花冠汽車電器實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)【含CAD圖紙和說明書】
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本科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)
花冠汽車電器實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)
系部名稱
專業(yè)班級
學(xué)生姓名
指導(dǎo)教師
職 稱
The Graduation Design for Bachelor's Degree
Electric Appliances Experiment of the Corolla Car Pedestal Design
Candidate
Specialty
Class
Superviso
摘 要
本設(shè)計(jì)的目的是用花冠汽車的車身電器制作一個(gè)實(shí)驗(yàn)臺，此實(shí)驗(yàn)臺可以模擬電源及起動系、照明系、信號系統(tǒng)及輔助電器系統(tǒng)的實(shí)際工作情況。通過實(shí)際的演示和排除故障的過程使學(xué)生對每個(gè)電器元件和整個(gè)電器系統(tǒng)更加深刻的理解，從而達(dá)到理論聯(lián)系實(shí)際的目的。
本設(shè)計(jì)首先在符合本次設(shè)計(jì)基本要求的基礎(chǔ)上，確定了總體設(shè)計(jì)方案。采用花冠汽車電器系統(tǒng)，電動機(jī)和蓄電池為實(shí)驗(yàn)臺提供電源。本次設(shè)計(jì)中，主要完成了臺架及板面的設(shè)計(jì)、充電系統(tǒng)動力源設(shè)計(jì)、元件布局、實(shí)驗(yàn)臺電器元件接線等工作。
關(guān)鍵詞：電器；實(shí)驗(yàn)臺；設(shè)計(jì)；模擬；故障
ABSTRACT
This design with the purpose of making a carriage with the electronic of the Corolla car, the function of this set is that imitate the actual work circumstance of the charging system, the illumination system, the signal system and the meter system .by practice demonstrate and the process of expel breakdown, student can deepen the knowledge of each electronic component and entire electronic system, thereby attain the goal of integrate theory with practice.
This design is based on the basic requirements first,and then confirm the total design project.Adopt the electric appliances system of the corolla car, electric motor and storage battery to provide power supply for the experiment pedestal.In this design,mainly complete the design of experiment pedestal and flat piece, charging system , the composition of component and the connection of electric appliances component.
Keywords: Electric appliances；Design；Calculation；Imitate；Material
III
第1章 緒 論
1.1 電器實(shí)驗(yàn)臺設(shè)計(jì)的目的和意義
1.1.1 目的
隨著轎車產(chǎn)量和保有量日益增大，相關(guān)的使用與維修問題也接踵而來，而現(xiàn)代轎車是以廣泛采用電子技術(shù)為標(biāo)志的,其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,且汽車運(yùn)行中電器故障所占的比重遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于其他故障,約占40% ～60% ,這對從事汽車工程相關(guān)專業(yè)的人員提出了更高的要求[1]。先進(jìn)的汽車實(shí)驗(yàn)臺可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力，分析處理問題能力，工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力及商品意識，很好的滿足專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的要求。因此，設(shè)計(jì)出的汽車電器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺作為實(shí)驗(yàn)設(shè)備，在教學(xué)的過程中可以為學(xué)生及汽車專業(yè)技術(shù)人才營造良好的學(xué)習(xí)氛圍，起到理論聯(lián)系實(shí)際的一個(gè)紐帶，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了有利的條件，在滿足教學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提高了學(xué)生及汽車故障診斷、維修能力。學(xué)生掌握汽車電器的故障診斷這項(xiàng)技能，對學(xué)生未來的發(fā)展是有很大幫助的。如何設(shè)計(jì)一個(gè)使學(xué)生容易理解、操作簡單、經(jīng)濟(jì)、方便維修的實(shí)驗(yàn)臺是這次設(shè)計(jì)的主要目的。
1.1.2 實(shí)驗(yàn)臺設(shè)計(jì)的意義
１、先進(jìn)的汽車實(shí)驗(yàn)、實(shí)訓(xùn)臺設(shè)計(jì)與制作可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力、分析處理問題的能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力及商品意識,滿足專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的要求?？梢蕴岣咂嚨氖褂脡勖徒?jīng)濟(jì)效益,推動汽車工業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
２、與實(shí)踐相結(jié)合,提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。
３、伴隨汽車電器技術(shù)的進(jìn)步,實(shí)驗(yàn)臺還可以進(jìn)行更新?lián)Q代,節(jié)約研制經(jīng)費(fèi)。
４、對實(shí)驗(yàn)臺的開發(fā)和設(shè)計(jì),可以建立一種科研環(huán)境,給學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。在設(shè)計(jì)過程中,需要對以往學(xué)過的知識進(jìn)行復(fù)習(xí),還有很多的理論需要深入的研究,以便同實(shí)際操作結(jié)合。
1.1.3 實(shí)驗(yàn)臺解決的工程實(shí)踐問題
１、先進(jìn)的汽車實(shí)驗(yàn)臺設(shè)計(jì)與制作可以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐動手能力、分析處理問題的能力、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力及商品意識，很好的滿足專業(yè)技術(shù)人才培養(yǎng)的要求。這對于提高汽車的使用壽命和經(jīng)濟(jì)效益，推動汽車工業(yè)及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。
２、與實(shí)踐相結(jié)合，提高學(xué)生的實(shí)際操作能力。在本實(shí)驗(yàn)臺上，便于學(xué)生親手操作，在理論學(xué)習(xí)與動手實(shí)踐之間架起一座溝通的橋梁。
