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南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯
系: 機(jī)械工程系
專 業(yè): 機(jī)械工程及自動化
姓 名: 張躍
學(xué) 號: 060104201
(用外文寫)
外文出處: Advances in Engineering Software
40(2009)95—104
附 件:1.外文資料翻譯譯文2.外文原文。
指導(dǎo)教師評語:
文獻(xiàn)翻譯基本符合科技論文語法習(xí)慣,語句較通順,用詞較簡練。但還需注意專業(yè)詞匯的合理翻譯。整篇文章翻譯良好。
簽名:
年 月 日
注:請將該封面與附件裝訂成冊。
附件1:外文資料翻譯譯文
主軸平衡力和曲軸彎曲應(yīng)力的研究
關(guān)鍵詞:
平衡力 曲軸模型 平衡率 軸承負(fù)荷 彎曲應(yīng)力
摘要:
在這項研究中,使用了多體系統(tǒng)仿真程序ADAMS。研究同軸6缸柴油發(fā)動機(jī)上平衡物的質(zhì)量和位置對主軸負(fù)荷和彎曲應(yīng)力的影響,在分析中,用剛性,梁和曲軸三維實體模型對主軸承負(fù)荷和三維實體模型進(jìn)行了比較,在平衡力的分析中使用了橫梁模型。平衡角為零的平衡物和平衡角為30的平衡物,它們的平衡率認(rèn)為是0%,50%和100%。而且研究結(jié)果發(fā)現(xiàn),隨著最大主軸承負(fù)荷和彎曲應(yīng)力增加,平衡率的增加和平均主軸承平衡率隨負(fù)載隨之減少。兩種結(jié)構(gòu)都表現(xiàn)出同樣的趨勢。從軸承負(fù)載和網(wǎng)站彎曲應(yīng)力的表列中可以看出來,與慣性力的負(fù)荷相比氣體壓力對曲軸設(shè)計的影響更為顯著。
2007科學(xué)版權(quán)有
1 . 導(dǎo)言
新的內(nèi)燃機(jī)引擎必須具有很高的電力,燃油經(jīng)濟(jì)性好,體積小的發(fā)動機(jī),能減少對環(huán)境的污染。因此,引擎每個部分的整體性能和效果都需要仔細(xì)的調(diào)查改進(jìn)。內(nèi)燃機(jī)曲軸系統(tǒng)發(fā)動機(jī)作為主要負(fù)責(zé)為電力生產(chǎn)對發(fā)動機(jī)性能有著重要的影響。
曲軸系統(tǒng)主要由活塞銷,活塞連接連桿,曲軸,扭轉(zhuǎn)振動阻尼器和飛輪構(gòu)成的。平衡物放置在每個曲柄的對面用來平衡旋轉(zhuǎn)慣性力。一般而言,平衡物的設(shè)計其平衡率為50%至100%。為了可承受最大值和平均主軸承載力,平衡物的質(zhì)量和他們的位置很重要。最大值和平均發(fā)動機(jī)主軸承載力取決于氣缸的壓力,平衡物的質(zhì)量,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和其他曲軸幾何參數(shù)。
對內(nèi)燃機(jī)曲軸的研究主要集中振動和應(yīng)力分析上。盡管曲軸壓力分析可以查看文獻(xiàn)資料,但是沒有平衡物對主軸負(fù)載和曲軸壓力的影響這方面的研究文獻(xiàn)資料。夏普采用剛性模型研究了V - 8發(fā)動機(jī)曲軸的平衡,優(yōu)化了平衡力來盡量減少主軸的承載負(fù)荷。斯坦利和塔拉扎采用剛性曲軸模型和理想通過研究獲得的4到6缸對稱行發(fā)動機(jī)的最高和平均主軸承的負(fù)荷,估算出理想的平衡物質(zhì)量,和在可接受范圍內(nèi)的最大負(fù)載所造成得影響。在用剛性曲軸模型分析平衡力時,如果不考慮對曲軸主軸承的彈性效應(yīng)會導(dǎo)致極大的錯誤。因此,廣泛對平衡物在主軸負(fù)載和曲軸壓力所產(chǎn)生的影響的研究仍然是很重要的。
在這項研究中,對軸向六缸柴油機(jī)曲軸系統(tǒng)上的平衡物的位置和質(zhì)量進(jìn)行了研究。在對平衡角為零的平衡物和平衡角為30的平衡物,其配重平衡率為0%,50%和100%的的主軸的承載負(fù)荷和曲軸彎曲應(yīng)力的最大值和平均值計算中,使用多體系統(tǒng)仿真程序, ADAMS/引擎,進(jìn)行了分析。模擬平均轉(zhuǎn)速在1000-2000范圍內(nèi)的發(fā)動機(jī)。
2. 發(fā)動機(jī)規(guī)格
表1給出直列6缸柴油發(fā)動機(jī)的規(guī)格。 9.0升發(fā)動機(jī)的曲軸有8個平衡物在曲柄上1,2,5,6,7,8,11和12。用Pro / E繪制三維曲軸實體模型如圖1所示,圖中給出了曲軸的示意圖。表2中給出曲柄行程的性質(zhì)。表3給出曲柄的系統(tǒng)數(shù)據(jù)。
表1 發(fā)動機(jī)規(guī)格
單位
9.0升發(fā)動機(jī)
孔徑
mm
115
沖程
mm
144
氣缸軸向距離
Mm
134
峰值發(fā)射壓力
MPa
19
