油压减震器试验台传动设计

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油压减振器分类
• 从不同的角度出发，可以把液压系统分成不同的形式。 • （1）按油液的循环方式，液压系统可分为开式系统和闭式系统。开式系统 是指液压泵从油箱吸油，油经各种控制阀后，驱动液压执行元件，回油再 经过换向阀回油箱。这种系统结构较为简单，可以发挥油箱的散热、沉淀 杂质作用，但因油液常与空气接触，使空气易于渗入系统，导致机构运动 不平稳等后果。开式系统油箱大，油泵自吸性能好。闭式系统中，液压泵 的进油管直接与执行元件的回油管相连，工作液体在系统的管路中进行封 闭循环。其结构紧凑，与空气接触机会少，空气不易渗入系统，故传动较 平稳。工作机构的变速和换向靠调节泵或马达的变量机构实现，避免了开 式系统换向过程中所出现的液压冲击和能量损失。但闭式系统较开式系统 复杂，因无油箱，油液的散热和过滤条件较差。为补偿系统中的泄漏，通 常需要一个小流量的补油泵和油箱。由于单杆双作用油缸大小腔流量不等， 在工作过程中会使功率利用下降，所以闭式系统中的执行元件一般为液压 马达。 • （2）按系统中液压泵的数目，可分为单泵系统，双泵系统和多泵系统。 • （3）按所用液压泵形式的不同，可分为定量泵系统和变量泵系统。变量泵 的优点是在调节范围之内，可以充分利用发动机的功率，但其结构和制造 工艺复杂，成本高，可分为手动变量、尽可能控变量、伺服变量、压力补 偿变量、恒压变量、液压变量等多种方式。
• 油压减振器试验台是检验油压减振器性能的专用设备，为设计、
制造及检修减振器的路、段、企业不可缺少。我国自50年代末设 计制造了带油压减振器的202型客车转向架以后，油压减振器的 使用范围不断扩大，品种增多，不仅新造客车用，而且内燃机车、 电力机车上也用；不仅有国产的垂向、横向减振器，也有国外的 减振器，如波兰减振器、KONI减振器、DISPEN减振器、 SACHS减振器等。为了检测新造及检修后的油压减振器性能， 必须要有相应的检测手段—— 即油压减振器试验台。我国自60 年代初即由四方车辆研究所研制了试验台，现在我国修、造减振 器的单位几乎全配备了这类试验台。 • 随着我国实施铁路实施“跨越式”发展战略，铁路快速进入 高速发展时期，油压减振器作为机车行装置中重要的部件之一， 必须具备适应有效地保证高速列车的运行平稳与安全的性能。在 “高速”这个系统工程中，除了要研制性能优良、与机车车辆匹 配的减振器之外，具有性能先进、精度较高的检测手段也是必不 可少的 。
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传动方案的设计
• (1) 输入轴Ⅰ通过皮带轮 和发动机相连，轴上连 接齿轮。 • (2) 轴ⅡZ4和输入轴 ⅠZ2啮合时，它们一起 旋 转，轴Ⅲ输出一个转 速；轴ⅡZ3和输入Z1啮 合时，它们一起旋转， 轴Ⅲ输出另一个转速。 • (3)轴ⅣZ7和输入轴 ⅠZ2啮合时，它们一起 旋 转，轴Ⅴ输出一个 转速。
来自百度文库
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本次设计的背景
• 背景：随着社会的不断发展，人们对汽车 的要求也越来越高。包括有汽车的动力性、 经济性、制动性、操纵稳定性、平顺性、通 过性等性能的要求。减震器是安装在车体与 负重轮之间的一个阻尼元件，其作用是衰减 车体的振动并阻止共振情况下车体振幅的无 限增大，能减小车体振动的振幅和振动次数， 因而能延长弹性元件的疲劳寿命和提高人乘 车的舒适性[8].长期以来，人们对汽车的平顺 性一直都在研究，在技术上也有重大的改进。 减震器是改善汽车平顺性的最好途径。
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油压减振器及试验台的作用
减振器的作用
试验台的作用
顾名思义就 是阻尼振动， 已达到舒适性 和操纵稳定性 的目的。
就是检测减振 器是否符合设 计和车辆调试 标准，以判断 减振器的质量 状况。
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油压减振器试验台的现状及发展状况
L/O/G/O
油压减震器 试验台传动 系统设计
课题来源
