側(cè)開門耐久試驗臺設計【含20張CAD圖紙】

喜歡就充值下載吧，，資源目錄下展示的全都有，，下載后全都有，dwg格式的為CAD圖紙，有疑問咨詢QQ：414951605 或1304139763 長春工程學院 2020屆畢業(yè)設計（論文）指導教師資格及題目審批表 指導教師姓名 所在單位 指導教師職稱 所學專業(yè) 設計（論文）題目 題 目 類 型 設計 √ 題 目 來 源 科 研 實驗室建設 論文 工程生產(chǎn) √ 自 擬 題目真實性程度 真實 √ 題目新舊 新題 √ 難度 等級 難 一般 模擬 舊題 較難 √ 設計（論文）地點 校內(nèi) 設計（論文）時間 自 月 日 至 月 日 校外 √ 題目概要（設計（論文）的目的、可行性、技術路線等）： 本題目來源于長春貝斯特精密機械有限公司，過濾器殼體注塑模具計算機輔助設計是通過應用三維設計軟件結(jié)合專業(yè)知識完成一付完整模具設計。通過該設計題目，使學生在塑件結(jié)構(gòu)工藝分析、塑件成型工藝分析、模具總體結(jié)構(gòu)方案論證與設計，模具零件結(jié)構(gòu)設計與計算、編寫技術文件、查閱文獻和三維設計軟件應用能力方面受到一次綜合訓練，鞏固和綜合運用所學知識，掌握正確設計思想與方法，培養(yǎng)學生的工程應用能力。 過濾器殼體外形結(jié)構(gòu)較為復雜，分型面形狀復雜，有兩個內(nèi)側(cè)孔，模具開模需進行斜導柱外抽芯滑塊設計，頂出桿參與成型，點澆口、模具采用三板兩開式結(jié)構(gòu)，模具設計總體難度較難。完成該畢業(yè)設計題目應具備三維軟件應用能力。 技術路線： （1）塑件結(jié)構(gòu)分析與成型工藝分析； （2）塑件注塑過程CAE數(shù)值模擬分析（選作）； （2）模具總體方案論證與成型設備的選用； （3）模具結(jié)構(gòu)設計與計算。包括分型面設計、凸凹模成型零件結(jié)構(gòu)設計與計算；斜導柱外抽芯滑塊結(jié)構(gòu)設計，澆注系統(tǒng)設計與計算、頂出機構(gòu)設計與計算、導向與定位機構(gòu)設計，模溫調(diào)節(jié)系統(tǒng)設計等； （4）模具總體尺寸的確定，選擇校核模架； （5）成型設備的校核與模具檢查； （6）設計模具結(jié)構(gòu)總裝圖和零件工作圖。 教研室意見： 教研室主任簽字： 年 月 日 學院（系）審查意見： 院長（系主任）簽字： 年 月 日 備注：1.此表由擬擔任畢業(yè)設計（論文）指導工作的教師填寫，每個題目填報一張表，一式兩份； 2.部分分項填寫時，只在對應項內(nèi)打“√”即可； 3.表中真實題目是指在學校、生產(chǎn)、科研及其它單位實際立項的課題； 4.指導教師如果是外聘，應在所在單位欄中加注（外聘）字樣； 5.在畢業(yè)設計（論文）工作開始前，各院（系）將此表匯總，報教務處備案。 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 開題報告 設計題目： 側(cè)開門耐久試驗臺 學生姓名： 韓海超 學院名稱： 長春工程學院國際教育學院 專業(yè)名稱： 機械設計制造及其自動化 班級名稱： 機制1646 學 號： 1622421613 指導教師： 李曉冬 教師職稱: 講師 學 歷： 博士 2020年 3月 13 日 １、課題論證 1.1課題研究的目的與意義 當今社會，汽車已經(jīng)成為人們出行的重要交通工具，從第一輛馬車式三輪汽車到現(xiàn)在的轎車，已經(jīng)有135年的歷史。但隨著人們生活水平的提高，出行安全也被越來越重視，這使汽車廠家需要不斷提高汽車質(zhì)量，好滿足人們的安全需求。汽車車門是車身的主要部件之一，車門的好壞關系到整車的質(zhì)量。它對乘坐空間的舒適性如防漏雨、隔音等；安全性如防側(cè)面撞擊、關閉可靠性等；使用方便性如開/關鎖、內(nèi)/外手柄的操作等，都具有至關重要的影響。汽車車門的發(fā)展越來越受消費者的關注，隨著汽車產(chǎn)量的增加，導致汽車車門市場的擴大。汽車車門系統(tǒng)在轎車零部件系統(tǒng)中，是集工藝性、裝飾性、安全性為一體的特殊部件。當代轎車車門市場的走向要求車門具有更高的安全性和可靠性，具有更多的功能，與整體造型的配合更為協(xié)調(diào)美觀。然而車門也有其耐用時限，超過此使用時限就會使汽車不安全，不同質(zhì)量的車門有不同的耐久性，所以對車門性能測試是汽車開發(fā)過程的一個重要的環(huán)節(jié)，通過測試實驗可以檢測車門以及相關部件的安全性、可靠性、耐久性和機械結(jié)構(gòu)設計是否合理等方面的性能，為進一步優(yōu)化設計提供依據(jù)。為了檢驗車門開關門耐久性，做出符合要求的車門系統(tǒng)，就需要開發(fā)出一套科學實用的試驗臺。根據(jù)用戶的需要，廠家在新車生產(chǎn)中對車門的檢查將會越來越普及，車門的開關耐久性試驗有著非常重要的作用和好的發(fā)展前景。 目前使用中的汽車車門開閉耐久性試驗臺是由數(shù)個氣缸同時或依次動作，驅(qū)動活塞桿將動力傳至拉桿和頂桿機構(gòu)，由拉桿機構(gòu)開啟車門，或由拉桿機構(gòu)帶動一套繩索機構(gòu)開啟車門，通過頂桿機構(gòu)閉合車門。通過機器手對車門進行高密度的負重開合，以在短期內(nèi)模擬車門在正常使用情況下長時間才可能造成的損耗。對車門的鏈接結(jié)構(gòu)的耐久性、合理性以及長時間使用后的密閉性做出評測。這類設備在早期發(fā)揮了一定的作用。但隨著對汽車零部件的研發(fā)和對門系統(tǒng)研究的深入,早期的設備滿足不了越來越嚴格的試驗項目和精度需求,沖擊力大,破壞車門外板,過程力無法監(jiān)控與判斷,試驗過程和試驗結(jié)果不能很好地模擬實際開閉門過程中各種關門工況。而且不能根據(jù)試驗需要,在原有臺架基礎上迅速增加和調(diào)整動力源,使用對象單一,不具有通用性。 現(xiàn)也有研究人員采用總線技術和PLC自動控制技術實際汽車車門開關，在開關門過程中系統(tǒng)實時采集開關門速度等信號，調(diào)節(jié)氣動閥，使它的開關門速度滿足設定技術要求。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)緊湊、控制簡單、安裝調(diào)節(jié)方便快捷，可靠性高，符合當前科技發(fā)展水平。當前對車門耐久性的測試工作還不是特別成熟，相信在不久的將來會有更加完善的測試系統(tǒng)可以完成這個工作。 1.2文獻綜述（相關課題國內(nèi)外研究的現(xiàn)狀） 目前國內(nèi)對于車門開閉耐久性能的研究主要集中在關門瞬態(tài)沖擊的仿真，以及根據(jù)仿真結(jié)果的應力應變水平進行疲勞壽命預測，最終將其與試驗結(jié)果對比。本文提出了影響車門開閉耐久性能的因素，并結(jié)合中國用戶車門的使用頻率，確定了車門在開閉耐久試驗中較為理想的目標疲勞壽命(開閉次數(shù))及沖擊載荷的大小(關門速度)。同時分析了各種試驗方法的利弊及其對試驗結(jié)果準確度的影響。影響零件疲勞壽命的因素很多，對于同一批次、同一條生產(chǎn)線上的零件，假定其零件狀態(tài)(尺寸效應、缺口效應、零件熱處理、表面粗糙度、表面熱處理、殘余應力應變等)和材料本質(zhì)(化學成分、金相組織、內(nèi)部缺陷分布等)相同的前提下，其疲勞壽命主要受工作條件的影響工作條件主要包括:載荷特性、加載頻率、環(huán)境溫濕度和環(huán)境介質(zhì)車門在車輛整個生命周期內(nèi)，主要受到關門時機械載荷的沖擊和周邊環(huán)境因素(包括溫度、濕度、粉塵等)的長期作用。因此，影響車門耐久性能的因素主要有關門速度、使用頻率和環(huán)境因素。 回顧歷史，從卡爾.