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而在金属覆盖件的工艺装备方面,机械压力机是主要的装备主体,最为典型的组合就是双动机械压力机和数台单动机械压力机组成而对冲压生产线。我国在锻压机械行业在车身覆盖件工艺装备上有着很大的进步,从现今车身覆盖件冲压技术的发展能够看出,液压机的加盟以及多工位压力机的使用及柔性化技术逐渐成熟。机械压力机作为是冲压生产线的重要主体,在液压某些关键技术的不断突破下,液压机在冲压上的优势和潜能逐渐得到了充分发挥。柔性化技术的成熟是在轿车车身覆盖件生产比较重要的技术进步,在这一过程中组成冲压生产线设备的数控化打下了基础,并在柔性传送技术以及机外仿真技术等方面的完善标志着车身覆盖件柔性技术的成熟。
2锻压机械在汽车工业中的应用
第一,汽车工业当中的锻件是汽车产生企业的重要生产要件,和机械工业相关汽车工业对锻件的精度比较重视,锻件细微结构及中空部位成型等都是比较关键的构件。锻件的高强度以及高可靠性,所以轿车的重要零件通常是采取锻件作毛坯,对于典型的锻件而言,主要有连杆以及曲轴和轴类的一些零件;而在操纵系统方面则主要有拉杆以及轮架等,在轿车的典型锻件方面主要能分为两种类型,也就是特种模锻以及普通模锻,其中的普通模锻主要是通过小飞边和无飞边的工艺进行实施。
第二,汽车的圆盘齿坯锻造工艺装备方面,这是轿车盘类锻件最为典型的代表,由于在数量上相对较大,对其精度和效率也相对较高。从早期生产工艺方面主要是通过锻锤以及机械压力机等作为主机,然后分几个重要的工序来完成,而在轿车发动机的连杆锻造工艺方面主要是由两种方式所构成,分别为电液模锻锤生产线以及热模锻压力机生产线,前后各是适用于小批量的生产以及多品种的生产,后者则比较适用大批量的生产。
第三,汽车齿轮轴的锻造工艺装备方面,轿车齿轮主要是作为变速箱的重要零件,这是汽车工业中比较常见的轿车轴类件,并有着细长以及多台阶的特征。楔横轧工艺有着高效节能和节材的优势,并在工作循环打那个中对金属有着连续挤压的分布,从而形成了满足形状以及尺寸要求的阶梯轴锻件。楔横轧工艺在自身的特征上表现的比较显著,主要就是一次行程能获取一个或一对零件,从而在生产效率上就相应较高。并且在自动生产线的构成方面相对比较简单化,基本是通过自动上料装置以及感应加热炉等构成,能够实现连续性的生产。
第四,汽车发动机连杆的锻造工艺方面,发动机连杆锻造技术的发展趋势是对锻造生产线机械化以及自动化水平提升的重要方法。通过机械化的上下料装置以及机械化的传送装置等减少对人工的操作环节,从而来实现自动化以及半自动化的生产。从国外的锻造工艺新方法发展来看,主要有多工位自动熟镦机上高速锻造成型以及粉末锻造工艺,随着不断的发展,我国当前的锻压机械在汽车工业中的应用也比较广泛。
3结语
1汽车电子机械制动系统的现状
近几年,发达国家不断研究车辆的线控系统,因而产生了线控,在此基础上,又开始研究电控机械的制动系统,概括地说,电控机械的制动系统是指以电动机代替使用压缩空气或液压进行驱动的机械部分,以此提高机械的制动效能和响应速度等,与此同时,机械结构得以最大限度地简化,且其维护和装配的难度也有所降低。因为人们不断提高机械制动性能的要求,所以人们在传统的压缩空气或液压制动系统中大量加入了诸如ESP、ABS及TCS等电子控制系统,使得机械的管路布置和结构越来越复杂,这也在一定程度上增加了液压或压缩空气制动回路的安全隐患,而其维修和装配的难度同样得到大幅度提高。所以,人们越来越关注电子机械制动系统,其简单的结构以及可靠的功能集成也受到人们的青睐。我们坚信,压缩空气或液压制动器会被电子机械制动系统完全取代,电子机械制动系统将是车辆未来的发展方向。
2汽车电子机械制动系统设计
2.1汽车电子机械制动系统的工作原理
一般来讲,汽车电子机械制动系统的原理可概括为:若汽车行驶过程中,遭遇紧急情况需要及时刹车,那么驾驶者就会将脚踏信号通过力量发送至制动踏板,且力量信号会途径电子机械制动系统,进而由三环调速系统进行有效调控后,同时确保无刷直流力矩电机直接接受输出电枢电压的作用,然后将电机轴转动而输出的转速信号发送至传动机构,以便其通过减速增矩将转速信号转变为丝杠位移,最后在制动机构的直接作用下转变为制动力,汽车电子机械制动系统的整个工作过程非常快,只需0.1s的时间。
2.2汽车电子机械制动系统的执行系统
汽车电子机械制动系统的执行系统通常包括制动模块、无刷直流电机模块及传动模块三部分,其中无刷直流电机模块的主要组成部分就是电机驱动模块。若想从动力学上完成汽车电子机械制动系统的仿真,一定要设计好数学模型,并了解其工作原理:选取无刷直流电动机进行驱动行星齿轮的减速装置,并采用运动转换装置以滚珠丝杠的方式,促使旋转运动变为直线运动,进而使制动器产生制动力矩,另外,利用压力传感器有效监测制动盘的制动压力,以反馈信号。汽车电子机械制动系统执行系统的设计流程为:以目标车型的前轮制动器为设计对象,为其设计执行系统。目标车辆前轮轮缸制动压强的最大值为15MPa,且活塞具有48mm的直径,那么为了确保制动盘和制动钳完全脱开,可将汽车电子机械制动系统制动间隙初步确定为0.3mm,其消除时间为0.1s,同时合理选用其他参数,进而设计汽车电子机械制动系统执行系统。
2.3汽车电子机械制动系统的控制系统
汽车电子机械制动系统的控制系统的作用主要是:在及时消除制动间隙的基础上,准确、快速的调节制动力。且其控制系统主要由压力环、电流环以及转速环组成,进而进行反馈控制的,其外环主要控制着系统性质,而其内环的作用也不容忽视,主要用于限幅本环控制量,进而对电动机进行保护,同时还能及时调节环内扰动,促使外环,可以更好的控制。这一控制过程中,目标夹紧力是输入力,输出为电机电枢电压。汽车电子机械制动系统控制系统的设计方法为:若各环的控制目标被确定,那么需要从内至外,不断扩展,即先对电流控制环进行设计,并将其作为转速调节系统的组成部分,以便进行转速控制环设计,然后将转速控制环作为压力调节环的组成部分,从而进行压力控制环设计。控制系统的设计过程中,对各个控制环还有一定的要求:设计压力控制环时,确保其制动压力的超调不低于5%,且消除制动间隙时,不能超过0.1s;设计转速控制环时,要在保证电流饱和的情况下启动,以便加快消除制动间隙的速度;设计电流控制环时,确保其超调不低于2%。此外,汽车电子机械制动系统控制系统的设计中,保证电流控制环的积分系数和比例系数为610、0.945;转速控制环的为8.6、1.9;压力控制环的为6、8.6。
