快速輪胎充氣機(jī)的設(shè)計(jì)【5張CAD圖紙】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)開(kāi)題報(bào)告課題名稱(chēng) 快速輪胎充氣機(jī)的設(shè)計(jì)學(xué) 院 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 定稿日期 2013 年 月 日9快速輪胎充氣機(jī)的設(shè)計(jì)1 選題背景及其意義1課題來(lái)源隨著時(shí)代的發(fā)展,汽車(chē)已經(jīng)進(jìn)入了尋常百姓家,汽車(chē)工業(yè)也經(jīng)歷了有史以來(lái)最高速的發(fā)展期,同時(shí)也對(duì)汽車(chē)制造業(yè)提出了更高的要求??焖佥喬コ錃鈾C(jī)正是基于這樣的狀況下而產(chǎn)生的提高汽車(chē)輪胎裝配效率的一種新型工具。2課題目的該課題的研究對(duì)于提高學(xué)生的工程能力,拓展生存空間有著非常重要的意義,以及為今后進(jìn)一步研究快速充氣機(jī)的研究做一個(gè)前期的準(zhǔn)備工作,具有重要的社會(huì)意義。為了響應(yīng)國(guó)家政策和社會(huì)學(xué)術(shù)界的需求,設(shè)計(jì)一種方便校內(nèi)教學(xué)以及研究人員開(kāi)發(fā)的教學(xué)型步進(jìn)輸送機(jī),可以讓研究人員基于現(xiàn)有的平臺(tái),簡(jiǎn)化了后續(xù)研究開(kāi)發(fā)的程序,為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供了原型,便于后續(xù)功能的開(kāi)發(fā)和創(chuàng)新課題的創(chuàng)建,具有便于理解,便于實(shí)用,簡(jiǎn)單,操作多樣化等特點(diǎn)。3課題意義隨著人們生活水平的不斷提高,目前,汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展速度很快,傳統(tǒng)的輪胎充氣設(shè)備不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的要求。研制與輪胎流水作業(yè)生產(chǎn)線配套的,機(jī)械化、自動(dòng)化、節(jié)能高效的充氣設(shè)備是現(xiàn)代化汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的實(shí)際問(wèn)題?;谏鲜鰞蓚€(gè)原因,我們有了研究基于單片機(jī)便攜式自動(dòng)控制充氣機(jī)這一課題的想法,便攜式自動(dòng)控制充氣機(jī)具有自動(dòng)充氣和放氣功能,氣壓檢測(cè)和氣壓預(yù)設(shè)功能,夜間照明、警示功能,體積非常小巧,性能高、無(wú)污染氣體排放,適合您的車(chē)輛出差、遠(yuǎn)行,是各車(chē)主攜帶的應(yīng)急必備工具。 本文介紹了在設(shè)計(jì)制作自動(dòng)充氣機(jī)中的工作成果和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。市面的充放氣機(jī)大都不是自動(dòng)的也不是氣壓可調(diào)的。隨著人們生活水平的提高,小汽車(chē)將成為家家戶戶必備的交通工具。再加上生活節(jié)奏的加快,時(shí)間已是最寶貴的東西。顯然市面上普通手動(dòng)控制的充氣機(jī),將滿足不了人們的需求,因此,我們就想到了做一件能夠自動(dòng)充放氣的充氣機(jī)。它能夠給人們?cè)谑褂眠^(guò)程中節(jié)省時(shí)間,同時(shí)又能夠很方便的使用。因?yàn)樗侨詣?dòng)的,所以只要把電源一安上,再設(shè)定你所需要?dú)鈮褐担蜁?huì)自動(dòng)地完成任務(wù)。并且在充/放氣完成之后將自動(dòng)停止。因此,研究一個(gè)能基于單片機(jī)自動(dòng)控制的自動(dòng)充/放氣機(jī)是很有必要的。下面將對(duì)自動(dòng)充氣機(jī)的設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)方案思路(主要是涉及單片機(jī)控制的部分)做詳細(xì)地介紹。2 文獻(xiàn)綜述(國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì))輪胎是安全性與可靠性要求都很高的重要部件。都必須依靠輪胎的各種獨(dú)特的功能。輪胎是起落架機(jī)輪的組成部分,具有氣墊式緩沖器的作用,主要用途是在輪胎是在高負(fù)荷、高速度下使用,其下沉率(一般為30 %35 %)汽車(chē)輪胎,短時(shí)間內(nèi)的溫升也非常高,胎圈及胎肩幾分鐘內(nèi)的溫升可達(dá)到150攝氏度左右,所以輪胎只限于短時(shí)間、間歇使用。而且所充氣體為空氣,這是因?yàn)榭諝馐嵌栊詺怏w,熱膨脹系數(shù)小,充空氣的輪胎內(nèi)的壓力及溫度變化較小,增加輪胎反應(yīng)的Q度,增強(qiáng)汽車(chē)避震效果,改善輪胎彈跳的狀況;充空氣輪胎磨擦系數(shù)較小,與地面的摩擦力減少,提高了效率,降低了燃料費(fèi),使輪胎上的胎壓均勻,起飛和降落過(guò)程中能更平穩(wěn)、更安全,而且空氣分子比氧氣分子體積大,故泄漏量少。 輪胎爆裂事故在國(guó)內(nèi)外均有發(fā)生,從網(wǎng)上查到的結(jié)果來(lái)看,我國(guó)的大約每年發(fā)生一起,因此對(duì)輪胎內(nèi)的壓力各航空公司都有嚴(yán)格地規(guī)定。胎壓過(guò)低會(huì)導(dǎo)致不正常磨損或輪胎內(nèi)部損傷;胎壓過(guò)高則會(huì)使得輪胎及輪胎圈較易受到不平路面的沖擊而變形,甚至?xí)?dǎo)致爆胎。 隨著我國(guó)航空事業(yè)不斷發(fā)展和軍事力量的不斷提升,我們國(guó)家的民用以及新型軍用的數(shù)量也在不斷的增加,給輪胎科學(xué)的、定量的安全充氣也擺在了我們的面前,如果能夠研發(fā)出準(zhǔn)確的滿足所有輪胎的自動(dòng)充氣設(shè)備,將會(huì)迎來(lái)大好的發(fā)展機(jī)遇。目前除少數(shù)幾個(gè)維修廠具有進(jìn)口的輪胎充氣裝置外,輪胎的充氣工作主要是沿用多年來(lái)的傳統(tǒng)方法使用冷氣瓶直接對(duì)接于輪胎的氣嘴如圖1,沒(méi)有采用先進(jìn)的壓力檢測(cè)和壓力控制技術(shù),需憑維修人員的操作經(jīng)驗(yàn)2 來(lái)確定充氣壓力,要達(dá)到輪胎額定壓力往往需經(jīng)過(guò)多次的充氣與測(cè)量過(guò)程,充氣時(shí)間長(zhǎng),勞動(dòng)強(qiáng)度大,且充氣氣壓不受控、不穩(wěn)定、不精確、可靠性差。由于充氣壓力由空氣瓶提供,系統(tǒng)壓力高,所以誤操作可能會(huì)引發(fā)安全事故。此外,手動(dòng)工作每次僅能對(duì)一個(gè)輪胎進(jìn)行充、放氣及泄漏檢測(cè),所以維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大,并且工作效率較低。 圖 1 傳統(tǒng)方法充氣 國(guó)外普遍采用自動(dòng)充氣檢測(cè)裝置完成輪胎的充氣以及檢漏工作。通過(guò)選擇不同的型號(hào)、輪胎參數(shù),一臺(tái)自動(dòng)充氣檢測(cè)裝置可同時(shí)完成多個(gè)輪胎的自動(dòng)充氣、放氣、循環(huán)檢測(cè)泄漏等工作如圖2,此外該裝置還能夠自動(dòng)打印報(bào)表。還有的通過(guò)檢測(cè)輪胎的壓力從而計(jì)算出的重量,從而確定型號(hào),給輪胎充氣。 3 研究?jī)?nèi)容主機(jī)的功能結(jié)構(gòu)隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的輪胎充氣工藝遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的要求。研制與輪胎流水作業(yè)生產(chǎn)線配套的,機(jī)械化、自動(dòng)化、節(jié)能高效的充氣設(shè)備是現(xiàn)代化汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的實(shí)際問(wèn)題。設(shè)備由本體臺(tái)架、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)等4部分組成。其中本體臺(tái)架又由工作臺(tái)、車(chē)輪傳送機(jī)構(gòu)、車(chē)輪定位機(jī)構(gòu)、車(chē)輪卡緊機(jī)構(gòu)、輪胎充氣裝置等5部分組成。圖2.1 快速輪胎充氣機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖工作原理本公開(kāi)了一種與現(xiàn)用打氣筒操作方式完全不同并裝有安全閥的新型式輪胎打氣機(jī)。它操作更省力、簡(jiǎn)便,工作效率提高,可避免輪胎打爆,適用于各種 輪胎打氣。其特點(diǎn)是:兩個(gè)氣筒內(nèi)各放置一特制活塞體,并由一根推桿連接兩活塞體,兩個(gè)氣筒的另一端,分別通過(guò)一個(gè)內(nèi)裝單向氣門(mén)的彎管與一個(gè)過(guò)渡裝氣筒密封 連接,在推桿的中點(diǎn)安裝一個(gè)固定軸及軸套,與操作桿下端的開(kāi)口滑頭相配合,過(guò)渡裝氣筒上裝設(shè)有安全閥。使用時(shí),在安全閥上設(shè)定輪胎的最大充氣量,翻開(kāi)并腳 踩踏板,前后扳動(dòng)手柄,當(dāng)安全閥排氣時(shí),即完成充氣。 課題設(shè)計(jì)要求 (1).最大鎖緊力:15000N;(2).下行速度:20mm/sec;(3).最大工作壓力:1Mpa;(4).總體尺寸:800X600X2000mm。4 研究方案4.1 總體方案圖5總體方案設(shè)計(jì)根據(jù)輪胎自動(dòng)充氣系統(tǒng)的功能和使用環(huán)境的分析,對(duì)輪胎自動(dòng)充氣系統(tǒng)提出以下要求: 可以在任何位置給輪胎充氣。 該裝置具有防水功能。 (3).最大鎖緊力:15000N;(4).下行速度:20mm/sec;(5).最大工作壓力:1Mpa;(6).總體尺寸:800X600X2000mm。7 方便觀察和操作。 由于輪胎自動(dòng)充氣系統(tǒng)要求可以在任何位置給輪胎充氣,這樣該系統(tǒng)就需要有獨(dú)立的氣源,而飛機(jī)輪胎使用的是空氣,那么這里使用的是瓶裝的空氣,為以防萬(wàn)一,對(duì)該充氣系統(tǒng)配備兩個(gè)空氣鋼瓶,一個(gè)是主氣瓶,另一個(gè)是備用氣瓶??