３、對實(shí)驗(yàn)臺的開發(fā)和設(shè)計(jì)，可以建立一種科研環(huán)境，給學(xué)生營造良好的學(xué)習(xí)氛圍。在設(shè)計(jì)過程中，需要運(yùn)用很多的專業(yè)知識，如汽車?yán)碚?、汽車技術(shù)、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械制圖，金屬工藝等等，這就需要對以往學(xué)過的知識進(jìn)行復(fù)習(xí)，還有很多的理論需要深入的研究，以便同實(shí)際操作結(jié)合。在教材不能滿足需要時(shí)，還要搜集資料，去圖書館找文獻(xiàn)，查期刊，請教老師、同學(xué)，上網(wǎng)查找本課題的前沿動態(tài)。
1.2 研究和發(fā)展現(xiàn)狀
隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車作為一種代步工具，已經(jīng)進(jìn)入普及時(shí)代。目前，平均每輛汽車上的電子裝備已經(jīng)占到整車成本的20%——30%，一些高檔轎車上電器產(chǎn)品所占比重更高，電器產(chǎn)品的費(fèi)用已經(jīng)占到整車成本的50%以上。據(jù)美國汽車工業(yè)界的預(yù)測，2003年全球汽車電器產(chǎn)品的總銷售額將達(dá)800億美元。
汽車電器是汽車的重要組成部分，其自身的性能對汽車的動力性、 經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性、操縱性、舒適性、娛樂性等各種性能 都會產(chǎn)生直接而重要的影響?，F(xiàn)代汽車已不再是傳統(tǒng)的機(jī)電產(chǎn)品， 其中汽車機(jī)械部分的發(fā)展已經(jīng)達(dá)到了極致，汽車電器還有廣泛的發(fā)展空間，汽車上70%的革新來自汽車電子技術(shù)及產(chǎn)品。汽車電子屬于典型的高技術(shù)、高附加值、高增長的新興產(chǎn)業(yè)，具有巨大的市場容量和很強(qiáng)的技術(shù)滲透性與產(chǎn)業(yè)帶動性，是我國占領(lǐng)產(chǎn)業(yè)技術(shù)制高點(diǎn)、大力推進(jìn)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的良好機(jī)遇。在發(fā)達(dá)國家，汽車已經(jīng)進(jìn)入電子時(shí)代，汽車電器技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)代汽車技術(shù)領(lǐng)域關(guān)注和研究的重點(diǎn)問題。
在教學(xué)中，汽車電器課不同于一般的理論課, 它不是通過在黑板上進(jìn)行理論證明、公式推導(dǎo)所能夠解決的。因此，學(xué)生很難真正理解汽車電器的組成、工作原理，要解決電器設(shè)備的故障更加困難。只有設(shè)計(jì)一個(gè)直觀的實(shí)驗(yàn)臺才能滿足教學(xué)的需要,目前市場上銷售的電器實(shí)驗(yàn)臺，雖然可以滿足教學(xué)要求，但是價(jià)格都比較昂貴、維修困難不適合中小型學(xué)校教學(xué)。
1.3 設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容
由以上論述可知，花冠電器實(shí)驗(yàn)臺主要由臺架和臺面組成。主要內(nèi)容如下：
１、電器實(shí)驗(yàn)臺總體設(shè)計(jì)：要求實(shí)驗(yàn)臺可以演示汽車電器系統(tǒng)（起動，充電，照明，儀表，音響，刮水等輔助電器系統(tǒng)）的工作原理，電器元件依據(jù)豐田花冠轎車實(shí)際元件布局，實(shí)驗(yàn)臺可以實(shí)現(xiàn)汽車電器系統(tǒng)功能演示，并可以設(shè)置不同教學(xué)故障。
２、臺架及面板的設(shè)計(jì)：方便實(shí)驗(yàn)教學(xué)，具有便于實(shí)驗(yàn)測試操作，方便移動的功能。預(yù)留出汽車電器故障檢測診斷接口。
３、元件布局：符合汽車電器系統(tǒng)工作要求，具有規(guī)范性，方便理解汽車電器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理。
４、實(shí)驗(yàn)臺電器元件接線：符合汽車電路接線圖要求，顯示各電器系統(tǒng)工作過程直觀形象。
５、充電系統(tǒng)動力源設(shè)計(jì)：實(shí)現(xiàn)對汽車發(fā)電機(jī)的工作驅(qū)傳動，完成他激到自激過渡。
第2章 花冠汽車電器系統(tǒng)應(yīng)用及工作原理
2.1 花冠汽車電氣系統(tǒng)及原理
１、導(dǎo)線
汽車電氣系統(tǒng)的導(dǎo)線采用低壓導(dǎo)線，采用銅質(zhì)多心軟線[2]。
（１）低壓導(dǎo)線
１）導(dǎo)線的截面積
導(dǎo)線的截面積主要根據(jù)其工作電流選擇，但是對于一些工作電流較小的電器，為保證具有一定的力學(xué)強(qiáng)度，汽車電器中導(dǎo)線截面積一般不小于0.5mm2。各種低壓導(dǎo)線標(biāo)稱截面積所允許的負(fù)載電流見表2.1。
表2.1 低壓導(dǎo)線截面積允許負(fù)載電流值
導(dǎo)線標(biāo)稱截面積/mm2
1.0
1.5
2.5
3.0
4.0
6.0
10
13
允許電流/A
11
14
20
22
25
35
50
60
所謂標(biāo)稱截面積是經(jīng)過換算而統(tǒng)一規(guī)定的線心截面積，不是實(shí)際線心的幾何面積，也不是各股線心幾何面積之和。電氣系統(tǒng)主要線路導(dǎo)線標(biāo)稱截面積如表2.2。
表2.2 電器系統(tǒng)主要線路導(dǎo)線截面積
標(biāo)稱截面積/mm2
用 途
0.5
尾燈、頂燈、儀表燈、刮水器等
0.8
轉(zhuǎn)向燈、制動燈、停車燈、斷電器等
1.0
前照燈、電喇叭（3A 以下）
1.5
電喇叭（3A 以上）
1.5-4.0
其他5A以上電器
6.0-25
電源電路
25-95
起動電路
２）導(dǎo)線顏色
汽車線路所用的低電壓導(dǎo)線用顏色加以標(biāo)識。在使用單色線的基礎(chǔ)上，為了區(qū)分多種低電壓導(dǎo)線，采用雙色線的顏色由兩種顏色配合組成，雙色線的主色所占比例大些，輔助色所占比例小些。輔助色條紋占主色條紋沿周圍表面的比例為1：3至1：5，雙色線的標(biāo)注第一色為主色，第二色為輔助色。導(dǎo)線顏色用字母代號表示，字母代號的含義見表2.3。
表2.3 導(dǎo)線顏色
B-黑
L-藍(lán)
R-紅
BR-棕
LG-淺綠
V-紫
G-綠
O-橙
W-白
GR-灰
P-粉紅
Y-黃
例如，線路圖中導(dǎo)線顏色編號為R，則說明在實(shí)際電路中，導(dǎo)線顏色為紅色。如果導(dǎo)線為雙色，則第一個(gè)字母表示配線基本顏色，第二個(gè)字母表示配線的條紋顏色。例如導(dǎo)線顏色編號為L-Y，則在實(shí)際電路中，導(dǎo)線的基本顏色為藍(lán)色，條紋顏色為黃色。
３）線束
汽車用低電壓導(dǎo)線除蓄電池導(dǎo)線外，都用絕緣材料如薄聚氯乙烯帶纏繞包扎成束，避免水、油的侵蝕及磨損。
（２）高壓導(dǎo)線
汽車點(diǎn)火線圈至火花塞之間的電路使用高壓點(diǎn)火線，簡稱高壓線。高壓導(dǎo)線的耐壓一般應(yīng)在1.5kV以上，因電流較小，其截面積很小，但絕緣層很厚，多采用橡膠絕緣。高壓導(dǎo)線分為普通銅芯高壓線及高壓阻尼點(diǎn)火線。帶阻尼的高壓線可抑制和衰減點(diǎn)火系產(chǎn)生的高頻電磁波，降低對無線電設(shè)備及電控裝置的干擾，
２、熔斷器
熔斷器俗稱保險(xiǎn)管，在電路中起保護(hù)作用。當(dāng)電路中流過超過規(guī)定的過大電流時(shí)，熔斷器的熔絲自身發(fā)熱而熔斷，切斷電路，以防止燒壞電路連接導(dǎo)線和用電設(shè)備，并把故障限制在最小范圍內(nèi)。通常情況下，將很多熔斷器組合在一起安裝字熔斷器盒內(nèi)，并在熔斷器盒蓋上注明熔斷器的名稱、額定容量和位置。
一般情況下，環(huán)境溫度在180～320C時(shí)，當(dāng)流過熔斷器的電流為額定電流的1.1倍時(shí)，熔斷器不熔斷；達(dá)到1.35倍時(shí)，熔絲在60s內(nèi)熔斷；達(dá)到1.5倍時(shí)，20A以內(nèi)的熔絲在15s內(nèi)熔斷，30A以內(nèi)的熔絲在30s內(nèi)熔斷。
熔斷器在使用中應(yīng)注意一下幾點(diǎn)：
（１）熔斷器熔斷后，必須真正找到故障原因，徹底排除故障。
（２）更換熔斷器時(shí)，一定要與原規(guī)格相同。
（３）熔斷器支架與熔斷器接觸不良會產(chǎn)生電壓降和發(fā)熱現(xiàn)象，安裝時(shí)要保證良好接觸。
３、連接器
連接器就是通常所說的連接插頭和插座，用于線束或?qū)Ь€與導(dǎo)線間的相互連接。為了防止連接器在汽車行駛中脫開，所有的連接器均采用了閉鎖裝置。
要拆開連接器時(shí)，不允許在未解除閉鎖的情況下用力拉導(dǎo)線，這樣會損壞閉鎖或連接導(dǎo)線。正確的拆卸方法是先壓下閉鎖，再把連接器拉開。
本次設(shè)計(jì)用到的連接器如圖2.1[3].