3汽车电子机械制动系统仿真
3.1汽车电子机械制动系统的仿真模型
汽车电子机械制动系统的仿真模型主要有无刷直流控制模型、电流和转速双闭环控制模型以及无刷直流电计算环控制模型三种。
3.2仿真结果
就上述三种仿真模型的仿真结果来讲:第一,电流环仿真,如果电动机无任何载重时,其电流值相对较小,因此,调节电流环时,一定要堵挡电动机转动,确保其处于空载状态。相关的电流环试验表明,电动机的实际电流在开始转动时其超调相对较大,但后期能够有效跟踪目标电流;第二,转速环试验,试验转速环的过程中,同样要保证电动机无任何载重,相关结果表明,启动电动机时,电流值相对较大,使得电动机在很短的时间内就能达到规定转速,但因为电动机在快速旋转时不断换相,这就导致电流发生抖动,以致电动机的转速幅度不大,始终在目标值附近进行抖动;第三,压力环试验,通过压力环试验可知,一定要在不超过0.1s的时间内消除制动间隙,而其制动压力超调也不能低于5%,而且,试验中,汽车电子机械制动系统的执行器可以最大限度地输出制动压力同时响应速度也非常快。
4结语
【关键词】汽车;制造
发动机是汽车的核心部件,而汽车机械传动杆是发动机里的关键部件,由传动杆体、传动杆盖共同组成。在传统制造工艺中,传动杆体和盖的制造依赖两种方法:①传动杆体和盖整体锻造锯切分离接触面机加工装配。②传动杆体―盖分别锻造接触面机加工装配。采用上述两种工艺,不仅需对传动杆体和盖的联接面进行铣削和磨削,并且在该联接面上还要钻铰螺栓定位孔和攻螺纹孔,或者切制端面齿,钻铰定位销孔和钻螺栓孔等,以便将来能使传动杆体―盖实现精确合装。为此,需要较多的加工机床,经过十几道工序,耗费大量的加工工时。针对传动杆传统制造工艺中的缺点,为了降低制造费用和工时,提高配合精度,传动杆断裂剖分工艺被提出。
一、汽车传动杆断裂分析技术
锻造的传动杆毛坯,在实施断裂剖分之前,先粗镗传动杆大头孔,然后在其预定断裂处加工两个对置的沟槽,为应力集中点,将传动杆大头孔套装到一台进行断裂剖分的装置的两个半芯轴上,并将传动杆进行定位和夹紧。然后利用冲击力,将用来胀裂传动杆的楔插入上述半芯轴中,此时在楔的冲击下,传动杆的大头孔在沟槽处被断裂剖分为传动杆体和传动杆盖。这种新工艺,使分离后的传动杆和传动杆盖能直接在断裂面处自然精确合装,无需加工配合面,达到了减少加工工序和减少加工机床的目的。此外,除传动杆剖分面具有较高的配合精度外,还由于其剖分接触面是凸凹不平的,大大提高了接触面积,从而提高了传动杆承载能力。
二、汽车机械传动杆断裂的问题
(一)力学断裂
外力的作用会致使汽车机械传动杆的断裂,汽车机械传动杆在外力的作用下可以出现各种断裂的形式,汽车机械传动杆断裂的前后型断裂、张开型断裂、及平面型的断裂等情况。如果汽车机械传动杆在受到外界拉力的作用下,则出现张开型的断裂。正是因为汽车传动杆具有金属所具有的脆性属性,所以汽车机械杆所受到的外力就自然而然的会形成力学断裂情况。汽车机械传动杆断裂方向会通常与力学的方向九十度垂直。汽车机械传动杆比较脆弱,如果受到外力就会自然的出现杆体外部与内部的断裂,汽车传动杆受到外力出现断裂的情况也和汽车传动杆的材料外部温度环境密切相关。
汽车机械传动杆的材料采用高碳的钢材与可铸的铁器作为原材料,进行汽车机械传动杆的制造,汽车机械传动杆的原材料也具有自身的耐断裂耐受程度。不同的原材料在钻孔、塑形等受外力的过程中,都可能会形成原材料的断裂,同时温度的影响也会使得原材料在塑形过程中形成原材料因为温度的胀裂而形成的裂痕。原材料在受到外界温度差较大的情况下,就会自然而然的形成较大的温度差导致原材料受到内力的断裂,(就会受到内在的膨胀与伸缩力)从而进一步导致汽车机械传动杆的断裂。所以汽车机械传动杆的制造过程中,需要营造较为恒定的室温,尽可能的降低温度差,这样才能够把因为温度而形成的热胀冷缩给汽车机械传动杆原材料的热胀冷缩受力情况降到最低。
(二)构造断裂
不合理的汽车机械传动杆制造模具也会造成汽车机械传动杆断裂,汽车机械传动杆就会因为不科学的模具设计而受到传动杆的断裂。汽车机械传动杆的断裂与模具的构造存在着较大的关系,汽车机械传动杆的断裂纹路的深度与断裂程度成反比关系,但汽车机械传动杆断裂纹路对断裂程度的影响也具有一个确定的临界值。如果传动杆的断裂深度比临界值小那么就能够保证裂痕稳定,要是传动杆的裂纹深度大于临界点,那么裂纹就会失去平衡,形成不可修复的裂纹。对于特定的原材料来说,每一种材料都具有相对稳定的临界点,通过查表可以得出,每种汽车机械传动杆制作的原材料的断裂临界点都有所不同,一般而言,原材料的断裂临界点越低,那么就越容易发生汽车机械传动杆的断裂。近年来,开始对原材料的断裂临界点进行研究,对临界点的数据进行精确的计算,并预测出相对准确的数据。根据所得出的准确临界点进行原材料的选择,与此同时,得出传动杆的设计依据。
(三)温度影响
断裂剖面如同冲压面一样,通常分为三区,由断裂源向外依次可分为纤维区、放射区、剪切唇。当断面的放射区较宽时,表示材料的塑性差,脆性较大。反之,纤维区较大,表明材料的塑性及韧性较好。如何加大放射区宽度,缩小纤维区宽度,是实现脆性断裂的条件。温度对断口三要素各区大小的影响,材料为40Cr,当温度低于室温时,放射区即已显著增大,这样为室温下实施传动杆的断剖工艺提供了实验保障。
(四)汽车机械传动杆断裂装置的设计
