汽车横向移动装置论文

榆林职业技术学院（神木校区）设计说明书汽车横向移动装置学院：榆林职业技术学院（神木校区）团队名称：榆林职业技术学院（神木校区）一组专业：机电一体化学生姓名：王候龙刘利刚苏卫军指导老师：尚秀全温晓荣赵晓江（企业导师）设计说明时间：二〇一三年八月三日～十月八日共十周摘要I摘要现在汽车已经成为人们日常生活不可或缺的一部分，同时停车难问题也越发困扰着我们。针对空间小不能实现正常侧方位停车的情况以及取车困难的情景我们设计了这个汽车横向移动装置。该装置可以直接实现汽车的左右平移解决一系列停车难、取车难的问题。借助取力器从汽车动力系统提取动力进而驱动整个液压系统的工作。首先通过齿条活塞缸的正向旋转带动整个平移装置向下转动，到位之后伸缩液压缸开始动作将汽车顶起。待到汽车轮胎完全脱离地面后伸缩缸停止伸长，液压马达开始工作。液压马达正向旋转，带动平移小轮转动进而横向移动到位。上述动作完成之后液压马达停止工作，伸缩缸收缩平移装置上移脱离地面，进而齿条活塞缸反转收起缸体和平移小轮，完成平移工作。本装置使用时只需在驾驶室按下相应按钮，便可实现汽车的左右平移，工作稳定、方便。可针对不同车型具体情况进行相应改进，适用范围广，有很好的应用前景。关键词：左右平移液压系统齿条活塞缸伸缩缸AbstractIIAbstractNowthecarhasbecomeanindispensablepartofpeople'sdailylife,atthesametime,thehardtoparkproblemismoreandmoreperplexingus.Accordingtothesmallspacecan'tnormalsiderangeparkingandtakingthevehicledifficultsituationwedesignedthiscartransversemovingdevice.Thedevicecanbeimplementeddirectlyaroundthepancartosolveaseriesofdifficultparking,cardifficultproblem.Withthehelpofaforcetakingdevicefromtheextractionofpowersystemforcarsanddrivethehydraulicsystemwork.Thepositiverotationdrivenrackpistoncylinderandthewholetranslationdevicerotatesdownwards,putinplaceafterthetelescopichydrauliccylindertolifttheautomobilemovement.Whenthetireiscompletelyoutofthegroundthetelescopingcylinderstopelongation,hydraulicmotorstartstowork.Hydraulicmotorforwardrotation,rotationandtranslationwheelsdrivenlateralmovementinplace.Aftertheactioniscompletehydraulicmotortostopworking,thetelescopingcylindercontractiontranslationdeviceupofftheground,andthentherackpistoncylinderinversionretractingcylinderandtranslationalferry,completethetranslationwork.Whenthedeviceisusedonlyneedtopressthecorrespondingbuttoninthecab,canachieveabouttranslationofautomobile,stablework,convenient.Canbeimprovedaccordingtothedifferentmodelsofthespecificsituation,wideapplicationrange,andhasgoodapplicationprospects.Keywords:aroundthepanrackpistoncylindertelescopiccylinderhydraulicsystem.目录目录一、市场调研.....................................1二、总体设计要求.................................2三、机构的确定...................................31、液压系统的工作原理......................................32、旋转的机构的确定........................................53、升降机构的确定..........................................54、移动机构的确定..........................................65、动力部分的方案确定......................................66、完整机构的概述..........................................7四、主要设计计算过程..............................81、使用要求参数确定计算....................................82、斜齿轮的校验............................................93、锥齿轮的计算...........................