C9、組合開關(guān) J1、J2、
J22、J28、J29、J34、J35、J37、J38、J39、中繼接線器
圖 2.1連接器圖
４、繼電器
一般用于操縱開關(guān)的觸點(diǎn)電容量較小，不能直接控制工作電流較大的用電設(shè)備，常采用繼電器來控制它的接通和斷開[4]。
汽車上的繼電器有很多，常見的有三類：常開繼電器、常閉繼電器和常開、常閉混合型繼電器。
常開繼電器平時(shí)觸點(diǎn)是斷開的，繼電器動作后觸點(diǎn)才接通；常閉繼電器平時(shí)觸點(diǎn)是閉合的，繼電器動作后觸點(diǎn)斷開；混合型繼電器平時(shí)常閉觸點(diǎn)接通，常開觸點(diǎn)斷開，如果繼電器線圈通電，則變成相反狀態(tài)。
５、電源及起動系統(tǒng)電路
電源及起動系統(tǒng)由蓄電池電路、發(fā)電機(jī)工作電路、儀表板中的發(fā)電機(jī)警報(bào)燈電路及起動機(jī)工作電路組成。
發(fā)電機(jī)是汽車上的主要供電設(shè)備，它與蓄電池并聯(lián)。其作用是：在汽車正常行使時(shí)，向各用電設(shè)備供電，并及時(shí)對蓄電池進(jìn)行補(bǔ)充充電。
６、輔助電器系統(tǒng)
（１） 電動刮水器
花冠轎車電動刮水器采用了電動三連桿機(jī)構(gòu)，并沒有多個(gè)球頭活結(jié)，轉(zhuǎn)動和換向非常自如。
刮水器電機(jī)由一個(gè)永磁直流電機(jī)和一個(gè)蝸輪蝸桿減速器組成。為了確保擺桿與雨刷器能在正常工作結(jié)束后回到前風(fēng)窗玻璃下邊沿，在減速器蝸輪輸出軸的 背面裝有自動復(fù)位導(dǎo)電片，并在減速器蓋板上帶有與導(dǎo)電片相接觸的導(dǎo)電觸點(diǎn)，再通過刮水器開關(guān)的關(guān)閉檔位，共同完成刮水器的自動復(fù)位功能。
７、儀表
花冠轎車采用的組合儀表主要包括：車速里程表、水溫表、燃油表、轉(zhuǎn)速表等，在實(shí)驗(yàn)臺上有一些儀表不能工作，如車速里程表，但為了保持系統(tǒng)的完整性，在這里也未做刪減。
（１）車速里程表[5]
車速里程表由三部分組成，即車速表、里程表和單程里程計(jì)。車速表用來指示汽車行駛的瞬時(shí)速度；里程表是一個(gè)累計(jì)計(jì)數(shù)器，可記錄汽車行駛過的總里程；單程里程計(jì)是用來記錄某次行車所駛過的里程，在所記錄數(shù)據(jù)不需要時(shí)，可用按鈕清零。
（２）水溫表
水溫表指示的是發(fā)動機(jī)冷卻水的溫度。點(diǎn)火開關(guān)打至點(diǎn)火檔，水溫表便開始工作。表盤上有兩個(gè)指示區(qū)域，一個(gè)是低溫區(qū)，一個(gè)是正常溫度區(qū)，在低溫區(qū)應(yīng)避免發(fā)動機(jī)高速或大負(fù)荷工作。
（３）時(shí)鐘
時(shí)鐘用來表示時(shí)間。通過按動表中的按鈕來對表。
（４）燃油表
燃油表指示的是油箱中燃油量。點(diǎn)火開關(guān)在點(diǎn)火檔，燃油表便開始工作。表盤上有一個(gè)備用油量區(qū)，指針指到該位置時(shí)，油箱內(nèi)大約還有10L左右的燃油。
（５）指示燈
指示燈可分為信號指示燈和警報(bào)指示燈。警報(bào)指示燈一般采用紅色，信號指示燈則采用綠、黃、藍(lán)等不同顏色。指示燈在儀表上是用符號來表示的。在行車過程中，當(dāng)表中標(biāo)有stop項(xiàng)的燈亮?xí)r，必須立即停車并讓發(fā)動機(jī)熄火，檢查故障所在。
（６）轉(zhuǎn)向信號燈
轉(zhuǎn)向信號燈工作時(shí)，該指示燈閃亮。如果某側(cè)有一個(gè)轉(zhuǎn)向信號燈不亮?xí)r，指示燈的頻率將明顯加快。
（７）遠(yuǎn)光指示燈
打開前照燈遠(yuǎn)光或使用前大燈閃光發(fā)出超車信號時(shí)，遠(yuǎn)光指示燈亮。
（８）發(fā)動機(jī)警報(bào)燈
發(fā)動機(jī)警報(bào)燈也就是所說的電源警報(bào)燈。在發(fā)動機(jī)打開點(diǎn)火開關(guān)時(shí)，該燈亮，發(fā)動機(jī)起動后熄滅，屬于正常。如果在行車中此燈亮起來，說明發(fā)電機(jī)不發(fā)電，應(yīng)停車檢查。
（９）機(jī)油壓力警報(bào)燈
機(jī)油壓力警報(bào)燈和發(fā)電機(jī)警報(bào)燈一樣，打開點(diǎn)火開關(guān)，警報(bào)燈亮，發(fā)動機(jī)起動后應(yīng)熄滅。如果發(fā)動機(jī)起動后該燈不滅或行車中亮起，應(yīng)停車檢查發(fā)動機(jī)潤滑系故障。
（10）制動報(bào)警燈及手制動指示燈
制動報(bào)警燈及手制動指示燈是在手制動器拉起或制動液液面過低時(shí)點(diǎn)亮。在解除手制動后，此燈仍亮必須停車檢查制動液量。
（11）冷卻液溫度及冷卻液液面警報(bào)燈
冷卻液溫度及冷卻液液面警報(bào)燈。發(fā)動機(jī)未起動，打開點(diǎn)火開關(guān)，該警報(bào)燈閃亮進(jìn)行功能自檢，發(fā)動機(jī)起動后熄滅，屬于正常。如果該指示燈在發(fā)動機(jī)起動后不熄滅或者在行駛時(shí)閃亮，說明冷卻液不足或溫度太高，應(yīng)停機(jī)檢查發(fā)動機(jī)冷卻系。
2.2 電路的讀圖和實(shí)驗(yàn)臺線路分析
2.2.1 汽車線路遵循的一般原則
汽車線路由于車型結(jié)構(gòu)、電氣設(shè)備的數(shù)量、安裝位置和接線方法的不同而各有差異，但其線路都應(yīng)遵循一定的原則，了解這些原則對讀圖是很有幫助的。