梢韵氲娇諝馄吭谠摮錃庀到y(tǒng)中占的體積最大,為了方便安裝和移動(dòng)空氣瓶, 4.2 擬采取的技術(shù)措施設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)之前,必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。1)主機(jī)的概況:用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等;2)液壓系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作,動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何;3)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式,運(yùn)動(dòng)速度;4)各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì);5)對(duì)調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求;6)自動(dòng)化程序、操作控制方式的要求;7)對(duì)防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求;8)對(duì)效率、成本等方面的要求。4.3課題預(yù)計(jì)達(dá)到的目標(biāo)通過(guò)對(duì)市面上的相關(guān)同類(lèi)產(chǎn)品以及國(guó)內(nèi)外的各種專(zhuān)利進(jìn)行研究與分析,從使用的實(shí)用性,可行性,簡(jiǎn)易性出發(fā),以減少制造成本,降低售價(jià)且功能齊全,增加可利用性,滿足后續(xù)設(shè)計(jì)研發(fā)和創(chuàng)新的目的,設(shè)計(jì)一臺(tái)用于快速輪胎充氣機(jī),具有完整的結(jié)構(gòu)、功能。4.4技術(shù)難點(diǎn)1). 機(jī)械系統(tǒng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)是否準(zhǔn)確、精度是否合理;2)控制電路方面的靈敏度是否能達(dá)到理想值;5 進(jìn)度計(jì)劃2012.11 收集、研究資料;2012.12 開(kāi)題,擬訂總體設(shè)計(jì)方案;2013.1-2 修改、完善開(kāi)題報(bào)告;完成文獻(xiàn)翻譯;2013.2.13-2013.3.31 系統(tǒng)有關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算,繪制總裝配圖;2013.4.1-2013.4.15 繪制主要零件的零件施工圖;2013.4.16-2013.4.30 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),繪制接線原理圖;2013.5.1-2013.5.5 控制系統(tǒng)部分程序編寫(xiě);2013.5.6-2013.5.20 撰寫(xiě)設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū);2013.5.21-2013.5.25 修改及準(zhǔn)備答辯。參考文獻(xiàn)1 王世明 機(jī)床與液壓J上海海洋大學(xué)工程學(xué)院 1996,(08)2 楊華勇 周華 路甬祥 中國(guó)機(jī)械工程M浙江大學(xué) 2000,(12)3 楊爾莊 液壓氣動(dòng)與密封J 中國(guó)液壓氣動(dòng)密封件工業(yè)協(xié)會(huì) 1993,(04)4 范士娟 楊超 液壓與氣動(dòng)J 華東交通大學(xué),機(jī)電工程學(xué)院 2005,(08)5 司癸卯 李曉寧 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化J 長(zhǎng)安大學(xué)道路施工技術(shù)與裝備教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 2009,076 汪世益 方勇 滿忠偉 工程機(jī)械J 安徽工業(yè)學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2010,(09)7 楊爾莊國(guó)液壓氣動(dòng)技術(shù)的現(xiàn)狀及展望 M 液壓與氣動(dòng) 1998,(06)8 楊爾莊液壓技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)-液壓氣動(dòng)與密封,J 1998,(01)9 李運(yùn)華,史維祥流體動(dòng)力技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展 J 機(jī)械與液壓 1994,(04)10 曹秉剛,郭卵應(yīng),中野和夫,史維祥錐閥流場(chǎng)的邊界元J 1991,(02)11 章本照編著流體力學(xué)中的有限元法M 機(jī)械工業(yè)出版社 198612 H. Hanafusa, Design of electro-hydraulic servo system for articulated robot,Journal of the Japan Hydraulics and Pneumatics Society 13 7 1982 18.13 13H.B. Kuntze et al., On the model-based control of a hydraulic large range- robot, IFAC Robot Control 1991 207212.14 張立科 單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航M 人民郵電出版社,2004.15 李群芳 肖看單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)M清華大學(xué)出版社,2005.16 孫涵芳 MCS-96、51系列單片機(jī)原理及應(yīng)用M 北京航空航天大學(xué)出版社199417 南建輝 熊鳴 王軍茹 MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)例M 清華大學(xué)出版社,2004.18 劉文濤 單片機(jī)語(yǔ)言C51典型應(yīng)用設(shè)計(jì)M19 范風(fēng)強(qiáng),蘭嬋麗編著 單片機(jī)語(yǔ)言C51應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)集錦M20 李朝青主編 單片機(jī)&DSP外圍數(shù)字IC技術(shù)手冊(cè)M 21 李建忠.單片機(jī)原理及應(yīng)用M. 西安:電子科技大學(xué)出版社,2002.指導(dǎo)教師意見(jiàn) 指導(dǎo)教師簽名: 年 月 日開(kāi)題答辯小組意見(jiàn)1、論文選題:有理論意義;有工程背景;有實(shí)用價(jià)值;意義不大。2、論文的難度:偏高;適當(dāng);偏低。3、論文的工作量:偏大;適當(dāng);偏小。4、設(shè)計(jì)或研究方案的可行性:好;較好;一般;不可行。5、學(xué)生對(duì)文獻(xiàn)資料及課題的了解程度:好;較好;一般;較差。6、學(xué)生在論文選題報(bào)告中反映出的綜合能力和表達(dá)能力:好;較好;一般;較差。7、學(xué)生在論文選題報(bào)告中反映出的創(chuàng)新能力:好;較好;一般;較差。8、對(duì)論文選題報(bào)告的總體評(píng)價(jià):好;較好;一般;較差(在相應(yīng)的方塊內(nèi)作記號(hào)“”)建議結(jié)論評(píng)議小組組長(zhǎng)簽名:評(píng)議小組組員簽名: 年 月 日XX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)快速輪胎充氣機(jī)設(shè)計(jì)系 別:專(zhuān) 業(yè):學(xué) 生 姓 名:學(xué) 號(hào):設(shè)計(jì)(論文)題目:起 迄 日 期: 設(shè)計(jì)(論文)地點(diǎn):指 導(dǎo) 教 師:專(zhuān)業(yè)教研室負(fù)責(zé)人: 2013年 月 日摘 要本設(shè)計(jì)是通過(guò)對(duì)快速輪胎充氣機(jī)工作原理、工作的環(huán)境和工作的特點(diǎn)進(jìn)行分析,并結(jié)合實(shí)際,在進(jìn)行細(xì)致觀察后,對(duì)快速輪胎充氣機(jī)的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了設(shè)計(jì),對(duì)組成的各元件進(jìn)行了選型、計(jì)算和校核。關(guān)鍵詞:快速輪胎充氣機(jī),設(shè)計(jì),結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)39 AbstractThe design is based on metal nail-making machine working principle, the working environment and the working characteristics of the analysis, and combined with the practice, the careful observation, the metal nail-making machine structure of the overall design, the various parts of the selection, calculation and checking.Key Words: metal nail-making machine, design, structural design目 錄摘 要IAbstractII目 錄III第1章 概述61.1 輪胎充氣機(jī)發(fā)展概況61.2 液壓傳動(dòng)的工作原理及組成部分61.2.1 液壓傳動(dòng)的工作原理61.2.2 液壓傳動(dòng)的組成部分71.3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)71.4 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求81.4.1 設(shè)計(jì)步驟91.4.2 明確設(shè)計(jì)要求9第2章 