額定功率轉(zhuǎn)速
kw/rpm
295/2200
最大轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速
Nm/rpm
1600/1200-1700
主要雜志/針直徑
mm
95/81
點火順序
-
1-5-3-6-2-4
飛輪質(zhì)量
kg
47.84
飛輪轉(zhuǎn)動慣量
Kg mm2
1.57E+9
TV阻尼環(huán)的質(zhì)量
kg
4.94
TV damper housing質(zhì)量
kg
6.86
Moment of inertia of the ring
kg mm2
1.27E+9
Moment of inertia of the housing
Kg mm2
0.56E+9
表2 曲柄行程性質(zhì)
1
2
3
4
5
6
質(zhì)量(kg)
12.50
9.25
12.50
12.50
9.28
12.55
重心位置的曲柄旋轉(zhuǎn)軸(mm)
12.423
31.435
11.967
11.966
31.027
11.702
靜態(tài)不平衡(kg mm)
155.265
290.767
149.734
149.734
287.871
146.856
表3 曲軸系統(tǒng)數(shù)據(jù)
曲柄半徑(mm)
72
連桿長度(mm)
239
質(zhì)量完全活塞(kg )
3.42
連桿往復(fù)質(zhì)量( kg )
0.92
往復(fù)式質(zhì)量(每個氣缸總) (kg )
4.32
連桿轉(zhuǎn)動質(zhì)量(?。耄?)
2.01
3. 曲軸系統(tǒng)建模
用ADAMS/發(fā)動機(jī),曲軸,可以建立四個不同的模型方式:剛性曲軸,扭靈活的曲軸,橫梁曲軸和曲軸三維實體。剛性曲軸模型主要用于獲取自由的力和力矩,來達(dá)到平衡的目的。扭靈活的曲軸模型用于研究扭轉(zhuǎn)振動。橫梁曲軸模型是代表扭轉(zhuǎn)和彎曲剛度曲軸,用梁模型可以計算出彎曲應(yīng)力。彈性曲軸三維實體模型,可使用額外的有限元程序。該過程是漫長的而費時,通常自由度以百萬計的。為了簡化有限元模型,我們使用模態(tài)疊加技術(shù)。彈性變形結(jié)構(gòu)是近似的線性組合可表現(xiàn)為模式如下:
U=∮q (1)
其中q是模態(tài)向量的坐標(biāo)和∮是形狀函數(shù)矩陣。
彈性體包含兩種類型的節(jié)點,在多體仿真系統(tǒng)(MMS)結(jié)構(gòu)的邊界和焦點的交換處的接口節(jié)點,和內(nèi)部節(jié)點。在MSS中對彈性體的位置和彈性變形是由疊加法計算的。在ADAMS,是用以Craig–Bampton 方法為基礎(chǔ)的模態(tài)綜合技術(shù)。這種組件模式包含了靜態(tài)和動態(tài)特性的結(jié)構(gòu)。這些模式的約束模式是通過給每個DOF一個位移而發(fā)生靜態(tài)變形,同時保持其他所有接口自由度固定,固定邊界是解決方案的特征值,我們用固定整個界面的自由度來解決這個問題。模態(tài)在物理自由度和Craig–Bampton模式之間轉(zhuǎn)換,這種模型是通過他們的模態(tài)坐標(biāo)來描述:
式中的UB和U1分別代表著邊界自由度和內(nèi)部自由度的列向量,I﹑O分別表示恒等式和零矩陣,∮C表示在約束模式中物理位移的內(nèi)部自由度的矩陣,∮n表示在正常模式中物理位移的內(nèi)部自由度的矩陣,qc表示在約束模式中列向量的模態(tài)坐標(biāo),qn表示在固定邊界的正常模式中列向量的模態(tài)坐標(biāo),我們?yōu)榱四艿玫椒蛛x設(shè)置的模式,通常將約束模式和正常模式正交。
在MSC.Nastran利用模態(tài)疊加技術(shù)可以得到9.0升發(fā)動機(jī)的彈性曲軸三維實體模型。首先,圖中所示是曲軸的三維實體模型,1是曲軸的有限元模型,特點是它有30萬十節(jié)點四面體和5000000節(jié)點。曲軸的模態(tài)模式具有三十二個邊界自由度和十六個接口節(jié)點。從靜態(tài)分析中得到的模態(tài)模式與這些自由度相符合。
獲得柔性曲軸模型是通過模態(tài)綜合考慮了40個固定邊界正常模式。因此靈活曲軸模式的特點是它總共有72個自由度,這種模式出口到ADAMS/引擎和曲軸系統(tǒng)模型,如圖。
4. 曲軸系統(tǒng)和平衡力
在內(nèi)燃機(jī)里的作用力可以分為慣性力和壓力,而慣性力可以進(jìn)一步劃分為兩大類:旋轉(zhuǎn)慣性力和往復(fù)式慣性力。每個氣缸的旋轉(zhuǎn)慣性力可以用下面的公式表示:
式中的mR 表示旋轉(zhuǎn)質(zhì)量其中包括了曲柄的質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)連桿的部分質(zhì)量; rR從曲軸的旋轉(zhuǎn)中心到旋轉(zhuǎn)質(zhì)量的重心的這段距離;W曲軸的角速度,h表示與TDC有關(guān)的曲柄行程的角位置。如果每個曲柄行程有兩個平衡力,每個平衡力的作用力由下式給出;