本茨造出的第一輛三輪汽車以每小時18公里的速度到現(xiàn)在的從0加速到100公里/小時只需要3秒多一點的超級跑車。這一百多年，汽車發(fā)展的速度是如此驚人！同時，汽車工業(yè)也造就了多位巨人，他們一手創(chuàng)建了福特.豐田.通用.本田等這樣一些在各國經(jīng)濟中舉足輕重的著名公司。讓我們一起回望這段歷史，品味其中的辛酸與喜悅，體會汽車給我們帶來的種種歡樂與夢想。 1.3課題研究的內(nèi)容、總體方案及技術路線、進度安排等 研究的內(nèi)容：轎車在實際使用過程中，前后車門的開閉頻率很高。國外很多廠家都將車門的開閉耐久性試驗作為轎車開發(fā)過程中一個必要的環(huán)節(jié)。通過該項試驗，可以檢測車門及相關車身部分在結(jié)構(gòu)設計和強度等方面是否存在問題，為優(yōu)化設計提供依據(jù)。通過調(diào)查國內(nèi)的一些相關文獻，同時參考國外關于車身功能件開閉耐久試驗的技術資料，通過對車門及車身運動的分析自行設計車門開閉耐久試驗臺。 方案：(1)能實現(xiàn)模擬乘員上下車時開關門全過程操作循環(huán)試驗。即可實現(xiàn)具體動作順序為：開鎖止按鈕→開鎖（內(nèi)鎖或者外鎖）→開車門→關車門→關鎖止按鈕。除了能進行重復上述動作的耐久性試驗外，還能控制車門速度和檢測開鎖力和關門速度，并能對檢測的數(shù)據(jù)做統(tǒng)計處理，觀察試驗過程中車門車鎖性能的變化。 (2)能完成車門各附件的獨立和組合疲勞試驗，即完成上文所述各動作的有關組合試驗。 (3)能完成試驗載荷條件控制——工作參數(shù)的自動設定。為了比較準確地控制開關車門力量的大小，正式試驗前要進行10人次100循環(huán)開關車門載荷自動統(tǒng)計分析，以達到控制開關車門力量大小的目的。 該設備能完成對部分車型的車門進行耐久度的測試試驗。設備主要用于溫度﹣30℃～+85℃，20%R.H～95%R.H環(huán)境下的各種乘用車、MPV、SUV的側(cè)開門耐久試驗，也可以用于整車或汽車零部件在溫度-40℃～+120℃和濕度10%R.H～98%R.H下的環(huán)境試驗。 設計要求： 設備可以進入門洞尺寸為寬4000mm×高3500mm的環(huán)境倉，并且可以在長8000mm×寬6000mm×高4000mm的環(huán)境倉里面對乘用車、SUV和商務MPV進行開啟件開閉耐久試驗； 設備開閉車門的動作要求：在車門開閉過程中，需要有控制車輛中控上鎖和解鎖的動作，有電動折疊后視鏡的車要求后視鏡折疊動作，同時車門開閉過程中可以控制玻璃分別處于三個位置（車門玻璃位置處于最低、中間、全關位置）；?機械結(jié)構(gòu)包含四套車門執(zhí)行機構(gòu)（四個車門內(nèi)開內(nèi)關機構(gòu)、四個車門外開外關結(jié)構(gòu)、四個內(nèi)解鎖機構(gòu)和四個外解鎖機構(gòu)）；設備可以保證試驗時各機械結(jié)構(gòu)與車輛之間不發(fā)生相對位置變化；各執(zhí)行機構(gòu)設計制造應保證足夠的強度和剛度，試驗時不能出現(xiàn)可觀察到的位置移動和震動現(xiàn)象；車門外開解鎖方式需包括外把手為外掀式和平推式兩種結(jié)構(gòu)時候的兩種解鎖方式。與車門連接的機械部件易于拆卸，便于在試驗中測量內(nèi)外把手開閉力和車門最小關閉速度。 進度計劃： 時間 任務及要求 第1周 查閱資料，學習相關知識，做好前期準備工作。 第2周 撰寫開題報告和外文翻譯。 第3-4周 總方案的合計，繪制草圖，進行與其相關的計算，完成零件型號初選。 第5周 CATIA、CAD建模。 第6-8周 對零部件進行校核。 第9周 繪制A0圖。 第10周 繪制A1圖，計算A0零件圖。 第11周 檢查設計，撰寫說明書。 第12周 整理說明書，交給老師審定，準備畢業(yè)設計答辯。 第13周 對說明書進行修改、完善，整理設計資料。 第14周 進行畢業(yè)設計答辯。 1.4注意存在的問題 可能對設計使用的軟件生疏，不能熟練的使用。 1.5參考文獻 [1] 濮良貴?.?機械設計.?北京:高等教育出版社,?2010 [2]徐灝?.?機械設計手冊(5)?.?北京:機械工業(yè)出版社,?2015 [3]馮長凱,王俊,盛守增,龔義群?.?基于有限元的車門開閉耐久仿真分析[J]?.?汽車零部件?.?2016(05) [4]索乾,朱天軍,孔現(xiàn)偉,賈繼龍.車四門兩蓋試驗臺的設計[J]?.河北工業(yè)科技?.?2013(06) [5]項肇宏,曹建永,倪佳.汽車四門兩蓋耐久性試驗裝置研發(fā)[J]?.北京汽車?.?2012(06) [6]劉偉,丁堃?.?整車四門兩蓋試驗臺的設計[J]?.?機械工程師?.?2011(01) [7]李超,高麗萍,竇煒?.?四門二蓋耐久試驗臺研制及控制系統(tǒng)的開發(fā)[J]?.上海汽車?.?2008(10) [8]呂國盛,趙麗華?.?全自動汽車四門兩蓋柔性成型制造系統(tǒng)的設計與應用[J]?.天津科技?.?2008(03) [9]李四海,丁慧蘭,劉陽,林楠,孫剛,方君江?.?汽車車門綜合耐久試驗臺研制[J]?.汽車科技?.?2013(06) [10]孔欣欣,譚立國?.?車門開閉耐久試驗臺的開發(fā)設計[J]?.天津汽車?.?2013(02) 2、答辯組論證結(jié)論 （1）方案可行，技術路線清晰 □ （2）方案可行，技術路線基本清晰 □ （3）方案基本可行，技術路線不很清晰 □ （4）方案和技術路線不很清晰 □ （5）方案和技術路線不清晰 □ 3、指導教師意見： 教研室主任意見： 指導教師（簽名）： 教研室主任（簽名）： 年 月 日 年 月 日 注：(1) 開題報告是用文字體現(xiàn)的設計（論文）總構(gòu)想，篇幅不必過大，但要把計劃設計的課題、如何設計、理論依據(jù)和研究現(xiàn)狀等主要問題說清楚； (2) 字數(shù)不少于3000字，參考文獻不少于6篇，印刷字符在10萬印刷符以上。 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY側(cè)開門耐久試驗臺設計Design of endurance test bench for side opening door設計題目：設計題目：側(cè)開門耐久試驗臺設計學生姓名：學生姓名：韓海超學院名稱：學院名稱：國際教育學院專業(yè)名稱：專業(yè)名稱：機械設計制造及其自動化班級名稱：班級名稱：機制 1646學學號：號：1622421613指導教師：指導教師：李曉冬教師職稱：教師職稱：講師完成時間：完成時間：2020.5.222020 年年 5 5 月月 2222摘摘要要汽車車門（尤其是小轎車）是汽車車身不可或缺的部分。車門具有耐久性（比如開關次數(shù)）；安全性（比如防撞擊）的要求。當今社會人們更加重視車門的質(zhì)量，由于人們對汽車的需求量越來越大，導致汽車的生產(chǎn)量日益加大，汽車車門市場也隨之增大。 汽車的車門系統(tǒng)是汽車部件系統(tǒng)中可制造性， 裝飾性和安全性結(jié)合的特殊零件。但是，門也有耐用的時間限制。如果超過此時間限制，你的汽車就不安全了。不同品質(zhì)的車門具有不同的耐久性，車門系統(tǒng)是按照要求制作的，我們需要開發(fā)科學實用的試驗臺。在本文中， 我們將介紹一個通過機械結(jié)構(gòu)模仿人類開關門的方式來實現(xiàn)車門耐久測試的測試臺。 此次耐久臺機械結(jié)構(gòu)包含一套車門執(zhí)行機構(gòu) （一個車門內(nèi)開內(nèi)關機構(gòu)、一個車門外開外關結(jié)構(gòu)、一個內(nèi)解鎖機構(gòu)和一個外解鎖機構(gòu)）；設備應當保證試驗時各個結(jié)構(gòu)與試驗的汽車之間不發(fā)生相對位置變化；設備的機構(gòu)質(zhì)量應具有一定的強度， 剛度和耐久性， 試驗過程中不可以看到設備的位置出現(xiàn)大幅度移動和震動的現(xiàn)象；車門外開解鎖方式需包括外把手為外掀式和平推式兩種結(jié)構(gòu)時候的兩種解鎖方式。 