汽車(chē)緩速器的設(shè)計(jì)含SW三維及10張CAD圖

汽車(chē)緩速器的設(shè)計(jì)含SW三維及10張CAD圖,汽車(chē),緩速器,設(shè)計(jì),sw,三維,10,cad 設(shè)計(jì)（XX）任務(wù)書(shū) 姓 姓名： 院（系）：XXX 專(zhuān)業(yè) 專(zhuān)業(yè)： 班 號(hào)：XX 任務(wù) 任務(wù)起止日期： 20XX 年8月24 日至20XX年12月 20日 畢業(yè) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目： 汽車(chē)緩速器設(shè)計(jì)及研究 立題 立題的目的和意義： 隨著道路的建設(shè)，乘用車(chē)得到廣泛應(yīng)用和發(fā)展，良好的汽車(chē)制動(dòng)性是汽車(chē)安全行駛的重要保障。為提高汽車(chē)安全性，利用電磁原理，轉(zhuǎn)換汽車(chē)行駛中的動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)減速和制動(dòng)。設(shè)計(jì)一種汽車(chē)緩速器，滿(mǎn)足汽車(chē)安全行駛。合理匹配緩速器是改善車(chē)輛安全性的手段之一，保證車(chē)輛的安全性，對(duì)提高車(chē)輛可靠性有重要的意義。 通過(guò)對(duì)汽車(chē)緩速器的設(shè)計(jì)，鞏固和加深所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，擴(kuò)大專(zhuān)業(yè)知識(shí)范圍，培養(yǎng)我們?cè)诠ぷ髦心芫C合運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)自己的實(shí)際創(chuàng)作培養(yǎng)創(chuàng)新能力，提高論文的書(shū)寫(xiě)能力，樹(shù)立認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度。 技術(shù) 技術(shù)要求與主要內(nèi)容： 1、主要研究?jī)?nèi)容： （1） 調(diào)研汽車(chē)緩速器技術(shù)應(yīng)用情況，結(jié)合國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，明確其技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，運(yùn)用現(xiàn)代汽車(chē)設(shè)計(jì)手段，確定自己研究方向。 （2） 選擇適合型號(hào)車(chē)分析其制動(dòng)特性，以此為原型進(jìn)行參考設(shè)計(jì)確定緩速器操縱方式，論證緩速器可靠工作。 （3） 分析一種新型汽車(chē)制動(dòng)系統(tǒng)，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行可行性分析。選定某一車(chē)型制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行改造設(shè)計(jì)，同時(shí)動(dòng)力學(xué)分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)。 （4） 緩速器機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，注意分析緩速器制造工藝的實(shí)施。 （5） 條件允許可進(jìn)行緩速器電子控制設(shè)計(jì)。 2、技術(shù)要求（研究方法） （1） 選擇適合型號(hào)車(chē)進(jìn)行匹配設(shè)計(jì)； （2） 完成緩速器總布置的設(shè)計(jì) （3） 完成緩速器的總體設(shè)計(jì)方案 （4） 對(duì)緩速器制動(dòng)性能進(jìn)行必要的分析； 緩速 進(jìn)度 進(jìn)度安排： 1. 2015年8月26 日與指導(dǎo)教師見(jiàn)面。 2. 2015年8月27日下達(dá)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)。 3. 2015年9月10日開(kāi)題，指導(dǎo)教師進(jìn)行開(kāi)題檢查。 4. 2015年10月22日草圖、日志、計(jì)算草稿，指導(dǎo)教師中期自檢。 5. 2015年10月29日完成草圖、日志、計(jì)算草稿、說(shuō)明書(shū)目錄，中期檢查。 6. 2015年11月26日完成正式圖（并經(jīng)指導(dǎo)老師簽字）、論文草稿，結(jié)題檢查。 7. 2015年12月2日上交論文、圖紙、畢業(yè)設(shè)計(jì)全部材料。 8. 2015年12月19日答辯。 同組 同組設(shè)計(jì)者及分工： 無(wú) 無(wú) 指導(dǎo) 指導(dǎo)教師簽字 年 月 日 系（ 系（教研室）主任意見(jiàn)： 系（ 系（教研室）主任簽字 　　　　　　　 年 　月　 　日 汽車(chē)緩速器的設(shè)計(jì) 摘 要 當(dāng)今社會(huì)，隨著人們生活水平的不斷提高，對(duì)汽車(chē)的行駛安全性要求越來(lái)越高，安裝電渦流緩速器確保車(chē)輪制動(dòng)器處于良好的技術(shù)狀態(tài),使車(chē)輪制動(dòng)器的溫度大大降低。 本文運(yùn)用大學(xué)所學(xué)的知識(shí)，提出了汽車(chē)緩速器的結(jié)構(gòu)組成、工作原理以及主要零部件的設(shè)計(jì)中所必須的理論計(jì)算，構(gòu)建了汽車(chē)緩速器總的指導(dǎo)思想，從而得出了該汽車(chē)緩速器的優(yōu)點(diǎn)是高效，經(jīng)濟(jì)，并且安全系數(shù)高的結(jié)論。 關(guān)鍵詞 電渦流緩速器；原理；計(jì)算；結(jié)論 I ABSTRACT With the rapid development of the modem automobile industry,great importancehas been paid to the safety of the vehicle，especially the heavy trucks working in themountain or in the mine area and the city buses driving in the congested roads．By the analysis ofthe use property ofthe current clutch，the necessity ofusing theretarders is clear in the heavy trucks and the city buses． Throuthe comparison ofthe current different retarders，the advantage and disadvantage of the eddy currentbrake is introduced．How the mathematical model of the eddy current brake in theliterature is discussed，then the paper illustrates the difference of the results of thecalculation and the experiment data，and discuss the reason why it is arise．