１、汽車線路為單線制。單線連接是汽車線路的特殊性，它是指汽車上所有電氣設(shè)備的正極均采用導(dǎo)線互相連接，而所有的負(fù)極則分別與車架或車身金屬部分相連，即搭鐵。任何一個(gè)電路中的電流都是從電源的正極出發(fā)經(jīng)導(dǎo)線流入用電設(shè)備后，由電器設(shè)備自身或負(fù)極導(dǎo)線（全車有統(tǒng)一的顏色標(biāo)識）搭鐵，通過車架或車身流回電源負(fù)極而形成回路[6]。
２、各用電設(shè)備均采用并聯(lián)。汽車上的兩個(gè)電源（蓄電池與發(fā)電機(jī)）之間以及所有用電設(shè)備之間，都是正極接正極，負(fù)極接負(fù)極，并聯(lián)連接。
３、汽車線路為負(fù)極搭鐵。一般說來，汽車線路都是負(fù)極搭鐵，負(fù)極搭鐵對車架或車身的化學(xué)腐蝕較輕，對無線電干擾較小。
４、汽車線路有顏色和編號特征。為了便于區(qū)別各線路的連接，汽車所有低壓導(dǎo)線，必須選用不同顏色的單色或雙色線，并在每根導(dǎo)線上編號，編號由生產(chǎn)廠家統(tǒng)一編定。
５、將導(dǎo)線做成線束。為了不使全車電線零亂，便于安裝和絕緣保護(hù)，將導(dǎo)線做成線束。一輛車可以有多個(gè)線束。
６、接線盒如圖2.2.
2.2.2 電路讀圖的基本方法
由于各國汽車電路圖的繪制方法、符號標(biāo)識以及文字、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等的不同，各國汽車電路圖有很大差異，甚至同一國家不同公司的汽車電路圖也存在著較大差異，這就給我們讀圖帶來許多麻煩。要想完全讀懂一種車型的整車電路圖，特別是較復(fù)雜的進(jìn)口轎車的電路圖并非是一件輕松的事，因此掌握汽車電路讀圖的基本方法是十分必要的[6]。
1—IG1繼電器，2—喇叭繼電器，3—配線連接器ID4，4—尾燈繼電器，5—前霧燈繼電器，6--前照燈繼電器，7--轉(zhuǎn)向信號燈繼電器，8--2H主配線黑色，9--2K地板配線，10—2F儀表配線，11—2A主配線灰色，12—1A發(fā)動機(jī)配線，13—2B主配線，14—1B發(fā)動機(jī)配線，15--100A主保險(xiǎn)絲，16--100A ALT保險(xiǎn)絲，17、18、19--10A保險(xiǎn)絲，20--25A保險(xiǎn)絲，21--30A保險(xiǎn)絲，22、23、24、25、26--15A保險(xiǎn)絲27--5A保險(xiǎn)絲，28--1C發(fā)電機(jī)室主配線，29—1D發(fā)電機(jī)室主配線，30—2T儀表板配線，31—2S儀表板配線，32--2R儀表板配線，33--2Q儀表板配線，34—2P儀表板配線，35—2O儀表板配線，36--2N儀表板配線，37--2M儀表板配線，38--2G儀表板配線，39—2C儀表配線
圖 2.2接線盒
下面介紹一些閱讀整車電路圖的基本方法：
１、按整車電路系統(tǒng)的各功能及工作原理把整車電氣系統(tǒng)劃分成若干個(gè)獨(dú)立的電路系統(tǒng)，分別進(jìn)行分析。這樣化整體為部分，可以有重點(diǎn)地進(jìn)行分析。為了閱讀方便，現(xiàn)在多數(shù)汽車的電路原理圖是按各個(gè)電路系統(tǒng)進(jìn)行繪制的。
２、在分析某個(gè)電路系統(tǒng)前，要清楚該電路中所包括的各部件的功能、作用和技術(shù)參數(shù)等。例如電路中的各種自動控制開關(guān)在什么樣的條件下閉合或斷開等等。
３、在閱讀電路圖時(shí)，應(yīng)掌握回路原則，即電路中工作電流是由電源正極流出，經(jīng)用電設(shè)備后流回電源負(fù)極。電路中只有當(dāng)電流流過用電設(shè)備時(shí)，用電設(shè)備才能工作。
４、按操縱開關(guān)的功能及不同工作狀態(tài)來分析電路的工作原理。如點(diǎn)火系供電，點(diǎn)火開關(guān)應(yīng)處于點(diǎn)火擋或啟動擋。在標(biāo)準(zhǔn)畫法的電路圖中，開關(guān)總是處于零位，即開關(guān)處于斷開狀態(tài)；電子開關(guān)的狀態(tài)則視具體情形而定。所說的電子開關(guān)主要包括晶體管及晶閘管等具有開關(guān)特性的電子元件。
５、閱讀電路圖時(shí)，把含有線圈和觸點(diǎn)的繼電器看成是由線圈工作的控制電路和觸點(diǎn)工作的主電路兩部分。主電路中的觸點(diǎn)只有在線圈電路中有工作電流流過后才能動作。在電路圖中畫出的是繼電器線圈處于失電狀態(tài)。
６、讀接線圖時(shí)，要正確判斷接點(diǎn)標(biāo)記、線型和色碼標(biāo)志。相關(guān)知識已介紹。需指出的是，標(biāo)記顏色的字母因母語不同而有區(qū)別，美國、日本及我國采用英文字母；德國采用德語字母；前蘇聯(lián)采用俄語字母。
總之，掌握這些讀圖的基本方法，只是為讀圖打下一定基礎(chǔ)。要達(dá)到快速準(zhǔn)確的讀圖，還需要不斷學(xué)習(xí)和實(shí)踐。
2.2.3 豐田花冠汽車電路圖的讀法實(shí)例
下面以花冠汽車刮水器和洗滌器、轉(zhuǎn)向燈電路為例，介紹花冠轎車電路的讀圖。
分析電路之前，首先要弄清以下內(nèi)容，在進(jìn)行分析。
（１）元件的安裝位置
拿到電路圖首先要找到該系統(tǒng)的主要電器元件，然后再進(jìn)行線路分析，可以避免盲目性。例如刮水器電機(jī)F7、洗滌器電機(jī)W1、刮水器和洗滌器組合開關(guān)C9、點(diǎn)火開關(guān)I11等配合元件的位置圖就能知道這些電器元件在實(shí)驗(yàn)臺上的安裝位置。
（２）繼電器位置
在各系統(tǒng)的工作電路中經(jīng)常出現(xiàn)一些繼電器，這些繼電器的位置可通過繼電器位置圖獲得。如圖3-2.