與車門連接的機械部件易于拆卸， 便于在試驗中測量內(nèi)外把手開閉力和車門最小關閉速度。關鍵詞關鍵詞車門；耐久臺；自動化AbstractDoors (especially passenger cars and passenger cars) are one of the main componentsof the body. Comfort (such as leak-proof and sound insulation); security (such as anti-sideimpact) plays an important role. The development of Hyundai motor gate has attractedincreasing attention from consumers. The expansion of the door market depends largely onthe growth of automobile production. The door system is a special part that combinesmanufacturability, decoration and safety in the automotive component system. However,the door also has a durable time limit. If this time limit is exceeded, your car will becomeunsafe. Different quality doors have different durability. In order to test the durability ofthe opening and closing of the door and make a door system that meets the requirements,we need to develop a scientific and practical test bed.In this article, we will introduce a test bench that realizes the durability test of thevehicle door by mechanically imitating human opening and closing the door. Themechanical structure of the durable platform includes a set of door actuators (one dooropening and closing mechanism, one door opening and closing mechanism, one internalunlocking mechanism and one external unlocking mechanism); the equipment can ensurethat the mechanical structure and vehicle during the test There is no relative positionchange between each other; the design and manufacture of each actuator should ensuresufficient strength and stiffness, and no observable position movement and vibrationphenomena can be observed during the test; the door opening and unlocking method mustinclude the outer handle and the outer lift type Two unlocking methods in two structures.The mechanical parts connected to the door are easy to disassemble, which is convenientfor measuring the opening and closing force of the inside and outside handles and theminimum closing speed of the door during the test.Key words: Car door; durable platform; automation目錄前言.11 緒論.21.1 課題背景.21.2 本章小結(jié).32 汽車車門耐久試驗臺開發(fā)的技術路線.32.1 汽車附件工業(yè)的特點.42.2 目前國內(nèi)汽車車身附件的狀況及與國外發(fā)達國家之間的差距.42.3 車門的類型和功能要求.52.3.1 車門的類型.62.3.2 車門及附件的功能要求.62.4 車門結(jié)構(gòu)分析.62.4.1 窗框形式和車門結(jié)構(gòu)的關系.62.5 本章小結(jié).73 總體方案設計及設備選型計算.73.1 總體方案設計.73.2 電機的設計選型.83.2.1 電機的選型.93.3 傳動軸的設計.103.3.1材料的選取.103.3.2軸的校核.113.3.3軸承壽命校核.123.4 鍵的校核.143.5 螺栓強度校核.153.5.1 受橫向載荷鉸制孔螺栓連接強度校核與設計.153.5.2 受橫向載荷緊螺栓連接強度校核與設計.163.6 本章小結(jié).184 運用 CAD 進行建模.184.1 軟件概述.184.2 關鍵零件的設計.194.2.1 底板的設計.194.2.2 從動軸的設計.194.2.3 電機安裝板的設計.204.2.4 軸承支座的設計.204.3 裝配.214.4 本章小結(jié).225 總結(jié)與展望.235.1 總結(jié).235.2 展望.23參考文獻.24致謝.25- 1 -前前言言伴隨著時間的飛快流逝，我們的祖國也飛快的成長著。從以前的冰肌自是生來瘦，到現(xiàn)在的小康，從中便可以看出這是我們努力奮斗后的結(jié)果。汽車這一交通工具，在很早以前便盛世于世界，成為人們出行的重要交通工具。從第一輛馬車式三輪車到現(xiàn)在的超級流行的轎車，足足已經(jīng)有一百三十五年的歷史。伴隨著人們生活水平的提高，出行安全已經(jīng)越來越被人們重視，這就導致各個汽車的生產(chǎn)廠家對汽車本身的質(zhì)量有了飛躍的提高。因為在這個弱肉強食的世界里，如果自己表現(xiàn)的不夠優(yōu)秀，就會被社會殘忍地淘汰。汽車也是嚴格按照這個規(guī)律生存的，因為如果你自己的汽車廠所生產(chǎn)出來的汽車的質(zhì)量沒能達到規(guī)定標準或是沒能比別人家所生產(chǎn)的汽車的質(zhì)量強的話，那你家的顧客一定會比別人家的少，更有甚的會導致廠家倒閉，所以出行安全問題即汽車的質(zhì)量在當下變得越來越重要。汽車的車門作為汽車的零部件，是最關鍵也是至關重要的零部件之一，因為它直接關系著人們的自身安全。萬一人們在駕車出行的途中車門無故打開或是在車內(nèi)發(fā)生緊急情況需要打開車門下車而車門卻因壞掉打不開時，所發(fā)生的后果是不能想象的。這足以說明問題的嚴重性。為了避免車門在關鍵時刻打不開或是出現(xiàn)別的問題，為了保證車內(nèi)人員的安全，側(cè)開門（即車門）耐久性試驗是很重要的。