说明书 等速万向节周期寿命试验台垂直运动模块及 PLC 控制设计.doc

学号 10110108203 毕 业 设 计（论 文） 等速万向节周期寿命试验台垂直运动模块及PLC控制设计 教 学 系：机 电 工 程 系 指导教师： 专业班级：机制1082班 学生姓名： 二零一二年五月 毕业设计(论文)任务书 学生姓名 曾超 专业班级 机制1082 指导教师 赵燕 工作单位 武汉理工大学 设计(论文)题目: 等速万向节周期寿命试验台垂直运动模块及PLC控制设计 设计（论文）主要内容： 1. 汽车等速万向节性能试验台主要由工件装夹及传送装置；扭矩、转速、压力、温度检测及其加载调节装置；万向节液压摆动装置等部分组成，其主要技术特征、动作顺序要求见附件； 2．对汽车等速万向节性能试验台组成部分及其主要技术特征进行分析； 3．分析汽车等速万向节性能试验台的垂直运动模块工作原理及动作顺序及其驱动、检测等部件的技术特征，完成以PLC为核心的电气自动控制系统设计。 要求完成的主要任务: 1．拟定以PLC为控制器核心的控制方案，使得垂直运动模块能完成上下20mm的运动作业（第3～4周）； 2．设计控制系统电气原理图（第5～7周）； 3．设计控制系统的硬件和软件（第8～10周）； 4．设计垂直运动模块的三维造型设计有一张以上的手工绘图全部设计必须提交电子文档 2.基本内容和设计方案： 设计的基本内容 等速万向节是把两个轴线不重合的轴连接起来，并使两轴以相同的角速度传递运动的机构。是轿车传动系统中的重要部件，其作用是将发动机的动力从变速器传递到汽车的驱动轮，满足轿车外端转角的要求；将发动机的动力平稳、可靠的传递给车轮；补偿轿车内端悬架的跳动。 摘 要 1 Abstract 2 1 绪论 3 1.1 研究背景及意义 3 1.2 汽车等速万向节的概括及重要性 4 1.3 课题研究的意义 5 1.4 本课题的主要研究内容 6 2 周期寿命试验台的要求 7 2.1 运行环境 7 2.2 试验台的结构与功能 7 2.3 试验台的技术要求和技术指标 7 3 周期寿命试验台的设计分析 9 3.1 等速万向节试验台的组成部分 9 3.2 等速万向节试验台的结构设计 9 3.3封闭式试验台的功率补偿机理 10 3.3.1 闭式试验台的封闭功率 10 3.3.2 功率封闭系统内功率流的流动方向 11 3.3.3 封闭系统的损耗功率 12 4 液压系统的技术特征及其分析 13 4.1 液压传动系统 13 4.2 液压加载系统 14 4.2.1 扭矩传感器的作用 15 4.2.2 试验台液压加载装置 15 5 液压缸设计 17 5.1 确定液压缸的参数 17 5.2 液压泵及其驱动电机 18 5.2.1 液压泵的最高工作压力计算 18 5.2.2 液压泵的流量计算 18 5.2.3 确定液压泵及其驱动电机的规格 18 5.3 联轴器的选定 19 5.4 液压控制阀及压力表 19 5.4.1 液压阀的类型与性能 19 5.4.2 液压阀的主要工作尺寸 20 5.5 确定油管尺寸参数 21 5.6 油箱的设计 23 5.6.1 油箱的设计要点 23 5.6.2 油箱的容量计算 23 6 PLC控制系统设计 25 6.1 总体方案设计 25 6.2 PLC控制系统的硬件设计 25 6.2.1 PLC型号的选择 25 6.2.2 PLC外围电路设计 26 6.3 PLC控制系统程序设计 27 结束语 29 参考文献 30 致谢 31 摘 要 伴随着中国经济的快速发展，人们生活水平的日益提高，汽车不再是人们可望而不可及的目标，中国每年对汽车的需求量也在以惊人的速度增长。2010年我国也正式成为世界第一的汽车消费国。汽车发展生产方面也取得了巨大的进步，但是汽车零部件的质量却有许多不尽人意之外。等速万向节是汽车行驶过程中保证安全性，可靠性和稳定性的关键零部件，其质量直接影响汽车在行驶中的安全性和可靠性。而汽车的安全与否又直接影响到人们的生命安全和切身利益。 为了对汽车等速万向节的综合性能进行评估，需要有一台性能可靠，先进的性能试验台。本试验台主要是完成周期循环寿命试验。 本论文首先介绍了论文研究的目的和意义、国内外研究现状。其中介绍了汽车等速万向节的性能试验台组成部分及其主要技术特征。分析了性能试验台的工作原理及动作顺序及其驱动、检测等部件的技术特征，完成了以PLC为核心的电气自动控制系统设计。 关键词：汽车等速万