合理的断裂剖分装置是机械传动杆设计的重要因素之一。设计时需要考虑的因素有:①断裂力能瞬时突然作用,这是因为力的施加速度对实现脆性断裂有重要影响。②在这一过程中,传动杆要牢固安装不能活动。在分离过程中,传动杆体、盖只能发生相背离的直线运动,任何传动杆体、盖之间的相对转动,都会引起不必要的塑性变形导致将来不能进行正常的合装。
在整体的断裂装置设计中,汽车机械传动杆断裂剖面部分的设计是断裂设计的关键,汽车机械传动杆断裂剖面会因为外力的原因而导致断裂,但是汽车机械传动杆断裂剖面的科学设计能够大大减少汽车机械传动杆所受力的程度。汽车传动杆在进行铸造固定时,不能受到外力的作用,在传动杆在模具里进行脱出的时候,汽车机械传动杆断裂剖面只能与部分传动杆进行分离。汽车机械传动杆断裂剖面的设计不能够出现变形的设计剖面,必须保证汽车机械传动杆剖面的直线受力运动。
汽车机械传动杆虽然生产比较简单,看似简单,其实当中有很多细致的问题需要注意,随着传动杆新工艺的应用,汽车机械传动杆的生产成本将大大降低,这将推动我国汽车制造业的高速发展。
关键词:汽车机械基础,课程改革,教学方法
《汽车机械基础》是汽车专业的一门核心基础课,它在汽车专业学生培养中起着承前启后的重要作用。它既是学好发动机机械系统检修、底盘机械系统检修、汽车使用与维护等后续专业课的前提和保证,也是做好汽车维修工作的前提和保证。长期以来,由于传统的教学方式有着一定的局限性,使得课堂的教学显得很死板,教师难教,学生难以提起兴趣,很难达到想要的教学效果。全国各高职院校也在探索着适合自己院校的培养模式,形成自己独有的改革特色。作为汽车专业的核心基础课程,《汽车机械基础》也迫切需要改革以适应未来高职教育的发展。
1. 课程体系的改革
过去,我院开设的汽车类专业主要是针对中专层次人才的培养,实验条件相对落后,学生动手机会较少;并且教学组织采用理论教学与实践教学分开的方式;教学条件较为落后,理论教学基本上是在教室进行,辅以简单的教具、挂图,教学手段较为单一。但是自今年9月,进行大量的准备我院开始招收三年制的高职大专层次的学生,由于高职教育与中职教育在培养目标、人才规格、课程设置等方面有诸多不同,因此该课程的教学内容的设置、教学方式上要进行调整和改进。
本课程改变依据是汽车市场类各专业典型工作岗位的工作任务对职业能力和知识的要求。专业典型工作岗位有各类汽车维修类技术员、营销员、汽车零部件管理与销售从业人员、汽车保险从业人员、二手车评估师等各类技术人员。这些岗位的工作任务要求学生掌握汽车中常见零件的种类及其材料、标准和技术性能要求,掌握汽车中常见机构的种类和工作原理,掌握汽车常用维修和测量工具的使用和工作原理等。
2. 课程内容改革
对该门课程内容进行从新整合、增加相关的新技术。摈弃重复的内容,采用“模块化”的方式,提高该门课程的有效课时利用率。“模块化”的教学模式,即在上课中将所讲的内容从运动原理、构造组成、运动分析等贯穿到底,使得课程章节之间的连贯性更强,便于学生理解和记忆。同理,由于汽车制造技术不断迅猛发展,我们针对这种情况不断调整课程内容,淘汰旧的知识点,增加与新技术相关的内容,使授课内容与新技术发展同步。
3. 教学手段改革
(1)采用多媒体辅助教学
传统课堂教学以教师教授为主,学生被动接受听讲,教学方法和教学手段比较单一,学生学习兴趣不浓,教学效果不佳。而且《汽车机械基础》是理论性比较强,内容相对抽象的课程,在长期以来由于传统教学方式的局限性,使课堂教学显得极其死板,教师难教,学生提不起兴趣,很难达到预期的教学效果。随着现代化技术的不断发展,计算机与各学科的整合已经是我们教育教学发展的趋势,多媒体辅助教学成为了当代教学的主要趋势。
多媒体辅助《汽车机械基础》教学的特点
1) 弥补了传统的教学手段中存在的不足,能够将机构的运动形式形像具体的表现出来,有利于增加学生对知识的理解,调动学生积极性,提高了教学效果,从而使课堂教学的效果事半功倍。
2) 加大了教学密度,节约老师板书时间,提高学习效率。教师书写板书、更换挂图、绘制简图等,势必造成教学时间相对紧张,而采用多媒体教学可在计算机上模拟实验或视频演示,这样让学生即增强了对知识的学习,又能够更加深刻地理解教学内容,使得学生在有限的教学时间内大大提高了学习效率。
3) 有利于突出教学重点难点,对教学过程进行最优化。每章每节都有重点和难点,有了多媒体这个工具,在教学演示中,可以把重点和难点用醒目的字体,颜色等格式标记出来,便于让学生突出记忆。
(2)采用教学实践一体化
把授课地点安排在《汽车机械基础》相对应的实训室进行,采取多媒体课件讲解、模型演示和实验操作相结合的方法进行教学。在实训室教学,能让学生对机械、机构、零件、部件有更深的认识,也使得高深的知识和难以看懂的图,与实物联系起来变得通俗易懂,同时又培养了学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力;讲授时使用电子教案与演示相结合,能充分的利用了教学资源。
(3)加强实践环节训练
在实践教学中,重点培养学生动手能力和创新能力,是理论教学不可替代的。以前的实践教学大多是以验证实验结论和动手能力这两个方面较为重点,在培养创新能力方面明显不足。我们在实践教学的改革中,通过对实验对像的研究和动手完成实验这两条主线来构造具有创新特性的实验教学体系,在实验实训过程中,进一步培养锻炼学生的创新思维和动手能力。
4. 结语
《汽车机械基础》是对学生的应用能力、基本技能进行培养训练的一门核心的专业基础课。随着教学改革的不断深入和创新,《汽车机械基础》课程的教学模式、方法、体系会有更进一步探索和完善。总之,在实施教学的过程中,应该始终按照《汽车机械基础》课程能力结构图,针对行业岗位的需要,加强学生的能力培养,使学生具有较强的实践技能,适应市场需求,具有较强的竞争能力,成为社会发展需要的人才。
参考文献:
[1] 闫瑞雪,王.多媒体辅助教学如何优化《汽车机械基础》课堂[J].湖南农机,2012,(11).