當然它也決定著汽車品質(zhì)的好壞。本次的設計的題目是來源于長春新聯(lián)機電設備有限公司，是要應用知識來完成本次設計。- 2 -1緒論緒論1.1課題背景課題背景研究的目的與意義：由于時代的進步，社會的發(fā)展，讓我們?nèi)藢嚨囊笥兄粩嗟靥岣?。尤其是安全性，舒適性和可靠性，畢竟我們坐車或者買車都想要更安全，更舒適可靠一點的。所以汽車的生產(chǎn)廠家只能將自家的產(chǎn)品質(zhì)量不斷提高，好滿足人們不斷增長的需求，這樣才能跟得上社會，時代的步伐，才能在眾多的汽車產(chǎn)品行業(yè)中鶴立雞群，才能得到更多的人們對我們自家產(chǎn)品的認可。汽車的車門（尤其是小轎車）是構(gòu)成車身的重要部分之一。這決定了車輛本身的質(zhì)量。它決定著汽車內(nèi)空間的舒適性如（不漏水、防噪音等）;安全性（如防撞擊、關得更嚴實等）;使用方便性（如在車門內(nèi)外開、關等）;可靠性（如車門在可使用的范圍期限內(nèi)不會出現(xiàn)任何大問題等） 。近些年來， 車門的質(zhì)量開發(fā)越來越受到廣大人民的關注， 汽車車門市場因為人們的需求逐漸擴大，最主要的原因還是因為汽車產(chǎn)量的增加。隨著汽車產(chǎn)量的增加也逐步增加了車門市場的發(fā)展空間。 由于汽車的結(jié)構(gòu)在更新?lián)Q代，當今的汽車市場是隨著案件數(shù)量的持續(xù)增長，傳統(tǒng)門的供應已超過需求，中高端門仍具有巨大的市場潛力。門系統(tǒng)是汽車零部件系統(tǒng)中可制造性，裝飾性和安全性的特殊組合。當下汽車車門市場的趨勢是門安全與可靠并存，功能與質(zhì)量共生。從整體上看，車身的總體造型與車門更加的協(xié)調(diào)、耐看，變得更加美觀，然而再怎么耐看、再怎么美觀的車門也有其耐用的期限,超過此使用時限的車門就會使汽車不安全,不同質(zhì)量的車門有不同的使用期限。門性能測試是車輛開發(fā)過程中的重要組成部分，時間限制使車輛面臨風險，因此不同質(zhì)量的門具有不同的耐用性。 測試門可以檢測到門及相關部件的安全性，可靠性，耐用性和結(jié)構(gòu)設計合理，優(yōu)化。為定制設計提供基礎。 打開和關閉門要測試門的耐用性并創(chuàng)建符合要求的門系統(tǒng)，開發(fā)科學實用的試驗臺。 廠商根據(jù)用戶需求制造商檢查正變得越來越流行，并且門的耐久性測試具有非常良好的發(fā)展前景和起著相當重要的作用。1.2本章小結(jié)本章小結(jié)在這章中最先對汽車車門耐久試驗臺的研究背景進行了詳細的介紹，并且適當?shù)慕Y(jié)合了如今社會的發(fā)展現(xiàn)狀分析了本次研究的目的及意義，方便為后續(xù)課題方案的設計與構(gòu)思奠定了優(yōu)良的基礎。- 3 -2汽車汽車車門耐久試驗臺車門耐久試驗臺開發(fā)的技術路線開發(fā)的技術路線2.1汽車附件工業(yè)的特點汽車附件工業(yè)的特點車門在汽車車身結(jié)構(gòu)中起著非常重要的作用，關系著汽車的許多性能。當然也是重要的組成部分。對汽車車身的空氣動力學、車身外觀尤為重要。汽車車門以及與車門相關的附件是汽車的重要部分和必不可少的部分，它們質(zhì)量的好壞直接關系著汽車的舒適性、安全性、可靠性、耐看性等，對汽車的舒適、豪華有著至關重要的作用。汽車附件工業(yè)的特點是：1.有很多品種。除了大型配件，例如汽車空調(diào)系統(tǒng)，汽車加熱器，家電設備，防眩光頭燈和其他燈，組合音頻，后置電視系統(tǒng)等，還有大量小型配件，例如乘客座椅，汽車座椅，儀表板，車門，玻璃，密封膠，鋁或塑料型材，裝飾織物，刮水器，后視鏡，密封膠等。2.不論大小，大部分附件都包含了其他領域的內(nèi)容。例如，自動車門包含工業(yè)建模，機械，電子，流體傳輸?shù)戎黝}；聚氨酯軟化儀表板還包含工業(yè)造型，機械工程，化學工業(yè)等內(nèi)容。該計劃包括機械，電子，流體傳輸，化學工程，工業(yè)模型等學科。3.與汽車工業(yè)的整體水平息息相關。也就是說裝在汽車上的配件要與該汽車的風格一致，水平一致，給人以整體美、規(guī)格美和強烈的時代感。達到與整車的統(tǒng)一和和諧。因此，汽車車門的生產(chǎn)是一門多品種，有多種學科內(nèi)容的工業(yè)，它不僅僅要依賴于汽車工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展，而且還要依賴于整個工業(yè)水平的發(fā)展而發(fā)展，同時也反映出一個國家的整體工業(yè)水平。2.2目前國內(nèi)目前國內(nèi)汽車汽車車身附件的狀況及與國外發(fā)達國家之間的差距車身附件的狀況及與國外發(fā)達國家之間的差距因為車身的車門種類非常多，所以大多數(shù)附件都包含多個項目。在一些發(fā)達國家，大多數(shù)配件是在專業(yè)工廠中制造的，而且每個專業(yè)制造商都有自己的研發(fā)和測試中心。根據(jù)汽車制造廠的要求，完全自行制造合格的滿意產(chǎn)品，以供汽車制造廠使用，或者每個配件制造商根據(jù)市場要求或政府職能部門規(guī)定的標準和要求制定一系列不同的規(guī)格。供汽車制造商使用。因此，一方面，它可以迫使汽車工廠將全部精力投入到汽車的研究，設計，測試和制造中，例如車身的性能，形狀和結(jié)構(gòu)，從而減少了人員，提高了效率并改善了汽車。性能和水平；另一方面，由于每個配件工廠還專門從事制造，為了自身的生存和發(fā)展，還將增加投資來研究與該配件的性能，操作和可靠性有關的問題，這對改善配件工廠本身有利。例如，發(fā)達國家的座椅工廠通常擁有自己的研究和測試中心，包括用于強度測試，疲勞測試，人體壓力分布測試和最終座椅測試的設備，儀器和其他測試條件；人們價值觀的變化適應了人們對個性和高品質(zhì)汽車的需求，特別著重于收集市場信息和情報。在座椅的設計，外觀質(zhì)量，操作和輕量化以及緩沖，覆蓋座椅的靠背的材料和懸架系統(tǒng)的性- 4 -能，為了增加司機和乘客的流動性等方面，已經(jīng)做了很多工作。進行了深入的安全研究。結(jié)果，在這些國家/地區(qū)制造的座椅不僅可以顯著提高汽車室內(nèi)裝飾的質(zhì)量并增強豪華感，而且重量輕便可以滿足其座椅的不同類型汽車（例如卡車等）的要求。最佳的乘坐舒適性，可靠性和安全性。例如， 有專門的自動門生產(chǎn)廠， 每個專業(yè)工廠也都有自己的研究和測試中心， 以及用于強度測試，疲勞測試，流體傳遞測試，安全保證測試和測試的儀器，設備和其他測試條件的電動遙控器。這樣，以做到對現(xiàn)有的產(chǎn)品來進行檢查和改進，好確保產(chǎn)品的質(zhì)量與可靠性；全新的開發(fā)和工藝以及新的材料也可以用于新一代產(chǎn)品的研究，好方便達成簡單的質(zhì)量和高性能。在要求長壽命和良好可靠性的同時，它還可以具有越來越多的安全系統(tǒng)，并根據(jù)不同乘客的需求提供逐漸完善的整體性能。簡單來說，一些外國的比較發(fā)達的國家，如（德國、英國、美國、法國）等尤其是德國，車身車門都是在專業(yè)工廠中生產(chǎn)的占大多數(shù)，有可以給予給汽車生產(chǎn)商選擇的產(chǎn)品系列。雖然汽車的生產(chǎn)者對某一些零件、配件有其他的要求、定義，但是依然可以準確并及時的制造出滿足汽車生產(chǎn)商要求的以及令人滿意的合格產(chǎn)品。所以，無論外國的一些發(fā)達國家（如：德國、日本等）制造出什么種類的汽車，汽車的內(nèi)外看起來都非常簡單和光滑，并且凝聚力很小。此外，每個配件都具有各種功能，可以滿足具有不同要求的汽車的需求。