小轿车后备箱开启结构设计

江西科技学院毕业设计（论文） 小轿车后备箱开启结构的设计小轿车后备箱开启结构的设计目录第一章 引言1 1.1课题的来源与研究的目的和意义1 1.2本课题研究的内容3 1.3小轿车后备箱开启机构的发展现状4 1.4气压传动的基础知识4第二章 小轿车后备箱开启机构总体结构的设计5 2.1小轿车后备箱开启机构的总体方案图6 2.2小轿车后备箱开启机构的总体设计7 2.2.1确定后备箱开启结构参数的原则7 2.2.2确定后备箱开启结构结构参数的内容8 2.2.3后备箱开启结构主要参数的确定8 2.2.4后备箱开启结构间距8 2.3气弹簧的选型计算9 2.3.1缸体壁厚的计算9 2.3.2缸底厚度的计算10 2.3.3缸筒发生完全塑性变形的压力计算10 2.3.4缸筒径向变形计算11 2.3.5活塞杆强度的计算11 2.3.6 管路的设计12 第三章 负载图和速度图12 第四章 各主要零部件强度的校核12 4.1活塞杆的强度校核12结 论13致 谢14参考文献15摘要 随着科技和社会的发展和进步，各种各样的小轿车将会陆续出现在公路上面，与此同时，由于旅行或者搬家的原因，将一些常用物品放在小轿车后备箱里面也越来越频繁，如果小轿车后备箱的开启机构出现故障，最基本的就是严重影响了汽车的外观，严重的导致汽车后备箱不能够自动关闭，特别是过不了安检。在以前，我国对这种现状的重视程度还是不够，即在交通工具上有自带的检修工具，但这对于难度大点的检修工作就带来困难，例如活塞磨损严重失效，类似这种情况，如果发生故障，根本就不能够检修，而且这种现状存在着许多不和谐因素，更使小轿车在便利至于也存在着一定的缺陷，而如果能够设计出耐用且易维修的后备箱开启机构，即使随着时间的推移，小轿车的后备箱开启机构发生了故障，驾驶人员也能够很经常对小轿车进行检修，将会大大提高汽车的使用年限和外观美，给人们一个安全、放心的驾驶环境。本次设计是关于小轿车后备箱开启机构的设计，通过对传统的小轿车后备箱开启机构进行了改进和优化，对它的机械结构进行设计，使得此种类型的小轿车后备箱开启结构的使用范围更广泛，更加灵活，并且对今后的选型设计工作有一定的参考价值。关键词：小轿车；开启机构；驾驶环境；参考I Abstract For a lot of special places, like the risk is very big, or we are difficult to reach, such as disarm bombs, unknown corresponding domains such as detection, probing deep of more dangerous situation usually need to implement the robot.Its a main part of robot for micro pedipulator, walking robots and more than six feet, compared to the Eight Legged Robot, because of strong bearing capacity, good stability, which the meritss is simple construction, So, a large number of researchers around the world, start .This paper mainly to the four bar mechanism as the main execution elements to design of micro walking the whole scheme of the four bar mechanism. Its principle is diagonal synchronization, leg activity by the structure of the crank rocker, front leg movements around the same, it detailed performance curve characteristics of the connecting rod,when the curve trajectory diagonal straight line segment, the robot is stationary, the motion trajectory when the diagonal curve is slanting line do the walking. Keywords：Manufacturing ,Location, Clamping, Process 江西科技学院毕业设计（论文） 小轿车后备箱开启结构的设计第一章 绪 论1.1 课题的来源与研究的目的和意义 由于气压工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有，一些专业知识是必不可少的。