式中的yi,j表示偏移角;每個行程有兩個平衡力。“i”表示了平衡力的數(shù)目。我們要完成對平衡率的評估才能得到配重的大小。如下:
式中的UCW表示每個配重的靜態(tài)不平衡量;UCrank_throw表示每個曲柄行程的靜態(tài)不平衡量;mcr-r表示連桿轉(zhuǎn)動部分的質(zhì)量;r表示曲柄半徑;K表示一對內(nèi)部旋轉(zhuǎn)力的不平衡率。下面這個公式表示在已知曲軸和平衡力大小情況下的平衡率:
對于一個軸向的六缸發(fā)動機(jī)曲軸,它的三對曲柄行程分布在對稱軸中心的一百二十度處,旋轉(zhuǎn)力和一﹑二階往復(fù)力處于平衡狀態(tài)。這可以用一﹑二階的向量坐標(biāo)來解釋,如圖4所示。六缸曲軸產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)力和往復(fù)力相互平衡,但是這也導(dǎo)致了內(nèi)部彎矩的產(chǎn)生。高速運轉(zhuǎn),兩個相同的定向曲柄行程導(dǎo)致中心軸上產(chǎn)生一個旋轉(zhuǎn)載荷。氣缸的旋轉(zhuǎn)慣性力通??梢缘窒糠智S對面的平衡力。一般來說,設(shè)計平衡物時平衡率在50%到100%之間。
附件2:外文原文
南京理工大學(xué)紫金學(xué)院
畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書
系:
機(jī)械工程系
專 業(yè):
機(jī)械工程及自動化
學(xué) 生 姓 名:
張躍
學(xué) 號:
060104201
設(shè)計(論文)題目:
車用電動液壓千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計
起 迄 日 期:
2010年2月24 日~2010年6月10 日
設(shè)計(論文)地點:
南京理工大學(xué)紫金學(xué)院
指 導(dǎo) 教 師:
邱明
專業(yè)負(fù)責(zé)人:
發(fā)任務(wù)書日期: 2010年 2 月 23日
任務(wù)書填寫要求
1.畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書由指導(dǎo)教師根據(jù)各課題的具體情況填寫,經(jīng)學(xué)生所在專業(yè)的負(fù)責(zé)人審查、系領(lǐng)導(dǎo)簽字后生效。此任務(wù)書應(yīng)在畢業(yè)設(shè)計(論文)開始前一周內(nèi)填好并發(fā)給學(xué)生;
2.任務(wù)書內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式(可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載)打印,不得隨便涂改或潦草書寫,禁止打印在其它紙上后剪貼;
3.任務(wù)書內(nèi)填寫的內(nèi)容,必須和學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(論文)完成的情況相一致,若有變更,應(yīng)當(dāng)經(jīng)過所在專業(yè)及系主管領(lǐng)導(dǎo)審批后方可重新填寫;
4.任務(wù)書內(nèi)有關(guān)“系”、“專業(yè)”等名稱的填寫,應(yīng)寫中文全稱,不能寫數(shù)字代碼。學(xué)生的“學(xué)號”要寫全號;
5.任務(wù)書內(nèi)“主要參考文獻(xiàn)”的填寫,應(yīng)按照國標(biāo)GB 7714—2005《文后參考文獻(xiàn)著錄規(guī)則》的要求書寫,不能有隨意性;
6.有關(guān)年月日等日期的填寫,應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求,一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2008年3月15日”或“2008-03-15”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)任 務(wù) 書
1.本畢業(yè)設(shè)計(論文)課題應(yīng)達(dá)到的目的:
1. 培養(yǎng)獨立運用機(jī)械工程及自動化的理論知識進(jìn)行機(jī)械設(shè)計的能力;
2. 熟練使用AutoCAD或CAXA進(jìn)行工程繪圖的能力;
3. 較熟練使用一門三維CAD軟件進(jìn)行計算機(jī)輔助設(shè)計的能力;
2.本畢業(yè)設(shè)計(論文)課題任務(wù)的內(nèi)容和要求(包括原始數(shù)據(jù)、技術(shù)要求、工作要求等):
1. 課題任務(wù)