完美的表現(xiàn);具有可靠的性能，可提供各種規(guī)格和尺寸不同的產(chǎn)品，可用于不同型號和不同用途的汽車。家用車體配件不是這種情況。除了一些結(jié)構(gòu)復雜的或是具有著相對較高的專業(yè)要求的配件（比如汽車的空調(diào)系統(tǒng)，加熱器，燈，儀表，塑料板條，玻璃，后視鏡，刮水器，主聲音等）以外，它們是被非常專業(yè)的生產(chǎn)工廠所制造的。， 其它的一些零配件則是常常由汽車生產(chǎn)廠所組成得相對獨立生產(chǎn)的生產(chǎn)廠所生產(chǎn)，（比如全套的座椅，駕駛員車門及其鉸鏈，自動化車門，車門閂鎖，側(cè)窗組件，儀表板，冷熱風道和出風口；內(nèi)部等）。因為每個汽車生產(chǎn)廠的任務都是生產(chǎn)一輛能夠在馬路上行駛的比較完整的汽車，所以不可能在這些部件上花費比較多的物力和人力，況且這些附件或多或少包含了本主題內(nèi)容的許多方面，并且每個附件的改進和完善都需要更多的投資。 。例如，為提高汽車座椅的舒適性和檔次，一組 4 人花了將近 4 年的研發(fā)費用投入了近 20 萬元的資金，才取得了不錯的成績。對于許多汽車制造商而言， 這項投資是不愿意也不可能的。 因此， 現(xiàn)有優(yōu)惠與國外發(fā)達國家之間存在很大差距。其主要特點：1.功能不完整。現(xiàn)有的一些家用配件只能執(zhí)行一項或多項功能，很難滿足不同品牌，不同類型的汽車的需求，尤其是隨著時間的發(fā)展和人們生活水平的提高尤其困難。安全性，舒適性，便利性等要求一個2.不好的工作。由于缺乏必要的研究和測試，目前在中國生產(chǎn)的大多數(shù)配件在某種程度上都表現(xiàn)不佳。例如，由于減振材料的固有頻率和相對阻尼因數(shù)可能與汽車的懸架系數(shù)不匹配而在國內(nèi)制造的座椅通常不會降低傳遞給人體的振動的加速度，甚至有些影響。- 5 -3.配件的可靠性不是很高。目前在國內(nèi)制造的大多數(shù)配件的可靠性一般都不是很好，而且有的配件由于早期故障會影響整車的性能。4.我們國內(nèi)自己生產(chǎn)的車身配件的種類、規(guī)格以及型號或許不太全面。所以才會讓許多汽車廠在選擇零配件的時候有些不太便利，雖然能費點力氣的裝上但也只是湊合罷了，看上去不能很好地使整輛車變得協(xié)調(diào)，變得更統(tǒng)一跟美觀；或者是汽車生產(chǎn)廠廠家自己用簡便的方式生產(chǎn)零配件，但是裝上車后一樣達不到美觀、和諧、舒適的整體效果?？偠灾?，現(xiàn)在有的國內(nèi)的汽車車身附件的發(fā)展形勢已經(jīng)嚴重關系到了國內(nèi)汽車整體的發(fā)展水平，它不僅制約我國汽車發(fā)展的走向，還讓國內(nèi)汽車發(fā)展遇到瓶頸，所以，是時候改變?nèi)绱寺浜蟮臓顩r了。2.3車門的類型和功能要求車門的類型和功能要求2.3.1車門的類型車門的類型門有很多類型。 有關詳細信息，請參見上面的表 1。 門可分為兩部分：門體和門配件。 門體可分為白車身類。 門內(nèi)外板，鎖加強板和鉸鏈加強板（有些使用激光拼焊門板，而沒有單獨的鎖加強板和鉸鏈加強板），內(nèi)外腰圍加強板，防撞梁，玻璃欄桿等， 附件安裝的強度，剛度和基本框架。 配件是組裝在白車身上的零件和組件，可以滿足門的各種功能要求，包括門鎖，塞子，玻璃，鉸鏈，把手，密封件，操作扭力以及內(nèi)部和外部裝飾零件。2.3.2車門及附件的功能要求車門及附件的功能要求門的功能要求在上面的表 2 中進行了詳細說明。對于汽車車門組件的功能（或性能）要求事項，一方面，門的開關和上下部門鎖的便利性就是滿足門結(jié)構(gòu)的第一要求，另一方面，車門作為車本身結(jié)構(gòu)的重要組成部分之一，其樣式，強度，剛度，可靠性和工序必須滿足車身的整體性能要求，而門結(jié)構(gòu)本身的性能，如能見度，安全性和降噪等，對整個車身系統(tǒng)都有著巨大的影響。所以，車身結(jié)構(gòu)，也是車門功能安全、車內(nèi)舒適度以及車門強度的重要組成部分。- 6 -關于車門配件形式以及功能要求，詳情請參見下面的表 3。表 3 詳細的列出了車門的主要配件和結(jié)構(gòu)形式以及功能要求等。 在這些功能中， 車門的門鎖和車門的鉸鏈是車門承受重量的部分。所以，車門的鉸鏈和車門門鎖的剛度和強度的要求極其重要。即使車門的限位器不能夠直接承受車門的重量，但是它們還起著開關限位器的重要作用，單獨拿可靠性和壽命而言，這些要求應當與車門的鉸鏈和車門門鎖的要求相互一致。并且，鎖手柄，玻璃升降器，按鈕等的可靠性與穩(wěn)定性同樣也不能忽視，其他附件的功能和結(jié)構(gòu)常常應該與相對主要附件的結(jié)構(gòu)和功能的要求相互一致。2.4車門結(jié)構(gòu)分析2.4.1窗框窗框的的形式和車門結(jié)構(gòu)的關系形式和車門結(jié)構(gòu)的關系對車門的影響比較大的就是車門車窗窗框的結(jié)構(gòu)形式， 它可以分為有窗框的車門和整體式車門、分體式車門和無窗框車門，所以，如果在對車門的結(jié)構(gòu)進行研究分析的時候，一定要注意車門窗框的特點和車門窗框的結(jié)構(gòu)形式，因為這兩樣車門的配件對車門的結(jié)構(gòu)起著很關鍵的作用。1.分體式車門及窗框結(jié)構(gòu)分體式車門的窗框結(jié)構(gòu)常常是卷制型材，焊接和成型后制成獨立的窗框組件（E31 結(jié)構(gòu)），然后再與內(nèi)板焊接，最后制成車門的焊接組件。合成的軋制型材的橫截面形式有很多種，但是其主要的結(jié)構(gòu)原理都是相同的。通常，應該在壓延型材窗框的橫截面處設置玻璃導軌，并且還可以- 7 -鑲嵌上玻璃導槽和密封膠條的安裝槽， 而且還得具有一定的剛度和強度。 因為分體式車門的外部，內(nèi)部的板沖壓件的材料使用的頻率較高，所以從模具的結(jié)構(gòu)上來說要比整體式的結(jié)構(gòu)更加的簡單，窗框狹窄，而在成本上也會更加的低廉，視野上性能會更好，所以分體式車門以及窗框結(jié)構(gòu)才能被更加廣泛的應用?？墒牵驗榉煮w式車門的窗框是由均勻的截面輪廓所制成得，所以外表面的變化和形狀的變化會受到一定的限制，并且還會和車體的外表面的貼合性變得更加不好。不僅如此，外觀的造型效果也有一定的不利影響1。其原因就是為了能夠?qū)崿F(xiàn)平穩(wěn)的玻璃升降，然而窗框和車門門下的金屬板也不能夠很好地對齊。2.整體式車門及窗框結(jié)構(gòu)集成門意味著門的內(nèi)部和外部面板均由金屬板沖壓而成，該金屬板被焊接形成門的整體框架。 這種門框結(jié)構(gòu)是由內(nèi)，外板整體沖壓而成的，具有良好的貼合性，高精度，剛度和強度，但是對窗框的結(jié)構(gòu)管理的不是很好，這樣會使門的結(jié)構(gòu)變得更加復雜并且它的可制造性會變差。例如玻璃導軌和密封的膠條它們二者之間的結(jié)構(gòu)必須是分開來設計的。 有些人將會把密封條直接錯誤的安裝在車門的門孔上，但是這種安裝方式對車門的門鎖和其他車身的附件沒有起到任何的密封作用。3. 無窗框的車門結(jié)構(gòu)重型汽車，整體式敞篷車，跑車和其他高端車型使用平門框。如果這種類型的門仍然具有可升降的玻璃，則玻璃窗的上部非常清晰，但結(jié)構(gòu)的方法要大得多，因此應將門玻璃牢固地固定在密封上。擦傷和外表面的形狀都不會受到影響，并且應考慮驅(qū)動器的安全性和可靠性。有時會將玻璃倒入汽車中以確保玻璃的安裝。背面的密封繩的反作用力將玻璃放置在正確的位置。還有一棟建筑物，玻璃在窗框外部，而安裝在窗框內(nèi)部的方向盤則上下引導玻璃。從汽車外部，有一種無法抗拒的感覺，稱為隱藏式窗戶門。