Abstract:Auto mechanical basis is a strong theoretical and practical course of auto professional basic.In this article,According to the course content and l teaching experience,Talk about the teaching method reform of auto mechanical basis From the teaching content,teaching method and curriculum evaluation.
Key Words:Auto Mechanical Basis;Teaching Contents;Teaching Method;Assessment and Evaluation
《汽车机械基础》是汽车类专业的专业基础课,课程主要包括力学基础、传动知识、常用机构、轴系零件等内容。该课程具有概念繁杂,理论抽象的特点,对于高职高专学生而言有点难度。但作为一门重要的专业基础课,其目的是使学生获得从事与汽车专业技术相关工作所必须的基本理论知识、基本技能,并为今后学习后续课程打下基础。
但是,目前该课程的教学现状存在一些问题。一是大多数高职院校《汽车机械基础》还是采用以前大专模式的教材,只是难易程度上稍有不同。涉及到《工程力学》《机械制图》《金属材料》《机械原理》《液压传动》等多学科的内容,对部分学生来说难度不小,影响了他们的学习兴趣。二是受多方面条件的限制,该课程在教学设施、实验设备上相对短缺,很多实验无法顺利完成,造成理论与实践脱节,学生学起来就有点枯燥乏味。三是部分教师的教学方法陈旧,满堂灌,没有与时俱进。要解决这些问题,笔者认为,可以从以下几方面入手,加强教学改革。
1 树立学生信心
目前,大多数高职学生,尤其是民办高职院校的学生,在心态上或多或少有些自卑,学习基础差、缺乏学习动力。有些学生是因为家庭的原因才来高职院校,对汽车专业根本不了解,在专业课学习上体现出不同程度的学习障碍。因此,作为教师,首先要稳定他们的情绪,让他们知道他们的选择是对的。在《汽车机械基础》的绪论部分,教师要让学生知道汽车的发展史与人类文明的发展史是紧密相连的,要让学生了解自己所学的专业,对整个国家乃至整个人类的发展起着举足轻重的作用。任何现代工作、生活都离不开汽车。交通带动发展,交通促进发展,只有这样,学生才会树立学好《汽车机械基础》的信心。
2 教学内容设计整合
汽车机械基础融合了多门学科知识,内容多且杂,要想在学时少的情况下让学生掌握更多知识,对课程教学内容进行设计整合非常必要,否则只会是老师教得越多,学生学得越少。本着“实用为主,够用为度”的原则,精心整合教学内容。以汽车机械构造为主线,将课程分为汽车机械总体认识、汽车零部件材料的认识、汽车动力装置机构的分析、汽车传动装置零部件的失效分析、汽车控制装置认识与分析、机械加工基本技能训练六大模块。根据课程的能力目标,选择合理有趣的项目任务,按照其要求进行课程整体设计和单元设计。
对各个项目的具体要求和内容选取,应以其内容在汽车上的应用和对学生在今后的工作能力的影响为主来组织教学。如在学习“汽车零部件材料的应用认识”项目,重点让学生掌握典型金属材料、非金属材料在汽车上的应用,了解多款车型典型零件的材料选用、材料的性能及热处理方式。汽车典型零件在制造过程中进行了怎样的热处理工艺,而无需用很多的时间分析金属与合金的内部结构及铁炭合金图,更不需带学生到热处理车间操作零件的热处理工艺[1]。
3 教学方法与手段的改革,理实一体化
传统《汽车机械基础》的教学方式大多是“灌输式”,老师认真讲解,学生被听讲解,教法单一,枯燥无味,学生没兴趣,老师也没劲,很难取得良好的教学效果。因此,应大胆创新,改革单一教法,根据教学内容不同,灵活采用多种的教学方法。
3.1 采用项目教学法
项目教学法、以行为导向法设计教学。在老师指导下制定方案、实施方案、最终评估。在每个项目实施前,先介绍项目背景,活动分析,方法与步骤,再提出学习的支持,使学生在学习每个项目开始就知道学习的任务和要求,引起学生的注意。如:学习“凸轮机构的工作特性分析”,选用的项目为“拆卸内然机的配气机构”。其项目背景为“内燃机工作原理”;活动分析为“观察内燃机进气阀、出气阀是如何完成开启和闭合”“分析凸轮机构由哪些零件组成的”;学习的支持是引出了“凸轮机构的工作原理”“凸轮机构从动件的运动规律”“凸轮结构、失效、材料及工艺”等[1]。
3.2 采用实验教学,以学生为中心教学法
《汽车机械基础》课程不像一般电子类课程,可以进行多种实验操作,但是对于一些实操性比较强的内容还是可以进行实验教学的。比如讲解铰链四杆机构曲柄存在的条件,教材都是利用曲柄摇杆机构,当曲柄和连杆共线时,三角形两边之和大于第三边的原理进行推导,推导过程很枯燥,大多学生不太理解。对此可以采用实验教学的方式,让学生动手制作曲柄连杆机构,根据其运动情况,思考总结出曲柄存在的组合情况,并在实验中找出铰链四杆机构曲柄存在的条件,推出判断三种基本类型的方法。让学生在做中学,学中做。
3.3 采用理实一体化教学方法
有条件的情况下,将课程安排在对应的实训室教学,让实物代替图像,化抽象为具体,如带上一辆自行车来讲解链传动;带上减速器来介绍齿轮传动;从以前录像电影播放机的卷片机构引入槽轮机构等。
4 改革考核方式,综合评价
传统的考核方式一般都是期末闭卷考试,一张试卷定成绩,忽略了学习过程的评价和学生个体的差异性,这种评价带有一定的片面性。因此,应改革传统考核方式,注重过程,综合考核学生的学习态度,掌握知识的能力,自学能力,动手能力等。采用过程评价和结果评价相结合的考核方式,改以往3∶7为5∶5的比例标准,降低期末考试要求,提高过程能力的评价。
关键词:汽车机械制图;教学改革;技能训练