The paperintroduces the usual method to solve the question by using the finite element methodin the world currently． Key words the eddy；current brake；structure；design； II 目 錄 摘要 I Abstract II 第1章 緒論 1 1.1 課題的來(lái)源與研究的目的和意義 1 1.2 電渦流緩速器的簡(jiǎn)要介紹 2 1.3 電渦流緩速器的優(yōu)缺點(diǎn) 3 1.4 本文設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 3 第2章 電渦流緩速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 9 2.1 電渦流緩速器的總體方案圖 16 2.2 電渦流緩速器的工作原理 17 2.3 電渦流緩速器的安裝位置 19 第3章 機(jī)械傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 19 3.1 轉(zhuǎn)子軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 3.2 軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 20 第4章 電渦流緩速器的數(shù)學(xué)模型和參數(shù)設(shè)計(jì) 26 4.1 文獻(xiàn)所提到的模型 27 4.2 J．H．Wouterse模型 27 4.3 綜合文獻(xiàn)模型后提出的計(jì)算公式 31 4.3.1 制動(dòng)功率的理論推導(dǎo) 31 第5章 電渦流緩速器的功能參數(shù)設(shè)計(jì) 36 5.1車(chē)型選擇 36 5.2緩速器模型選擇 36 5.3緩速器參數(shù)設(shè)計(jì)與校核 36 結(jié)論 36 致謝 36 參考文獻(xiàn) 36 IV 第1章 緒 論 1.1課題的來(lái)源與研究的目的和意義 機(jī)械工業(yè)是國(guó)民的裝備部，是為國(guó)民經(jīng)濟(jì)提供裝備和為人民生活提供耐用消費(fèi)品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開(kāi)各種各樣的機(jī)械裝備，機(jī)械工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)效益有很大的和直接的影響。機(jī)械工業(yè)的規(guī)模和技術(shù)水平是衡量國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和科學(xué)技術(shù)水平的重要標(biāo)志。因此，世界各國(guó)都把發(fā)展機(jī)械工業(yè)作為發(fā)展本國(guó)經(jīng)濟(jì)的戰(zhàn)略重點(diǎn)之一。機(jī)械工程的服務(wù)領(lǐng)域廣闊而多面，凡是使用機(jī)械、工具，以至能源和材料生產(chǎn)的部門(mén)，都需要機(jī)械工程的服務(wù)。概括說(shuō)來(lái)，現(xiàn)代機(jī)械工程有五大服務(wù)領(lǐng)域：研制和提供能量轉(zhuǎn)換機(jī)械、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機(jī)械、研制和提供從事各種服務(wù)的機(jī)械、研制和提供家庭和個(gè)人生活中應(yīng)用的機(jī)械、研制和提供各種機(jī)械武器。 ? 不論服務(wù)于哪一領(lǐng)域，機(jī)械工程的工作內(nèi)容基本相同，主要有： 建立和發(fā)展機(jī)械工程的工程理論基礎(chǔ)。例如，研究力和運(yùn)動(dòng)的工程力學(xué)和流體力學(xué)；研究金屬和非金屬材料的性能，及其應(yīng)用的工程材料學(xué)；研究熱能的產(chǎn)生、傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)換的熱力學(xué)；研究各類(lèi)有獨(dú)立功能的機(jī)械元件的工作原理、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)和計(jì)算的機(jī)械原理和機(jī)械零件學(xué)；研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學(xué)和非金屬工藝學(xué)等等。 研究、設(shè)計(jì)和發(fā)展新的機(jī)械產(chǎn)品，不斷改進(jìn)現(xiàn)有機(jī)械產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代機(jī)械產(chǎn)品，以適應(yīng)當(dāng)前和將來(lái)的需要。機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括：生產(chǎn)設(shè)施的規(guī)劃和實(shí)現(xiàn)；生產(chǎn)計(jì)劃的制訂和生產(chǎn)調(diào)度；編制和貫徹制造工藝；設(shè)計(jì)和制造工具、模具；確定勞動(dòng)定額和材料定額；組織加工、裝配、試車(chē)和包裝發(fā)運(yùn)；對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)行有效的控制。機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)營(yíng)和管理。機(jī)械一般是由許多各有獨(dú)特的成形、加工過(guò)程的精密零件組裝而成的復(fù)雜的制品。生產(chǎn)批量有單件和小批，也有中批、大批，直至大量生產(chǎn)。銷(xiāo)售對(duì)象遍及全部產(chǎn)業(yè)和個(gè)人、家庭。而且銷(xiāo)售量在社會(huì)經(jīng)濟(jì)狀況的影響下，可能出現(xiàn)很大的波動(dòng)。因此，機(jī)械制造企業(yè)的管理和經(jīng)營(yíng)特別復(fù)雜，企業(yè)的生產(chǎn)管理、規(guī)劃和經(jīng)營(yíng)等的研究也多是肇始于機(jī)械工業(yè)。 總體上講，電渦流緩速器在我國(guó)研制、生產(chǎn)和應(yīng)用尚處在起步階段。雖然早在1964年上海客車(chē)廠(chǎng)曾研制過(guò)電渦流緩速器，并安裝在上海到黃山的長(zhǎng)途客車(chē)上。但由于種種原因，電渦流緩速器在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用并沒(méi)得到應(yīng)有的重視。隨著現(xiàn)在汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)功率、車(chē)速以及載荷的增加使得車(chē)輪制動(dòng)器的負(fù)荷進(jìn)一步加大，加之人們對(duì)汽車(chē)的安全性、使用經(jīng)濟(jì)性、舒適性和環(huán)保性重視，電渦流緩速器的作用在國(guó)內(nèi)汽車(chē)界也日益受到重視。2002年6月1日交通部已頒布實(shí)施中華人民共和國(guó)交通行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT／T325--2002“營(yíng)運(yùn)客車(chē)類(lèi)型劃分及等級(jí)評(píng)定”。該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中型客車(chē)中高二級(jí)，大型客車(chē)中高一級(jí)、高二級(jí)和高三級(jí)客車(chē)都必須裝置緩速器。