在了解以上內(nèi)容的基礎(chǔ)上，就可以進(jìn)行電路分析了[7]。
１、刮水器和洗滌器工作電路
（１）刮水器低速工作
如電路圖，點(diǎn)火開關(guān)打至點(diǎn)火擋，刮水器和洗滌器開關(guān)處于低速擋位置，刮水器低速工作電流通路為：蓄電池正極----FL MAIN 2.0L熔斷器----接線盒1A插頭的1號端子----100A熔斷器----接線盒1D插頭的1號端子----接線盒2B插頭的1號端子----25A熔斷器----接線盒2Q插頭的1號端子----點(diǎn)火開關(guān)I11的AM1端子----點(diǎn)火開關(guān)I11的IG1端子----接線盒2Q插頭的7號端子----繼電器IG1的1端子----繼電器IG1的2端子----接線盒2F插頭的11號端子----中繼線連接器J2的A端子----負(fù)極搭鐵，此時(shí)繼電器IG1吸合，電流經(jīng)繼電器IG1的5號端子----繼電器IG1的3號端子----25A熔斷器----接線盒2Q插頭的9號端子----刮水器和洗滌器開關(guān)C9的8號端子----刮水器和洗滌器開關(guān)C9的7號端子----配線連接器ID4的7端子----刮水器電機(jī)F7的1號端子（L-B線）----刮水器電機(jī)F7的5號端子（W-B線）----負(fù)極搭鐵。
（２）刮水器高速工作
點(diǎn)火開關(guān)打至點(diǎn)火擋，刮水器和洗滌器開關(guān)處于高速擋位置，刮水器低速工作電流通路為：蓄電池正極----FL MAIN 2.0L熔斷器----接線盒1A插頭的1號端子----100A熔斷器----接線盒1D插頭的1號端子----接線盒2B插頭的1號端子----25A熔斷器----接線盒2Q插頭的1號端子----點(diǎn)火開關(guān)I11的AM1端子----點(diǎn)火開關(guān)I11的IG1端子----接線盒2Q插頭的7號端子----繼電器IG1的1端子----繼電器IG1的2端子----接線盒2F插頭的11號端子----中繼線連接器J2的A端子----負(fù)極搭鐵，此時(shí)繼電器IG1吸合，電流經(jīng)繼電器IG1的5號端子----繼電器IG1的3號端子----25A熔斷器----接線盒2Q插頭的9號端子----刮水器和洗滌器開關(guān)C9的8號端子----刮水器和洗滌器開關(guān)C9的9號端子----接線盒2Q插頭的4號端子----接線盒2H插頭的5號端子----刮水器電機(jī)F7的4號端子（L-R線）----刮水器電機(jī)F7的5號端子（W-B線）----負(fù)極搭鐵。
（３）刮水器間歇工作
點(diǎn)火開關(guān)打至點(diǎn)火擋，刮水器和洗滌器開關(guān)處于間歇速位置，刮水器間歇工作電流通路為：蓄電池正極----FL MAIN 2.0L熔斷器----接線盒1A插頭的1號端子----100A熔斷器----接線盒1D插頭的1號端子----接線盒2B插頭的1號端子----25A熔斷器----接線盒2Q插頭的1號端子----點(diǎn)火開關(guān)I11的AM1端子----點(diǎn)火開關(guān)I11的IG1端子----接線盒2Q插頭的7號端子----繼電器IG1的1端子----繼電器IG1的2端子----接線盒2F插頭的11號端子----中繼線連接器J2的A端子----負(fù)極搭鐵，此時(shí)繼電器IG1吸合，電流經(jīng)繼電器IG1的5號端子----繼電器IG1的3號端子----25A熔斷器----接線盒2Q插頭的9號端子----刮水器和洗滌器開關(guān)C9的8號端子----刮水器和洗滌器開關(guān)C9的7號端子----配線連接器ID4的7端子----刮水器電機(jī)F7的1號端子（L-B線）----刮水器電機(jī)F7的5號端子（W-B線）----負(fù)極搭鐵。此時(shí)，刮水器電機(jī)F7的3號端子內(nèi)線路吸合，前刮水器電機(jī)F7停止工作，如此反復(fù)達(dá)到間歇刮水的目的。
（４）洗滌器工作
點(diǎn)火開關(guān)打至點(diǎn)火擋，刮水器和洗滌器開關(guān)處于洗滌擋位置，洗滌器工作電流通路為：蓄電池正極----FL MAIN 2.0L熔斷器----接線盒1A插頭的1號端子----100A熔斷器----接線盒1D插頭的1號端子----接線盒2B插頭的1號端子----25A熔斷器----接線盒2Q插頭的1號端子----點(diǎn)火開關(guān)I11的AM1端子----點(diǎn)火開關(guān)I11的IG1端子----接線盒2Q插頭的7號端子----繼電器IG1的1端子----繼電器IG1的2端子----接線盒2F插頭的11號端子----中繼線連接器J2的A端子----負(fù)極搭鐵，此時(shí)繼電器IG1吸合，電流經(jīng)繼電器IG1的5號端子----繼電器IG1的3號端子----15A熔斷器----接線盒2H插頭的21號端子----噴洗器電機(jī)----刮水器和洗滌器開關(guān)C9的4號端子----刮水器和洗滌器開關(guān)C9的5號端子----中繼線連接器J14的A端子----負(fù)極搭鐵[5]。
２、轉(zhuǎn)向信號燈工作電路
（１）左轉(zhuǎn)向燈工作
點(diǎn)火開關(guān)打至點(diǎn)火擋，轉(zhuǎn)向信號開關(guān)處于左轉(zhuǎn)向位置，工作電流通路為：蓄電池正極----FL MAIN 2.0L熔斷器----接線盒1A插頭的1號端子----100A熔斷器----接線盒1D插頭的1號端子----接線盒2B插頭的1號端子----25A熔斷器----接線盒2Q插頭的1號端子----點(diǎn)火開關(guān)I11的AM1端子----點(diǎn)火開關(guān)I11的IG1端子----接線盒2Q插頭的7號端子----繼電器IG1的1端子----繼電器IG1的2端子----接線盒2F插頭的11號端子----中繼線連接器J2的A端子----負(fù)極搭鐵，此時(shí)繼電器IG1吸合，電流經(jīng)繼電器IG1的5號端子----繼電器IG1的3號端子----10A熔斷器----接線盒2P插頭的5號端子----中繼線連接器J33的E端子----轉(zhuǎn)向信號閃光器繼電器T4的1號端子----轉(zhuǎn)向信號閃光器繼電器T4的7號端子----中繼線連接器J2的A端子----負(fù)極搭鐵，同時(shí)，蓄電池正極----FL MAIN 2.0L熔斷器----接線盒1A插頭的1號端子----10A熔斷器----接線盒1插頭----接線盒2H插頭的19號端子----接線盒2T插頭的4號端子----轉(zhuǎn)向信號閃光器繼電器T4的4號端子----轉(zhuǎn)向信號閃光器繼電器T4的3號端子----各左轉(zhuǎn)向燈----負(fù)極搭鐵。
（２）右轉(zhuǎn)向燈工作