高中职院校是为社会培养技能型人才的地方,注重对学生实践动手能力的培养,这也是职业院校和普通教育院校的主要区别。汽车运用与维修专业注重培养汽车维修、检查和技术管理能力,让学生具备汽车维修保养的基础知识和专业技能。《汽车机械制图》是高中职院校汽车专业学生的基础课程,具有很强的理论和实践关联性。学生只有掌握了这门基础课程,才能打下坚实的知识根基,建立良好的知识体系,以更好地学习其他课程。但随着计算机技术的不断普及,现代教育对传统的机械制图教学提出了更高的要求,并且教学内容和教学方法也随着社会的发展不断更新。同时社会对汽车专业的要求越来越高,增加汽车专业的教学内容并对已有的教学内容、教学手段进行改革,成为教学中的必然趋势。本文结合作者的教学实践经验,以北京邮电大学出版的《汽车机械制图》教材为基础,对《汽车机械制图》课程的教学改革进行了探讨,以此培养适应社会需求的综合性汽车行业人才。
一、适当精简教学内容,以满足企业需求
随着我国经济水平的不断提高,汽车也逐渐普及到千家万户,可以说汽车运用与维修专业在以后的发展中必将越来越热门。从专业培养目标、业务能力和毕业生去向这几个方面来看,汽车专业的培养方案非常清晰。从汽车专业的专业知识和技能来看,该专业的学生必须掌握扎实的汽车理论知识,过硬的汽车检测、维修、运用管理等操作本领,并且还需要具有一定的研究创新能力。随着社会的发展,汽车专业传统的教学内容应经不适应社会的需求,对《汽车机械制图》这门基础课程的教学内容进行改革势在必行。
汽车专业的机械制图课教学和其他课程相比,有一定的特殊性。《汽车机械制图》课程的教学效果对学生其他专业课的学习有很大影响,还会在一定程度上影响学生日后的识图和绘图能力。在实际教学实践中,教师应该注重汽车专业和企业需求的对接,运用有效措施培养学生的实践动手能力。《汽车机械制图》要求学生既要具备看图能力,又需要具备良好的绘图能力。教师在教学中需要着重培养学生对生产实践中常见机械零件的识图和绘图能力,对部分比较复杂机械装配图的识别和绘图能力也需要进行适当的培养。此外,引导学生正确运用正投影等基本绘图方法,理解和掌握机械制图的相关理论知识,并且培养他们运用计算机自主绘图的能力。由于职业院校的专业课时相对较少,为适应社会发展的需求,在教学改革中应该不断精简和优化该课程的教学内容。教学内容可以从企业需求的角度出发,侧重讲解工作中应用较多的基础知识,例如三视图法、影作图法和立体图的画法等。
二、运用科学合理的教学方法
职业院校教师在教学过程中应该因材施教,运用科学合理的教学方法,科学设置课堂教学内容,在课堂上充分体现学生的主观能动性。《汽车机械制图》的教学是一项相对复杂的工作,教学中如果脱离了实践,教师没有对实物进行具体分析,学生很难在抽象的理解中掌握绘图的方法,也缺乏应有的创新能力和动手能力。因此,在教学过程,教师只有运用科学合理的方法,才能有效地提高学生的绘图能力。
1.创设良好的课堂氛围,激发学生兴趣
《汽车机械制图》注重对学生识别和绘制机械图样能力的培养。机械图样也是一种表达设计理念和交流设计思想的良好载体。教师在教学中,应该充分利用教学资源,运用情境教学等方式营造良好的课堂氛围,以激发学生的学习兴趣。这样可以让学生在良好的学习氛围中掌握学习方法,变主动学习为被动学习,积极参与到教学实践中探索学习方法,以更好地培养他们的识图绘图能力。
教师可以在课堂上设置小组讨论环节,引导大家自由发言,做到师生之间相互尊重,教师成为学生的良师益友。机械制图对学生空间想象能力和思维能力的要求比较高,一些比较复杂且制作困难的模型,运用现代化技术能够起到意想不到的效果。将计算机技术和机械制图紧密结合,在课堂上适当使用计算机处理一些汽车机械制图的内容,可以让课堂教学更加生动、形象,以此激发学生的求知欲和学习兴趣。例如,在讲解北京邮电大学出版的《汽车机械制图》教材中关于汽车零部件“螺纹连接”的内容时,教师可以使用Flas将螺纹生产加工的具体过程形象地演示出来,让接触过螺纹连接的学生进一步加深学习印象,也能让没有接触过的学生更好地理解螺纹的形成过程。同时使用Flas演示的方法,学生能够在轻松的学习氛围中熟悉螺纹的连接方法。
2.注重学习实践的有效结合,加强技能训练
《汽车机械制图》中传统的课堂教学方式已经不适应社会的需求,现代职业教育中更注重对学生实践能力的培养,突出了课堂上学生的主体地位。汽车机械制图中教师应该认识到实践教学的重要性,在课堂教学中认真设计教学内容,使用提问加举例的方式引导学生思考,研究在汽车机械制图中如何进行图形设计,如何让制作的图形效果更好、更形象。通过课堂实践活动验证学生的学习效果,及时帮助学生解决实践中出现的问题,注重教学中对学生的学法指导,加强学生的技能训练,以提高学生徒手绘制机械草图的能力。
知识学习的最终目的在于如何运用。汽车专业对学生实践动手能力的要求越来越高,在机械制图教学中更应该加强实践。教师应该适当创造条件帮助学生发现自己学习中的不足之处,引导学生培养提高实践技能、提高业务能力的思想,教学中的零部件设计和装配图都应该紧密联系实际。在实践教学中除了可以使用教学中常用的绘图仪器、计算机绘图和三维实体造型外,还可以适当增加一些创新设计内容,并且可以结合汽车运用与维修专业的社会需求,组织学生到汽车生产企业和汽车维修企业进行实地实习、参观考察,并定期开展汽车制图竞赛等。通过开展丰富多样的课外教学活动,丰富学生的课外学习生活,加强学生对课堂知识的理解,有效地提高课堂教学效率。
在《汽车机械制图》课程实际教学中,教师应该努力提高自身的教学水平,改进传统的教学方法,注重因材施教,创设良好的课堂氛围以激发学生兴趣,并注重学习实践的有效结合,加强学生的技能训练,以此有效地提高该课程的教学效率,培养社会需要的综合应用型技能人才。
参考文献:
[1]李善锋.高职《汽车电工电子技术应用》项目课程设计研究[J].职业教育研究,2011(07).
[2]刁慧平.浅谈项目教学法在汽车维修专业课中的应用[J].新课程:教育学术,2011(04).