本課題設(shè)計的千斤頂為車用電動液壓千斤頂,要求其在滿足工作要求的情況下還要便于攜帶。該千斤頂具有體積小、效率高、工作平穩(wěn)等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于流動性起重,如汽車、拖拉機(jī)等交通運輸業(yè)。
2. 課題要求
車用液壓千斤頂需滿足如下條件:(1)具有兩級的液壓缸;(2)千斤頂頂起的重量為1.0t;(3)千斤頂?shù)捻斏叨葹?50mm;(4)千斤頂?shù)尿?qū)動電機(jī)要求電壓為12V直流電壓。
本課題根據(jù)對車用電動液壓千斤頂原理的分析,需要設(shè)計一種驅(qū)動機(jī)構(gòu)和底板供油方式。通過確定系統(tǒng)的工作壓力和工作載荷對電機(jī)進(jìn)行了選擇。同時需要液壓缸和底板油路。
本課題要求學(xué)生具備較好機(jī)械設(shè)計專業(yè)理論知識與實際應(yīng)用能力。并且能運用三維CAD軟件進(jìn)行機(jī)械輔助設(shè)計,從而培養(yǎng)學(xué)生較好的CAD能力。同時應(yīng)具備繪制和閱讀機(jī)械圖樣能力。
要求學(xué)生積極、廣泛地收集相關(guān)資料,查閱參考文獻(xiàn)。翻譯相關(guān)英文資料。
在做論文期間,要求學(xué)生抓緊有限時間,用于畢業(yè)設(shè)計。根據(jù)課題工作進(jìn)度計劃,按期完成相關(guān)工作。應(yīng)有端正、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度,定期匯報工作成績。
畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)任 務(wù) 書
3.對本畢業(yè)設(shè)計(論文)課題成果的要求〔包括畢業(yè)設(shè)計論文、圖表、實物樣品等〕:
1. 根據(jù)千斤頂?shù)脑O(shè)計電動液壓千斤頂?shù)目傮w方案。
2. 根據(jù)工作情況設(shè)計液壓千斤頂?shù)木唧w結(jié)構(gòu),確定主要零部件的參數(shù),對千斤頂?shù)牧慵M(jìn)行強(qiáng)度檢驗,用Pro/Engineer軟件建立各零件實體和結(jié)構(gòu)的裝配體模型,并運用AutoCAD繪制裝置的裝配圖和主要零件的工程圖。
3. 完成畢業(yè)論文的撰寫。
4.主要參考文獻(xiàn):
[1] 周士昌. 液壓系統(tǒng)設(shè)計[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2003.
[2] 章宏甲, 黃宜, 王積偉. 液壓與氣壓傳動[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2000.
[3] 賈銘新. 液壓傳動與控制[M]. 北京: 國防工業(yè)出版社, 2001.
[4] 朱文堅, 黃平, 吳昌林. 機(jī)械設(shè)計[M], 北京: 高等教育出版社, 2005.
[5] 王廣懷. 液壓技術(shù)應(yīng)用[M]. 北京: 哈爾濱工業(yè)出版社, 2001.
[6] 機(jī)械設(shè)計手冊編委會. 機(jī)械設(shè)計手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2004.
[7] 林建亞, 何存興. 液壓元件[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1998.
[8] 張利亞. 液壓與氣壓設(shè)計手冊[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 1997.
[9] 機(jī)械工業(yè)出版社. 油壓千斤頂[M]. 北京: 機(jī)械工業(yè)出版社, 2002.
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[11] 趙顯新. 工程機(jī)械液壓傳動裝置原理與檢測[M]. 沈陽: 遼寧科學(xué)出版社, 1996.10.
[12] 徐灝,邱宣懷,蔡春源,汪愷,余俊. 機(jī)械設(shè)計手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1992.1.
[13] 成大先. 機(jī)械設(shè)計手冊.單行本.液壓傳動[M]. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.1.
[14] 洪鐘德. 簡明機(jī)械設(shè)計手冊[M]. 上海:同濟(jì)大學(xué)出版社,2002.5.
[15] 余夢生,吳宗澤.機(jī)械零部件手冊[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1996.6.