點(diǎn)火開關(guān)打至點(diǎn)火擋，轉(zhuǎn)向信號開關(guān)處于右轉(zhuǎn)向位置，工作電流通路為：蓄電池正極----FL MAIN 2.0L熔斷器----接線盒1A插頭的1號端子----100A熔斷器----接線盒1D插頭的1號端子----接線盒2B插頭的1號端子----25A熔斷器----接線盒2Q插頭的1號端子----點(diǎn)火開關(guān)I11的AM1端子----點(diǎn)火開關(guān)I11的IG1端子----接線盒2Q插頭的7號端子----繼電器IG1的1端子----繼電器IG1的2端子----接線盒2F插頭的11號端子----中繼線連接器J2的A端子----負(fù)極搭鐵，此時(shí)繼電器IG1吸合，電流經(jīng)繼電器IG1的5號端子----繼電器IG1的3號端子----10A熔斷器----接線盒2P插頭的5號端子----中繼線連接器J33的E端子----轉(zhuǎn)向信號閃光器繼電器T4的1號端子----轉(zhuǎn)向信號閃光器繼電器T4的7號端子----中繼線連接器J2的A端子----負(fù)極搭鐵，同時(shí)，蓄電池正極----FL MAIN 2.0L熔斷器----接線盒1A插頭的1號端子----10A熔斷器----接線盒1插頭----接線盒2H插頭的19號端子----接線盒2T插頭的4號端子----轉(zhuǎn)向信號閃光器繼電器T4的4號端子----轉(zhuǎn)向信號閃光器繼電器T4的2號端子----各右轉(zhuǎn)向燈----負(fù)極搭鐵[8]。
2.3 本章小結(jié)
本章首先確定了全車線路中的基本元件，全車線路中的基本元件與實(shí)車一致，以方便學(xué)生與實(shí)車對照。實(shí)驗(yàn)臺電路連接方式與實(shí)車一致，并分析了豐田花冠汽車電路圖的讀圖方法。
第3章 電器實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)
3.1 實(shí)驗(yàn)臺的總體設(shè)計(jì)要求
電器實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)要滿足教學(xué)的需要, 即具有良好的示教效果以及便捷的操控性能。同時(shí)進(jìn)行相關(guān)輔助功能的開發(fā), 從而鍛煉學(xué)生的工程實(shí)踐應(yīng)用能力。具體要求體現(xiàn)以下幾個(gè)方面：
１、選型。在選擇參照車型時(shí)應(yīng)充分考慮它的代表性，因此要使所選擇的電器系統(tǒng)在實(shí)際工作性能上能夠反映現(xiàn)代汽車技術(shù)的先進(jìn)性，體現(xiàn)發(fā)展的趨勢和潮流，同時(shí)具有普及性，便于汽車工程相關(guān)專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)的展開；并且所選擇車輛具有鮮明技術(shù)特色。
２、服務(wù)教學(xué)。因?yàn)樵O(shè)計(jì)是為教學(xué)服務(wù)的，因此在設(shè)計(jì)實(shí)施的具體過程中，首要的問題就是要保證電器系統(tǒng)的工作性能以及每一個(gè)器件的工作原理均得到體現(xiàn)，表達(dá)要力爭簡單、明了，使用起來方便快捷，設(shè)置故障診斷功能有利于提高學(xué)生的工程實(shí)踐運(yùn)用能力。
３、實(shí)驗(yàn)臺布局。在考慮布局合理、結(jié)構(gòu)緊湊的同時(shí), 還要便于教學(xué)并注意各個(gè)電器元件在工作時(shí)相互之間功率的匹配。
此外，要求實(shí)驗(yàn)臺具有直觀形象的教學(xué)演示功能以及良好的操縱控制性能。
3.2 花冠汽車電器實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)
電器實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)要實(shí)現(xiàn)良好的操控性能及示教效果,要求臺架可以實(shí)現(xiàn)折疊, 并考慮到電器系統(tǒng)構(gòu)件的支撐及定位緊湊、臺面質(zhì)量分布均勻度、臺面的整潔度、臺面穩(wěn)定性、運(yùn)動件與固定件是否發(fā)生干涉等因素。
3.2.1 臺面設(shè)計(jì)
電器實(shí)驗(yàn)臺的板面設(shè)計(jì)和制作主要依據(jù)花冠轎車的車身線束進(jìn)行布置,同時(shí)也參照了花冠車身的各電器元件的布置情況。板面尺寸的確定主要依據(jù)各個(gè)電器元件的形位尺寸和位置尺寸,根據(jù)線束的布置及幾個(gè)主要元件的形位尺寸,然后初步估算板面的大小,把布置在板面輪廊上的元件的位置確定下來，初步估算板面采用1800×1200×30（單位：mm）。
3.2.2 臺架的選材
臺架的材料選用45鋼,強(qiáng)度、價(jià)格均可行。臺架的各連接處均采用焊接,其強(qiáng)度不低于材料的強(qiáng)度,可以達(dá)到支撐臺面及固定、穩(wěn)定的作用。
3.2.3 臺架的設(shè)計(jì)
臺架的制作方案：為了更好地達(dá)到汽車電器系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺的設(shè)計(jì)目的和完成預(yù)期的效果，為教學(xué)提供更直觀、生動的教學(xué)模具，完成發(fā)動機(jī)各工況的模擬，實(shí)驗(yàn)臺的工作原理及故障演示，初步選擇臺架為如圖3-1所示，電器實(shí)驗(yàn)臺臺架的設(shè)計(jì)是根據(jù)板面的布置情況和大小,以及某些元件的傳動需要來進(jìn)行設(shè)計(jì)的,以45鋼的角鐵和方鋼為主,各連接處采用焊接和螺栓聯(lián)接,其強(qiáng)度不低于原材料的強(qiáng)度,可以達(dá)到支撐臺面以及固定、穩(wěn)定性的作用。為了移動方便,采用橡膠輪,這樣可以起到減震的作用。臺架的尺寸：長*高*寬=1500×700×780（單位：mm）。
圖3.1 臺架圖
3.2.4 臺架的校核
板面與板面上零件的總質(zhì)量大約在50千克左右，由此可知支撐臺架需承受的力不是很大。由于支撐臺架采用鋼管制成，鋼本身是抗壓材料，并且承受的力不大，所以支撐臺架的剛度完全能滿足要求；本實(shí)驗(yàn)臺是一種箱式實(shí)驗(yàn)臺，所以控制面板的質(zhì)量均勻分布在支撐臺架上，所受的力也是均勻的，有此可知，支撐臺架上沒有應(yīng)力集中不會產(chǎn)生彎曲、斷裂和損壞，因此，支撐臺架的強(qiáng)度也是完全能滿足要求的。
3.3 附屬件的定位與設(shè)計(jì)
3.3.1 電動機(jī)的選擇
因花冠汽車的車用發(fā)電機(jī)的額定功率為0.6kw,額定轉(zhuǎn)速為：4000r/min，所以要求選用的電動機(jī)的額定功率應(yīng)大于發(fā)電機(jī)的額定功率?？紤]到電動機(jī)的工作環(huán)境, 選用Y系列的三項(xiàng)鼠異步電動機(jī)。
（１）電動機(jī)的型號：Y801-2。