【关键词】自动化技术 汽车机械 控制系统 应用
传统的自动化技术主要的表现形式比较单一,而且没有实现智能的控制。随着自动化技术的不断发展,逐渐向集成自动化以及智能化的方向不断改进,而且应用的领域不断增加。在汽车机械中使用自动化控制技术,改变了传统的控制模式,使汽车机械在整体上发生了巨大的变化。虽然自动化技术在很多领域都得到了很大的认可,但是还要不断的加强对自动化技术的研究,带动各行各业的快速发展。
一、自动化技术在汽车机械控制系统中的构成及运行方式
系统软件设计。目前的计算机技术已经代替了传统的生产机制,可以通过计算机网络来控制整个生产流程,促进了企业的快速发展,提高了企业的自动化生产管理的能力,在汽车机械自动化控制系统上融入单片机技术,在软件的设计上一般采用了C语言进行开发,由于C语言具备流程化简单、便于维护等特点,所以在软件的设计上起到了很重要的作用。在系统软件的整体构造上采用了模块化的设计思想,主要包括了传感器模块、信号采集与信号调理的模块以及PLC通信模块等。
系统的工作过程。调度端系统的工作过程。自动化系统在运行的过程中首先接收了计算机发送的消息,经过前置机的处理,存储在系统的服务器当中,保存信息的完整性。然后服务器将信息传输到工作站当中,最后经过WEB服务器的系统资源就可以将自动化系统的信息传输到局域网中。RTU的工作流程。在遥测采集板、A/D转换器等设备上可以对变电所的遥测量进行采集,然后将相关的信息发送到遥测的主机单元。在遥信的采集板上可以采集遥信量,在两个主机的控制单元上安装有高速串行总线RS485,将所有的信息量传输到CPU单元,经过处理后的信息发送到功能计算机,最后在RJ45端口将数据传输到调度端。
二、功能模块组成
(1)传感器系统。在汽车机械中使用自动化技术,能够实现对汽车运行状态的即时监控,主要的传输通道有两种方式,一种是根据时间节点进行传输,时序的不同传输的信号也不同;另一种是频分制,信号的发送根据自身的频率而定,不会出现混淆的情况,由于这种电路的构成比较简单,出现的故障次数少,所以在实际应用中要大力推广,在汽车上传感器系统是整个计算机系统的支撑装置,负责数据的采集和信号的传输,将汽车的运行工况以及发动的转速等信息转化成电讯号,最终传入计算机系统,然后在系统的调控下实现汽车安全、稳定的运行。使用传感器要对汽车的整体进行监控,包括油温、速度、干湿度以及距离等参数进行及时采集和传输,与设定的参数进行对比,如果对比的差值很大们就要进行及时的调整。
(2)中央控制系统。中央控制系统的实现环境中是通过在微型的计算机的控制,由于微型计算机具备多种功能和特点,同时接口还很多,所以能够完成系统所分配的不同任务。微型计算机对汽车机械自动化系统进行控制时,具有精度高、速度快等特点,提高了汽车机械系统的运行效率。中央控制系统的主要任务就是将传感器所采集的数据信息进行处理,并制定出相应的解决方案,同时,中央控制系统还能够实现报警的功能,监控设备在运行中出现异常,能够及时的报警并启动相应的处理程序。
(3)PLC通信模块。在PLC程序设计中采用了STEP7软件编制,可以进行梯形逻辑图、功能块图以及语句的编辑。同时PLC对于不同的工作环境会有不同的I/O模块以及相应的设备,在这种系统中安装了人—机对话的接口模块,可以提高操作性能,使操作更为的简单便捷;在工业局部网络中为了使通讯更为的畅通设置了网络的接口模块,这些不同类别的I/O模块,为PLC的应用提供了很大的方便。
三、自动化控制系统技术在汽车机械控制系统中的具体应用
实时的监测数据,进行数据表的查询与打印。系统将传感器采集到汽车机械运行的数据,然后根据系统设定的参数值相比较,为操作人员提供准确的数据参考依据。为了方便操作人员的更加直观的看到汽车机械系统的工作状况,自动化控制的系统设置了数据报表的功能,在数据的传输中,能够将实时的数据与历史数据按照规定的报表的模式打印出来。数据报表中有多种报表的方式可供选择,根据工作人员的需求选择报表的方式,提供了很大的便捷。
故障的诊断和排除。现代自动化技术是依赖于先进的计算机网络技术,能过对人类的生产方式进行模拟,进而在生产中通过智能自动化技术发挥出操作人员的基本作用。比如操作人员进行信息采集,就可以通过智能自动化技术完成人脑的操作,利用集成化的方式实现系统的运行。所以智能自动化技术是一种集成、智能的综合性技术,在工程机械中的应用不仅仅能够减少不必要的劳动生产力,而且还能提高生产的效率。智能自动化技术能够预防突发事件,如果汽车机械在运行中发生了障碍,能够及时的做出反应,并进行相应的处理。
安全机制的设置。在系统中设置了不同等级的安全级别,同时对操作人员也设置了不同的权限,比如在安全分析人员只能够在权限的范围之内查看警报信息和报表的情况,其他的数据不能查询。在不同级别的操作人员上设定了不同的密码等级,当操作人员的等级达到相应的权限时,才能够控制相应的区域,对于没有权限的操作系统直接拒绝,在很大程度上提升了系统的安全可靠性。
总而言之,自动化技术在汽车械中的应用虽然取得了实质性的作用,但是要想提高自动化技术在汽车机械中的应用效用,就要不断的对自动化技术进行改革和完善。在以后的研究中要不断的扩展自动化技术在各行各业中的应用范围,促进机械生产走向高质量、高标准的健康发展之路。
参考文献:
[1]周洋.浅谈我国机械自动化技术技术应用现状与发展趋势[J].企业导报,2011,(11).