2.5本章小結(jié)本章小結(jié)本章首先對汽車車門國內(nèi)外的現(xiàn)狀進行介紹，之后有對車門種類以及特點進行分析與介紹，最后結(jié)合當今社會的現(xiàn)狀分析了研究的目的及意義，為后續(xù)論文的進行奠定了優(yōu)良的基礎。3總體方案設計及設備選型計算總體方案設計及設備選型計算3.1總體方案設計總體方案設計本設計是側(cè)開門耐久試驗臺設計，本次設計通過電機轉(zhuǎn)動帶動兩個斜齒輪轉(zhuǎn)動，從而帶動轉(zhuǎn)臂跟隨電機一起往復運動，根據(jù)這樣的輸送方式拉動以及推動車門的打開和關閉，從而實現(xiàn)對車- 8 -門開閉的耐久試驗的測試。汽車側(cè)開門耐久試驗臺主要包括一下幾部分：驅(qū)動部裝、傳動部分、轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)部分、轉(zhuǎn)臂伸縮部分、自動開鎖部分等。圖 3.1 側(cè)開門耐久試驗臺總體方案圖3.2電機電機的設計選型的設計選型3.2.1電機的選電機的選型型所選電機的功率與所需的驅(qū)動力有關，驅(qū)動力越大則電機所需功率越大，因此本設計需要電機的最大功率為驅(qū)動斜齒輪轉(zhuǎn)動工作時的功率。確定工作時所需的轉(zhuǎn)動力：FFFFFFknVYZdC03010d,661. 0FZ512FC,217. 1FY,361. 0Fn,1 . 1Fk,m/s35. 0V- 9 -得總切削軸向力5 . 03 . 0TTq；電機所需總功率cmN66. 83 . 06 . 2qT；根據(jù)所需電動機的功率PVT601000maxmax=2.37kw，選得電機性能參數(shù)如表 3-1 所示，（JB/T8680.11998、JB/T8680.21998)表 3-1 電動機性能參數(shù)表型號電動機功率(kW)滿載轉(zhuǎn)速(r/min)最大轉(zhuǎn)矩倍數(shù)電動機效率電動機功率因數(shù)電動機重量(kg)FA67DRS100M40.5514001.00.850.8368根據(jù)系統(tǒng)精度，取其脈沖當量為mm/step01. 0P；電機步距角為72. 0（1）電機啟動力矩的計算bPGT236若不考慮啟動時，運動部件的影響，則啟動力矩：5 . 03 . 0TTq取安全系數(shù)為 0.3，則cmN66. 83 . 06 . 2qT對于工作方式為五相雙五拍的步進電機PVT601000maxmax得kHz9 . 2maxT根據(jù)以上所得數(shù)據(jù)，步進電動進選用三相混合式 BYG 步進電機，其型號與主要參數(shù)：型號：FA67DRS100M4步距角 0.72/0.36靜轉(zhuǎn)矩：mN103602最大轉(zhuǎn)矩：mN103002- 10 -轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量：2cm8 . 1kg（2）確定傳動:因步進電機步距角72. 0b，要求脈沖當量mm/step01. 0P，則傳動比tubP360得1u（3）電動機軸上總當量負載轉(zhuǎn)動慣量計算：324ldJJsd得2cmkg37. 1dJ（4）電動機慣量匹配驗算：76. 08 . 137. 1mdJJ，而141mdJJ，所以慣量匹配準確。（5）脈沖電機負載能力校核:脈沖電機軸上總慣量24mkg1037. 1sdJJJ空載啟動時，電動機軸上的慣量轉(zhuǎn)矩:tPiVJtJTTJmaxmax22435maxmaxmkg1027. 160110256005. 01210539. 02tPiVJtJTTJsJTT ，故電動機選擇合適3.3傳動傳動軸的設計軸的設計3.3.1材料的選材料的選用用選材用 45 號鋼調(diào)質(zhì)處理；查看機械設計教材第 370 頁表 15-3 取許用扭轉(zhuǎn)切應力 aMP35300A0根據(jù)課本得：mmmmnpAd33.5674.4349 . 0751. 03003320min（74.43411390un）1d段要裝配滾動軸承，所以查簡明機械設計手冊取,501mmd 查手冊，選用 33210 滾動軸承，d=50mm,D=90mm,B=32mm,C=11.97KN,mmmml6735B1;- 11 -2d段安裝套筒，mmdd5012，mml 202；3d段安裝斜齒輪，定為mmdd5013，mml253；4d段傳動軸，所以mmd604，mml1184；5d段安裝軸承，選用33210滾動軸承，d5=50mm,，D=90mm,B=32mm,C=11.97KN,mmmml5018B5；6d段夾軸，所以mmd606，mml706；mmllllll350L654321。3.3.2軸的校核軸的校核作用在齒輪上的圓周力：NdTFt33.4212 .2710574. 022411NtgtgFFtr35.1532033.4210（直齒輪壓力角）當作用在軸上的外力：NF20求垂直工作面的支反力：NNLLr51.118511535.15351FLF2121VNNFFFVrV85.345 .11835.15312水平面方向的支承力：NNLLFLFtH58.325511532.421512121NNFFFHtH76.9557.32532.42112F 產(chǎn)生的彎矩：mNLFMFmF21. 0101594.13311求支點產(chǎn)生的反向力：NNLLFLFF95.13511546202131NNFFFFF95.332094.1312- 12 -水平面彎矩：mLFMHaH4.884N101558.325311mNLFMHaH883. 4105176.95322，求力產(chǎn)生的彎矩：mNLFMmNFLMFmFF211. 0101594.13921. 0104620311332垂直方向得彎矩為：mNLFMvav778. 11051849.34322mNLFvav779. 110155 .118M311求合成彎矩，考慮最不利的情況，把mFM與22aHavMM直接相加mNMMMMaHavmFam41. 5884. 4778. 121. 02222求危險截面當量彎矩，從圖可見，m-m 處截面最危險，取折合系數(shù)6 . 0，其當量彎矩為：mNTMMame141. 674. 56 . 041. 522212計算危險截面處軸的直徑：因為材料選擇 45 號鋼調(diào)質(zhì)處理，查看課本 362 頁表 15-1 得MPaB640，許用引力MPab601，則；mmmmMdbe221.10601 . 01042. 61 . 03331因為dmmd 505，所以該軸是安全的。3.3.3軸承壽命校核軸承壽命校核已知軸上齒輪受切向力NFte321.421,徑向力NFre35.153,軸向力NFae20,斜齒輪分度圓直徑mmd4 .86， 齒輪轉(zhuǎn)速min941.390min2 . 312511rrunn， 運轉(zhuǎn)中有輕微沖擊，軸承預期壽命10hL年，兩個軸承型號均為 33210.查簡明機械設計手冊可知 33210 的基本額定動載荷KNC971.11,基本額定靜載荷KNC371. 90.- 13 -(1)求兩軸承受到的徑向載荷1rF和2rF水平面和鉛錘面兩個平面力系是由軸系部件所受的空間力系分解得到的，由力分析可知：NNdFFFaerevr291.54372924 .86202935.15337292291NFFFvrrevr061.10129.5235.15312NNFFteHr14.18533.42166293729291NFFFHrteHr191.23613.18533.42122NNFFFHrvrr93.19213.18529.542221211NNFFFHrvrr91.25619.23607.1012222222(2)求兩軸承的計算軸向力1aF和2aF對于 33210 軸承，按機械設計教材表 13-7，軸承派生軸向力YFFrd2,查機械設計手冊得Y=2.2,e=0.27.NNYFFrd581.432 . 