（２）電動機(jī)的基本參數(shù)：額定功率為:0.75kw；滿載轉(zhuǎn)速為：2825r/min；質(zhì)量為：16kg；電動機(jī)外型：長×寬×高=285×165×170（單位：mm）；軸伸尺寸：D×E=19×40（單位：mm）；電動機(jī)中心高H為：80（單位：mm）。
3.3.2 V帶及帶輪的設(shè)計(jì)
為實(shí)現(xiàn)可靠的傳動, 依據(jù)設(shè)計(jì)目的, 考慮到實(shí)驗(yàn)臺是用于教學(xué), 工作時(shí)間短, 且周期性工作。選擇帶傳動, 皮帶的工作表面在短期內(nèi)不會過量磨損, 而使用壽命能夠足夠長,無需經(jīng)常更換[9]。
１、設(shè)計(jì)的主要技術(shù)參數(shù)
電動機(jī)的轉(zhuǎn)速n1=2825r/min
發(fā)電機(jī)的 n2=4000r/min
發(fā)電機(jī)的輸入功率P=0.6kw
２、V帶的結(jié)構(gòu)與規(guī)格
V帶分為普通V帶、窄V帶、寬V帶、大楔角V帶、汽車V帶等多種類型，其中普通V帶和窄V帶應(yīng)用最廣。本次設(shè)計(jì)選用普通V帶。
（１）帶由抗拉體、頂膠、底膠、和包布組成，見圖3.2?？估w是承受負(fù)載拉力的主體，其上下的頂膠和底膠分別承受彎曲時(shí)的拉伸和壓縮，外殼用橡膠帆布包圍成型?？估w由簾布或線繩組成，繩芯結(jié)構(gòu)柔軟易有利于提高壽命?？估w的材料可采用化學(xué)纖維或棉織物，前者的承載能力較高。
如圖3.3，當(dāng)帶受縱向彎曲時(shí)，在帶中保持原長度不變的周線稱為節(jié)線；由全部節(jié)線構(gòu)成的面稱為節(jié)面。帶的節(jié)面寬稱為節(jié)寬（bp），當(dāng)帶受縱向彎曲時(shí)，該寬度保持不變。
普通V帶已標(biāo)準(zhǔn)化，按節(jié)面尺寸的不同，普通V帶有七種型號，見表3.1。
在V帶輪上，與所配用V帶的節(jié)面寬度bp相對應(yīng)的帶輪直徑稱為基準(zhǔn)直徑d（見表3.8）。
V帶在規(guī)定的張緊力下，位于帶輪基準(zhǔn)直徑上的周線長度稱為基準(zhǔn)長度Ld。V帶長度系列見表3.2。
（２）單根普通V帶的許用功率
帶在帶輪上打滑或帶發(fā)生疲勞損壞（脫層、撕裂或拉斷）時(shí)，就不能傳遞動力。因此帶傳動的設(shè)計(jì)依據(jù)帶不打滑及具有一定的疲勞壽命。
為了保證帶傳動不出現(xiàn)打滑，單根普通V帶能傳遞的功率
(3.1)
式中：A為單根普通V帶的橫截面積。
為了使帶具有一定的疲勞壽命，應(yīng)使,即
式中：[]為許用應(yīng)力。
將上式代入公式（3.1）得帶傳動在既不打滑又有一定壽命時(shí)，單根V帶能傳遞的功率
(3.2)
P0稱為單根V帶的基本額定功率。在載荷平穩(wěn)、包角α1=π（即i=1)、帶長Ld為特定長度、抗拉體為化學(xué)纖維繩芯結(jié)構(gòu)的條件下，由公式(3.2)求得單根普通V帶所能傳遞的功率P0。見表3.3。
表3-1 V帶截面尺寸（GB/T11544-1997）
類型
節(jié)寬
頂寬
高度
單位長度質(zhì)量
普通V帶
窄V帶
bp/mm
b/mm
h/mm
q/(kg/m)
Y
5.3
6.0
4.0
0.04
Z
8.5
10.0
6.0
0.06
(SPZ)
8
10
8
0.07
A
11.0
13.0
8.0
0.1
0.12
(SPA)
11
13
10
B
14.0
17.0
11.0
0.17
0.2
(SPB)
14
17
14
C
19.0
22.0
14.0
0.30
0.37
(SPC)
19
22
18
D
27.0
32.0
19.0
0.60
E
32
38.0
23.0
0.87
表3.2 V帶基準(zhǔn)長度Ld和帶長修正系數(shù)KL
基準(zhǔn)長度
普通V帶
Ld/mm
Y
Z
A
B
C
400
0.96
0.87
450
1.00
0.89
500
1.02
0.91
560
0.94
630
09.6
0.81
710
0.99
0.83
800
1.00
0.85
900
1.03
0.87
0.82
1000
1.06
0.89
0.84
1120
1.08
0.91
0.86
1250
1.11
0.93
0.88
1400
1.14
0.96
0.90
1600
1.16
0.99
0.92
0.83
1800
1.18
1.01
0.95
0.86
2000
1.03
0.98
0.88
表3.3 單根普通V帶的基本額定功率P0
型號
小帶輪基準(zhǔn)直徑d1/mm
小帶輪轉(zhuǎn)速n1/(r/min)
2000
2400
2800
3200
3600
4000
5000
6000
Z
50
0.20
0.22
0.26
0.28
0.30
0.32
0.34
0.31
56
0.25
0.30
0.33
0.35
0.37
0.39
0.41
0.40
63
0.32
0.37
0.41
0.45
0.47
0.49
0.50
0.48
71
0.39
0.46
0.50
0.54
0.58
0.61
0.62
0.56
80
0.44
0.50
0.56
0.61
0.64
0.67
0.66
0.61
90
0.48
0.54
0.60
0.64
0.68
0.72
0.73
0.56
實(shí)際工作條件與上述特定條件不同時(shí)，應(yīng)對P0值加以修正。修正后即得實(shí)際工作條件下，單根V帶所能傳遞的功率，稱為許用功率[P0]，
(3.3)
式中：——功率增量，考慮傳動比i 1時(shí)帶在大輪上的彎曲應(yīng)力較小，故在壽命相同條件下，可增大傳遞的效率。普通V帶的值見表3.4；
——包角修正系數(shù)，考慮時(shí)對傳動能力的影響，見表3.5
——帶長修正系數(shù)，考慮帶長不為特定長度時(shí)對傳動能力的影響，見表3.2。
表3.4 單根普通V帶i 1時(shí)額定功率的增量
型號
傳動比i
小帶輪轉(zhuǎn)速n1(r/min)
400
730
800
980
1200
1460
1600
2000
2400
2800
Z
1.35-1.51
0.01
0.01
0.01
0.02
0.02
0.02
0.02
0.03
0.03
0.04
1.52-1.99
0.01
0.01
0.02
0.02
0.02
0.02
0.03
0.03
0.04
0.04
2
0.01
0.02
0.02
0.02
0.03
0.03
0.03
0.04
0.04
0.04
表3.5 包角修正系數(shù)
包角/(0)
180
170
160
150
140
130
120
110
1.00
0.98
0.95
0.92
0.89
0.86
0.82
0.78
３、V帶傳動的計(jì)算
已知電動機(jī)轉(zhuǎn)速n1=2825r/min,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n2=4000r/min,發(fā)電機(jī)的輸入功