【关键词】 汽车;机械加工;刀具
中图分类号:F407.471 文献标识码:A 文章编号:
近几十年来,机械加工技术的发展很快,各种新技术在不断发展和应用。尤其是以数控机床发展为先导,即以数控机床专机化或者是以专用机床数控化来解决柔性和高效率的矛盾。目前,汽车零部件的生产大多采用高速加工中心组成的敏捷生产系统。欧美及日本等国不仅掌握了设备制造的专用技术,而且都非常重视汽车制造工艺流程的开发,他们能够实现交钥匙工程,拥有自己的系统开发能力,机床可靠性指标极为先进,制造成本不断降低,新产品投放周期大大缩短。本文作者结合多年来的工作经验,对机械加工技术在汽车制造维修中的应用进行了研究,具有重要的参考意义。
一、机械加工技术在汽车制造中的应用 (一)切削工具 切削工具是决定生产能力的重要因素,而刀具则是确定生产效率的主要因素,其所用材质和组成结构决定了切削的数量。不管是国外还是国内,刀具材料的发展大致相同,炭素工具钢、高速钢、硬质合金、陶瓷、立方氮化硼、聚晶金刚石等等都是组成刀具的各个时期的重要材料。而碳化钨、碳化钦、氮化钦等一些涂层技术则可以增加刀具的使用寿命。目前国外机械夹固的各种刀具广泛采用的都是各种型式的硬质合金刀片,不仅包含了方形、圆形、萎形、三角形等多品种形状、规格和尺寸精度,甚至包括各种正负前角和断屑槽的刀片,而且刀体与刀片的刃磨精度都很高,可以达到尺寸完全互换的效果。这就是我国各种刀具未来的发展方向。 (二)夹具 夹具是专为加工零件定位夹紧用的工艺装备,因此夹具本身的定位精度必须要高于工作的精度,才能保证零件的加工精度。夹具的设计制造精度一直在不断提高,由过去的占工件公差带的1/3至l/5发展到现在的l/10,国外采用了精度补偿技术,将误差尽可能地控制到最小,已经快要实现零公差。然而我国的制造公差却还停留在0.01mm的水平,有待于我们加快脚步迎头赶上。 对于夹具结构来说,气缸、油缸、浮动夹紧与辅助支承装置这些通用化、系列化的功能部件以及自动化的定位元件与夹紧元件等都已成为市场上专业化的商品,能够极大地简化设计与制造,有效提高生产效率、降低生产成本。 夹具本体的刚度是其质量的保证。国外夹具焊接本体多采用40~60mm厚的钢板,用二氧化碳保护气体自动进给焊丝焊接而成,并特别注意冷却液与排屑的通畅,极少发生变形的情况。而我国采用的却还是铸铁本体,其缺点在于结构比较复杂并且刚度不足。 质量优良的夹具技术性尤为重要,其在专用机床自动线中的价值约占20%但我国对于夹具缺乏研究,还没有给予足够的重视,技术水平还处于五十年代从苏联引进的水平,没有大幅度的提高。因此,我们应努力将夹具通用化、系列化和标准化,并向不断提高精度和自动化程度发展。 (三)机床 我国大部分生产汽车零件的流水线还是由标准机床加专用夹具组成的,国外的生产线也相同。但不同的是国外注重了机床的改造,并且配置了功能部件,适当地采用了数控、数显装置以提高加工精度和自动化程度,相对于采用专用机床来说,节省了不少的开支。专用机床刚度较好、自动化程度较高、加工质量较稳定,是大量流水生产汽车的主力军,但采用什么型式的专用机床或自动线则根据加工汽车的品种和生产纲领来选定,才能达到以最少的投资获取最多的效益的目的。尽管随着汽车品种的不断改变、增加和市场需求量的变化,各种加工中心(MC)、柔性制造单元(FMC)、柔性生产线(FML)、和集成制造系统(IMS)也已开始发展,并日趋成熟,但为数还是不太多的,因此我国仍应将发展组合机床作为重点。 二、 机械加工在汽车零件修复中的应用 (一)零件修复中的注意事项 汽车修理中恢复零件使用性能的主要手段就是零件修复机械加工,经济、可靠而且方便。但在实际操作中需要机械加工的零件多数都存在基型改变、定位失准以及硬度较大等不利因素,因此,对零件进行机械加工时必须注意以下几点:首先要注意确定定位基准。待维修的旧零件工作表面上多会存在扭曲、变形、磨损等缺陷,各工作表面之间的位置也会发生改变,甚至部分零件原有的加工基准受到磨损、碰伤造成严重破坏,修复加工余量很小的情况下,就必须认真选择定位基准,对基准面进行仔细检查和修整才能使待加工表面与机床刀具之间保持正确的位置,并且保证加工后的表面与其余不修理表面间相互位置的精度要求;其次要注意降低修复件表面粗糙度。由于汽车上多数重要零件都是处于重载、高速、受冲击的工作环境下,汽车的工作性能和使用寿命也都是由这些零件表面质量的好坏来决定的。所以,这些主要零件对表面的质量要求都比较高,其表面质量的好坏则由表面粗糙度和表层金属的物理机械性能来决定(如:发动机汽缸表面的粗糙度为0.2~0.4微米,活塞销表面的粗糙度为0.1~0.2微米,而其他一些重要零件表面的粗糙度在1.6~3.2微米)。因此,在零件修理加工过程中必须要要满足零件表面粗糙度的要求。 (二)零件修复中的机械加工方法 零件修复的机械加工方法中修复配合副零件磨损的其中一种方法是修理尺寸法,其做法是利用机械加工的方法将待修复配合副中的一个零件恢复其正确几何形状并获得新的尺寸(修理尺寸),再选配相同尺寸的另一配合件与之间相配,恢复配合性质。 零件修复的机械加工方法中另一种常用方法是附加零件修理法。其做法是将磨损部分切除,恢复零件磨损部位原有的几何形状,再加工一个套采用过盈配合的方法将其镶在被切去的部位,代替零件磨损或损伤的部分,使零件恢复到基本尺寸。例如:气门座圈、气门导管、气缸套、飞轮齿圈、变速器轴承孔、后桥和轮毅壳体中滚动轴承的配合孔以及壳体零件上的磨损螺纹孔等等,都可以利用这种方法进行修理。 零件修复的机械加工方法除了修理尺寸法和附加零件修理法外,还有零件局部更换修理法。由于汽车零件都具有多个工作面,但在实际使用中各个工作表面的磨损并不一致,当有些部位损坏不能使用时也有其他部位还可使用,因此,可以采用局部更换法以避免不必要的浪费。具体做法是将零件上磨损或损坏的部分切除、重制,然后将其与零件基体用焊接或螺纹连接的方法连在一起,再进行加工以恢复零件的原有性能。
汽车制造机械加工技术的研究应用及装备本地化是我国汽车产业和机床产业共同的历史使命。目前我国机加工新技术的研究应用发展很快,有一批设备厂家生产的装备已接近国际先进水平。我们相信,紧紧抓住汽车产业20年大发展的战略发展机遇,加速汽车制造技术及装备创新体系建设,国内机床制造商真正树立以用户为中心的市场持续改进的思想,我国的汽车制造技术和装备水平赶超先进发达国家就指日可待了。
【参考文献】
[1]汽车雪路防滑轮[J].中国乡镇企业信息,1994(2).