[16] 成大先. 機(jī)械設(shè)計手冊.單行本.潤滑與密封[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004.1.
[17] 姚興軍,汪曉云,唐建文.AutoCAD2004中文版機(jī)械設(shè)計手冊[M]. 北京:兵器工業(yè)出版社,北京希望電子出版社,2004.12.
[18] 范云霄.實用三維機(jī)械[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版社,2001.9.
[19] 張利平.液壓站設(shè)計與使用[M].北京:海洋出版社,2004.2.
畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)任 務(wù) 書
5.本畢業(yè)設(shè)計(論文)課題工作進(jìn)度計劃:
起 迄 日 期
工 作 內(nèi) 容
2010年
2月24日 ~ 3月19日
3月20日 ~ 3月31日
4月1日 ~ 4月14日
4月15日 ~ 4月30日
5月1日 ~ 5月25日
5月26日 ~ 6月5日
完成開題報告、英文翻譯
完成液壓千斤頂?shù)目傮w方案設(shè)計
完成千斤頂中各個的結(jié)構(gòu)設(shè)計和零件的三維模型
完成工程圖的繪制
完成畢業(yè)論文撰寫
論文答辯
所在專業(yè)審查意見:
負(fù)責(zé)人:
2010年 2 月 22日
學(xué)院(系)意見:
院(系)領(lǐng)導(dǎo):
2010 年 2 月23 日
南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(論文)前期工作材料
學(xué)生姓名:
張躍
學(xué) 號:
060104201
系:
機(jī)械工程
專 業(yè):
機(jī)械工程及自動化
設(shè)計(論文)題目:
車用電動液壓千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計
指導(dǎo)教師:
邱明
講師
(姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))
材 料 目 錄
序號
名 稱
數(shù)量
備 注
1
畢業(yè)設(shè)計(論文)選題、審題表
1
2
畢業(yè)設(shè)計(論文)任務(wù)書
1
3
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告〔含文獻(xiàn)綜述〕
1
4
畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯〔含原文〕
1
5
畢業(yè)設(shè)計(論文)中期檢查表
1
2010年 3 月
注:畢業(yè)設(shè)計(論文)中期檢查工作結(jié)束后,請將該封面與目錄中各材料合訂成冊,并統(tǒng)一存放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計(論文)資料袋”中(打印件一律用A4紙型)。
南京理工大學(xué)紫金學(xué)院
本科生畢業(yè)設(shè)計(論文)選題、審題表
系: 機(jī)械工程系 專業(yè): 機(jī)械工程及自動化
指導(dǎo)教師
姓 名
邱明
專業(yè)技術(shù)職 務(wù)
講師
課題名稱
車用電動液壓千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計
適用專業(yè)
機(jī)械工程及自動化
課題性質(zhì)
A
B
C
D
E
課題來源
A
B
C
D
√
√
課題預(yù)計
工作量大小
大
適中
小
課題預(yù)計
難易程度
難
適中
易
備注:
√
√
課題簡介
液壓千斤頂是一種常用的舉升設(shè)備,具有體積小、效率高、工作平穩(wěn)等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于流動性起重,如汽車、拖拉機(jī)等交通運輸業(yè)。本課題擬構(gòu)思一種用于轎車的由電能驅(qū)動的液壓千斤頂,要求完成其方案設(shè)計和具體結(jié)構(gòu)設(shè)計,繪制設(shè)計方案圖和部分零、部件工程圖紙,進(jìn)行有關(guān)設(shè)計分析計算。
通過本課題的研究,使學(xué)生分析問題和解決問題的能力、工程機(jī)械設(shè)計能力和計算機(jī)應(yīng)用能力等都能得到比較全面的鍛煉和提高。
課題應(yīng)完成的任務(wù)和對學(xué)生的要求
課題應(yīng)完成的任務(wù):