但是过度的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新技术的进步和整个块的技术，提高外部条件变化的适应能力。封闭的专业知识的太狭隘，考虑的问题太特殊，在工作中协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。气压工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的气压产品。在未来，新产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。机器能完成人的手和脚，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任务。现代气压工程气压和气压设备创造出更多、更精美的越来越复杂，很多幻想成为过去的现实。人类现在能成为天空的上游和宇宙，潜入海洋，数十亿光年的密切观察，细胞和分子。电子计算机硬件和软件，人类的新兴科学已经开始加强，并部分代替人脑科学，这是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的作用，但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹。人类智慧的增长并没有减少手的效果，而是要求越来越精致，手工制作，更复杂的工作，从而促进手功能。又一方面实践促进人脑智力。在人类的进化过程中，以及在每个人的成长过程中，大脑和手是互相促进和平行进化。 大脑和手之间的人工智能和气压工程的近似关系，唯一不同的是，智能硬件还需要使用气压制造。在过去，各种气压离不开人类的操作和控制，反应速度和运算精度的进化是非常缓慢的大脑和神经系统，人工智能将消除这种限制。相互促进，计算机科学和气压工程进展之间的平行，将在更高层次的新一轮发展的开始使气压工程。在第十九世纪，气压工程的知识总量仍然是有限的，大学在欧洲，它与一般的土木工程是一门综合性的学科，称为土木工程，下半场的第十九个世纪成为一门独立的学科。在第二十世纪，随着气压工程和知识增长的发展开始分解，气压工程专业，有分支机构。在第二十世纪中期趋势分解，在时间之前和之后的第二次世界大战结束时达到的峰值。由于气压工程的知识总量已经远远从个人掌握所有，一些专业是必不可少的。但是过度的专业知识使分割，视野狭隘，可以查看和统筹大局和全球工程和技术交流，缩小范围，新技术的进步和整个块的技术，外部条件变化的适应能力差。封闭的专业知识的专家太狭，考虑的问题太特殊，在工作协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。综合职业分化和发展知识循环过程的合成，是合理和必要的。从不同的专业和专业知识的专家，也有综合的知识了解不够，看看其他学科和项目作为一个整体，从而形成一种相互强烈的集体工作。综合和专业水平。有气压工程全面而专业的冲突；在综合性工程技术也有综合和专业问题。在人类所有的知识，包括社会科学，自然科学和工程技术，有一个更高的水平，更广泛的综合性和专业性的问题。1.2 本课题研究的内容 本次设计主要针对小轿车后备箱开启机构进行设计，从小轿车后备箱开启机构的整体方案出发，然后具体细化出具体内部结构，其具体内部结构主要包括以下几个方面：（1）到图书馆里查阅大量相关知识的资料，搜集出各类小轿车后备箱开启机构的原理及结构，挑选相关内容记录并学习。（2）分析小轿车后备箱开启机构的结构与参数。（3）确定设计总体方案。（4）确定具体设计方案。（5）小轿车后备箱开启机构的三维图的绘制、CAD装配图、零件图的绘制。（6）说明书的编制与整理。1.3 小轿车后备箱开启机构的发展现状当今社会，随着机械和气压工业的蓬勃发展，各行各业的机械设备也在不断地更新，不断地完善，小轿车后备箱开启机构同样在发展着，传统的小轿车后备箱开启机构是采用固定的方式，这样工作效率低，且维修困难，不适合大批量的检修汽车的场合。现代小轿车后备箱开启机构是用来代替传统的小轿车后备箱开启机构的一种新型的小轿车后备箱开启机构。随着机械行业的大发展，小轿车后备箱开启机构的使用也越来越广泛。如果使用传统的临时的固定式小轿车后备箱开启机构的的话，不但难于安装，而且满足不了高品质高价位的小轿车的配置要求。所以使用一个专用的小轿车后备箱开启机构已成为发展趋势。小轿车后备箱开启机构的产品图片如图1-1所示：图1-11.4 气压传动的基础知识广泛的气压工程和多方位的服务领域都需要气压系统的支持，在各行各业，特别是工程机械领域，气弹簧的使用非常广泛，几乎无处不在。传统的气压传动形式已经不能够满足当今越来越快的工业脚步的进展，迫切需要气压系统进行更新换代处理，从而来满足当今社会气压工业发展的需要。