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本课题来源于常州科兴铁路装备有限公司，该公司长期为 各个铁路段提供油压减震器新造和维修，因此具有一定的实用 价值。铁路机车车辆在速度大于140km/h时，油压减震器是重 要的装备。选用性能良好的减震器能大大提高车辆运行平稳性， 提高车辆运行品质，尤其在高速列车上，油压减震器是必不可 少的部件。本试验台采用变频无极调速，闭环转速控制，通过 曲柄连杆机构产生正弦激励来实现油压减震器各项性能的测试。 整个测试过程完全自动化，操作只需选定减震器的型号和测试 项目即可。测试启动后，电脑将智能化地完成用户所选定的各 项测试任务，并记录下测试数据及曲线，供分析及打印测试报 告。试验台可分别对垂向和横向减震器进行试验，最大负荷 30KN，最大安装尺寸垂向为650mm，横向为1200mm，可用 于国内已有的各种型号油压减震器。
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本次设计的意义
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油压减振器是轨道交通车辆走行机构的重要部 件之一，其性能优劣直接影响到行车的安全性和舒 适性。由于铁路的提速和城市轨道交通的迅速发展， 凸显出对高性能油压减振器的需求，但国内生产的 油压减振器还不能满足这种需求，这种状况是由于 减振器试验设备落后造成的[10]。为了尽快改变这种 现状，铁道部在近年来引进、消化国外先进技术的 基础上，结合油压减震器产品技术条件的修改，对 原有标准TB/T2229-1991进行了全面的修订，编制 了新的试验台验收标准TB/T2229-2004。因此，设 计油压减振器试验台就具有十分重要的实际意义
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齿轮传动的特点
• 瞬时传动比（两齿轮瞬时角速度之比）恒定；传动 功率范围大；效率高（η=0.92-0.98）；寿命长；结 构紧凑。工作可靠性高；传递空间位置两轴间的运 动以及功率和速度适用范围广等。但齿轮传动的制 造和安装精度要求高，低精度的齿轮会产生有害的 冲击、噪声和震动；不适用于远距离传动。 • 适用场合： • 齿轮传动具有承载能力大、效率高、允许速度高、 尺寸紧凑、寿命长等特点，因此在传动装置中一般 应首先采用齿轮传动。由于斜齿圆柱齿轮传动的承 载能力和平稳性比直齿圆柱齿轮传动好，故在高速 级胡要求传动平稳的场合，常采用圆柱齿轮传动。
M3
完成总装配图和规定的零部 件图。撰写毕业设计说明书， 完成全部研究工作和毕业论 文。
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带传动特点
• 传动带具有良好的弹性，能够缓和冲击，吸收震动因此传动平 稳，无噪声；传动带与带轮是通过摩擦力传递运动和动力的。 因此过载时，传动带再轮缘上会打滑，从而可以避免其他零件 的损坏，起到安全保护的作用。但传动效率低，带的使用寿命 短，轴、轴承承受的压力较大；结构简单、制造和安装精度要 求低，使用维护方便；适宜用在两轴中心距较大的场合，但外 廓尺寸较大。 • 适用场合： • 带传动具有传动平稳、吸震等特点，且能起过载保护的作用。 但由于它是靠摩擦力来工作的，再传递同样功率的情况下，但 带速较低时，传动结构尺寸较大。为了减小带传动的结构尺寸， 应将其布置在高速级。
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油压减振器试验台的组成及种类
• 减振器试验台一般有液压伺服式和机械 式两种。 • 液压式主要由液压伺服系统、控制器、 数据采集系统、工控机、作动缸、软件和机 器框架组成。 • 机械式主要由曲柄滑块机构、伺服电机 （或电机+变频调速）、控制器、数据采集 系统、工控机、软件和机器框架组成。
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课题将要解决的问题
总体熟悉课题涉及到的基础 知识，弄清油压减震器的结 构、分类、工作原理、作用、 主要技术参数、特点等等。 M1
油压减震器特性分析，影响减 震器特性的主要因素。写开题 报告。
M2
M4 机车车辆减震器试验台传动系 统设计，计算总功率和转速， 传动系统动力和运动参数设计
传动方案设计图
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电动机的选择