1. 調(diào)研、收集資料,并閱讀、消化資料;
2. 電動液壓千斤頂?shù)脑O(shè)計需滿足相關(guān)的功能和指標(biāo)的要求;
3. 完成電動液壓千斤頂?shù)姆桨冈O(shè)計;
4. 繪制相關(guān)零、部件工程圖紙;
5. 進(jìn)行有關(guān)分析、計算;
6. 按要求撰寫畢業(yè)設(shè)計論文。
本課題要求學(xué)生能綜合運用機(jī)械工程及自動化的專業(yè)知識進(jìn)行機(jī)械設(shè)計;同時具備一定的三維CAD軟件操作能力。
所在專業(yè)審定意見:
專業(yè)負(fù)責(zé)人(簽名): 年 月 日
注:本課題由 張躍 同學(xué)選定,學(xué)號: 060104201
注:1.該表由指導(dǎo)教師填寫,經(jīng)所在專業(yè)負(fù)責(zé)人簽名后生效,作為該專業(yè)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(論文)選題使用;
2.有關(guān)內(nèi)容的填寫見背面的填表說明,并在表中相應(yīng)欄內(nèi)打“√”;
3.課題一旦被學(xué)生選定,此表須放在學(xué)生“畢業(yè)設(shè)計(論文)資料袋”中存檔。
填 表 說 明
1.該表的填寫只針對1名學(xué)生做畢業(yè)設(shè)計(論文)時選擇使用,如同一課題由2名及2名以上同學(xué)選擇,應(yīng)在申報課題的名稱上加以區(qū)別(加副標(biāo)題),并且在“設(shè)計(論文)要求”一欄中說明。
2.“課題性質(zhì)”一欄:
A.產(chǎn)品設(shè)計;
B.工程技術(shù)研究;
C.軟件開發(fā);
D.研究論文或調(diào)研報告;
E.其它。
3.“課題來源”一欄:
A.自然(社會)科學(xué)基金與?。ú浚⑹屑壱陨峡蒲姓n題;
B.企、事業(yè)單位委托課題;
C.院、系級基金課題;
D.自擬課題。
4.“課題簡介”一欄:
主要指該課題的背景介紹、理論意義或?qū)嵱脙r值。
南 京 理 工 大 學(xué) 紫 金 學(xué) 院
畢業(yè)設(shè)計(論文)開題報告
學(xué) 生 姓 名:
張躍
學(xué) 號:
060104201
專 業(yè):
機(jī)械工程及自動化
設(shè)計(論文)題目:
車用電動液壓千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計
指 導(dǎo) 教 師:
邱明
2009年 3 月 19 日
開題報告填寫要求
1.開題報告(含“文獻(xiàn)綜述”)作為畢業(yè)設(shè)計(論文)答辯委員會對學(xué)生答辯資格審查的依據(jù)材料之一。此報告應(yīng)在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下,由學(xué)生在畢業(yè)設(shè)計(論文)工作前期內(nèi)完成,經(jīng)指導(dǎo)教師簽署意見及所在專業(yè)審查后生效;
2.開題報告內(nèi)容必須用黑墨水筆工整書寫或按教務(wù)處統(tǒng)一設(shè)計的電子文檔標(biāo)準(zhǔn)格式(可從教務(wù)處網(wǎng)頁上下載)打印,禁止打印在其它紙上后剪貼,完成后應(yīng)及時交給指導(dǎo)教師簽署意見;
3.“文獻(xiàn)綜述”應(yīng)按論文的格式成文,并直接書寫(或打?。┰诒鹃_題報告第一欄目內(nèi),學(xué)生寫文獻(xiàn)綜述的參考文獻(xiàn)應(yīng)不少于15篇(不包括辭典、手冊);
4.有關(guān)年月日等日期的填寫,應(yīng)當(dāng)按照國標(biāo)GB/T 7408—2005《數(shù)據(jù)元和交換格式、信息交換、日期和時間表示法》規(guī)定的要求,一律用阿拉伯?dāng)?shù)字書寫。如“2007年3月15日”或“2007-03-15”。
畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)開 題 報 告
1.結(jié)合畢業(yè)設(shè)計(論文)課題情況,根據(jù)所查閱的文獻(xiàn)資料,每人撰寫
2000字左右的文獻(xiàn)綜述:
文 獻(xiàn) 綜 述
千斤頂作為一種傳統(tǒng)頂舉重物的工具,在建筑、鐵路、醫(yī)療、汽車維修等各領(lǐng)域均得到廣泛的應(yīng)用。
早在 2 0 世紀(jì)40年代,臥式千斤頂就已經(jīng)開始在國外的汽車維修部門使用,。在 90 年代后期國外研制出了便攜式液壓千斤頂?shù)刃滦颓Ы镯敗?