因此可以預(yù)計(jì)電渦流緩速器必將在國(guó)內(nèi)擁有廣闊的市場(chǎng)前景。 1.2 電渦流緩速器的簡(jiǎn)要介紹 這方面的內(nèi)容以國(guó)內(nèi)學(xué)者文獻(xiàn)居多，主要講述關(guān)于各種緩速器和電渦流緩速器的基本結(jié)構(gòu)與原理，安裝方式，使用效果以及安裝及使用時(shí)的注意事項(xiàng)[1][2]。 文獻(xiàn)[3]闡述了一種與市場(chǎng)上常見(jiàn)的電渦流緩速器結(jié)構(gòu)不一樣的設(shè)計(jì)方法。它的電磁線(xiàn)圈繞定子徑向端面布置，這樣雖然在制造時(shí)比較復(fù)雜，但整個(gè)機(jī)械結(jié)構(gòu)變得相對(duì)簡(jiǎn)單。轉(zhuǎn)子工作層采用在低碳鋼的表面鍍上O．15mm的銅，這樣可使轉(zhuǎn)子盤(pán)的電導(dǎo)率增大，產(chǎn)生的渦電流和制動(dòng)力矩也就相應(yīng)變大。在轉(zhuǎn)子的外表面設(shè)計(jì)出風(fēng)道，以加強(qiáng)散熱效果。作者在設(shè)計(jì)時(shí)主要采用實(shí)驗(yàn)的方法，對(duì)影響制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大小的各參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)主要優(yōu)先考慮定子鐵磁線(xiàn)圈和轉(zhuǎn)子工作面 的形狀的影響，然后通過(guò)測(cè)試磁感應(yīng)強(qiáng)度值的分布來(lái)進(jìn)行參數(shù)選定。 文獻(xiàn)[4]闡述了在日本客車(chē)上大量使用的永磁式電渦流緩速器，它是在緩速器上配置2列永久磁鐵，其中一列固定，另一列通過(guò)氣動(dòng)控制沿圓周方向移動(dòng)，從而控制緩速器的接通(工作)與斷開(kāi)(不工作)。它的特點(diǎn)是可以實(shí)現(xiàn)大幅度的輕量化、小型化；幾乎不消耗電力：連續(xù)使用也不會(huì)產(chǎn)生過(guò)熱。缺點(diǎn)在于所提供的制動(dòng)力矩偏小，只能用于中型的客車(chē)。 文獻(xiàn)[5]闡述了一種新型電動(dòng)機(jī)，它的機(jī)械結(jié)構(gòu)與電渦流緩速器基本一樣，當(dāng)在定子鐵磁線(xiàn)圈中通以交變的電壓時(shí)，旋轉(zhuǎn)的磁場(chǎng)就會(huì)在轉(zhuǎn)子盤(pán)中產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì)，從而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，帶動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，整個(gè)過(guò)程與電渦流緩速器中產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩正好相反。文獻(xiàn)對(duì)這種電機(jī)中轉(zhuǎn)子盤(pán)上的磁感應(yīng)強(qiáng)度、渦電流的分布進(jìn)行分析，先采用結(jié)構(gòu)與經(jīng)驗(yàn)分析的方法對(duì)其驅(qū)動(dòng)力矩進(jìn)行計(jì)算，然后采用有限元的分析，進(jìn)行數(shù)值計(jì)算。此文對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度和轉(zhuǎn)子盤(pán)上的電壓分布的假設(shè)和簡(jiǎn)化很值得借鑒。 1.3 電渦流緩速器的優(yōu)缺點(diǎn) 電渦流緩速器是一種新型非接觸式減速裝置，較之傳統(tǒng)制動(dòng)有許多優(yōu)點(diǎn),極大地改善汽車(chē)的制動(dòng)性能，提高汽車(chē)行駛的安全性、平順性，減少生命財(cái)產(chǎn)損失；消除傳統(tǒng)制動(dòng)時(shí)的尖銳噪聲和粉塵對(duì)環(huán)境的污染；節(jié)約車(chē)輛保養(yǎng)費(fèi)用和附帶的停駛待修時(shí)間損失，延長(zhǎng)制動(dòng)片和輪胎的使用壽命。 小型車(chē)輛的制動(dòng)裝置一般包含了“手制動(dòng)”（手剎）和“腳制動(dòng)”（剎車(chē)踏板），而眾多體積龐大、車(chē)體沉重、性能日漸優(yōu)越的現(xiàn)代重型商用車(chē)輛（就是俗稱(chēng)的大客、重卡）為了（山區(qū)）行車(chē)安全，還普遍在前兩種傳統(tǒng)方式的基礎(chǔ)上，加裝了各種輔助制動(dòng)系統(tǒng)，包括排氣輔助制動(dòng)、電渦流緩速器、液渦流緩速器、發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)裝置等方式途徑 就本人所見(jiàn)，重型商用車(chē)輛輔助制動(dòng)系統(tǒng)的目的都是在于兩點(diǎn)：一是確保在各種工況和路況條件下對(duì)車(chē)速的有效控制，二是盡量減少對(duì)車(chē)輛制動(dòng)系統(tǒng)硬件的磨損、尤其是對(duì)山區(qū)安全行車(chē)危害極大的(制動(dòng)鼓、摩擦襯片）熱衰退現(xiàn)象。 在四大輔助制動(dòng)系統(tǒng)中，國(guó)產(chǎn)客車(chē)目前主要采用電渦流緩速器。其原理在于利用電磁感應(yīng)把車(chē)輛行駛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能而揮發(fā)掉，結(jié)構(gòu)特點(diǎn)相當(dāng)于在重型商用車(chē)輛的傳動(dòng)軸上加裝了一臺(tái)“發(fā)電機(jī)”，機(jī)械裝置部分包括了定子、轉(zhuǎn)子和固定架。不通電時(shí)，無(wú)接觸無(wú)磨損，當(dāng)制動(dòng)電路接通后，傳動(dòng)軸便受到電磁場(chǎng)的阻力，達(dá)到制動(dòng)目的。電控部分包括手（腳）控開(kāi)關(guān)、指示燈、制動(dòng)氣壓傳感器、繼電器等，其主要作用則是駕駛員通過(guò)對(duì)勵(lì)磁電流的調(diào)節(jié)，從而控制制動(dòng)力矩的大小。電渦流緩速器具有價(jià)格便宜、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、維修方便的特點(diǎn)，相比液力緩速器在響應(yīng)時(shí)間上有突出優(yōu)勢(shì)。 1.4 本文設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 本論文主要研究運(yùn)用SolidWorks對(duì)汽車(chē)緩速器進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，了解SolidWorks的各種功能。 SolidWorks公司成立于1993年，由PTC公司的技術(shù)副總裁與CV公司的副總裁發(fā)起，總部位于馬薩諸州的康克爾郡（Concord,Massachusetts）內(nèi)。當(dāng)初的目標(biāo)是希望在每一個(gè)工程師的桌面上提供一套具有生產(chǎn)力的實(shí)體模型設(shè)計(jì)系統(tǒng)。從1995年推出第一套SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件至今已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由300家經(jīng)銷(xiāo)商在全球140個(gè)國(guó)家進(jìn)行銷(xiāo)售與分銷(xiāo)該產(chǎn)品。