• (1)选择电动机的类型和结构形式 • 工业上一般采用三相交流电动机。而且Y系列三相交流电动机 由于具有结构简单、价格低廉、维护方便等优点。油压减震器 试验台传动系统对电动机的转动惯量和启动力矩的要求较小， 故选用Y系列三相异步交流电动机。 • (2)确定电动机的转速 • 电动机的同步转速越高，外形尺寸就越小，价格越低。在一般 机械中，应用的最多的是同步转速为1500或1000r/min的电动 机。根据要求电动机的额定转速为1450r/min故选用同步转速 1500r/min的电动机。 • (3)确定电动机的功率和型号 • 电动机所需功率Pd=15KW额定转速n=1450r/min • 查表16-1 9（1） 得电动机型号为Y160L—4 • 满载转速Nm=1460r/min • 机座中心高：160mm • 电动机总长：645mm • 电机主轴伸出段长：110mm
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油压减振器分类
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（4）按向执行元件供油方式的不同，可分为串联系统和并联系统。串联系 统中，上一个执行元件的回油即为下一个执行元件的进油，每通过一个执行 元件压力就要降低一次。在串联系统中，当主泵向多路阀控制的各执行元件 供油时，只要液压泵的出口压力足够，便可以实现各执行元件的运动的复合。 但由于执行元件的压力是叠加的，所以克服外载能力将随执行元件数量的增 加而降低。 并联系统中，当一台液压泵向一组执行元件供油时，进入各执行元件的流量 只是液压泵输出流量的一部分。流量的分配随各件上外载荷的不同而变化， 首先进入外载荷较小的执行元件，只有当各执行元件上外载荷相等时，才能 实现同时动作。 此外，还有新型油压减振器，新型油压减振器包括一系悬挂用垂向油压减振 器，二系悬挂用垂向、横向和抗蛇行油压减振器，以及用于连接车体并驱动 制动单元的耦合减振器。 全液压传动机械性能的优劣，主要取决于液压系统性能的好坏，包括所用元 件质量优劣，基本回路是否恰当等。系统性能的好坏，除满足使用功能要求 外，应从液压系统的效率、功率利用、调速范围和微调特性、振动和噪声以 及系统的安装和调试是否方便可靠等方面进行。 现代工程机械几乎都采用了液压系统，并且与电子系统、计算机控制技术结 合，成为现代工程机械的重要组成部分。
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蜗杆传动特点
• 传动比大、结构紧凑、工作平稳；但传动效率低尤 其在低速时，其效率更低，且蜗杆尺寸大，成本高。 • 适用场合； • 常用于中小功率、间歇工作或要求自锁的场合。为 了提高传动效率、减小蜗杆传动尺寸。通常将其布 置在高速级。 • 此外开式齿轮传动由于润滑条件差和工作环境恶劣， 磨损快，寿命短，故应将其布置在低速级。锥齿轮 传动，当其尺寸太大时，加工困难，因此将其布置 在高速级并限制传动比，以控制其结构尺寸。
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设计目标要求
1 按规定格式撰写文献综述、开题报告。
建立模型，完成总装配图和规定的零部件图
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撰写毕业设计说明书，完成全部研究工作和 毕业论文
通过毕业论文答辩。
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油压减振器
油压减振器分类 油压减振器的作用 油压减振器试验台的现状及发展状况 油压减振器试验台的组成及种类 本次设计的背景、目的意义及要解决的问题
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链传动特点
• 链传动是具有中间挠性体的啮合传动，有以下优点：没有弹性 滑动和打滑；平均传动比准确；传动效率高；可用在两轴中心 距较大的传动；承载能力较大；在同样使用条件下，结构尺寸 较带传动紧凑；链条对轴的作用力较小；能在温度较高、有水 或油等恶劣环境下工作。链传动的主要缺点为：瞬时传动比不 稳东，传动平稳性差；工作时冲击和噪声较大；磨损后易发生 脱齿；只能用于平行轴间地传动。 • 适用场合： • 链传动通常用于要求有准确的平均传动比，两轴平行且中心距 较大，不易应用带传动和齿轮传动的场合。因链传动能在恶劣 条件下工作，故在矿山、冶金建筑、石油、农业和化工机械中 获得广泛应用。通常，链传动的传递功率P≤100KW，链速v＜ 15m/s，传动比i≤6，中心距a≤8m，效率η=0.94-0.96