快速輪胎充氣機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)102.1主機(jī)的功能結(jié)構(gòu)102.2 工作原理102.3課題設(shè)計(jì)要求11第3章 快速輪胎充氣機(jī)工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)123.1 液壓缸的主要主要參數(shù)123.2活塞桿強(qiáng)度計(jì)算123.3 液壓缸活塞的推力及拉力計(jì)算133.4活塞桿最大容許行程143.5液壓缸內(nèi)徑及壁厚的確定153.5.1液壓缸內(nèi)徑計(jì)算153.5.2液壓缸壁厚計(jì)算153.6液壓缸筒與缸底的連接計(jì)算163.7 缸體結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)173.7.1缸體端部連接結(jié)構(gòu)173.7.2缸體材料173.7.3缸體技術(shù)條件173.8 活塞結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)173.8.1活塞與活塞桿的聯(lián)接型式173.8.2活塞的密封183.8.3活塞的材料183.8.4活塞的技術(shù)要求183.9活塞桿結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)193.9.1端部結(jié)構(gòu)193.9.2端部尺寸193.9.3活塞桿結(jié)構(gòu)193.9.4活塞桿的技術(shù)要求193.10活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵203.10.1導(dǎo)向套203.10.2活塞桿的密封與防塵203.11 缸蓋的材料213.12 自動(dòng)定心裝置21第4章 快速輪胎充氣機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)234.1 機(jī)架的基本尺寸的確定234.2 架子材料的選擇確定235.3 主要梁的強(qiáng)度校核23第5章 快速輪胎充氣機(jī)電路控制設(shè)計(jì)265.1系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)265.2 總體設(shè)計(jì)流程265.3 單片機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì)275.4 氣壓檢測(cè)及A/D、D/A模塊的設(shè)計(jì)305.4.1氣壓檢測(cè)305.4.2方案選擇305.4.3電路設(shè)計(jì)與分析315.5 軟件設(shè)計(jì)335.5.1 A/D模塊軟件設(shè)計(jì)335.5.2 D/A模塊軟件設(shè)計(jì)35參考文獻(xiàn)36總 結(jié)38致 謝39第1章 概述1.1 輪胎充氣機(jī)發(fā)展概況隨著時(shí)代的發(fā)展,汽車(chē)已經(jīng)進(jìn)入了尋常百姓家,汽車(chē)工業(yè)也經(jīng)歷了有史以來(lái)最高速的發(fā)展期,同時(shí)也對(duì)汽車(chē)制造業(yè)提出了更高的要求??焖佥喬コ錃鈾C(jī)正是基于這樣的狀況下而產(chǎn)生的提高汽車(chē)輪胎裝配效率的一種新型工具。該課題的研究對(duì)于提高學(xué)生的工程能力,拓展生存空間有著非常重要的意義,以及為今后進(jìn)一步研究快速充氣機(jī)的研究做一個(gè)前期的準(zhǔn)備工作,具有重要的社會(huì)意義。自動(dòng)充氣機(jī)是通過(guò)微處理器和壓力傳感器自動(dòng)調(diào)節(jié)輪胎氣壓的尖端科技產(chǎn)品,一次性完成對(duì)輪胎的充氣/放氣/檢驗(yàn),精度高、速度快、經(jīng)久耐用、操作簡(jiǎn)單,帶給輪胎更好的保護(hù)。它的出現(xiàn)完全替代手動(dòng)氣壓表消除誤差、更好的保護(hù)輪胎。1.2 液壓傳動(dòng)的工作原理及組成部分1.2.1 液壓傳動(dòng)的工作原理 驅(qū)動(dòng)的液壓系統(tǒng),它由油箱、濾油器、液壓泵、溢流閥、開(kāi)停閥、節(jié)流閥、換向閥、液壓缸以及連接這些元件的油管組成。它的工作原理:液壓泵由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)后,從油箱中吸油。油液經(jīng)濾油器進(jìn)入液壓泵,當(dāng)它從泵中輸出進(jìn)入壓力管后,將換向閥手柄、開(kāi)停手柄方向往內(nèi)的狀態(tài)下,通過(guò)開(kāi)停閥、節(jié)流閥、換向閥進(jìn)入液壓缸左腔,推動(dòng)活塞和工作臺(tái)向右移動(dòng)。這時(shí),液壓缸右腔的油經(jīng)換向閥和回油管排回油箱。如果將換向閥手柄方向轉(zhuǎn)換成往外的狀態(tài)下,則壓力管中的油將經(jīng)過(guò)開(kāi)停閥、節(jié)流閥和換向閥進(jìn)入液壓缸右腔,推動(dòng)活塞和工作臺(tái)向左移動(dòng),并使液壓缸左腔的油經(jīng)換向閥和回油管排回油管。工作臺(tái)的移動(dòng)速度是由節(jié)流閥來(lái)調(diào)節(jié)的。當(dāng)節(jié)流閥開(kāi)大時(shí),進(jìn)入液壓缸的油液增多,工作臺(tái)的移動(dòng)速度增大;當(dāng)節(jié)流閥關(guān)小時(shí),工作臺(tái)的移動(dòng)速度減小。為了克服移動(dòng)工作臺(tái)時(shí)所受到的各種阻力,液壓缸必須產(chǎn)生一個(gè)足夠大的推力,這個(gè)推力是由液壓缸中的油液壓力產(chǎn)生的。要克服的阻力越大,缸中的油液壓力越高;反之壓力就越低。輸入液壓缸的油液是通過(guò)節(jié)流閥調(diào)節(jié)的,液壓泵輸出的多余的油液須經(jīng)溢流閥和回油管排回油箱,這只有在壓力支管中的油液壓力對(duì)溢流閥鋼球的作用力等于或略大于溢流閥中彈簧的預(yù)緊力時(shí),油液才能頂開(kāi)溢流閥中的鋼球流回油箱。所以,在系統(tǒng)中液壓泵出口處的油液壓力是由溢流閥決定的,它和缸中的油液壓力不一樣大。如果將開(kāi)停手柄方向轉(zhuǎn)換成往外的狀態(tài)下,壓力管中的油液將經(jīng)開(kāi)停閥和回油管排回油箱,不輸?shù)揭簤焊字腥ィ@時(shí)工作臺(tái)就停止運(yùn)動(dòng)。從上面的例子中可以得到:1) 動(dòng)是以液體作為工作介質(zhì)來(lái)傳遞動(dòng)力的。2)液壓傳動(dòng)用液體的壓力能來(lái)傳遞動(dòng)力,它與利用液體動(dòng)能的液力傳動(dòng)是不相同的。3)壓傳動(dòng)中的工作介質(zhì)是在受控制、受調(diào)節(jié)的狀態(tài)下進(jìn)行工作的,因此液壓傳動(dòng)和液壓控制常常難以截然分開(kāi)。1.2.2 液壓傳動(dòng)的組成部分液壓傳動(dòng)裝置主要由以下四部分組成:1)能源裝置把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成油液液壓能的裝置。最常見(jiàn)的形式就是液壓泵,它給液壓系統(tǒng)提供壓力油。2)執(zhí)行裝置把油液的液壓能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的裝置。它可以是作直線運(yùn)動(dòng)的液壓缸,也可以是作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的液壓馬達(dá)。3)制調(diào)節(jié)裝置對(duì)系統(tǒng)中油液壓力、流量或流動(dòng)方向進(jìn)行控制或調(diào)節(jié)的裝置。例如溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、開(kāi)停閥等。這些元件的不同組合形成了不同功能的液壓系統(tǒng)。4)輔助裝置上述三部分以外的其它裝置,例如油箱、濾油器、油管等。它們對(duì)保證系統(tǒng)正常工作也有重要作用。1.3 液壓傳動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)液壓傳動(dòng)有以下一些優(yōu)點(diǎn):1) 在同等的體積下,液壓裝置能比電氣裝置產(chǎn)生出更多的動(dòng)力,因?yàn)橐簤合到y(tǒng)中的壓力可以比電樞磁場(chǎng)中的磁力大出3040倍。在同等的功率下,液壓裝置的體積小,重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊。液壓馬達(dá)的體積和重量只有同等功率電動(dòng)機(jī)的12%左右。2) 液壓裝置工作比較平穩(wěn)。由于重量輕、慣性小、反應(yīng)快,液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)快速啟動(dòng)、制動(dòng)和頻繁的換向。液壓裝置的換向頻率,在實(shí)現(xiàn)往復(fù)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)500次/min,實(shí)現(xiàn)往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)時(shí)可達(dá)1000次/min。3) 液壓裝置能在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速(調(diào)速范圍可達(dá)2000),它還可以在運(yùn)行的過(guò)程中進(jìn)行調(diào)速。4) 液壓傳動(dòng)易于自動(dòng)化,這是因?yàn)樗鼘?duì)液體壓力、流量或流動(dòng)方向易于進(jìn)行調(diào)節(jié)或控制的緣故。當(dāng)將液壓控制和電氣控制、電子控制或氣動(dòng)控制結(jié)合起來(lái)使用時(shí),整個(gè)傳動(dòng)裝置能實(shí)現(xiàn)很復(fù)雜的順序動(dòng)作,接受遠(yuǎn)程控制。5) 液壓裝置易于實(shí)現(xiàn)過(guò)載保護(hù)。液壓缸和液壓馬達(dá)都能長(zhǎng)期在失速狀態(tài)下工作而不會(huì)過(guò)熱,這是電氣傳動(dòng)裝置和機(jī)械傳動(dòng)裝置無(wú)法辦到的。液壓件能自行潤(rùn)滑,使用壽命較長(zhǎng)。6) 由于液壓元件已實(shí)現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化,液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造和使用都比較方便。