1997年，Solidworks被法國(guó)達(dá)索（Dassault Systemes）公司收購(gòu)，作為達(dá)索中端主流市場(chǎng)的主打品牌。SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開(kāi)發(fā)的三維CAD系統(tǒng)。由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶(hù)支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺(tái)CAD系統(tǒng)評(píng)比第一名。從1995年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)。其中僅從1999年起，美國(guó)權(quán)威的CAD專(zhuān)業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎(jiǎng)，以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡(jiǎn)明。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它，設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。 由于SolidWorks出色的技術(shù)和市場(chǎng)表現(xiàn)，不僅成為CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對(duì)象。終于在1997年由法國(guó)達(dá)索公司以三億一千萬(wàn)美元的高額市值將SolidWorks全資并購(gòu)。公司原來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)投資商和股東，以一千三百萬(wàn)美元的風(fēng)險(xiǎn)投資，獲得了高額的回報(bào)，創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界紀(jì)錄。并購(gòu)后的SolidWorks以原來(lái)的品牌和管理技術(shù)隊(duì)伍繼續(xù)獨(dú)立運(yùn)作，成為CAD行業(yè)一家高素質(zhì)的專(zhuān)業(yè)化公司。SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的CAD產(chǎn)品。 由于使用了Windows OLE技術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的parasolid內(nèi)核（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)。SolidWorks成為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的SolidWorks軟件使用許可約28萬(wàn)，涉及航空航天、機(jī)車(chē)、食品、機(jī)械、國(guó)防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂(lè)工業(yè)、日用品/消費(fèi)品、離散制造等分布于全球100多個(gè)國(guó)家的約3萬(wàn)1千家企業(yè)。在教育市場(chǎng)上，每年來(lái)自全球4，300所教育機(jī)構(gòu)的近145，000名學(xué)生通過(guò)SolidWorks的培訓(xùn)課程。 據(jù)世界上著名的人才招聘網(wǎng)站檢索，與其它3D CAD軟件相比，SolidWorks相關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總合還要多，這一事實(shí)說(shuō)明了越來(lái)越多的工程師和設(shè)計(jì)者使用SolidWorks三維軟件，越來(lái)越多的企業(yè)需要SolidWorks人才。Solidworks軟件功能強(qiáng)大，易于操作，界面人性化，技術(shù)創(chuàng)新，組件繁多是SolidWorks的五大特點(diǎn)。使得SolidWorks三維軟件成為目前全球領(lǐng)先的三維CAD解決方案。SolidWorks在設(shè)計(jì)時(shí)能夠?yàn)橛脩?hù)提供不同的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)方案的篩選，工程師能從中選擇合適的方案，從而在設(shè)計(jì)過(guò)程中降低設(shè)計(jì)的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。在目前市場(chǎng)上所見(jiàn)到的三維CAD解決方案中，SolidWorks是設(shè)計(jì)過(guò)程比較簡(jiǎn)便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者，乃至整個(gè)機(jī)械行業(yè)提供了良好的發(fā)展基礎(chǔ)。SolidWorks軟件是世界上第一個(gè)基于Windows開(kāi)發(fā)的三維CAD系統(tǒng)，由于技術(shù)創(chuàng)新符合CAD技術(shù)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)，SolidWorks公司于兩年間成為CAD/CAM產(chǎn)業(yè)中獲利最高的公司。良好的財(cái)務(wù)狀況和用戶(hù)支持使得SolidWorks每年都有數(shù)十乃至數(shù)百項(xiàng)的技術(shù)創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽(yù)。該系統(tǒng)在1995-1999年獲得全球微機(jī)平臺(tái)CAD系統(tǒng)評(píng)比第一名；從1995年至今，已經(jīng)累計(jì)獲得十七項(xiàng)國(guó)際大獎(jiǎng)，其中僅從1999年起，美國(guó)權(quán)威的CAD專(zhuān)業(yè)雜志CADENCE連續(xù)4年授予SolidWorks最佳編輯獎(jiǎng)，以表彰SolidWorks的創(chuàng)新、活力和簡(jiǎn)明。至此，SolidWorks所遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實(shí)和證明，使用它，設(shè)計(jì)師大大縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場(chǎng)。由于SolidWorks出色的技術(shù)和市場(chǎng)表現(xiàn)，不僅成為CAD行業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對(duì)象。終于在1997年由法國(guó)達(dá)索公司以三億一千萬(wàn)美元的高額市值將SolidWorks全資并購(gòu)。公司原來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)投資商和股東，以一千三百萬(wàn)美元的風(fēng)險(xiǎn)投資，獲得了高額的回報(bào)，創(chuàng)造了CAD行業(yè)的世界紀(jì)錄。