shù)據(jù)；試驗(yàn)工況

62、在顯示屏上可以實(shí)時(shí)顯示；在試驗(yàn)結(jié)束之后也可以打印并存儲(chǔ)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和試驗(yàn)報(bào)告。這里須特別說(shuō)明的是，由于安裝現(xiàn)場(chǎng)可能存在電磁干擾的形象，對(duì)信號(hào)傳送將產(chǎn)生一定的影響，因此在軟件的編制過(guò)程中要考慮信號(hào)的濾波，在最大程度上避免非正常數(shù)據(jù)的波動(dòng)。</p><p>　　圖4-1 計(jì)算機(jī)處理顯示系統(tǒng)</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　

63、汽車空調(diào)壓縮機(jī)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)的主要難點(diǎn)通常是在于耐久性材料的選擇和一些傳感器的選擇及其應(yīng)用方面上，還有就是整個(gè)系統(tǒng)配合計(jì)算機(jī)上的應(yīng)用。</p><p>　　本試驗(yàn)臺(tái)方案設(shè)計(jì)能夠作為獨(dú)立、完善的系統(tǒng)應(yīng)用在生產(chǎn)實(shí)際中，適用主要于小型汽車空調(diào)壓縮機(jī)圓盤的產(chǎn)品開發(fā)，以及定型產(chǎn)品的抽檢所要求的耐久性試驗(yàn)和啟動(dòng)耐久性試驗(yàn)，技術(shù)性能達(dá)到同類產(chǎn)品先進(jìn)水平，穩(wěn)定性好，可靠性高，操作使用和維護(hù)保養(yǎng)都比較方便。</p>&

64、lt;p>　　汽車空調(diào)圓盤試驗(yàn)臺(tái)的未來(lái)發(fā)展方向一定是朝著多功能化、計(jì)算機(jī)應(yīng)用化、測(cè)試精確化及其試驗(yàn)臺(tái)本身的一些重要零件的高強(qiáng)度化等方面發(fā)展。</p><p>　　在開發(fā)時(shí)間和項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)允許的情況下，可對(duì)試驗(yàn)臺(tái)的設(shè)計(jì)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行進(jìn)一步完善：加強(qiáng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)基本耐久試驗(yàn)單元的控制，使試驗(yàn)臺(tái)的操作更為方便和可靠，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性：從而進(jìn)一步提高試驗(yàn)臺(tái)系統(tǒng)的減振抗噪性能。</p><p>

65、;　　在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，讓我了解了設(shè)計(jì)方法對(duì)我們學(xué)習(xí)的重要性，同時(shí)也發(fā)現(xiàn)了自己的很多不足之處。深有感觸：</p><p>　　1、 僅僅了解書本上的知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有結(jié)合自己的實(shí)際情況運(yùn)用于實(shí)踐，這樣才能更深地了解和學(xué)習(xí)好知識(shí)。</p><p>　　2、 我們要在工作中不斷的積累經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會(huì)用自己的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題。</p><p>　　3、 覺得自己學(xué)到的知識(shí)太有

66、限，知識(shí)面太窄，以后還有待加強(qiáng)訓(xùn)練和實(shí)踐</p><p>　　4、 同時(shí)我們要不斷地向別人學(xué)習(xí)，尤其要多想老師請(qǐng)教，他們可以讓我們少走很多的彎路，同時(shí)也讓我們知道很多優(yōu)秀的設(shè)計(jì)方法和與眾不同的設(shè)計(jì)理戀。</p><p>　　5、 創(chuàng)新設(shè)計(jì)是我們未來(lái)生存的法寶，所以從現(xiàn)在開始一定要有意識(shí)的鍛煉和培養(yǎng)自己在這方面能力。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)

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