液壓元件的排列布置也具有較大的機(jī)動(dòng)性。7) 用液壓傳動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)直線運(yùn)動(dòng)遠(yuǎn)比用機(jī)械傳動(dòng)簡(jiǎn)單。液壓傳動(dòng)的缺點(diǎn)是:1) 液壓傳動(dòng)不能保證嚴(yán)格的傳動(dòng)化,這是由液壓油液的可壓縮性和泄漏等原因造成的。2) 液壓傳動(dòng)在工作過(guò)程中常有較多的能量損失(摩擦損失、泄漏損失等),長(zhǎng)距離傳動(dòng)時(shí)更是如此。3) 液壓傳動(dòng)對(duì)油溫變化比較敏感,它的工作穩(wěn)定性很易受到溫度的影響,因此它不宜在很高或很低的溫度條件下工作。4) 為了減少泄漏,液壓元件在制造精度上的要求較高,因此它的造價(jià)較貴,而且對(duì)油液的污染比較敏感。5) 液壓傳動(dòng)要求有單獨(dú)的能源。6) 液壓傳動(dòng)出現(xiàn)故障時(shí)不易找出原因??偟恼f(shuō)來(lái),液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是突出的,它的一些缺點(diǎn)有的現(xiàn)已大為改善,有的將隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而進(jìn)一步得到克服。1.4 液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與設(shè)計(jì)要求液壓傳動(dòng)系統(tǒng)是液壓機(jī)械的一個(gè)組成部分,液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要同主機(jī)的總體設(shè)計(jì)同時(shí)進(jìn)行。著手設(shè)計(jì)時(shí),必須從實(shí)際情況出發(fā),有機(jī)地結(jié)合各種傳動(dòng)形式,充分發(fā)揮液壓傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn),力求設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低、效率高、操作簡(jiǎn)單、維修方便的液壓傳動(dòng)系統(tǒng)。1.4.1 設(shè)計(jì)步驟液壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟并無(wú)嚴(yán)格的順序,各步驟間往往要相互穿插進(jìn)行。一般來(lái)說(shuō),在明確設(shè)計(jì)要求之后,大致按如下步驟進(jìn)行。1)確定液壓執(zhí)行元件的形式;2)進(jìn)行工況分析,確定系統(tǒng)的主要參數(shù);3)制定基本方案,擬定液壓系統(tǒng)原理圖;4)選擇液壓元件;5)液壓系統(tǒng)的性能驗(yàn)算;1.4.2 明確設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)要求是進(jìn)行每項(xiàng)工程設(shè)計(jì)的依據(jù)。在制定基本方案并進(jìn)一步著手液壓系統(tǒng)各部分設(shè)計(jì)之前,必須把設(shè)計(jì)要求以及與該設(shè)計(jì)內(nèi)容有關(guān)的其他方面了解清楚。1)主機(jī)的概況:用途、性能、工藝流程、作業(yè)環(huán)境、總體布局等;2)液壓系統(tǒng)要完成哪些動(dòng)作,動(dòng)作順序及彼此聯(lián)鎖關(guān)系如何;3)液壓驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)形式,運(yùn)動(dòng)速度;4)各動(dòng)作機(jī)構(gòu)的載荷大小及其性質(zhì);5)對(duì)調(diào)速范圍、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性、轉(zhuǎn)換精度等性能方面的要求;6)自動(dòng)化程序、操作控制方式的要求;7)對(duì)防塵、防爆、防寒、噪聲、安全可靠性的要求;8)對(duì)效率、成本等方面的要求。第2章 快速輪胎充氣機(jī)總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)2.1主機(jī)的功能結(jié)構(gòu)隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展,傳統(tǒng)的輪胎充氣工藝遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的要求。研制與輪胎流水作業(yè)生產(chǎn)線配套的,機(jī)械化、自動(dòng)化、節(jié)能高效的充氣設(shè)備是現(xiàn)代化汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的實(shí)際問(wèn)題。設(shè)備由本體臺(tái)架、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)等4部分組成。其中本體臺(tái)架又由工作臺(tái)、車(chē)輪傳送機(jī)構(gòu)、車(chē)輪定位機(jī)構(gòu)、車(chē)輪卡緊機(jī)構(gòu)、輪胎充氣裝置等5部分組成。圖2.1 快速輪胎充氣機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖2.2 工作原理本公開(kāi)了一種與現(xiàn)用打氣筒操作方式完全不同并裝有安全閥的新型式輪胎打氣機(jī)。它操作更省力、簡(jiǎn)便,工作效率提高,可避免輪胎打爆,適用于各種 輪胎打氣。其特點(diǎn)是:兩個(gè)氣筒內(nèi)各放置一特制活塞體,并由一根推桿連接兩活塞體,兩個(gè)氣筒的另一端,分別通過(guò)一個(gè)內(nèi)裝單向氣門(mén)的彎管與一個(gè)過(guò)渡裝氣筒密封 連接,在推桿的中點(diǎn)安裝一個(gè)固定軸及軸套,與操作桿下端的開(kāi)口滑頭相配合,過(guò)渡裝氣筒上裝設(shè)有安全閥。使用時(shí),在安全閥上設(shè)定輪胎的最大充氣量,翻開(kāi)并腳 踩踏板,前后扳動(dòng)手柄,當(dāng)安全閥排氣時(shí),即完成充氣。 2.3課題設(shè)計(jì)要求 (1).最大鎖緊力:15000N;(2).下行速度:20mm/sec;(3).最大工作壓力:1Mpa;(4).總體尺寸:800X600X2000mm。第3章 快速輪胎充氣機(jī)工作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)快速輪胎充氣機(jī)的工作機(jī)構(gòu)主要是通過(guò)液壓缸來(lái)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的。3.1 液壓缸的主要主要參數(shù)課題的主要技術(shù)要求:(1).最大鎖緊力:15000N;(2).下行速度:20mm/sec;(3).最大工作壓力:1Mpa;(4).總體尺寸:800X600X2000mm??爝M(jìn)時(shí)采用差動(dòng)聯(lián)接,并取無(wú)桿腔有效面積等于有桿腔有效面積的兩倍,即。為了防止在滑臺(tái)突然前沖,在回油路中裝有背壓閥,初選背壓。最大工作壓力:1Mpa;初選最大負(fù)載工進(jìn)階段的負(fù)載F=15000N,按此計(jì)算則 (3.4)液壓缸直徑由可知活塞桿直徑 按GB/T2348-1993將所計(jì)算的D與d值分別圓整到最相近的標(biāo)準(zhǔn)直徑,以便采用標(biāo)準(zhǔn)的密封裝置。圓整后得 按標(biāo)準(zhǔn)直徑算出 3.2活塞桿強(qiáng)度計(jì)算活塞桿在穩(wěn)定工作下,如果僅受軸向拉力或壓力載荷時(shí),便可以近似的采用直桿承受拉、壓載荷的簡(jiǎn)單強(qiáng)度計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算,活塞桿應(yīng)力 (3.5)或 (3.6)式中P活塞桿所受的軸向載荷 d活塞桿直徑 活塞桿制造材料的許用應(yīng)力根據(jù)以上公式可知液壓缸 可見(jiàn),活塞桿的強(qiáng)度均滿足要求。3.3 液壓缸活塞的推力及拉力計(jì)算液壓油作用在液壓缸活塞上的作用力P,對(duì)于一般單邊活塞桿液壓缸來(lái)說(shuō),當(dāng)活塞桿前進(jìn)時(shí)的推力: (3.7)當(dāng)活塞桿后退時(shí)的拉力: (3.8)當(dāng)活塞桿差動(dòng)前進(jìn)時(shí)(即活塞的兩側(cè)同時(shí)進(jìn)壓力相同的壓力油)的推力: (3.9)式中 D活塞直徑(即液壓缸內(nèi)徑)cm d活塞桿直徑 cm-液壓缸的工作壓力當(dāng)活塞桿前進(jìn)時(shí)的推力: 當(dāng)活塞桿后退時(shí)的拉力: 當(dāng)活塞桿差動(dòng)前進(jìn)時(shí)(即活塞的兩側(cè)同時(shí)進(jìn)壓力相同的壓力油)的推力: 液壓缸活塞的推力及拉力可以直接從附錄中的有關(guān)計(jì)算中查出;大部分也可以從機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表11-133中直接讀出。表11-133為活塞桿直徑d采用速度比計(jì)算得出,不同液壓缸直徑D和壓力下液壓缸活塞上的推力及拉力數(shù)值。圖3.1 液壓缸活塞的受力3.4活塞桿最大容許行程根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)表11-141和表11-142即可以概略的求出液壓缸的最大容許行程。兩個(gè)液壓缸均采用如圖固定自由模式進(jìn)行安裝。圖3.2 安裝型式簡(jiǎn)圖根據(jù)長(zhǎng)度公式 (3.12) (3.13)可知切斷液壓缸活塞桿計(jì)算長(zhǎng)度l和實(shí)際行程S分別為=52.54cm=52.54-6=46.5cm液壓缸活塞桿計(jì)算長(zhǎng)度l和實(shí)際行程S分別為=72.78-5.5=67.28cm 3.5液壓缸內(nèi)徑及壁厚的確定3.5.1液壓缸內(nèi)徑計(jì)算當(dāng)P和p已知,則液壓缸內(nèi)徑D可按公式得: (3.14)式中 P活塞桿上的總作用力,N p液壓油的工作壓力,KN液壓缸的內(nèi)徑為63mm。