并購(gòu)后的SolidWorks以原來(lái)的品牌和管理技術(shù)隊(duì)伍繼續(xù)獨(dú)立運(yùn)作，成為CAD行業(yè)一家高素質(zhì)的專(zhuān)業(yè)化公司，SolidWorks三維機(jī)械設(shè)計(jì)軟件也成為達(dá)索企業(yè)中最具競(jìng)爭(zhēng)力的CAD產(chǎn)品。 由于使用了Windows OLE技術(shù)、直觀式設(shè)計(jì)技術(shù)、先進(jìn)的parasolid內(nèi)（由劍橋提供）以及良好的與第三方軟件的集成技術(shù)，SolidWorks成為全球裝機(jī)量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的SolidWorks軟件使用許可約28萬(wàn)，涉及航空航天、機(jī)車(chē)、食品、機(jī)械、國(guó)防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂(lè)工業(yè)、日用品/消費(fèi)品、離散制造等分布于全球100多個(gè)國(guó)家的約3萬(wàn)1千家企業(yè)。在教育市場(chǎng)上，每年來(lái)自全球4，300所教育機(jī)構(gòu)的近145，000名學(xué)生通過(guò)SolidWorks的培訓(xùn)課程。 據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它3D CAD系統(tǒng)相比，與SolidWorks相關(guān)的招聘廣告比其它軟件的總和還要多，這比較客觀地說(shuō)明了越來(lái)越多的工程師使用SolidWorks，越來(lái)越多的企業(yè)雇傭SolidWorks人才。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界用戶(hù)每年使用SolidWorks的時(shí)間已達(dá)5500萬(wàn)小時(shí)。在美國(guó)，包括麻省理工學(xué)院（MIT）、斯坦福大學(xué)等在內(nèi)的著名大學(xué)已經(jīng)把SolidWorks列為制造專(zhuān)業(yè)的必修課，國(guó)內(nèi)的一些大學(xué)（教育機(jī)構(gòu)）如哈爾濱工業(yè)大學(xué)、清華大學(xué)、浙江工業(yè)大學(xué)、浙江大學(xué)、華中科技大學(xué)、北京航空航天大學(xué)、大連理工大學(xué)、北京理工大學(xué)、武漢理工大學(xué)等也在應(yīng)用SolidWorks進(jìn)行教學(xué)。Solidworks軟件功能強(qiáng)大，組件繁多。 Solidworks有功能強(qiáng)大、易學(xué)易用和技術(shù)創(chuàng)新三大特點(diǎn)，這使得SolidWorks 成為領(lǐng)先的、主流的三維CAD解決方案。SolidWorks 能夠提供不同的設(shè)計(jì)方案、減少設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。SolidWorks 不僅提供如此強(qiáng)大的功能，而且對(duì)每個(gè)工程師和設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，操作簡(jiǎn)單方便、易學(xué)易用。 SolidWorks在現(xiàn)今社會(huì)階段逐漸廣泛應(yīng)用，并且SolidWorks公司對(duì)中國(guó)市場(chǎng)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)，日后SolidWorks應(yīng)用將會(huì)更加完善，更加普遍。通過(guò)前文對(duì)SolidWorks的深入了解后，往后會(huì)對(duì)SolidWorks進(jìn)行個(gè)別應(yīng)用的分析，如建模，裝配，工程圖，力學(xué)分析等。 第2章 電渦流緩速器結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 2.1 電渦流緩速器的總體方案圖 電渦流緩速器是電渦流緩速裝置的主要總成。該制動(dòng)器由定子和轉(zhuǎn)子組成，數(shù)個(gè)鐵芯和線(xiàn)圈組成定子組，裝在汽車(chē)兩縱梁之間。轉(zhuǎn)子由兩個(gè)帶冷卻葉片的鑄鐵轉(zhuǎn)子盤(pán)和轉(zhuǎn)子軸組成，與汽車(chē)傳動(dòng)軸相接，并隨其轉(zhuǎn)動(dòng)，其中電渦流緩速器的總體方案圖如下圖所示： 2.2 電渦流緩速器的工作原理 本次設(shè)計(jì)的電渦流緩速器簡(jiǎn)單地講其工作原理是：利用電磁學(xué)原理把汽車(chē)行駛的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能而散發(fā)掉，從而實(shí)現(xiàn)汽車(chē)的減速和制動(dòng)。 電渦流緩速器制動(dòng)力矩的產(chǎn)生具體過(guò)程是：當(dāng)駕駛員接通緩速器的控制手柄(或踩下制動(dòng)踏板)開(kāi)關(guān)進(jìn)行減速或制動(dòng)時(shí)，電渦流緩速器的勵(lì)磁線(xiàn)圈自動(dòng)通以經(jīng)調(diào)節(jié)的直流電流而勵(lì)磁，產(chǎn)生的磁場(chǎng)在定子磁極、氣隙和前后轉(zhuǎn)子盤(pán)之間構(gòu)成回路，如圖2-9所示。磁極磁通量的大小與勵(lì)磁線(xiàn)圈的匝數(shù)以及所通過(guò)的電流大小有關(guān)。這時(shí)在旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子盤(pán)上，其內(nèi)部無(wú)數(shù)個(gè)閉合導(dǎo)線(xiàn)所包圍的面積內(nèi)的磁通量就發(fā)生變化(或者說(shuō)其內(nèi)部無(wú)數(shù)個(gè)閉合導(dǎo)線(xiàn)就切割勵(lì)磁線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁力線(xiàn))，從而在轉(zhuǎn)子盤(pán)內(nèi)部產(chǎn)生無(wú)數(shù)渦旋狀的感應(yīng)電流，即渦流以磁極的正上方為界，在轉(zhuǎn)子盤(pán)內(nèi)就會(huì)分別產(chǎn)生磁通正在減少和磁通正在增加的兩種渦流，其方向相反。一旦渦電流產(chǎn)生后，磁場(chǎng)就會(huì)對(duì)帶電的轉(zhuǎn)子盤(pán)產(chǎn)生阻止其轉(zhuǎn)動(dòng)的阻力(即產(chǎn)生制動(dòng)力)，阻力的方向可由弗萊明(Flemin)左手法則來(lái)判斷。阻力的合力沿轉(zhuǎn)子盤(pán)周向形成與其旋轉(zhuǎn)方向相反的制動(dòng)力矩，如圖2一10所示。同時(shí)渦流在具有一定電阻的轉(zhuǎn)子盤(pán)內(nèi)部流動(dòng)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生熱效應(yīng)而導(dǎo)致轉(zhuǎn)子發(fā)熱。這樣，車(chē)輛行駛的動(dòng)能就通過(guò)感應(yīng)電流轉(zhuǎn)化為熱能，并通過(guò)轉(zhuǎn)子盤(pán)上的葉片產(chǎn)生的強(qiáng)勁風(fēng)力將熱量迅速散發(fā)出去。 圖2—11是在試驗(yàn)系統(tǒng)上測(cè)得的某電渦流緩速器四個(gè)不同檔位上產(chǎn)生的制動(dòng)力矩隨轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化的特性曲線(xiàn)。