我國千斤頂技術(shù)起步較晚,由于歷史的原因,直到1979年才接觸到類似于國外臥式千斤頂這樣的產(chǎn)品。但是經(jīng)過全面改進(jìn)和重新設(shè)計,在外形美觀,使用方便,承載力大,壽命長等方面,都超過了國外的同類產(chǎn)品,并且迅速打人歐美市場。經(jīng)過多年設(shè)計與制造的實踐,除了臥室千斤頂以外,我國還研制出了新型折疊式液壓千斤頂、快速升降千斤頂?shù)榷喾N千斤頂。目前我國出口的千斤頂已達(dá)到門類、規(guī)格齊全,形成系列產(chǎn)品
根據(jù)傳動類型的不同,可分為機(jī)械傳動千斤頂和液壓傳動千斤頂,液壓斤頂是一種將密封在油缸中的液體作為介質(zhì),把液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能從而將重物向上頂起的千斤頂。它結(jié)構(gòu)簡單,體積小,重量輕,舉升力大,易于維修。
自18世紀(jì)末英國制成世界上第一臺水壓機(jī)算起,液壓傳動技術(shù)已有二三百年的歷史。直到20世紀(jì)30年代它才較普遍地用于起重機(jī)、機(jī)床及工程機(jī)械。在第二次世界大戰(zhàn)期間,由于戰(zhàn)爭需要,出現(xiàn)了由響應(yīng)迅速、精度高的液壓控制機(jī)構(gòu)所裝備的各種軍事武器。第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后,戰(zhàn)后液壓技術(shù)迅速轉(zhuǎn)向民用工業(yè),液壓技術(shù)不斷應(yīng)用于各種自動機(jī)及自動生產(chǎn)線。
本世紀(jì)60年代以后,液壓技術(shù)隨著原子能、空間技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展而迅速發(fā)展。因此,液壓傳動真正的發(fā)展也只是近三四十年的事。當(dāng)前液壓技術(shù)正向迅速、高壓、大功率、高效、低噪聲、經(jīng)久耐用、高度集成化的方向發(fā)展。同時,新型液壓元件和液壓系統(tǒng)的計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD)、計算機(jī)輔助測試(CAT)、計算機(jī)直接控制(CDC)、機(jī)電一體化技術(shù)、可靠性技術(shù)等方面也是當(dāng)前液壓傳動及控制技術(shù)發(fā)展和研究的方向。
我國的液壓技術(shù)最初應(yīng)用于機(jī)床和鍛壓設(shè)備上,后來又用于拖拉機(jī)和工程機(jī)械?,F(xiàn)在,我國的液壓元件隨著從國外引進(jìn)一些液壓元件、生產(chǎn)技術(shù)以及進(jìn)行自行設(shè)計,現(xiàn)已形成了系列,并在各種機(jī)械設(shè)備上得到了廣泛的使用。
液壓傳動的工作原理,可以用一個液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韥碚f明
1—杠桿手柄2—小油缸3—小活塞4,7—單向閥5—吸油管6,10—管道
8—大活塞9—大油11—截止閥12—油箱
圖1. 液壓千斤頂工作原理圖
圖1是液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟韴D。大油缸9和大活塞8組成舉升液壓缸。杠桿手柄1、小油缸2、小活塞3、單向閥4和7組成手動液壓泵。如提起手柄使小活塞向上移動,小活塞下端油腔容積增大,形成局部真空,這時單向閥4打開,通過吸油管5從油箱12中吸油;用力壓下手柄,小活塞下移,小活塞下腔壓力升高,單向閥4關(guān)閉,單向閥7打開,下腔的油液經(jīng)管道6輸入舉升油缸9的下腔,迫使大活塞8向上移動,頂起重物。再次提起手柄吸油時,單向閥7自動關(guān)閉,使油液不能倒流,從而保證了重物不會自行下落。不斷地往復(fù)扳動手柄,就能不斷地把油液壓入舉升缸下腔,使重物逐漸地升起。如果打開截止閥11,舉升缸下腔的油液通過管道10、截止閥11流回油箱,重物就向下移動。這就是液壓千斤頂?shù)墓ぷ髟怼?
通過對上面液壓千斤頂工作過程的分析,可以初步了解到液壓傳動的基本工作原理。液壓傳動是利用有壓力的油液作為傳遞動力的工作介質(zhì)。壓下杠桿時,小油缸2輸出壓力油,是將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液的壓力能,壓力油經(jīng)過管道6及單向閥7,推動大活塞8舉起重物,是將油液的壓力能又轉(zhuǎn)換成機(jī)械能。大活塞8舉升的速度取決于單位時間內(nèi)流入大油缸9中油容積的多少。由此可見,液壓傳動是一個不同能量的轉(zhuǎn)換過程。
傳統(tǒng)的千斤頂都是用手動操作,這樣既費時又費力。本文擬用電能來驅(qū)動液壓千斤頂,手動千斤頂制造簡單,價格低廉,但使用時必須用手不斷操作才能升降套筒或舉臂,所以費時費力,使用不方便;電動千斤頂相對提高了工作效率,避免了繁重的體力勞動,為司機(jī)創(chuàng)造出一種方便、高效、省力的修車環(huán)境和條件。
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畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)開 題 報 告
2.本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段(途徑):
一.本課題要研究的問題
本課題設(shè)計的千斤頂為車用電動液壓千斤頂,要求其在滿足工作要求的情況下還要便于攜帶。該千斤頂具有體積小、效率高、工作平穩(wěn)等優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于流動性起重,如汽車、拖拉機(jī)等交通運輸業(yè)。
車用液壓千斤頂需滿足如下條件:(1)具有兩級的液壓缸;(2)千斤頂頂起的重量為1.0t;(3)千斤頂?shù)捻斏叨葹?50mm;(4)千斤頂?shù)尿?qū)動電機(jī)要求電壓為12V直流電壓。
圖2 . 單向閥
二.本課題擬采用的技術(shù)路線
電動液壓千斤頂?shù)墓ぷ鞣绞绞峭ㄟ^液壓的傳動,能量之間的轉(zhuǎn)換。由給出的條件可以得到千斤頂最后所要做的機(jī)械能。由帕斯卡原理可以算出大活塞上的壓力。由杠桿原理有當(dāng)我們在小活塞上作用一個很小的力時,可以在大活塞上產(chǎn)生一個很大的力來舉起負(fù)載。通過計算可以的得到要在小活塞上施加多大的力,選擇液壓泵等裝置。根據(jù)能量的守恒可以算出需要的電能來選擇電機(jī)。最后根據(jù)算出的數(shù)據(jù)畫出零件圖和裝配圖。
三.本課題擬采用的研究手段