3.5.2液壓缸壁厚計(jì)算一般,低壓系統(tǒng)用的液壓缸都是薄壁缸,薄壁可用下式計(jì)算: (3.15)式中,缸壁厚度,m p液壓缸內(nèi)工作壓力,Pa 剛體材料的許用應(yīng)力 D液壓缸內(nèi)徑,cm當(dāng)額定壓力Pn16MPA時(shí),Pp=Pn150/100當(dāng)額定壓力Pn16MPA時(shí),Pp=Pn125/100 (3.16)缸體材料的抗拉強(qiáng)度,Pan安全系數(shù),一般可取n=5應(yīng)當(dāng)注意,當(dāng)計(jì)算出的液壓缸壁較薄時(shí),要按結(jié)構(gòu)需要適當(dāng)加厚。因此,根據(jù)上述公式可得,切斷液壓缸 液壓缸 故切斷液壓缸的壁厚為18mm,液壓缸的壁厚為15mm。關(guān)于液壓缸的安全系數(shù),在設(shè)計(jì)液壓缸時(shí)通常取n=5。但是這在比較平穩(wěn)的工作條件下,強(qiáng)度有些余量;相反,假如工作條件為動(dòng)載荷或沖擊壓力超過(guò)超耐壓力時(shí),有時(shí)會(huì)出現(xiàn)危險(xiǎn)狀態(tài)。因此合理的安全系數(shù),應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用條件選取。3.6液壓缸筒與缸底的連接計(jì)算缸體法蘭連接螺栓計(jì)算缸體與端部用法蘭連接或拉桿連接時(shí),螺栓或拉桿的強(qiáng)度計(jì)算如下:圖3.3 缸體聯(lián)接螺紋處的拉應(yīng)力 (3.17)螺紋處的剪應(yīng)力 (3.18)合成應(yīng)力 (3.19)式中 Z螺栓或拉桿的數(shù)量 材料為45鋼時(shí),=303.7 缸體結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)3.7.1缸體端部連接結(jié)構(gòu)采用簡(jiǎn)單的焊接形式,其特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,尺寸小,重量輕,使用廣泛。缸體焊接后可能變形,且內(nèi)徑不易加工。所以在加工時(shí)應(yīng)小心注意。主要用于活塞式液壓缸。3.7.2缸體材料液壓缸缸體的常用材料為20、35、45號(hào)無(wú)縫鋼管。因20號(hào)鋼的機(jī)械性能略低,且不能調(diào)質(zhì),應(yīng)用較少。當(dāng)缸筒與缸底、缸頭、管接頭或耳軸等件需要焊接時(shí),則應(yīng)采用焊接性能比較號(hào)的35號(hào)鋼,粗加工后調(diào)質(zhì)。一般情況下,均采用45號(hào)鋼,并應(yīng)調(diào)質(zhì)到241285HB。缸體毛坯可采用鍛鋼,鑄鐵或鑄鐵件。鑄剛可采用ZG35B等材料,鑄鐵可采用HT200HT350之間的幾個(gè)牌號(hào)或球墨鑄鐵。特殊情況可采用鋁合金等材料。3.7.3缸體技術(shù)條件a. 缸體內(nèi)徑采用H8、H9配合。表面粗糙度:當(dāng)活塞采用橡膠密封圈時(shí),Ra為0.10.4,當(dāng)活塞用活塞環(huán)密封時(shí),Ra為0.20.4。且均需衍磨。b. 熱處理:調(diào)質(zhì),硬度HB241285。c. 缸體內(nèi)徑D的圓度公差值可按9、10或11級(jí)精度選取,圓柱度公差值應(yīng)按8級(jí)精度選取。d. 缸體端面T的垂直度公差可按7級(jí)精度選取。e. 當(dāng)缸體與缸頭采用螺紋聯(lián)接時(shí),螺紋應(yīng)取為6級(jí)精度的公制螺紋。f. 當(dāng)缸體帶有耳環(huán)或銷(xiāo)軸時(shí),孔徑或軸徑的中心線對(duì)缸體內(nèi)孔軸線的垂直公差值應(yīng)按9級(jí)精度選取。g. 為了防止腐蝕和提高壽命,缸體內(nèi)表面應(yīng)鍍以厚度為3040的鉻層,鍍后進(jìn)行衍磨或拋光。3.8 活塞結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)3.8.1活塞與活塞桿的聯(lián)接型式表3.1 活塞與活塞桿的聯(lián)接型式聯(lián)接方式備注說(shuō)明整體聯(lián)接用于工作壓力較大而活塞直徑又較小的情況螺紋聯(lián)接常用的聯(lián)接方式半環(huán)聯(lián)接用于工作壓力、機(jī)械振動(dòng)較大的情況下這里采用螺紋聯(lián)接。3.8.2活塞的密封活塞與缸體的密封結(jié)構(gòu),隨工作壓力、環(huán)境溫度、介質(zhì)等條件的不同而不同。常用的密封結(jié)構(gòu)見(jiàn)下表表3.2常用的密封結(jié)構(gòu)密封形式備注說(shuō)明間隙密封用于低壓系統(tǒng)中的液壓缸活塞的密封活塞環(huán)密封適用于溫度變化范圍大,要求摩擦力小、壽命長(zhǎng)的活塞密封O型密封圈密封密封性能好,摩擦系數(shù)??;安裝空間小,廣泛用于固定密封和運(yùn)動(dòng)密封Y型密封圈密封用在20MPa下、往復(fù)運(yùn)動(dòng)速度較高的液壓缸密封結(jié)合本設(shè)計(jì)所需要求,采用O型密封圈密封比較合適。3.8.3活塞的材料液壓缸常用的活塞材料為耐磨鑄鐵、灰鑄鐵(HT300、HT350)、鋼及鋁合金等,這里采用45號(hào)鋼。3.8.4活塞的技術(shù)要求a. 活塞外徑D對(duì)內(nèi)孔的徑向跳動(dòng)公差值,按7、8級(jí)精度選取。b. 端面T對(duì)內(nèi)孔軸線的垂直度公差值,應(yīng)按7級(jí)精度選取。c. 外徑D的圓柱度公差值,按9、10或11級(jí)精度選取。圖3.3 活塞3.9活塞桿結(jié)構(gòu)材料設(shè)計(jì)3.9.1端部結(jié)構(gòu)活塞桿的端部結(jié)構(gòu)分為外螺紋、內(nèi)螺紋、單耳環(huán)、雙耳環(huán)、球頭、柱銷(xiāo)等多種形式。根據(jù)本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu),為了便于拆卸維護(hù),可選用內(nèi)螺紋結(jié)構(gòu)。3.9.2端部尺寸如圖,為內(nèi)螺紋聯(lián)接簡(jiǎn)圖。查表11-148,按照本設(shè)計(jì)要求,選用直徑螺距-螺紋長(zhǎng)=。圖3.2 螺紋聯(lián)接簡(jiǎn)圖3.9.3活塞桿結(jié)構(gòu)活塞桿有實(shí)心和空心兩種,如下圖。實(shí)心活塞桿的材料為35、45號(hào)鋼;空心活塞桿材料為35、45號(hào)無(wú)縫鋼管。本設(shè)計(jì)采用實(shí)心活塞桿,選用45號(hào)鋼。 圖3.3 空心活塞桿 圖3.4 實(shí)心活塞桿3.9.4活塞桿的技術(shù)要求a. 活塞桿的熱處理:粗加工后調(diào)質(zhì)到硬度為HB229285,必要時(shí),再經(jīng)過(guò)高頻淬火,硬度達(dá)HRC4555。在這里只需調(diào)質(zhì)到HB230即可。b. 活塞桿的圓度公差值,按911級(jí)精度選取。這里取10級(jí)精度。c. 活塞桿的圓柱度公差值,應(yīng)按8級(jí)精度選取。d. 活塞桿的徑向跳動(dòng)公差值,應(yīng)為0.01mm。e. 端面T的垂直度公差值,則應(yīng)按7級(jí)精度選取。f. 活塞桿上的螺紋,一般應(yīng)按6級(jí)精度加工(如載荷較小,機(jī)械振動(dòng)也較小時(shí),允許按7級(jí)或8級(jí)精度制造)。g. 活塞桿上工作表面的粗糙度為Ra0.63, 為了防止腐蝕和提高壽命,表面應(yīng)鍍以厚度約為40的鉻層,鍍后進(jìn)行衍磨或拋光。3.10活塞桿的導(dǎo)向、密封和防塵3.10.1導(dǎo)向套a. 導(dǎo)向套的導(dǎo)向方式、結(jié)構(gòu)表3.3 導(dǎo)向套的導(dǎo)向方式導(dǎo)向方式備注說(shuō)明缸蓋導(dǎo)向減少零件數(shù)量,裝配簡(jiǎn)單,磨損相對(duì)較快管通導(dǎo)套可利用壓力油潤(rùn)滑導(dǎo)向套,并使其處于密封狀態(tài)可拆導(dǎo)向套容易拆卸,便于維修。適用于工作條件惡劣、經(jīng)常更換導(dǎo)向套的場(chǎng)合球面導(dǎo)向套導(dǎo)向套自動(dòng)調(diào)整位置,磨損比較均勻本設(shè)計(jì)采用缸蓋導(dǎo)向。b. 導(dǎo)向套材料導(dǎo)向套的常用材料為鑄造青銅或耐磨鑄鐵。由于選用的是和缸蓋一體的導(dǎo)向套,所以材料和缸蓋也是相同的,都選用耐磨鑄鐵。c. 導(dǎo)向套的技術(shù)要求導(dǎo)向套的內(nèi)徑配合一般取為H8/f9,其表面粗糙度則為Ra0.631.25。3.10.2活塞桿的密封與防塵這里仍采用O型密封圈,材料選擇薄鋼片組合防塵圈,防塵圈與活塞桿的配合可按H9/f9選取。薄鋼片厚度為0.5mm。3.11 缸蓋的材料液壓缸的缸蓋可選用35、45號(hào)鍛鋼或ZG35、ZG45鑄鋼或HT200、HT300、HT350鑄鐵等材料。在這里選擇ZG45鑄鋼。缸蓋按9、10或11級(jí)精度選取。3.12 自動(dòng)定心裝置氣動(dòng)帶動(dòng)滑動(dòng)體,然后帶動(dòng)平行四邊形連桿體,氣缸上升或下降,實(shí)現(xiàn)平行四邊形連桿體松開(kāi)或擰緊。第4章 快速輪胎充氣機(jī)機(jī)架的設(shè)計(jì)4.1 機(jī)架的基本尺寸的確定機(jī)架是支撐及其所有附件的可移動(dòng)機(jī)構(gòu)。要保證拆裝方便、安全;重量要輕,便于移動(dòng);架子要有足夠的空間安裝。而且每個(gè)總成之間要考慮它們之間的協(xié)調(diào)關(guān)系??紤]到這些方面的因素后要確定的一些尺寸根據(jù)這些數(shù)據(jù),大概確定架子的長(zhǎng)高。這樣架子的地面的結(jié)構(gòu)就確定了。支撐的部件是支撐板,支撐板固定在支承軸上,支承軸安裝在機(jī)架上。為了使機(jī)架能夠方便移動(dòng),須在架子上裝輪子,因此在架子的4個(gè)側(cè)面通過(guò)螺栓各連接兩個(gè)輪子,使得架子和輪子連接牢固??拷D(zhuǎn)盤(pán)這端安裝有鎖止裝置,使得架子在任何位置都能停止固定。4.2 架子材料的選擇確定架子的結(jié)構(gòu)確定后,就需要準(zhǔn)備材料,買(mǎi)材料時(shí)要考慮鋼材的性能,同時(shí)也要考慮成本,再者還要考慮到其美觀,通過(guò)到市場(chǎng)調(diào)查分析后,臺(tái)架選用6060的方鋼和5050的角鋼組合制作。其規(guī)格如表一所示。受力比較小的底架就用50的角鋼制作,其他的受力大的轉(zhuǎn)架就用60的方鋼制作。在轉(zhuǎn)架與支撐板的固定處需要用軸連接。表5-1 鋼材的尺寸規(guī)格60605050橫截面圖長(zhǎng)度500567材料Q235Q2355.3 主要梁的強(qiáng)度校核估算支撐的質(zhì)量為25(250N),考慮到一些外在壓力,按照重量為600N進(jìn)行校核。