從特性曲線(xiàn)上可以看出力矩隨轉(zhuǎn)速增加而迅速增大，達(dá)到一定轉(zhuǎn)速時(shí)有極大值，而后隨著轉(zhuǎn)速增加制動(dòng)力矩略有下降。這主要是由于渦流去磁效應(yīng)影響的結(jié)果。 2.3電渦流緩速器的安裝位置 一般對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)前置的貨車(chē)，緩速器安裝在傳動(dòng)軸之間，定子固定通過(guò)連接支架固定在貨車(chē)底梁上。而對(duì)于發(fā)動(dòng)機(jī)后置的客車(chē)，緩速器的定子殼體用支架固定在變速器輸出端端蓋上。還可將其裝于主減速器上。 第3章 機(jī)械傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì)計(jì)算 3.1 轉(zhuǎn)子軸的設(shè)計(jì)計(jì)算 軸是組成機(jī)械的重要零件之一，它是安裝各種傳動(dòng)零件，使之繞其軸線(xiàn)轉(zhuǎn)動(dòng)傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并通過(guò)軸承與機(jī)座相聯(lián)接。軸與其上的零件組成一個(gè)組合體—軸系部件，在軸的設(shè)計(jì)中不能只考慮軸本身，必須和軸系零、不見(jiàn)的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來(lái)。 由于振動(dòng)輸送所用的軸即傳遞扭矩又承受彎矩，所以我所設(shè)計(jì)的階梯軸為轉(zhuǎn)軸，由于小帶輪已經(jīng)設(shè)計(jì)好，大帶輪的尺寸也就定了，只剩下軸徑的確定，軸的初步設(shè)計(jì)是根據(jù)扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度，校核彎曲強(qiáng)度，由于軸的材料很多，主要根據(jù)軸的使用條件，對(duì)軸的強(qiáng)度、剛度、和其他機(jī)械性能等的要求，采用熱處理方式，同時(shí)考慮制造加工工藝并力求經(jīng)濟(jì)合理，通過(guò)設(shè)計(jì)計(jì)算來(lái)選擇軸的材料，選用最常見(jiàn)的45#鋼作為軸的材料,且其需用切應(yīng)力為40MPa 軸與其上的零件組合成一個(gè)組合體，在軸的設(shè)計(jì)中不能只考慮軸本身，必須和軸系零部件的整個(gè)結(jié)構(gòu)密切聯(lián)系起來(lái)。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是在初算軸徑的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。為滿(mǎn)足軸上零件的定位、緊固要求和便于軸的加工和軸上零件的裝拆，通常將軸設(shè)計(jì)成階梯軸。軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的任務(wù)是合理確定階梯軸的形狀和全部結(jié)構(gòu)尺寸。軸的材料選用45號(hào)鋼，為保證其力學(xué)性能，進(jìn)行調(diào)質(zhì)或正火處理。 1、初步計(jì)算軸的直徑 按照扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸的最小直徑，寫(xiě)成設(shè)計(jì)公式，軸的最小直徑mm，查表16.2，c=112, p=20.35, n=851,代入設(shè)計(jì)公式得=32.26mm?？紤]到軸上有鍵槽以及其他因素的影響，應(yīng)適當(dāng)增加軸徑以補(bǔ)償鍵槽對(duì)軸強(qiáng)度的削弱。取軸的直徑d為40mm，即最右端裝帶輪處的直徑為40mm。裝有密封元件和滾動(dòng)軸承處的直徑，應(yīng)與密封元件和軸承的內(nèi)孔徑尺寸保持一致。軸上兩個(gè)支點(diǎn)的軸承，應(yīng)盡量采用相同的型號(hào)，便于軸承座孔的加工。相臨軸段的直徑不同形成軸肩。當(dāng)軸肩用于軸上零件定位和承受軸向力時(shí)，應(yīng)具有一定的高度，軸肩處的直徑差一般取5—10mm，這里軸肩出的直徑差選擇5mm，然后協(xié)調(diào)各段軸的長(zhǎng)度，考慮到要裝軸承座和機(jī)構(gòu)的合理性，還有螺釘?shù)鹊拈L(zhǎng)度及其他各方面的因素，初步確定軸的各段長(zhǎng)度。 3.2 軸承的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)根據(jù)條件，軸承預(yù)計(jì)壽命16×365×8=48720小時(shí)； (1）已知nⅡ=458.2r/min?兩軸承徑向反力：FR1=FR2=500.2N； 初先兩軸承為深溝球軸承6204型。 根據(jù)課本P265（11-12）得軸承內(nèi)部軸向力FS=0.63FR則FS1=FS2=0.63FR1=315.1N； (2)∵FS1+Fa=FS2Fa=0? 故任意取一端為壓緊端，現(xiàn)取1端為壓緊端 FA1=FS1=315.1N???FA2=FS2=315.1N； (3)計(jì)算當(dāng)量載荷 P1、P2根據(jù)課本P263表（11-9）取f?P=1.5;根據(jù)課本P262（11-6）式得P1=fP(x1FR1+y1FA1)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N；? P2=fp(x2FR1+y2FA2)=1.5×(1×500.2+0)=750.3N；? (4)軸承壽命計(jì)算 ∵P1=P2故取P=750.3N；? ∵深溝球軸承 ε=3；? 第4章 電渦流緩速器的數(shù)學(xué)模型和參數(shù)設(shè)計(jì) 4.1文獻(xiàn)所提到的模型 從國(guó)外的文獻(xiàn)來(lái)看，有關(guān)電渦流緩速器計(jì)算和仿真的模型有很多，其中最早的模型是1942年的Smytheuq模型，他給出了一個(gè)最基本的模型。1983年Bigeontgl用有限元的方法對(duì)其進(jìn)行了求解，以后陸續(xù)有學(xué)者對(duì)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)體下的導(dǎo)體電渦流分布進(jìn)行了數(shù)值算法的具體研究。1991年Wouterse¨刮提出的模型，對(duì)電渦流緩速器定子和轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)對(duì)制動(dòng)力矩的影響進(jìn)行了研究，并給出了影響公式。還有其他的學(xué)者也做了這方面的工作。國(guó)外的這些學(xué)者，大都通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)自己提出的理論進(jìn)行了驗(yàn)證，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)，研究各個(gè)參數(shù)變化對(duì)制動(dòng)力矩的影響。 4.2 J．H．Wouterse模型 當(dāng)電渦流緩速器的轉(zhuǎn)子盤(pán)旋轉(zhuǎn)時(shí)，便產(chǎn)生一個(gè)與作用在轉(zhuǎn)子盤(pán)上的磁場(chǎng)強(qiáng)度和運(yùn)動(dòng)速度相垂直的電場(chǎng)E=v×B。如果這個(gè)速度相對(duì)于關(guān)鍵速度比較低的話(huà)，那么，由渦流電場(chǎng)產(chǎn)生的感應(yīng)電磁場(chǎng)就和源磁場(chǎng)強(qiáng)度Bo。相比較低?？