总之，现代气压工程有五个业务领域：能源气压的开发和交付，用于生产各种产品的气压开发和交付，在各种气压服务的开发和交付，以及家庭和个人生活中的应用提供了各种气压的发展，气压臂的开发和交付。水利工程的理论基础的建立和发展。例如，在工程力学、流体动力学流体和压力的研究；金属和非金属材料性能的研究，材料科学与工程中的应用；热生成热力学，传导和开关；各种气压部件的研究有不同的功能，工作原理，结构，和气压原理和气压零件的科学设计计算；研究金属和非金属成型和金属切削加工技术和非技术等。研究，并开发新的气压产品，不断改进现有产品和生产新一代气压产品来满足当前和未来的需求设计。气压产品包括：规划和实施生产设施；生产调度生产计划的发展和实施的准备；制造工艺；设计和制造工具，模具和材料定额；确定工作定额；组织加工，装配，测试和包装运输；产品质量的有效控制。气压机制造企业的经营管理。气压系统的气压部件通常是由许多独特的形状组合，精密零件的加工工艺复杂的产品。一个单件、小批量的生产量，而且在批量，大批量生产，直到。销售目标在所有行业和个人，家庭。还卖的社会经济条件影响下，可能会出现大的波动。因此，气压元件制造企业的管理和经营特别复杂，和生产管理的研究，规划和管理等企业都开始在气压行业。气压产品的应用。这包括选择，排序，检查，安装，调整，操作，维护，修理和用于各种工业和成套气压设备的气压改造，气压产品保证长期使用的可靠性和经济。气压产品的应用。这包括选择，排序，检查，安装，调整，操作，维护，修理和改造各种工业用气压及成套气压设备，气压产品，保证长期使用的可靠性和经济性。第二章 小轿车后备箱开启机构总体结构的设计2.1 小轿车后备箱开启机构的总体方案图小轿车后备箱开启机构一般常见于小轿车的后备箱内部，当人们需要在小轿车后备箱里面放置一些物品的时候，可以通过钥匙打开小轿车后备箱，然后在摩擦阻力很小的情况下，小轿车后备箱盖会随着人手的上升而缓缓上升。当人们把物品放进小轿车后备箱后，只需要轻轻地往下盖上后备箱盖子，小轿车后备箱就能够缓缓地下降直到后备箱关闭。其总体方案图如下图2-1所示： 2-1 小轿车后备箱开启机构总体方案图2.2.小轿车后备箱开启机构的总体设计2.2.1 确定后备箱开启结构参数的原则： 1、要满足配套设备的相关要求； 2、与小轿车后备箱开启机构的工作方式相适应； 3、结构紧凑，人操作方便； 4、小轿车后备箱开启机构的工作稳定性好。2.2.2 确定小轿车后备箱开启结构参数的内容： 1、确定正常工作条件下，小轿车后备箱开启机构与相应设备的位置关系； 2、确定小轿车后备箱开启机构总体与主要部件的布置与尺寸。2.2.3 小轿车后备箱开启机构主要尺寸的确定： 1、小轿车后备箱开启机构高度 小轿车后备箱开启机构最小高度为：Hm=700m 小轿车后备箱开启机构最大高度为：Hn=900m 2、小轿车后备箱开启机构伸缩比 小轿车后备箱开启机构的伸缩比指最大与最小小轿车后备箱开启机构高度之比值为：代入数据得m=2。2.2.4小轿车后备箱开启机构间距： 所谓小轿车后备箱开启机构间距，就是相邻两后备箱开启机构中心线间的距离。按下式计算：bc=Bm+nC3；式中：bc小轿车后备箱开启机构间距（小轿车后备箱开启机构中心距）；Bm每架小轿车后备箱开启机构总长度；C3相邻小轿车后备箱开启机构之间的间隙；n每架所包含的组架的组数或框架数； 小轿车后备箱开启机构间距bc要根据小轿车后备箱开启机构型式来确定，本次设计取小轿车后备箱开启机构的中心距为1.4m。2.4气弹簧的选型计算气弹簧的设计计算： 由于气压执行元件与主机结构有着直接关系，因此气弹簧的主要尺寸包括缸筒内径D、活塞杆直径d和缸筒长度L。 表3.1 气弹簧工作压力与活塞杆直径气弹簧工作压力p/MPa7推荐活塞杆直径d(0.50.55)D(0.60.7)D0.7D 强度校核的项目包括缸筒壁厚、活塞杆直径d和缸盖固定螺栓的直径ds。 当D/10时为薄壁，按下式校核:式中，D-缸筒内径；当D/10时为厚壁，按下式校核:2.活塞杆直径d式中，F活塞杆上的作用力；活塞杆材料的许用应力，= b/1.4。3.缸盖固定螺栓直径ds式中，F活塞杆上的作用力；k螺纹拧紧定螺栓个数；螺栓材料的许用应力，= s/（1.222.5），s为材料的屈服点。活塞杆材料的许用应力，= b/1.4。2.4.1缸体壁厚的计算：按薄壁筒计算： 按中等壁厚计算：按厚壁筒计算：缸体材料许用应力；b/n；b缸体材料的抗拉强度。对于45钢正火处理，b580Mpa；n安全系数；一般取3.55；强度系数；对于无缝钢管1；c计入管壁公差及侵蚀的附加壁厚；一般按标准圆整缸体外圆值；D缸体内径(mm); 2.4.2缸底厚度的计算：平形无油孔：;平形有油孔：d0 油口直径(mm)；2.4.3缸筒发生完全塑性变形的压力计算:式中：Ppl缸筒发生完全塑性变形的压力；s缸体材料的屈服强度。对于45钢正火处理，s340Mpa；D1缸体外径2.4.4缸筒径向变形计算:式中：D 缸体材料在试验压力下的变形量；E缸体材料弹性模数；对于钢材E2.1105Mpa；缸体材料的泊松系数；对于钢材0.3；2.4.5活塞杆强度的计算:活塞杆强度计算公式为：d1 活塞杆危险截面直径；2.4.5 管路的设计: 各元件间连接管道的规格按原件接口尺寸决定，气弹簧则按输入、排出的最大流量计算。