支承軸160,查機(jī)械工程材料 P105頁(yè)表5-2得,Q235鋼材的屈服強(qiáng)度 b =375460MPa,取 b=375 MP a解:和軸一樣建立如圖所示的坐標(biāo)系。以軸心為x軸,垂直上平面的直線為y軸,一端點(diǎn)為圓點(diǎn)建立如圖6.1所示的平面直角坐標(biāo)系。因?yàn)椋篎RD =600N ,把RDE從D點(diǎn)移到E后的受力情況如圖6.1所示。圖5.1得到一個(gè)F和一個(gè)力矩M=FabLbe=6000.300NM=180 Nm計(jì)算軸的集慣性矩Ip和抗彎截面系數(shù)Wz,因?yàn)椴牧虾洼S的是一樣的,所以 b=375 MP a , Ip=y2dA =10.16cm4; W= Ip/y max=6773.688410-6m3 所以 max= M max / W=180/(6773.6910-6)P a=0.26MP a也設(shè)安全系數(shù):K=5故:K max=50.26MP a=1.5 MP a b=375 MP a因此:也可以做出結(jié)論轉(zhuǎn)架在安全系數(shù)為5的情況下也是安全的。所以可以進(jìn)行制作。解:以軸心為x軸,垂直上平面的直線為y軸,一端點(diǎn)為圓點(diǎn)建立如圖2.2.1所示的平面直角坐標(biāo)系。軸的受力分析。軸的軸心受力簡(jiǎn)圖如圖2.2.1-b所示。通過(guò)受力圖可以明顯看出軸的最大彎矩是在BE點(diǎn)之間。把F從C點(diǎn)移到B 后的受力情況如圖2.2.1- b 所示。得到一個(gè)F和一個(gè)力矩M=FLbe=6000.3NM=180 Nm因?yàn)椋篎ba+Fde=2F=1200N由于軸的受力完全對(duì)稱(chēng),故Fba=Fde=F=600NB點(diǎn)和F點(diǎn)的彎矩為:MB=WF=FbaLde+M=6000.01+180 Nm=601.8Nm 受力情況如圖2.2.1所示. 計(jì)算軸的極慣性矩Ip 和抗彎截面系數(shù)Wz因?yàn)椴牧虾洼S的是一樣的,所以 b=375 MP a , Ip=y2dA =10.16cm4; W= Ip/y max=6773.688410-6m3 所以 max= M max / W=305/(6773.6910-6)P a=0.45MP a也設(shè)安全系數(shù):K=5故:K max=50.45 MP a=2.25 MP a b=375 MP a因此:也可以做出結(jié)論轉(zhuǎn)架在安全系數(shù)為5的情況下也是安全的。所以可以進(jìn)行制作。第5章 快速輪胎充氣機(jī)電路控制設(shè)計(jì)5.1系統(tǒng)分析與設(shè)計(jì)總體設(shè)計(jì)思路1:首先由壓力傳感器將檢測(cè)到的車(chē)輪胎內(nèi)部的當(dāng)前氣壓參數(shù), 傳輸?shù)侥?數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC0832的一路模擬信號(hào)通道,轉(zhuǎn)換出八路數(shù)字信號(hào)傳給單片機(jī)AT89S52,接著單片機(jī)把計(jì)算氣壓值送給LCD1602并讓它顯示當(dāng)前氣壓值。然后鍵盤(pán)輸入我們需要的氣壓值,經(jīng)單片機(jī)AT89S52鍵盤(pán)掃描程序讀出鍵值,并在LCD1602上顯示出來(lái),接著通過(guò)控制核心(單片機(jī))比較當(dāng)前氣壓值與輸入的氣壓值:如果輸入值大于當(dāng)前氣壓值時(shí),通過(guò)單片機(jī)發(fā)出一個(gè)控制命令驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作,開(kāi)始充氣,在充氣的同時(shí)繼續(xù)對(duì)氣壓進(jìn)行采樣,當(dāng)兩個(gè)值相等時(shí),中斷驅(qū)動(dòng)電路,停止充氣;而如果當(dāng)前氣壓值大于輸入值時(shí),單片機(jī)發(fā)送控制命令到電磁閥驅(qū)動(dòng)器,開(kāi)通電磁閥,放氣開(kāi)始,與此同時(shí)仍然進(jìn)行氣壓采樣,當(dāng)兩值相等時(shí),電磁閥斷開(kāi),停止放氣。在夜間,特別是在有車(chē)輛行駛的路邊加氣時(shí),我們有照明燈和警示燈,通過(guò)特殊功能鍵可使照明燈發(fā)光工作或警示燈發(fā)出警示信號(hào),給使用者的操作帶來(lái)方便,避免發(fā)生交通事故。5.2 總體設(shè)計(jì)流程本設(shè)計(jì)以AT89S52單片機(jī)為核心,對(duì)所有的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。將掃描到的鍵盤(pán)輸入值在LCD1602上顯示,并運(yùn)用ADC0832對(duì)氣壓傳感器采集到的模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換,并將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。同時(shí)用LCD1602來(lái)顯示外部采集到的氣壓值。如果檢測(cè)到的氣壓值小于設(shè)定的氣壓值,則單片機(jī)控制充氣工作,若檢測(cè)到的氣壓值大于設(shè)定的氣壓值,則TLV5616對(duì)單片機(jī)處理好的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換再將轉(zhuǎn)換好的模擬信號(hào)傳送給電磁閥,電磁閥隨著放氣的進(jìn)行,電磁閥的閥門(mén)慢慢變小,放氣的速度也隨著減慢,這樣可以減小誤差。系統(tǒng)的總流程圖如圖2-1所示比較相等初始化電流采樣(壓力傳感器)AD轉(zhuǎn)換單片機(jī)LCD顯示鍵盤(pán)掃描驅(qū)動(dòng)電機(jī)充氣電磁閥放氣停止電機(jī)相等大于小于是是否否圖2-1 總體流程圖5.3 單片機(jī)控制模塊的設(shè)計(jì)方案一:采用AT89S52 8位單片機(jī)AT89S523是美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓,高性能CMOS8位單片機(jī),片內(nèi)含8kbytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和256bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn),與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容,片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元,功能強(qiáng)大AT89S52單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。AT89S52有40個(gè)引腳,32個(gè)外部雙向輸入/輸出(I/O)端口,同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口,3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口,2個(gè)讀寫(xiě)口線,AT89S52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程,也可以在線編程。其將通用的微處理器和Flash存儲(chǔ)器結(jié)合在一起,特別是可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash存儲(chǔ)器可有效地降低開(kāi)發(fā)成本。AT89S52主要功能特性:1、兼容MCS51指令系統(tǒng) 2、8k可反復(fù)擦寫(xiě)(1000次)Flash ROM3、32個(gè)雙向I/O口等。此單片機(jī)是小型電子產(chǎn)品普遍采用的微控芯片,性價(jià)比高。在控制領(lǐng)域應(yīng)用也比較普遍。方案二:采用高檔高位機(jī)凌陽(yáng)的61單片機(jī)凌陽(yáng)的16位單片機(jī)就是為適應(yīng)這種發(fā)展而設(shè)計(jì)的。它的CPU內(nèi)核采用凌陽(yáng)最新推出的nSP(Microcontroller and Signal Processor)16位微處理器芯片(以下簡(jiǎn)稱(chēng)nSP)。圍繞nSP所形成的16位nSP系列單片機(jī)(以下簡(jiǎn)稱(chēng)nSP家族)采用的是模塊式集成結(jié)構(gòu),它以nSP內(nèi)核為中心集成不同規(guī)模的ROM、RAM和功能豐富的各種外設(shè)接口部件。具有以下等性能 : 16位nSP微處理器; 工作電壓(CPU) VDD為2.43.6V (I/O) VDDH為2.45.5V CPU時(shí)鐘:0.32MHz49.152MHz ; 內(nèi)置2K字SRAM;內(nèi)置32K FLASH;使用凌陽(yáng)音頻編碼SACM_S240方式(2.4K位/秒),能容納210秒的語(yǔ)音數(shù)據(jù); 32位通用可編程輸入/輸出端口; 7通道10位電壓模-數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)和單通道聲音模-數(shù)轉(zhuǎn)換器; 此類(lèi)單片機(jī)功能更強(qiáng),但是價(jià)格比較昂貴。綜合本設(shè)計(jì)所要實(shí)現(xiàn)的各部分功能!僅需一片AT89S52單片機(jī)就可以滿足設(shè)計(jì)的需要,因此采用AT89S52作為主控芯片。為了使電路更加緊湊,外部引線更加少,需合理設(shè)計(jì)整個(gè)系統(tǒng)的原理圖2,以便硬件規(guī)劃與設(shè)計(jì)。硬件總電路圖如圖3-1所示圖3-1 硬件總體布局整個(gè)系統(tǒng)的控制核心是AT89S52,因此對(duì)單片機(jī)的資源要合理分配與利用。單片機(jī)的IO口資源分配。表3-1 IO口分配鍵盤(pán)控制模塊P0.0-P0.7設(shè)置比較的氣壓值氣壓采集模塊P2.4-P2.7通過(guò)ADC0832采集氣壓電機(jī)模塊(充氣)P3.3控制電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)電磁閥(放氣)P2.1-P2.3通過(guò)TLV5616控制電磁閥LCD模塊P1.0-P1.7LCD數(shù)據(jù)P3.0-P3.2LCD控制信號(hào)照明燈控制P3.4控制燈的亮滅 在自動(dòng)充氣機(jī)中的各個(gè)部分,并不是每一個(gè)部分都用到了單片機(jī)的控制。