梢约俣ㄗ饔迷谵D(zhuǎn)子盤(pán)上的磁場(chǎng)強(qiáng)度等于Bo。我們可對(duì)轉(zhuǎn)子盤(pán)上的電流模式作一個(gè)理想假定。假設(shè)轉(zhuǎn)子盤(pán)繞磁極旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生的電流分布如下圖所示。 圖3-2電渦流緩速器幾何模型和低速下渦流的理想流向 無(wú)論是通過(guò)理論或是實(shí)驗(yàn)，都可得出當(dāng)后，轉(zhuǎn)子盤(pán)的直徑超出磁極的尺寸對(duì)制動(dòng)力矩的影響變小，83％的制動(dòng)力矩都可在域獲得。當(dāng)圓盤(pán)高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，由渦旋電流產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度減弱了由電磁線(xiàn)圈所產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度，這使得制動(dòng)功率p=Tw切趨向于一個(gè)常量。通過(guò)對(duì)不同速度下磁極下的磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可得出下面的結(jié)論。(1)在速度較低的情況下，磁場(chǎng)強(qiáng)度與轉(zhuǎn)子盤(pán)靜止時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度相差不是太大。進(jìn)入磁極的部分磁場(chǎng)強(qiáng)度稍低于磁極的未端其磁場(chǎng)強(qiáng)度稍。(2)在某一速度下，將產(chǎn)生最大制動(dòng)力矩。此時(shí)，盡管在磁極的未端磁感應(yīng)強(qiáng)度高于磁極下的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度已經(jīng)很明顯的低于。(3)在高速下，磁感應(yīng)強(qiáng)度下降得更快。實(shí)驗(yàn)表明當(dāng)速度是關(guān)鍵速度的三倍時(shí)，其磁極下的平均磁場(chǎng)強(qiáng)度已經(jīng)減少到四分之一。依據(jù)以上的觀察，Wouterse提出了下面的高轉(zhuǎn)速時(shí)的計(jì)算公式： 在Wouterse的建議里也運(yùn)用了另外的在高轉(zhuǎn)速區(qū)域已知的現(xiàn)象：制動(dòng)力與1成正比，他修正了在高轉(zhuǎn)速時(shí)的模型，使得這一特性得以突出，因此模型在高轉(zhuǎn)速區(qū)域時(shí)變地更加與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相接近。盡管Wouterse的模型給出了一個(gè)在高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速區(qū)域全面的解決方法， 但高轉(zhuǎn)速和低轉(zhuǎn)速區(qū)域時(shí)必須用兩種不同的表達(dá)式。但從模擬和控制的角度來(lái)看，在確定劃分高低轉(zhuǎn)速區(qū)判斷臨界轉(zhuǎn)速或過(guò)渡區(qū)域時(shí)存在著困難。正如Wouterse在他的文章里指出的那樣，方程(3．5)中的比例因子是不能準(zhǔn)確獲得的，被估計(jì)為一個(gè)固定的值。當(dāng)?shù)恼`差為10～20％時(shí)，就能引起方程(3．5)的10％誤差。 4.3綜合文獻(xiàn)模型后提出的計(jì)算公式 4.3.1制動(dòng)功率的理論推導(dǎo) 由于國(guó)外文獻(xiàn)中公式的系數(shù)是根據(jù)實(shí)驗(yàn)值，結(jié)合理論推導(dǎo)計(jì)算出來(lái)的，而我們?nèi)鄙龠@些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，故從他們?cè)O(shè)計(jì)的思路出發(fā)，考慮其中各個(gè)因素的影響，一是他們對(duì)電流值的近似處理，一是對(duì)作用在轉(zhuǎn)子盤(pán)上的磁場(chǎng)的處理，得出了自己的制動(dòng)力矩的公式。從能量轉(zhuǎn)換角度講，電渦流緩速器的工作過(guò)程是在電磁鐵勵(lì)磁的作用下，通過(guò)在轉(zhuǎn)子盤(pán)上產(chǎn)生渦流進(jìn)而引起渦流損耗，將制動(dòng)或減速時(shí)的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為熱能，再散發(fā)到空氣中。因而，從分析轉(zhuǎn)子盤(pán)的渦流損耗，可以得到緩速器制動(dòng)時(shí)的功率。在分析電渦流緩速器制動(dòng)功率的過(guò)程中，作如下簡(jiǎn)化和假定：①電磁繞組產(chǎn)生的磁通只分布在直徑為d的磁軛圓形面積內(nèi)，不考慮其漏磁情況：②前后轉(zhuǎn)子盤(pán)簡(jiǎn)化為兩塊環(huán)狀的金屬盤(pán)；③各導(dǎo)磁材料的相對(duì)磁導(dǎo)率為常數(shù)，且不考慮磁路的磁飽和以及磁滯耗損的影響。 如圖3．4所示，在轉(zhuǎn)子盤(pán)上與磁極相對(duì)應(yīng)的圓形區(qū)域I，其磁通量為式中Sp為磁極的磁軛面積，也就是氣隙的作用面積：勵(lì)磁電磁鐵和轉(zhuǎn)子盤(pán)間氣隙磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)是電磁鐵勵(lì)磁和渦流去磁的共同作用的結(jié)果。這個(gè)圓形區(qū)域在轉(zhuǎn)子盤(pán)旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，其磁通量是不斷變化的，從圖3-4位置(I一Ⅱ)來(lái)看，可以認(rèn)為其是按coswt變化的。將上述圓形區(qū)域I視為若干個(gè)半徑r大小不同的，寬度為dr，厚度為△h的金屬圓環(huán)(如圖3-4所示)構(gòu)成的，通過(guò)此環(huán)的磁通為，式中 為磁通量， 隙磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，T： w——磁場(chǎng)變化角速度，rad／s。 磁場(chǎng)變化角速度。 第5章 電渦流緩速器的功能參數(shù)設(shè)計(jì) 在電渦流緩速器的設(shè)計(jì)中，緩速器的最大制動(dòng)力矩是此產(chǎn)品的最重要的一個(gè)參數(shù)，而且設(shè)計(jì)能力的高低主要看在較高的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩下，如何使產(chǎn)品的總重量較輕。對(duì)于某一給定的最大制動(dòng)力矩，在設(shè)計(jì)時(shí)可由公式(3—49)進(jìn)行大致推導(dǎo)。 4.1車(chē)型選擇 1.選取車(chē)型進(jìn)行參數(shù)設(shè)計(jì)。我選取的車(chē)型是HFF6101K82D安凱營(yíng)運(yùn)客車(chē)。用到參數(shù)如下： 輪胎規(guī)格：10R22.5 總質(zhì)量：13.2t 最高車(chē)速：115km/h 外形尺寸：9895×2480×3404/3304(mm) 底盤(pán)參數(shù)：長(zhǎng)：9685 寬：2395 2. 客車(chē)驅(qū)動(dòng)橋離地間隙：一般中大型車(chē)離地間隙范圍是210-290.這里取290. 4.2緩速器模型選擇 1.