2293.192211NNYFFrd391.582 . 2290.256222由機械設計教材得：NNNFFFdaea391.78391.582021NFFda391.5822(3)求軸承當量動載荷1P和2P因為eFFra4064. 093.192391.7811eFFra2274. 090.256391.5822對軸承 104 . 0X12.2Y1- 14 -對軸承 21X20Y2因為軸承運轉(zhuǎn)中有輕微沖擊載荷，3 . 10 . 1pf，取1 . 1pf，則：NNFYFXfParp594.274391.782 . 293.19240. 01 . 111111NNFYFXfParp591.282391.58090.25611 . 122222(4)驗算軸承壽命因為12PP ,所以按軸承 2 的受力大小驗算hhLhPCnL341.1129440059.2821197094.39060106010310626型號：33210 單列圓錐滾子軸承（GB/T297-1994）徑向當量動載荷：N43800rC；徑向當量靜載荷：N588000rC；計算系數(shù)：1 . 1; 1 . 2;29. 00YYe；軸 1 上軸承壽命的計算:A 點受力：N1 .731NVF，N3 .1231NHF；C 點受力：N4 .9942NVF，N3 .2602NHF；A 點徑向載荷：N3 .14322111NHNVrFFF；C 點徑向載荷：N9 .102722222NHNVrFFF；C 點徑向載荷 A 點徑向載荷,故按 C 點處軸承計算軸承壽命。2rFP 由于工作溫度低于 120，得1tf,N14000C由此可求得PCnLh6010610帶入數(shù)據(jù)得 L10h=84219，所以軸承壽命滿足要求。3.4鍵的校核鍵的校核此處采用圓頭平鍵：)791095(9mm4mm1GBhb參考鍵的長度系列，選取鍵長46mmL，由于鍵、軸材料均為鋼，查機械設計得：許用擠壓應力：MPa150120P，取中間值MPa135P已知此處軸徑：50mmd- 15 -鍵與輪轂鍵槽的接觸高度mm5 . 495 . 05 . 0hK鍵的工作長度32mm1446bLl軸的扭矩mN1 .2502TTKldTP3102帶入公式 (3-24)得ppMPa16.23所以此處鍵連接強度是足夠的。3.5螺栓強度螺栓強度的的校核校核3.5.1受橫向載荷鉸制孔螺栓連接強度校核與設計受橫向載荷鉸制孔螺栓連接強度校核與設計受橫向載荷鉸制孔螺栓連接的基本形式如圖 3.2 所示：圖 3.2 受橫向載荷的鉸制孔螺栓連接受橫向載荷的螺栓連接的基本計算公式：由擠壓強度校核計算得出：0FAFdF通過抗剪強度校核計算得：420dmFA- 16 -通過擠壓強度設計計算得：0FCFd通過抗剪強度設計計算得：40FCmFd式中：AF受橫向載荷，N；0d受剪直徑， （螺紋小徑），mm，查表獲得；受擠壓高度，取1、2中的較小值，mm；m受剪面的個數(shù)。許用應力的計算公式可分為兩組情況，如表 3-3：表 3-3 許用應力計算公式強度計算被連接件材料靜載荷動載荷擠壓強度鋼25. 1sF鑄鐵抗剪強度鋼和鑄鐵表中：s表示為材料的屈服極限，它是由螺栓的機械性能的等級所決定的。3.5.2受橫向載荷緊螺栓連接強度校核與設計受橫向載荷緊螺栓連接強度校核與設計受橫向載荷緊螺栓連接的基本形式如圖 3.4 所示：- 17 -圖 3.4 受橫向載荷緊螺栓的連接受橫向載荷緊螺栓連接強度的校核與設計的基本公式如下：預緊力的計算公式：mfFKFAfp校核計算公式：43 . 121dFp預緊力計算公式：mfFKFAfp許用應力計算公式：ssS設計計算公式：43 . 11pFd 式中：AF橫向載荷， N；PF螺栓預緊力， N；fK為可靠性系數(shù)， 取 1.11.3；m為接合面數(shù)；f為接合面的摩擦因數(shù)， 根據(jù)不同的材料而定。 鋼對鋼時， 為 0.15 左右；1d螺紋小徑，從表中獲取；s螺栓屈服強度，MPa，由螺栓材料機械性能等級決定；sS安全系數(shù)，按表 3-5 選用。表 3-5預緊螺栓連接的安全系數(shù)- 18 -材料種類靜載荷動載荷M6M16M16M30M30M60M6M16M16M30M30M60碳鋼433221.3106.56.56.510合金鋼5442.52.57.55567.53.6本章小結(jié)本章小結(jié)本章主要是設計計算，首先對側(cè)開門耐久試驗臺設計的總體方案機器工作原理進行了設計，然后根據(jù)總體方案的設計結(jié)果，對其中涉及到的設備進行計算選型，首先對側(cè)開門耐久試驗臺設計的電機進行了計算選型，然后又對對其中所用的軸承、鍵和螺栓進行了選型與校核，為后續(xù)對其結(jié)構(gòu)設計起到了至關重要的作用。4運用運用 CADCAD 進行建模進行建模4.1軟件概述軟件概述Autocad（這只是簡稱），即全稱為（Autodesk Computer Aidede Desidn）1。它是在 1982年被 Autodesk 計算機設計軟件首次開發(fā)的。它是一種自動的計算機輔助設計軟件。不僅僅能用于出 2D 工程圖，還可以具有對應詳細的技術圖像，方便人們更好的理解，也具有基本設計和 3D設計文件的功能。現(xiàn)如今它已經(jīng)成為流行于世界各地的繪圖方法。 Autocad 這個軟件，它有著很好的用戶使用界面，并且還可以運用或命令行模式或交互式菜單來完成各種各樣的功能。它具有的獨特的多媒體設計文檔可以讓不擅長使用計算機的人員可以快速的學習使用計算機并且如何操作此軟件。在一定的期間內(nèi)，如果想不斷地并且很有效地提高工作效率，就要好好鉆研軟件里面的各種技能和發(fā)展技能的要求。 Autocad 它具有一定的相對廣泛的兼容性，可以在工作站和微型計算機上的各種操作系統(tǒng)中很好地使用。 主要任務是完成完整的攝影作品。 詳細而有力的工作。有很多方法可以聚在一起。 他們可以改變形狀圖的多樣性， 并具有很強的交流性。 支持多種設備。該系統(tǒng)簡單易用， 適合所有類型的用戶。 此外， autocad2000 系統(tǒng)還包含一個 autocad 設計 （adc） ，用于多個文檔的項目環(huán)境（mde），一個網(wǎng)絡驅(qū)動程序，一個新的目標功能，一個預定義功能以及一個打開和一個分區(qū)一個啟示。 該程序的好處在于， 現(xiàn)在可以輕松管理順暢的遷移和遷移管理。您可以使用當前圖像導出 PDF 文件中的幾何圖形，填充，排序和分組文本。 pdf 數(shù)據(jù)可以來自附1AutoCAD 軟件由美國歐特克有限公司出品- 19 -加到現(xiàn)有圖像的 PDF 或指定的 PDF 文件。數(shù)據(jù)的準確性僅限于 PDF 文件的準確性和支持的對象類型的準確性。您可以保存某些功能（例如 PDF 大小，圖層，線寬和顏色）。4.2關鍵零件的設計關鍵零件的設計4.2.1底板底板的設計的設計底板為整個耐久試驗設備的支撐裝置，能夠承受裝置所需承受的最大壓力而不產(chǎn)生變形，并且能夠滿足工作壓力面的尺寸要求。底板的材料選擇 Q235-A，通過數(shù)控機床加工，保證表面的粗糙度和孔的位置公差以及行位公差，如圖 4-1 所示。圖 4-1底板4.2.2從動軸從動軸的設計的設計軸的尺寸比底座的整體尺寸略小，軸與斜齒輪通過鍵連接連接在一起，兩側(cè)與兩個軸承與主體連接在一起，并且一側(cè)連接著轉(zhuǎn)臂，帶動轉(zhuǎn)臂一起運動，這樣就實現(xiàn)了轉(zhuǎn)臂的正常工作，軸的材料選擇 45#，為保證軸的使用壽命，進行調(diào)質(zhì)處理。