P=0.6KW
（１）計(jì)算功率Pc
查表2.6 得 KA=1.0 故
Pc= KA×P=1.0×0.6=0.6KW
（２）選V帶型號
選擇普通V帶
根據(jù)Pc=0.6KW，n1=2825r/min 此坐標(biāo)位于Z型處，選用Z型計(jì)算
（３）求大、小帶輪基準(zhǔn)直徑d1、d2
由表3.7 d2應(yīng)不小于50 現(xiàn)取d2=75mm 得
誤差 故允許。
（４）驗(yàn)算帶速V
帶速在5～25m/s范圍內(nèi)，合適
（５）求V帶基準(zhǔn)長度Ld和中心距a
初步選取中心距a0 a0=1.5(d1+d2)=1.5×(108+75)=274.5mm
取a0=300mm
0.7(d1+d2)=128mm< a0<2(d1+d2)=366mm
=
查表3.2 對Z型帶選用
Ld=900mm
計(jì)算實(shí)際中心距
（６）驗(yàn)算小帶輪包角
合適
（７）求V帶根數(shù)Z
根據(jù)n2=4000r/min,d2=75mm
查表3.3
查表3.4得 =0.08KW
由查表3.5 =0.98
查表3.2 KL=1.03
= 取Z=1。
（８）求作用在帶輪軸上的壓力FQ
查表3.1得 q=0.06kg/m
=30.364N
表3.6 工作情況系數(shù)KA
載荷性質(zhì)
工作機(jī)
原 動 機(jī)
電動機(jī)（交流啟動、三角啟動、直流并勵(lì)）、四缸以上的
內(nèi)燃機(jī)
電動機(jī)（聯(lián)機(jī)交流啟動、直流復(fù)勵(lì)或串勵(lì)）、四缸以下的內(nèi)燃機(jī)
每天工作小時(shí)數(shù)/h
<10
10～16
>16
<10
10～16
>16
載荷變動很小
液體攪拌機(jī)、通風(fēng)機(jī)和鼓風(fēng)機(jī)、輕負(fù)荷輸送機(jī)
1.0
1.1
1.2
1.1
1.2
1.3
載荷變動小
帶式輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)
1.1
1.2
1.3
1.2
1.3
1.4
載荷變動較大
制磚機(jī)、往復(fù)式水泵和壓縮機(jī)
1.2
1.3
1.4
1.4
1.5
1.6
載荷變動很大
破碎機(jī)、磨碎機(jī)
1.3
1.4
1.5
1.5
1.5
1.8
表3.7 V帶輪最小基準(zhǔn)直徑
型號
Y
Z
SPZ
A
SPA
B
SPB
C
SPC
D
E
dmin/mm
20
50
63
75
90
125
140
200
224
355
500
注：V帶輪的基準(zhǔn)直徑系列為20 22.4 28 31.5 40 45 50 56 63 71 75 80 85 90 95 100 106 等。
表3.8 V帶輪的輪槽尺寸
槽型
Y
Z
SPZ
A
SPA
B
SPB
C
SPC
bd
5.3
8.5
11
14
19
hmin
1.6
2.0
2.75
3.5
4.8
e
80.3
120.3
150.3
190.4
25.50.5
fmin
6
7
9
11.5
16
hfmin
4.7
7 9
8.7 11
10.8 14
14.3 19
min
5
5.5
6
7.5
10
32
對
應(yīng)
的
d
60
-
-
-
-
34
-
80
118
190
315
36
>60
-
-
-
-
38
-
>80
>118
>190
>315
４、V帶輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
根據(jù)表3.8
d1=2d=2×19=38mm L=2d=2×19=38mm。
基準(zhǔn)直徑dd=108mm
da=dd+2ha=108+2×2=112mm
b=8.5mm ha=2 hf=7.0
e=12 f=7 =5.5
B=2f=2×7=14 =340。
帶輪如圖3.4
圖3.4 V帶輪圖
3.3.3 鍵的選擇
由于d=19mm
所以根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選擇A型鍵 鍵6×6×38 GB/T1096-2003[10]。
3.4 花冠汽車車身電器系統(tǒng)教學(xué)功能的設(shè)計(jì)
3.4.1 花冠汽車車身電器系統(tǒng)的選擇與功能實(shí)現(xiàn)
花冠汽車車身電器原理及組成,電器實(shí)驗(yàn)臺的目的是模擬汽車車身電器的工作情況,由于板面有限并不能完全的把汽車上的電器元件布置出來,所以根據(jù)豐田花冠汽車車身電器原理及組成,對豐田花冠汽車電器進(jìn)行了一系列的挑選,局部的做出替換如下：
１、所選電器元件包括蓄電池、發(fā)電機(jī)、大燈、儀表盤、中控門、電動車窗等。
２、元件的替換:從實(shí)用美觀考慮,對部分元件進(jìn)行調(diào)整。例如,在汽車上的喇叭開關(guān)是方向盤的頂蓋,而在實(shí)驗(yàn)臺上只有一個(gè)小開關(guān)替代;考慮到教學(xué)的針對性及臺架的整體布局,選用電動機(jī)代替發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動。
３、電動機(jī)的采用：實(shí)際的車中是用發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)工作的，但是考慮到教學(xué)的針對性及臺架的整體布局，我們這里采用電動機(jī)及帶輪組裝起來形成一個(gè)模擬的發(fā)動機(jī)，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)工作時(shí)的供電。
４、接線盒的增加：本實(shí)驗(yàn)臺的主要作用之一就是故障診斷功能，為了能與外部設(shè)備相匹配，并且實(shí)現(xiàn)診斷功能，故增加了接線盒。
3.4.2 花冠電器常見故障列表
為實(shí)現(xiàn)對于實(shí)驗(yàn)臺教學(xué)診斷功能,將常見的電器系統(tǒng)故障進(jìn)行歸納總結(jié),選取其中具有代表性的故障為參考點(diǎn),進(jìn)而實(shí)現(xiàn)相關(guān)故障的設(shè)置與診斷。電器系統(tǒng)常見故障如表3.9。
表3.9 電器系統(tǒng)常見故障
序號
故障名稱
1
起動機(jī)不工作
2
電動車窗整個(gè)系統(tǒng)失靈或某個(gè)車門失靈
3
前大燈遠(yuǎn)近光不全
4
前后霧燈都不亮
5
前霧燈不亮
6
轉(zhuǎn)向信號燈全不亮
7
按下喇叭按鈕,喇叭不響
8
接通燈光開關(guān)時(shí),保險(xiǎn)立即跳開,或保險(xiǎn)線立即熔斷
9
所有的燈均不亮
10
變光時(shí)有一大燈不亮
11
后燈不亮
12
制動燈不亮
13
刮水器電動機(jī)不轉(zhuǎn)動
14
刮水器動作遲緩
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