................14五、SolidWorks计算机建模........................18六、对套筒上盖的应力应变静态分析.................20七、对部分机构的优化.............................22目录对套筒杆的优化............................................22八、产品使用说明................................231、汽车横向移动装置使用说明的产品特点如下.................232、汽车横向移动装置使用说明的产品用途.....................23九、心得体会....................................25十、参考文献...................................26十一、致谢和声明................................26市场调研1一、市场调研汽车是当今社会不可或缺的交通工具，随着人们生活水平的不断提高，汽车已经走进了每家每户，不过随之而来的是城市成为了一个拥挤嘈杂的世界。停车位更是一位难求。有些地方拥挤狭小,如下图1-1所示。在这样狭小的空间要实现正常的侧方位停车是很困难的，对驾驶员的驾驶技术有很高的要求，而且会有一定的擦车隐患。为了轻松为爱车占有这仅存的一席之地，汽车横向移动装置是您不二的选择。不论是针对停车还是取车，汽车横向移动装置都有很大的价值和市场。拥有此装置，只需稍稍操作按钮就可轻易实现爱车的停取，如图1-2所示。图1-1图1-2市场调研2目前，已存在的能够横向泊车的概念车大多直接通过汽车轮胎90°转向来实现，加工制造成本高，结构复杂、成本昂贵且不易随便拆装有实用性不大。汽车横向移动装置，具有结构简单、设计别致、创意独特、使用范围广不仅扩大了车辆的泊车范围，减少刮蹭事故，而且在不改变现有普通停车场的情况下，使容纳车辆提高30～40%，发挥巨大的社会效益和经济效益。二、总体设计要求我们要做的是汽车横向移动装置，首先为了尽可能的不占用底盘的空间我们将我们的装置设计了旋转机构将主要运动机构收起。其次为了让车身在液压缸顶起来的时候保持平衡我们在不影响前后轴和轮子转动时的前提下装置纵向尺寸尽可能做的大一些。材料未经说明为45#碳素钢。为了防止小轮在旋转到位时的左右摆动，保证工作过程的平稳性还在机构设计中添加了种种限位约束。对于机构要实现的横向运动要求运动平稳并且能够克服较大的摩擦阻力，增大适用范围。这要求选取合适的支承和动力传递系统。同时为了体现该装置的实用性和方便性，工作过程尽量实现自动化控制，操作只需在驾驶室便可实现。为了便于设计计算，体现装置的实用性，我们的整体设计是以最新一款PASSAT轿车为对象开展的，其基本参数见表2-1。表2-1新PASSAT基本参数机构的确定3三、机构的确定1、液压系统的工作原理液压系统是整个机构的核心，为此在机构的确定之前首先需明白液压系统的工作原理。如图3-2所示为汽车横向移动装置的液压系统图，其由取力器从汽车动力系统获得动力，驱动液压泵工作为系统提供所需的液压油。溢流阀旁接在系统上对系统起到限压保护的作用。如若要求车往右横向移动，则按下【右】按钮如图3-1所示，换向阀1断开，电磁铁3YA得电使得三位四通换向阀3左位工作，此时齿条活塞缸会顺时针旋转，由锥齿轮带动旋转轴转动将小轮放下。当齿条活塞缸转过90o时，行程开关2将闭合，传递控制电信号给电磁铁1YA和5YA使得油液经由换向阀1和4流入液压缸，活塞伸出进而将汽车顶起。当汽车轮胎完全脱离地面时，行程开关4闭合，使得电磁铁6YA、2YA、7YA得电，换向阀4中位工作，液压油经换下阀2和5进入液压马达使其工作带动平移装置的小轮转动实现汽车横向移动。汽车移动到位之后，按下【停止】按钮，换向阀2断开马达停止工作，同时电磁铁6YA得电使换向阀4在右位工作，液压缸收缩汽车轮胎接触地面并承重。缸体收缩到位后行程开关3闭合，传递控制星号给电磁铁1YA、4YA使得换向阀1断开，换向阀3在右位工作进而齿条活塞缸逆时针旋转90°将平移装置收回。同时行程开关1闭合给系统停止信号，取力器终止取力系统停止工作。如想将车向左平移，则点击【左】按钮，其工作过程同上。图3-1机构的确定4图3-2机构的确定52、旋转的机构的确定为了节省底盘的空间，经过我们小组的讨论决定要将小轮旋转90º与地面垂直。首先由变速器上分离出来的力带动取力器，取力器使液压泵开始工作。然后液压泵推动齿条活塞缸工作。齿条活塞缸和锥齿轮杆用联轴器连接，这样锥齿轮杆开始旋转，从而带动小轮旋转轴开始转动。在这个过程当中锥齿轮是旋转机构的核心。如下图3-3所示当齿条活塞缸工作的同是会带动中间锥齿轮的旋转，锥齿轮向下旋转的时候会带动左右两侧的旋转轴向外旋转。这样就会实现轮子旋转到与地面垂直的位置。3、升降机构的确定取力器从变速器上分离出部分力带动液压泵工作，液压泵使伸缩液压缸中的液体流动。进而让液压缸伸长将小车顶起脱离地面。在这个升降过程中为了实现机构的整体升降，我们设计了一种套筒夹如下图3-4所示。这个独特的设计为我们解决了一个问题很棘手的问题，在旋转的过程中小轮旋转轴会有个转动极限是由也是用套筒夹来限制的。这样旋转的过程中就不会出现我们设想有所冲突的情况。同时旋转轴的支承力来自于套筒夹。不过在使用该部件的时候需要满足一个技术要求，在部件的内壁需要加一个铜套，否则会出现磨损严重而导致无法使用的状况。图3-3旋转机构图3-4套筒夹机构的确定64、移动机构的确定当小车被完全脱离地面达到预设的位置之后，液压系统中的换向阀会导通下一工作过程。即液压泵上的锥齿轮和小轮轴上的锥齿轮进行啮合转动。实现移动工作过程。在这个过程中会几个问题的存在，首先是小轮如何固定，经过我们不断的尝试最后将小轮的固定做成如图3-5所示的样子，将旋转轴的两端做成U形结