1.嚴(yán)格按照畢業(yè)設(shè)計任務(wù)書的要求及安排的進(jìn)度,在綜合運用機(jī)械工程及自動化專業(yè)知識的基礎(chǔ)上,針對電動液壓千斤頂結(jié)構(gòu)設(shè)計,按照課題要求,得到電動液壓千斤頂?shù)母鱾€零件計算尺寸。
2.查閱機(jī)械設(shè)計手冊等相關(guān)資料,選出各個零件的尺寸并算出其余部位的尺寸小。
3.根據(jù)安裝要求運用二維和三位CAD軟件進(jìn)行機(jī)械輔助設(shè)計,畫出平面圖和一張立體圖。
畢 業(yè) 設(shè) 計(論 文)開 題 報 告
指導(dǎo)教師意見:
1.對“文獻(xiàn)綜述”的評語:
文獻(xiàn)綜述能基本總結(jié)千斤頂及液壓千斤頂?shù)脑O(shè)計發(fā)展史與研究現(xiàn)狀,思路清晰,條理清楚。反映了該生有較好的專業(yè)基礎(chǔ)知識和閱讀科研文獻(xiàn)的能力。
2.對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設(shè)計(論文)結(jié)果的預(yù)測:
從開題報告看,該生能較好的理解本課題所要研究的對象和擬解決的主要問題,并給出了較可行的技術(shù)路線。本課題以車用液壓千斤頂作為研究對象,采用機(jī)械設(shè)計的基本理論設(shè)計一套具有兩級的液壓缸和合適驅(qū)動機(jī)構(gòu)及底板供油方式的電動液壓千斤頂,有較好的深度和廣度。設(shè)計要求用三維CAD軟件得到液壓千斤頂各個部分的三維零件實體和裝配體,并繪制出結(jié)構(gòu)的裝配圖和主要非標(biāo)準(zhǔn)件零件圖,有較合理的設(shè)計工作量。開題報告中給出了傳動機(jī)構(gòu)簡圖,預(yù)測畢業(yè)論文能按正常進(jìn)度完成。
指導(dǎo)教師:
2010 年3月25日
所在專業(yè)審查意見:
負(fù)責(zé)人:
2010 年3月27日
本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計 說 明 書 ( 論 文 ) 第 頁 共頁 目 次 1 緒論 ..................................................................1 1.1 課題研究的目的和意義 ................................................1 1.2 課題的國內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀 ............................................2 1.3 課題研究的主要內(nèi)容 ..................................................2 2 電動液壓千斤頂概論 ....................................................3 2.1 液壓千斤頂工作原理 ..................................................3 2.2 設(shè)計要求 ............................................................3 2.3 確定總體方案 ........................................................4 2.4 電動液壓千斤頂使用注意事項 ..........................................8 3 參數(shù)確定 ..............................................................9 3.1 電機(jī)選擇 ............................................................9 3.2 頂升液壓缸參數(shù)的確定 ...............................................11 3.3 吸油缸參數(shù)的計算 ...................................................15 3.4 油箱的設(shè)計 .........................................................18 3.5 密封圈的選擇 .......................................................19 3.6 彈簧的設(shè)計 .........................................................21 3.7 鍵的選擇 ...........................................................24 4 技術(shù)要求 .............................................................25 4.1 缸體技術(shù)要求 .......................................................25 4.2 缸蓋技術(shù)要求 .......................................................26 5 強(qiáng)度校核 .............................................................27 5.1 缸體與缸蓋焊接強(qiáng)度校核 .............................................27 5.2 缸頭螺紋聯(lián)接處強(qiáng)度校核 .............................................28 5.3 底座的校核 .........................................................29 5.4 柱塞缸缸體校核 .....................................................29 結(jié)論 ...................................................................31 致謝 ...................................................................32 參考文獻(xiàn) ...............................................................33