【关键词】机械变速;可靠性;变速器
0 前言
从汽车的大批量生产及汽车工业的大发展以来,汽车已为世界经济的快速发展提供了有力支持,为人们出行提供了便捷的交通工具。汽车变速传动机构是汽车的重要组成部分,对汽车的牵引力大小和车速变化有着至关重要的影响。复杂的使用条件和道路工况要求汽车的牵引力和车速能在相当大的范围内变化,这就需要我们进一步优化设计变速传动机构。只有这样才能满足客户更高的使用要求,进一步提高汽车的使用性能。
1 浅析汽车机械变速的相关内容
1.1 进行汽车机械变速传动机构可靠性的优化设计的原因
近年来,随着科学技术的发展,汽车工业也得到了空前的发展,私家汽车逐渐走进了中国的千家万户。正是由于汽车的普遍使用,人们对汽车性能的要求越来越高。众所周知,汽车的动力装置是以内燃机为主,而变速器是汽车传动系统不可或缺的一部分,对汽车性能有着至关重要的影响。汽车变速器主要有以下作用:经过科学地计算与理论分析,来适当地改变汽车的传动比,使发动机处于最好的工作范围内;实现减速,让动力系统停止工作;在发动机旋转方向不变的基础上,实现汽车的倒退行驶功能。合理地优化设计变速器可以降低汽车耗油量,同时增加汽车驾驶平稳性和可操控性,显著提高汽车性能。目前汽车机械变速传动机构被广泛用于汽车中,这种变速器具有传动效率高、使用期限长、设计工艺较为成熟等优点,但同时具有切换档位不稳定、变速器体积大、可靠性不高等自身缺陷,因此对汽车机械变速传动机构可靠性进行优化设计成为了相关研究领域的热点。
1.2 分析汽车变速器发展现状
自从人们发明了汽车以来,汽车已经经过了多次改革和创新,是人们出行最为便利的交通工具,成为人们现代生活的一部分。现代汽车的动力装置内燃机具有体积小、质量轻、工作可靠和使用方便等特点,但在换挡时存在转速变化范围小的缺点,影响了汽车的操作性、舒适性等性能,所以人们引入了变速器,这个装置可以实现转速变化范围增大的目标。目前被广泛采用的变速器有以下几种:有级式变速器、无级式变速器、综合式变速器等。有极变速器以机械式结构为主,具备成本低、耐用等优点,是目前使用最为广泛的变速器;无极变速器虽然具有经济、高动力等优点,其发展较为成熟,但同时具备着成本高、不耐用等缺点;综合式变速器是指由液力变矩器和机械式有级变速器组成的液力机械式变速器,目前正在推广中。
2 汽车机械式变速器变速传动机构可靠性优化设计数学模型
2.1 根据科学、合理地原则,进行变速传动机构可靠度的分配
在进行汽车机械变速传动机构可靠性的优化设计时,首先需要对可靠度进行有效地分配。进行可靠度分配需要考虑很多的制约因素,如技术水平、经济成本、工作环境等。首先,我们假设机械变速传动机构零部件之间的故障是互不干涉的,而零部件的寿命都是根据指数分布的;然后将可靠度分配给变速传动机构所有的零部件,如变速齿轮、变速变速器轴和轴承等。变速传动机构的易损零件不需要考虑可靠度分配,其对变速器整体可靠性影响较小,只需要定期地更换即可。变速器齿轮的可靠度分为齿轮弯曲疲劳强度和齿轮接触疲劳强度,变速器轴的可靠度分为轴疲劳强度和刚度,在进行可靠度分配时,需根据串联系统可靠度分配的原则进行分配,变速器的可靠度就是所有零部件可靠度的乘积。
2.2 设计数学模型是优化设计变速传动结构可靠性的基础
在优化设计的过程中,需要依靠科学的数学模型。因此,建立数学的模型是优化设计的基础。建立数学模型需要科学地选择设计变量参数,在满足所有制约条件的基础上,让目标函数达到最大优化值。现在我们来分析建立数学模型的方法。首先需要建立目标函数。选择合适的性能指标,一般都选取齿轮传动重合度与变速器的体积。齿轮传动的重合度越大,那么汽车动力系统产生的噪声越小,传动机构将越平稳,可以有效地降低传动过程的动荷载,提高汽车的舒适性和可操纵性。而当变速器体积越小,不仅仅可以节省原材料,降低成本,而且可以优化车载空间。选择这两个性能指标,将其进行最大度优化,对提高变速器可靠性及汽车性能有着显著影响。其次是选取合适的设计变量。设计变量往往与很多设计参数有着密切的关系,因此需要选择合适的设计变量。最后我们来分析下设计过程中我们需要确定相关的约束条件:第一,变速齿轮可靠性约束,变速齿轮的可靠度主要包括齿根弯曲疲劳强度与齿面结合疲劳强度,其都需要进行可靠性约束;第二,变速器最大传动比约束,这个参数主要受汽车最大爬坡度和路面附着力的约束;第三,变速器各档传动比比值约束,这个条件直接影响着汽车性能,因此需要合理地分配档速比,这样才能最大度地发挥发动机的性能;第四,变速器中心距约束,改变这个条件有效地控制变速器的质量与体积,使得变速器的体积变得更为小巧;第五,中间轴轴向力平衡约束,减少变速器箱体的受力情况,能够延长变速箱的使用寿命;第六,边界约束条件,就是像模数、轮齿根切、螺旋角等约束。
2.3 小议变速器轴的可靠性设计
现在来分析下变速器轴的可靠性设计。变速器轴主要是由轴肩、轴颈、退刀槽过渡段和安装齿轮段等组成,结构较为复杂。因此在进行可靠性设计时,必须先使变速器传动轴的强度达到预先的可靠性,然后再考虑如何节省材料。首先是对变速器轴静强度进行可靠性设计,由于机械变速器结构较为复杂,需要根据变速器轴的强度与应力分布来设计出可靠性设计流程。设计过程中需要画出动力输出轴简单示意图,并进行受力及其他科学理论分析,根据可靠度来计算出变速器轴轴径。其次在对变速器轴可靠性设计时对动力输出轴进行刚度可靠性设计,本文就不详细介绍了。
3 应用先进计算机软件,进一步优化其他参数
除了通过理论与实验的方法来进行可靠度优化设计,还需要应用先进的计算机软件进行分析,来进一步优化其他设计参数。先进的计算机软件可以优化很多相关参数数值,求解线性、非线性等最小化或最大化的数值。对机械传动变速结构进行优化设计时,首先需要进行单目标的优化计算,得到齿轮重合度的最优值与体积的最优值,然后再建立方程来进行优化计算。通过软件的优化计算,可以使齿轮参数圆整。由于齿轮齿数必须为整数,所以优化变速器结构设计时必须对齿轮参数进行圆整处理,否则会带来齿轮接触强度不强、弯曲强度不够等问题。最后,就是运用计算机软件反复进行模拟调试,查找变速器各种约束条件之间兼容的问题,进一步优化设计,减少开发中存在的问题。并能降低开发成本缩短开发周期。运用计算机软件进行模拟调试主要包括以下步骤:在调试过程中不改变目标函数和设计变量,通过不断改变初始值对比分析优化结果的差异;通过减去其中一个约束条件的方式,重新进行优化设计,查找哪一种约束对可靠度影响最大,最终得到最佳的优化效果。
4 结语
总而言之,汽车现在是我国人们日常生活中的主要交通工具,而变速器的性能影响着汽车的平稳性等,随着人们对汽车性能的要求不断地提高,那么应必须进行汽车机械变速传动机构可靠性的优化设计,从而来满足人们的需求,也是促进汽车行业发展的必经之路。
【参考文献】
[1]陈文才.汽车变速器可靠性设计研究[J].煤炭技术,2010(09).