由于气压泵具体选定之后气弹簧在各个阶段的进、出流量已与原定数值不同，所以要重新计算，如下表所示。油液在压油管中的流速取3m/min，d2=2mm=9.3mm油液在吸油管中的流速取1m/min,d2=2mm=11.3mm 两个气管都按GB/T2351-2005选用外径15mm、内径12mm的软管。流量、速度快进工进快退输入流量L/minq1=(A1qp)/(A1-A2)=(19.63x6)/(19.63-10.01)=12.24q1=0.5q1=qp=6排出流量L/minq2=(A2q1)/A1=(10.01x12.24)/19.63=6.24q2=(A2q1)/A1=(0.5x10.01)/19.63=0.25q2=(A1q1)/A2=(19.63x6)/10.01=11.76第三章 负载图和速度图查相关表格可知，气弹簧的工作效率=0.9，可以得到以下计算公式：启动：F=Ffj=880N;F=F/=1160/0.9 N=1289 N;加速：F=Ffd+Fg=580+493.20=1073.20 N;F=F/=1073.20/0.9=1193 N;快进：F=Ffd=290 N;F=F/=580/0.9=645 N;工进：F=Ffd+Fw=580+3183=3763 N;F=F/=3763/0.9=4182 N;快退：F=Ffd=290N;F=F/=580/0.9=645 N; 根据工况负载F及行程S，绘制负载图（根据工进速度V1，快进速度V2确定下图）：结 论到如今，毕业设计总算接近尾声了，通过这次对于小轿车后备箱开启机构的设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度，本文所设计的是小轿车后备箱开启机构的设计，通过初期的方案的制定，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。致 谢 时间过得很快，论文总算完成了，我的心里感到特别高兴和激动，在这里，我打心里向我的导师和同学们表示衷心的感谢！因为有了老师的谆谆教导，才让我学到了很多知识和做人的道理，由衷地感谢我亲爱的老师，您不仅在学术上对我精心指导，在生活上面也给予我无微不至的关怀支持和理解，在我的生命中给予的灵感，所以我才能顺利地完成大学阶段的学业，也学到了很多有用的知识，同时我的生活中的也有了一个明确的目标。知道想要什么，不再是过去的那个爱玩的我了。导师严谨的治学态度，创新的学术风格，认真负责，无私奉献，宽容豁达的教学态度都是我们应该学习和提倡的。通过近半年的设计计算，查找各类小轿车后备箱开启机构的相关资料，论文终于完成了，我感到非常兴奋和高兴。虽然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因为我是怎么想的，这是我付出的汗水获得的成果，是我在大学四年的知识和反映。四年的学习和生活，不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的个人能力，更重要的是来自老师和同学的潜移默化让我学到很多有用的知识，在这里，谢谢老师以及所有关心我和帮助我的人，谢谢大家。参考文献1张福学编著.小轿车后备箱开启机构的应用.北京：电子工业出版社，2000。2何发昌著，邵远编著.小轿车后备箱开启机构的原理.北京：高等教育出版社，1996。3张利平著. 实用技术速查手册. 北京：化学工业出版社，2006.12。4李宝仁著. 气动技术低成本综合自动化. 北京：机械工业出版社，1999.9。5宋学义著. 小轿车后备箱开启机构速查手册. 北京：机械工业出版社，1995.3。6陈奎生著. 气与气压传动. 武汉：武汉理工大学出版社，2008.5。7SMC（中国）有限公司. 小轿车后备箱开启机构实用技术. 北京：机械工业出版社，2003.108徐文灿著. 小轿车后备箱开启机构系统设计. 北京：机械工业出版社，1995。9曾孔庚.小轿车后备箱开启机构的发展趋势. 小轿车后备箱开启机构技术与应用论坛。10高微,杨中平,赵荣飞等.小轿车后备箱开启机构结构优化设计. 机械设计与制造2006.1。11孙兵,赵斌,施永辉.小轿车后备箱开启机构的研制. 中国期刊全文数据库。12马光,申桂英.工业小轿车后备箱开启机构的现状及发展趋势. 中国期刊全文数据库2002年。13李如松.小轿车后备箱开启机构的应用现状与展望. 中国期刊全文数据库1994年第4期。14李明.小轿车后备箱开启机构设计.制造技术与机床2005年第7期。15李杜莉，武洪恩，刘志海.小轿车后备箱开启机构的运动学分析. 煤矿机械2007年2月16Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space.11