根據(jù)總質(zhì)量=13.2t選擇緩速器型號(hào)，參照特爾佳M5-15 外形 總重 工作電壓 （V） 最大電 流（A） 最大制動(dòng)力矩 適用車(chē)輛 線(xiàn)圈匝數(shù) M5-15 554524303 185 24 100 1500 12-18 320 安裝在傳動(dòng)軸之間。 4.3緩速器參數(shù)設(shè)計(jì)與校核 1.氣隙 轉(zhuǎn)子盤(pán)與定子之間相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，必須要有一定的氣隙，它是電渦流緩速器的一個(gè)非常重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)。由于空氣的相對(duì)磁導(dǎo)率約為1，所以即使很小的氣隙所產(chǎn)生的磁阻也非常大。從減少磁阻角度講氣隙越小越好，這樣在勵(lì)磁繞組上所需的勵(lì)磁磁動(dòng)勢(shì)，勵(lì)磁功率均可小些，而且勵(lì)磁繞組的耗銅量也可較少。除此之外，氣隙減小還可使得“臨界轉(zhuǎn)速”減小，從而使電渦流緩速器的最大制動(dòng)力矩向低速方向移動(dòng)，而且最大制動(dòng)力矩隨之增大。但氣隙的確定還必須考慮機(jī)加工、裝 配公差和高速下機(jī)械可靠性，以及轉(zhuǎn)子、定子受熱后的熱膨脹的影響，從這些角度講氣隙大些為好。故需要考慮各因素綜合而定，不同結(jié)構(gòu)形式電渦流緩速器氣隙一般在0．7～1.70mm之間。一般是緩速器體積越大，氣隙也越大。在這里選擇1.5mm. 2.磁感應(yīng)強(qiáng)度的確定 通常在設(shè)計(jì)初始時(shí)B可取1.1～1.4T，這里取1.2T設(shè)轉(zhuǎn)速為2200r/min，則轉(zhuǎn)子盤(pán)的旋轉(zhuǎn)角速度=230.27rad/s 3.車(chē)輪半徑等于571.5mm 4.轉(zhuǎn)子盤(pán)鐵心材料選用低碳鋼高電導(dǎo)率，低電阻率。鐵心四對(duì)八個(gè)。 5.為扇形磁軛的圓心角一般取28-32度。這里取30度。 低碳鋼比熱容：502.4j（kg.k） 密度：7850kg/ ——轉(zhuǎn)子許用溫升計(jì)算時(shí)取400度=673k 6.取氣隙作用面積Sp=11000則：Sp=,所以鐵心直徑為0.12m 7.轉(zhuǎn)子盤(pán)內(nèi)外半徑：內(nèi)半徑R1==160mm 外半徑R2==280mm 8.轉(zhuǎn)子盤(pán)的厚度h,取h=18mm 9.聯(lián)軸器選擇 CY7 CYS7 CYH7 公稱(chēng)轉(zhuǎn)矩 許用轉(zhuǎn)速 軸承直徑 軸承外徑 D D1 b b1 s 1600 6000 50 110 160 90 40 56 8 10.軸承尺寸 軸承代號(hào) 尺寸 d D B Rmin L2 6210 50 90 20 1.1 100 11. 軸的強(qiáng)度計(jì)算 材料 碳素鋼 600 200 95 55 按彎曲合成強(qiáng)度計(jì)算： 其中W--抗彎截面模量，抗扭截面模量。 結(jié)論 本文所設(shè)計(jì)的汽車(chē)緩速器的設(shè)計(jì)原理較為簡(jiǎn)單，功能比較突出，通過(guò)構(gòu)思，實(shí)施，計(jì)算，畫(huà)圖，論文總算完成了。在論文完成之際，我首先向我的導(dǎo)師致以衷心的感謝和崇高的敬意！在這期間，導(dǎo)師在學(xué)業(yè)上嚴(yán)格要求，精心指導(dǎo)，在生活上給了我無(wú)微不至的關(guān)懷，給了我人生的啟迪，使我在順利的完成學(xué)業(yè)階段的學(xué)業(yè)的同時(shí)，也學(xué)到了很多做人的道理，明確了人生目標(biāo)。導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，淵博的學(xué)識(shí)，實(shí)事求是的作風(fēng)，平易近人、寬以待人和豁達(dá)的胸懷，深深感染著我，使我深受啟發(fā)，必將終生受益。經(jīng)過(guò)近半年努力的設(shè)計(jì)與計(jì)算，論文終于可以完成了，我的心里無(wú)比的激動(dòng)。雖然它不是最完美的，也不是最好的，但是在我心里，它是我最珍惜的，因?yàn)樗俏矣眯摹⒂煤顾删偷?，也是我在大學(xué)四年來(lái)對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用和體現(xiàn)。四年的學(xué)習(xí)和生活，不僅豐富了我的知識(shí)，而且鍛煉了我的能力，更重要的是從周?chē)睦蠋熀屯瑢W(xué)們身上潛移默化的學(xué)到了許多。在此，向他們表示深深的謝意與美好的祝愿。 參考文獻(xiàn) 1.張福學(xué)編著.汽車(chē)緩速器技術(shù)及其應(yīng)用.北京：電子工業(yè)出版社，2000。 2.何發(fā)昌著，邵遠(yuǎn)編著.汽車(chē)緩速器的原理及應(yīng)用.北京：高等教育出版社，1996。 3.張利平著. 清選機(jī)實(shí)用技術(shù)速查手冊(cè). 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2006.12。 4.李寶仁著. 氣動(dòng)技術(shù)—低成本綜合自動(dòng)化. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1999.9。 5.宋學(xué)義著. 汽車(chē)緩速器速查手冊(cè). 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An Analysis of the Kinematicsnd Dynamics of Underactuated Manipulators. 致謝 當(dāng)我寫(xiě)到這里的時(shí)候，我心里是別提有多么的開(kāi)心，不管前面的對(duì)與錯(cuò)，總之，我覺(jué)得自己做到這里已不錯(cuò)了，感謝我的老師和幫助我的同學(xué)一起到圖書(shū)館查資料的那些同學(xué)們，要不是你們恐怕我現(xiàn)在真不知道自己能做到哪里，首先您不僅在學(xué)習(xí)學(xué)業(yè)上對(duì)我以精心的指導(dǎo)，同時(shí)還在我改寫(xiě)論文時(shí)給我鼓勵(lì)和支持，從這點(diǎn)看出老師當(dāng)初選你當(dāng)我的老師我是明智的，而且，通過(guò)這次寫(xiě)論文我知道遇到什么事總要靠別人來(lái)完成，現(xiàn)在我覺(jué)得這種想法是我錯(cuò)啦，也許自己做的比那些人做的會(huì)更好，同時(shí)，我要把這種態(tài)度放到工作當(dāng)中，我相信我自己一定可以比別人做的出色。說(shuō)實(shí)話(huà)，我從開(kāi)始認(rèn)真做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候，才領(lǐng)悟到知識(shí)確實(shí)是種強(qiáng)大的工具，我現(xiàn)在想來(lái)前面失去的，我想在通過(guò)在工作中補(bǔ)回來(lái)，想到這里自己說(shuō)了句“呵呵”，但是話(huà)說(shuō)回來(lái)，這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)我花了挺大的功夫，雖然是苦，但心里挺開(kāi)心的，我想如果大學(xué)這四年我好好來(lái)利用它的話(huà)，我的畢業(yè)設(shè)計(jì)不談在班里第一個(gè)交，最少也在前十個(gè)人之前交，最后在這里衷心的對(duì)所有關(guān)心我?guī)椭业谋磉_(dá)我由衷敬意，謝謝各位同學(xué)的幫助。 27