如圖 4-2 所示：- 20 -圖 4-2軸4.2.3電機安裝板電機安裝板的設計的設計電機安裝板為整個動力裝置的支撐裝置，能夠承受裝置所需承受的最大壓力而不產(chǎn)生變形，并且能夠滿足工作壓力面的尺寸要求，所以安裝板的厚度選擇為 20mm，電機安裝板的材料選擇Q235-A，通過數(shù)控機床加工，保證表面的粗糙度和孔的位置公差以及行位公差，如圖 4-3 所示：圖 4-3電機安裝板- 21 -4.2.4軸承支座軸承支座的設計的設計軸承支座為整個動力裝置的軸與斜齒輪的支撐裝置，能夠承受裝置所需承受的最大壓力而不產(chǎn)生變形，并且能夠滿足斜齒輪轉(zhuǎn)動時的慣性，跟底板通過 4 個螺栓連接，通過以上考慮，軸承支座的材料選擇 Q235-A，并進行表面淬火處理以保證法蘭盤的強度，此件通過數(shù)控機床加工，保證表面的粗糙度和孔的位置公差以及行位公差，如圖 4-4 所示：圖 4-4軸承支座4.3裝配裝配通俗一點來講，裝配就是按照規(guī)定好的技術要求和參數(shù)對零件進行裝配的過程: 通過之前規(guī)定好的技術要求對給出的零件進行合理的裝配， 通過多次調(diào)試、 檢驗后制成合格的產(chǎn)品 （即總裝） 。裝配要有的即必須有的兩個基本條件: 加緊和定位。 定位顧名思義就是確定零件得正確得位置；夾緊主要就是指通過外力或其它部件把零件牢牢固定的過程，不讓其具有相對運動。而把將要定位的零件夾緊，就是裝配了。 依據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的復雜性，裝配工作可以分為三個過程，即零件裝配、部件裝配和最終裝配。之所以有裝配工作的說法，是因為它的首要目的就是為了保證零部件在裝配完成后達到事先規(guī)定好的精度的要求，所以采用合理的裝配方法是尤為重要的。 保證裝配精度所需要的主要方法是分組裝配、換裝、修理裝配和調(diào)整裝配。- 22 -一般裝配的原則有以下幾點: 1、保證產(chǎn)品的質(zhì)量，延長產(chǎn)品的使用壽命。2、盡量最小化裝配成本。 3、盡量的減少裝配的面積，提高單位面積的生產(chǎn)率。4、盡可能的減少人工勞動，合理的安排裝配順序和工序，提高裝配的效率，滿足裝配周期的要求。汽車滑橇板帶移行機組件，如圖 4-5 所示:圖 4-5側(cè)開門耐久試驗臺4.4本章小結(jié)本章小結(jié)本章節(jié)主要利用三維制圖軟件對側(cè)開門（即車門）耐久試驗臺進行了結(jié)構(gòu)設計，并繪制出了它的重要零部件的二維圖紙， 并對其主要零部件的功能及材料進行了詳細的介紹，對它的整體結(jié)構(gòu)進行講解。- 23 -5總結(jié)和展望5.1總結(jié)總結(jié)在分析移動機械工作原理的基礎上，設計了一種側(cè)開門耐久試驗臺設備，并對開門耐久試驗臺的主要結(jié)構(gòu)進行了一些優(yōu)化和設計。 我們率先介紹了這次設計的研究背景和主要意義，然后提出了側(cè)開門耐久試驗臺的基本設計思想和設計理念，并且進行了設備的選型、主要的零部件設計和結(jié)構(gòu)的設計。 最后再對一些關鍵的零部件進行了強度校核。 通過設計與計算、圖紙、技術基準、規(guī)格說明書、設計手冊等相關的設計資料，對機械設計基本技能進行了較為全面的培訓。除此之外， 通過本次設計， 我們可以了解機械設計的一般過程有以下幾點: 設計準備、 總體設計、設計計算、裝配設計、零件的加工圖設計和設計規(guī)范。 在設計過程完成的同時，需要時間對溝通和指導人員進行協(xié)商。 每個階段結(jié)束后，應認真檢查，認真維護是非，不斷提高。 畢業(yè)設計的各個階段是相互關聯(lián)的。 在設計中，零部件的結(jié)構(gòu)尺寸不能完全通過計算來確定，還應考慮結(jié)構(gòu)、技術、經(jīng)濟、標準化、系列化的要求。 有很多因素影響組成部分和大小的組成部分。隨著設計的發(fā)展，需要考慮的問題是全面的、合理的。 因此，有必要對設計進行計算，而且還要進行繪圖、交替設計計算、重復校正和繪圖。 為了保證互換性，縮短設計周期，降低成本，設計中還應當實行標準化、串聯(lián)和通用化。 因此，在設計中，我們一定要注意，如果是你想使用標準件，就必須熟練和正確地使用各種相關的技術標準和規(guī)格。 通過這次畢業(yè)設計，我鍛煉了自己應用 3d 和 2d 軟件的能力，以及設計和繪制圖形的能力。 我對自己多年來的學習成果做了很好的總結(jié)和凝聚，并且我將面向未來，為實現(xiàn)社會的快速融合奠定了基礎。5.2展望展望本次的設計任務對與我個人來說實屬很難，很難，尤其是這個設計很復雜，在本次的設計過程中，一直以來自己能力有限。確實無法完成本次的設計，通過在老師與同學的熱情幫助下，我經(jīng)歷各種問題，然后實現(xiàn)了設計思路的設定，最后完成這個側(cè)開門耐久試驗臺的設計，完成一個主要從結(jié)構(gòu)設計到最后的創(chuàng)新設計的一個過程。其實一個產(chǎn)品從設計到最后，成型到最后加工要經(jīng)歷一個全新的過程，這個過程很漫長也很長久，經(jīng)過這個過程我也努力的完成了自己的想法與夢想。 未來我希望自己能在機械設計領域創(chuàng)造出屬于自己的天地。 本次的設計， 讓給我感觸很深，本次設計對我的鍛煉也很多，讓自己更加清楚自己的能力，設計就是從發(fā)現(xiàn)問題到最后解決問題的一個過程，然而我也從中學到了，即使自己的大學生活即將結(jié)束，但是我自己的專業(yè)學習生涯才剛剛開始！- 24 -參考文獻參考文獻1濮良貴 . 機械設計. 北京:高等教育出版社, 20102徐灝 . 機械設計手冊(5) . 北京:機械工業(yè)出版社, 20153馮長凱,王俊,盛守增,龔義群 . 基于有限元的車門開閉耐久仿真分析J . 汽車零部件 . 2016(05)4索乾,朱天軍,孔現(xiàn)偉,賈繼龍 . 車四門兩蓋試驗臺的設計J . 河北工業(yè)科技 . 2013(06)5項肇宏,曹建永,倪佳 . 汽車四門兩蓋耐久性試驗裝置研發(fā)J . 北京汽車 . 2012(06)6劉偉,丁堃 . 整車四門兩蓋試驗臺的設計J . 機械工程師 . 2011(01)7李超,高麗萍,竇煒 . 四門二蓋耐久試驗臺研制及控制系統(tǒng)的開發(fā)J . 上海汽車 . 2008(10)8呂國盛,趙麗華 . 全自動汽車四門兩蓋柔性成型制造系統(tǒng)的設計與應用J . 天津科技 . 2008(03)9 李四海,丁慧蘭,劉陽,林楠,孫剛,方君江 . 汽車車門綜合耐久試驗臺研制J .汽車科技 . 2013(06)10 孔欣欣,譚立國 . 車門開閉耐久試驗臺的開發(fā)設計J .天津汽車 . 2013(02)- 25 -致謝十三周的畢業(yè)設計已經(jīng)結(jié)束，然而在這十三周的設計過程中，我終于意識到自己對于在大學四年的學習生活中還是欠缺很多，很多知識掌握的都不是很踏實。就拿一個最簡單的例子來說，我在裝配三維圖的過程中總是能碰到各種各樣的問題，畫二維圖的時候也總是分不清該使用哪個工具。但是還好我是比較幸運的，我的指導老師李曉冬李老師總是在我困惑的時候出來幫我解決問題，無論我的問題有多么的幼稚，多么的無知，老師每次都會耐心的為我解答。記得剛開始畢業(yè)設計不久，我問老師什么是畢業(yè)設計，問完這個問題我自己都懵了，這么幼稚的問題老師不會搭理我的吧，但是并不是，李老師他耐心的、溫柔的幫我解釋了我的問題，正因如此，我的設計才能夠順利完成。通過這次設計，培養(yǎng)了我綜合分析、解決問題和獨立工作的能力，讓我有了更大的責任感和事業(yè)心。在此我由衷的感謝李曉冬老師，作為我的指導老師對我耐心、仔細的指導，同時也要向幫助過我、鼓勵過我的老師和同學說聲謝謝，在他們的幫助下我完成了這次設計。最后，希望所有同學們今后能前程似錦，希望所有老師們在工作中一帆風順！- 26 -1四門二蓋耐久試驗臺研制及控制系統(tǒng)的開發(fā)