发动机试验台快速联接挠性传动轴的设计(2)

但当瞬时冲击扭矩达到

1 400N ·m时, R =

1 400 291. 7

2×24×0. 2.2= 291. 7N; F =

0. 8961

= 325. 5N >〔F〕

= 320N ,此时尼龙绳会被拉断

,这样发动机就起了安全

保护作用。

2. 2 传动轴矩形花键联接强度的计算

(参照机械零件

强度计算手册

)

2. 2. 1 花键作用面的挤压应力

(平均接触压力

) DCM

(下转第

37页)

·33·

×52×5 (z = 16; D = 60; d = 52; b= 5; C = 0. 5)。 本设计的传动轴结构如图1所示,设计计算要求:

应能保证试验发动机运行在标称扭矩范围内安全、可靠 和正常工作;又要在发动机忽然飞车或忽然增大扭矩 (如拉缸)时,尼龙绳要能及时拉断,以保证传动轴、发动

机、测功机和试验人员的工作安全。

1.定位座 2.后半联轴器 3.密封套 4.后半轴 5.压注油嘴

6.绞制棉纶绳 7.钢球 8.前半联轴器 9.过渡圆盘

2. 1 传动轴联接盘上尼龙绳的拉力与角度计算

按照试验室原制作的尼龙绳联接盘测得的两孔扭

转中心距离为8～10mm ,两联接法兰盘之间距离为3～ 5mm ,如图2所示。

MH

R ==

Z nD 0.2

式中

:MH ——冲击扭矩

(MH =

2MZ

Z nD 0.2

(1)

1 300N ·m);

MZ ——标称扭矩

(MZ = 650N ·m);

Z ——每孔尼龙绳数

(Z =2根);

n ——联接盘上孔数

(n= 24个);

D 0 ——均匀分布孔的直径

(D 0= 200mm )。

将各参数值代入

(1)式,得

1 300

R = = 270. 8N

2×24×0. 2

2.

2. 1. 2 由拉力角度计算尼龙绳的拉力 F

2001年第

1期

发器的空气温度升高

,被冷却后的空气温度也偏高

,因

而制冷不良。

②冷暖阀门关闭不严或暖水阀门关闭不严。冷暖阀 门关闭不严时

,暖水阀也存在一定的开度

,这样被蒸发

器冷却的部分空气流经暖风机又被加热 ,然后再混合

,

这样的制冷效果就不好。

③风管连接漏气。处于运送途中的冷空气在管与管 连接部位泄漏

,将不必要冷却的部件进行冷却

,导致制

冷不良。除霜口关闭不严

,在不需要除霜时

,同样使冷气

泄漏到除霜部位

,反而使玻璃上结雾

,影响制冷效果。如

果在鼓风机与蒸发器前泄漏

,则减少了鼓风量

,同样引

设计与计算

起制冷不良。

4 小结

通过

HM C6470车空调系统国产化匹配的装车试 验,对引起空调制冷不良的原因逐项分析 ,并采取相应

的措施

,使

HM C6470空调系统开发获得成功

,为今后

其它车型的空调系统匹配积累了宝贵的经验。当然 ,引

起空调制冷不良的原因还有许多

,这就需要根据具体情

况具体分析

,找到原因才能采取正确的解决措施。

z ——齿数

= 56mm ) ;

(z = 16);

h ——齿接触面的高度

(齿的工作高度

h = D -

2

d

(上接第

33页)

1 300N ·

联接花键的平均直径(dCP =

D + d DCM =

2MH ≤〔

DCM〕

(2)

式中:Wz ——

d ——实心花键的内径

轴的抗扭截面模量;

(d = 0. 052m )。

d cpzhl7将各参数值代入

(3)式,得

式中

:MH ——最大冲击扭矩

(MH = m);

=

1 300

46 227 810Pa= 46.M 2M Pa

=

2

60+ 52

—

d CP —

2

60-52

-2C = -2×0. 5= 3mm );

2

l——齿接触面的长度

(l= 95mm ) ;

——齿间压力分配不均匀系数

(7 = 0.7～

0. 8,7 取

= 0. 75) ;

〔DCM〕——7 齿侧表面的许用挤压应力 (40C r的许

用比压〔

DCM〕= 15M Pa)。

将各参数值代入

(2)式,得

2×1 300

DCM = = 13. 57M Pa

0. 056×16×0. 003×0. 095×0. 75 由于

DCM <〔DCM〕= 15M Pa,故花键挤压强度够。

2. 2. 2 花键受扭时名义剪应力

SM与最大剪应力

SM m ax

花键受扭时名义剪应力集中系数

AT = SM m ax .SM = 2. 06

MH MH

M = ≈

(3)

SWZ 0. 2d 3

S0. 2×0. 0523=

M m ax = M = 2. 06×46. 2= 95. 17M Pa

SA

材料为

T

40SC r,根据《机械设计手册》其许用扭转剪 应力〔

SM〕= 196M Pa,即

SM m ax <〔SM〕,故花键轴抗扭强

度足够。

3 结论

(1)本设计的快速联接挠性传动轴

,适用于最大扭

矩≤

650N ·m的中型汽车发动机试验台架。它不受测 功机和发动机的联接盘尺寸限制

,不必单件配制

,可小

批量生产供应市场

,具有良好的试验台通用性。

(2)这种传动轴质量轻

,惯量小

,机械性、可靠性和

耐久性好

,且易于对中

,保养维护方便。

(3)这种传动轴安全保护性能好

,超速超负荷时尼

龙绳会拉断

,传动轴不会受损伤

,有利于保护发动机、试 验设备和人身安全

,这是以往任何种型式的传动轴都不 可比拟的。

2001年第

1期·37·

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