由于本文研究的是單片機(jī)在自動(dòng)充氣機(jī)中應(yīng)用,因此,對(duì)于沒(méi)有用到單片機(jī)的部分就不做過(guò)多的闡述,主要針對(duì)有用到單片機(jī)的重要部分做詳細(xì)地闡述。在自動(dòng)充氣機(jī)中的氣壓檢測(cè)及模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、顯示模塊、鍵盤(pán)輸入模塊和照明報(bào)警模塊都是由單片機(jī)來(lái)控制,下面將對(duì)這四個(gè)模塊的設(shè)計(jì)做詳細(xì)介紹。5.4 氣壓檢測(cè)及A/D、D/A模塊的設(shè)計(jì)5.4.1氣壓檢測(cè)通過(guò)壓力傳感器檢測(cè)輪胎當(dāng)前的氣壓參數(shù)并經(jīng)由ADC0832傳給單片機(jī),由單片機(jī)給LCD1602送數(shù)據(jù),讓其顯示當(dāng)前的輪胎氣壓值。5.4.2方案選擇方案一:采用ADC08098路8位AD轉(zhuǎn)換器,即分辨率8位,采樣頻率,數(shù)據(jù)并行傳輸,可對(duì)8路信號(hào)進(jìn)行分時(shí)采樣。多用于對(duì)多路信號(hào)進(jìn)行采樣的設(shè)計(jì)中。軟件編程比較簡(jiǎn)單,ADC0809芯片有28條引腳,采用雙列直插式封裝,因此對(duì)它的硬件接線比較麻煩,同時(shí)也會(huì)加大硬件設(shè)計(jì)難度。方案二:采用ADC0832 ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片,其最高分辨可達(dá)256級(jí),可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用,使得芯片的模擬電壓輸入在05V之間。8位2路AD轉(zhuǎn)換器即8位分辨率、采樣頻率、數(shù)據(jù)串行傳輸。此轉(zhuǎn)換器一般用于對(duì)少數(shù)信號(hào)進(jìn)行采樣的電路中。外部只有8個(gè)引腳,連線簡(jiǎn)單方便,但是相對(duì)而言軟件編程稍微復(fù)雜一點(diǎn)。方案三:采用TLV5616 12位轉(zhuǎn)換器。TLV5616是一個(gè)12位電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC),帶有靈活的4線串行接口,可以無(wú)縫連接TMS320、SPI、QSPI和Microwire串行口。數(shù)字電源和模擬電源分別供電,電壓范圍2.75.5V。輸出緩沖是2倍增益rail-to-rail輸出放大器,輸出放大器是AB類(lèi)以提高穩(wěn)定性和減少建立時(shí)間。rail-to-rail輸出和關(guān)電方式非常適宜單電源、電池供電應(yīng)用。通過(guò)控制字可以優(yōu)化建立時(shí)間和功耗比。精度高,數(shù)據(jù)是串行傳輸?shù)?。只?個(gè)引腳便于接線,軟件編程簡(jiǎn)單。方案四:采用DAC0832 8位轉(zhuǎn)換器。DAC0832是采樣頻率為八位的D/A轉(zhuǎn)換芯片,集成電路內(nèi)有兩級(jí)輸入寄存器,使DAC0832芯片具備雙緩沖、單緩沖和直通三種輸入方式,以便適于各種電路的需要(如要求多路D/A異步輸入、同步轉(zhuǎn)換等)。數(shù)據(jù)是進(jìn)行并行傳輸,是以電流的形式輸出。有14個(gè)引腳,硬件連線較煩。軟件編程簡(jiǎn)單。但是使用它并需外加外部轉(zhuǎn)換電路將電流轉(zhuǎn)換成電壓。從軟件和硬件制作的角度考慮,采用8引腳的ADC0832對(duì)采集到的氣壓值進(jìn)行AD轉(zhuǎn)化。采用TLV5616對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行DA轉(zhuǎn)化。5.4.3電路設(shè)計(jì)與分析ADC0832 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8 位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小,兼容性強(qiáng),性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛(ài)好者及企業(yè)歡迎,目前已經(jīng)有很高的普及率。學(xué)習(xí)并使用ADC083可以使我們了解A/D轉(zhuǎn)換器的原理,有助于我們對(duì)單片機(jī)技術(shù)水平的提高。 1、ADC0832 具有以下5個(gè)特點(diǎn): 8位分辨率; 雙通道A/D轉(zhuǎn)換; 輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容; 5V電源供電時(shí)輸入電壓在05V之間; 工作頻率為250KHZ,轉(zhuǎn)換時(shí)間為32S; 其引腳電路圖如圖4-1所示圖4-1 ADC0832引腳圖芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32S,具有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn),以減少數(shù)據(jù)誤差,轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片使能輸入,使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過(guò)DI數(shù)據(jù)輸入端,可以輕易地實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。 正常情況下ADC0832與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線,分別是CS、CLK、DO、DI(如圖4-1)。但由于DO端與DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效且與單片機(jī)的接口是雙向的,所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。 當(dāng)ADC0832未工作時(shí)其CS輸入端應(yīng)為高電平,此時(shí)芯片處于禁用狀態(tài),CLK和DO/DI的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí),須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作,同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端CLK輸入時(shí)鐘脈沖,DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。在第1個(gè)時(shí)鐘脈沖的下降沿之前DI端必須是高電平,表示啟始信號(hào)。在第2、3個(gè)脈沖下降沿之前DI端應(yīng)輸入2位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能。當(dāng)此2位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時(shí),只對(duì)CH0進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時(shí),只對(duì)CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時(shí),將CH0作為正輸入端IN+,CH1作為負(fù)輸入端IN-進(jìn)行輸入。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“0”、“1”時(shí),將CH0作為負(fù)輸入端IN-,CH1作為正輸入端IN+進(jìn)行輸入。到第3個(gè)脈沖的下降沿之后DI端的輸入電平就失去輸入作用,此后DO/DI端則開(kāi)始利用數(shù)據(jù)輸出DO進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個(gè)脈沖的下降沿開(kāi)始由DO端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位DATA7,隨后每一個(gè)脈沖的下降沿DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù)DATA0,一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是從此位開(kāi)始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù),即從第11個(gè)字節(jié)的下降沿輸出DATD0。隨后輸出8位數(shù)據(jù),到第19個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成,也標(biāo)志著一次A/D轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將CS置高電平禁用芯片,直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。在本設(shè)計(jì)中,我們只用到了一個(gè)CH0轉(zhuǎn)換口。故本設(shè)計(jì)的DO/DI兩端口的數(shù)據(jù)應(yīng)為“1”、“0”。分別用P2.1和P2.2口控制。CPU向TLV5616發(fā)送的串行數(shù)據(jù)每幀為16位,其中高4位為控制位,低12位為轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù),高位在前,低位在后。VREF為參考電壓輸入端(系統(tǒng)中接運(yùn)放1的輸出),VOUT是電壓輸出端。片內(nèi)有一個(gè)2倍的輸出放大器,其轉(zhuǎn)換關(guān)系為: VOUT2VREFDi4096VREF參考電壓的范圍為0V-3.5V。所以我在設(shè)計(jì)時(shí)參考電壓的選擇是外接一個(gè)上拉電阻可選電壓為0V-5V。這樣可以方便選擇參考電壓。為硬件調(diào)試打下好的基礎(chǔ)。其與單片機(jī)的接口如圖4-2所示。圖 4-2 TLV5616引腳接線5.5 軟件設(shè)計(jì)5.5.1 A/D模塊軟件設(shè)計(jì)A/D模塊的軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖4-3所示圖4-3 AD轉(zhuǎn)換流程其程序5如下:uchar adc0832(uchar channel) /讀ADC0832函數(shù),采集并返回uint dat2=0;uchar ndat=0,i=0,j;if(channel=0)channel=2; if(channel=1)channel=3; /通道選擇.AD_CS=0;_nop_(); /拉低CS端,AD片選DI=1;_nop_(); /在第一個(gè)脈沖下降之前 DI 必須是高電平,表示啟始信號(hào)SCK=1;_nop_(); SCK=0;_nop_();SCK=1; DI=channel&0x1;_nop_();/在第二和第三個(gè)脈沖下降之前 DI 輸入兩位表示通道SCK=0;_nop_(); SCK=1; DI=(channel1)&0x1;_nop_(); SCK=0; /寫(xiě)命令完成,DI失去輸入作用DI=1;_nop_(); dat2=0;for(i=0;i8;i+) /讀出8字節(jié)數(shù)據(jù)dat2|=DO;SCK=1;_nop_();SCK=0;_nop_();dat2=1;if(i=7)dat2|=DO;for(i=0;i8;i+)j=0;j=j|DO;SCK=1;_nop_();SCK=0;_nop_(); j=j7;ndat=ndat|j;if(i=1;AD_CS=1;SCK=0;DO=1;dat2=8;dat2|=ndat;return(dat2); /返回?cái)?shù)據(jù) A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)處理過(guò)程是用采樣兩次數(shù)據(jù)對(duì)比的方法。第一次數(shù)據(jù)采集是使用正向存儲(chǔ)的方式,就是高位在前低位在后。而第二次則是反向存儲(chǔ)的方法。低位在前,高位在后,所以在做數(shù)據(jù)對(duì)比時(shí),必須把第二次數(shù)據(jù)反過(guò)來(lái)。當(dāng)測(cè)得的兩次數(shù)值是一樣的時(shí)候,則返回?cái)?shù)值,若不一樣則再次進(jìn)行測(cè)試。這樣就保證了測(cè)得的值的準(zhǔn)確性。5.5.2 D/A模塊軟件設(shè)計(jì)D/A轉(zhuǎn)換模塊是采用是TLV5616。對(duì)數(shù)值進(jìn)行D/A轉(zhuǎn)換。其主要程序如下:void spiwrite(int temp)/寫(xiě)數(shù)據(jù)uint i;setcs(0);for(i=0;i16;i+)pindin=(bit)(temp&0x8000);setsclk(1);temp=1;nnop(1);setsclk(0);nnop(1);setcs(1);TLV5616的控制僅靠數(shù)據(jù)的第14,15位。所以一般情況下寫(xiě)控制和數(shù)據(jù)是同時(shí)進(jìn)行的。這樣的程序就簡(jiǎn)潔了。TLV5616的數(shù)據(jù)傳送是串行發(fā)送的,因此對(duì)時(shí)序的要求很?chē)?yán),要嚴(yán)格按照時(shí)序來(lái)發(fā)送。參考文獻(xiàn)1 王世明 機(jī)床與液壓J上海海洋大學(xué)工程學(xué)院 1996,(08)2 楊華勇 周華 路甬祥 中國(guó)機(jī)械工程M浙江大學(xué) 2000,(12)3 楊爾莊 液壓氣動(dòng)與密封J 中國(guó)液壓氣動(dòng)密封件工業(yè)協(xié)會(huì) 1993,(04)4 范士娟 楊超 液壓與氣動(dòng)J 華東交通大學(xué),機(jī)電工程學(xué)院 2005,(08)5 司癸卯 李曉寧 筑路機(jī)械與施工機(jī)械化J 長(zhǎng)安大學(xué)道路施工技術(shù)與裝備教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 2009,076 汪世益 方勇 滿忠偉 工程機(jī)械J 安徽工業(yè)學(xué)機(jī)械工程學(xué)院 2010,(09)7 楊爾莊國(guó)液壓氣動(dòng)技術(shù)的現(xiàn)狀及展望 M 液壓與氣動(dòng) 1998,(06)8 楊爾莊液壓技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)-液壓氣動(dòng)與密封,J 1998,(01)9 李運(yùn)華,史維祥流體動(dòng)力技術(shù)的現(xiàn)狀與發(fā)展 J 機(jī)械與液壓 1994,(04)10 曹秉剛,郭卵應(yīng),中野和夫,史維祥錐閥流場(chǎng)的邊界元J 1991,(02)11 章本照編著流體力學(xué)中的有限元法M 機(jī)械工業(yè)出版社 198612 H. Hanafusa, Design of electro-hydraulic servo system for articulated robot,Journal of the Japan Hydraulics and Pneumatics Society 13 7 1982 18.13 13H.B. Kuntze et al., On the model-based control of a hydraulic large range- robot, IFAC Robot Control 1991 207212.14 張立科 單片機(jī)典型模塊設(shè)計(jì)實(shí)例導(dǎo)航M 人民郵電出版社,2004.15 李群芳 肖看單片機(jī)原理、接口及應(yīng)用嵌入式系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)M清華大學(xué)出版社,2005.16 孫涵芳 MCS-96、51系列單片機(jī)原理及應(yīng)用M 北京航空航天大學(xué)出版社199417 南建輝 熊鳴 王軍茹 MCS-51單片機(jī)原理及應(yīng)用實(shí)例M 清華大學(xué)出版社,2004.18 劉文濤 單片機(jī)語(yǔ)言C51典型應(yīng)用設(shè)計(jì)M19 范風(fēng)強(qiáng),蘭嬋麗編著 單片機(jī)語(yǔ)言C51應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)集錦M20 李朝青主編 單片機(jī)&DSP外圍數(shù)字IC技術(shù)手冊(cè)M 21 李建忠.單片機(jī)原理及應(yīng)用M. 西安:電子科技大學(xué)出版社,2002.總 結(jié)時(shí)間過(guò)得真快,轉(zhuǎn)眼間XX個(gè)月的畢業(yè)論文設(shè)計(jì)就要結(jié)束了。由于基礎(chǔ)薄弱,設(shè)計(jì)起來(lái)很困難,剛拿到課題時(shí)找資料是第一大難關(guān),那時(shí)腦子里一片紊亂,無(wú)從下手,記得當(dāng)時(shí)在圖書(shū)館呆了幾個(gè)下午,挑了好多的書(shū),但總是無(wú)法把那些片段串聯(lián)成一個(gè)方案,后來(lái)通過(guò)老師和同學(xué)們的幫忙,漸漸有了頭緒,確定了方案,正式著手設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)時(shí)只有拿著書(shū)本慢慢學(xué),參考書(shū)本,經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的摸索和學(xué)習(xí),把原本不清楚的東西都學(xué)會(huì)了,在這期間走過(guò)彎路,不知所措,經(jīng)過(guò)指導(dǎo)老師俞老師細(xì)心的講解加上自己的努力,同學(xué)的幫助,終于完成了設(shè)計(jì)。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我以前學(xué)過(guò)的理論知識(shí)起到了很好的回顧作用,以前在校學(xué)習(xí)時(shí)不夠清楚如何應(yīng)用所學(xué)知識(shí),對(duì)所學(xué)的課程不能很好的融會(huì)貫通。以前我們每學(xué)期都會(huì)有一些各個(gè)科目的課程設(shè)計(jì),但那樣的設(shè)計(jì)都會(huì)在老師的不斷提醒下完成,這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)就有所不同,它需要自己去查找資料,自己拿出方案,找出設(shè)計(jì)的突破口,經(jīng)過(guò)一個(gè)月左右的努力,這次設(shè)計(jì)才有了一個(gè)明確的思路。參考書(shū)本,經(jīng)過(guò)兩個(gè)月的摸索和學(xué)習(xí),把原本不清楚的東西都學(xué)會(huì)了,在這期間走過(guò)彎路,不知所措,經(jīng)過(guò)指導(dǎo)老師俞老師細(xì)心的講解加上自己的努力,同學(xué)的幫助,終于完成了設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)中遇到很多困難卻令我難忘,特別在用AUTO CAD制圖在繪制液壓原理圖時(shí),由于對(duì)AUTO CAD軟件應(yīng)用不熟練,還得邊翻書(shū)自學(xué)邊畫(huà)圖,畫(huà)一張簡(jiǎn)單的圖往往要花上幾天的時(shí)間,還要將畫(huà)好的原理圖復(fù)制到WORD中,進(jìn)行排版。雖然麻煩,但這次課程設(shè)計(jì)使我對(duì)AUTO CAD軟件有了進(jìn)一步的了解,并能較為熟練的應(yīng)用它。通過(guò)本次設(shè)計(jì),我對(duì)液壓方面的知識(shí)有了更深一步的了解,也進(jìn)一步掌握了各類(lèi)液壓元件的功能以及經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的故障。為以后的工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。我們即將步入社會(huì),我們面臨的將會(huì)是更多的困難和挑戰(zhàn),只要我們努力學(xué)習(xí),勇于實(shí)踐,勤學(xué)好問(wèn),就會(huì)懂得以前不明白或不十分明白的道理,就會(huì)很快地成長(zhǎng)和成熟起來(lái),我也相信,憑著我自強(qiáng)不息,勇于拼搏的精神,定能很快 適應(yīng)這個(gè)多變的社會(huì),充分發(fā)揮長(zhǎng)處,朝我的方向不斷前進(jìn),前進(jìn),再前進(jìn)! 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)就有所不同,它需要自己去查找資料,自己拿出方案,找出設(shè)計(jì)的突破口,經(jīng)過(guò)一個(gè)月左右的努力,這次設(shè)計(jì)才有了一個(gè)明確的思路??傊?,通過(guò)這次畢業(yè)
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