车辆工程专业毕业论文完整版-变速器扭矩测量及其标定装置设计.doc

PAGE PAGE 3 毕 业 设 计（论 文） 题目 变速器扭矩测量及其标定装置设计 姓 名 1111 院 系 车辆与动力工程学院 专 业 车 辆 工 程 指导教师 牛 毅 2007年6月15日 毕业设计（论文）开题报告 （学生填表） 院系：车辆与动力工程学院 2007年 4 月 2 日 课题名称 变速器扭矩测量及其标定装置设计 学生姓名 1111 专业班级 车辆031 课题类型 工程设计 指导教师 牛毅 职称 高工 课题来源 科研 设计（或研究）的依据与意义 目前对汽车的性能要求越来越高，检验和试验是一项必不可少的程序，也是 一项很重要的环节。 对一个测试系统来说，首先要获取信息，并且要求选出有用的信号，而无用 的被过滤掉，恰恰传感技术能执行和替代其任务。为了更好的采集和分析被测信 号，需要放大，调质，解调等一系列环节。变速器扭矩测量仪就是通过这种方式 设计的，即将非电量信号（扭矩）变成电量信号，通过对电量信号的分析和处理， 最后达到测量扭矩的目的。 测试系统的意义不仅可以用来做检验仪器，还可以用来做研究设计的辅助工 具，是其具有很强的实践性意义。 国内外同类设计（或同类研究）的概况综述 （1）使用单片机的扭矩测量系统 其组成单元：单片机，磁电式扭矩传感器和简单的电路其实现对扭矩的测量，其特点结构简单，性能稳定，抗干扰，精度高等。 （2）使用测扭器 它是通过两个连轴器将其连接到要测量的轴系中进行轴扭矩的测量，目前有两种方案。 测扭器 一段已知轴的直径和弹性摸量的轴，将应变片贴在它的侧面，通过应变片的应变计算出传递扭矩的大小。 测扭器 一段轴通过测量两端的变形差来确定传递扭矩大小，轴的两端有齿圈/盘，齿盘外厕有电磁线圈，转动时齿盘和线圈之间的磁场会有正弦的信号输出，校准时记录已知扭矩和测扭器两端齿盘产生信号的相位差，构成校准曲线，使用中，设备自动读出相位差，通过校准曲线与扭矩量联系，这样就测出了扭矩。 （3）扭矩测量设备的发展 近年来，国内频繁出现用静力学难以解释的重大轴断裂事故，由于缺乏当时工况的动态参数记录，给事故分析和责任判定造成了很大的困难，随着技术的进步和机械系统设计制造运行的完备化需求，扭矩测量及其信号传输越来越成为当务之急。其中信号传输的主要向两个方向发展，模拟式传输，数字式传输，故扭矩测量设备具有很大的发展前景。 （4）扭矩测量设备在设计过程中应注意的问题：在搜集和接受信号时，精确地判断出信号的真实性，即将有用的信号传输处理和显示设备中，无用的信号过滤掉，故要有较好的抗干扰装置。 课题设计（或研究）的内容 （1）了解该设计的题目要解决的目的 （2）熟知要试验的内容和方法 （3）熟知测试的功能及要输出的信号和参数 4. 设计（或研究）方法 （1）研究设计要求，检索资料 （2）拟定方案，设计方法，主要技术参数，总布局，试验结果及技术经济分析等 （3）总装配图设计，绘制总体布局/置图，编制技术要求 5实施计划 第六周 资料收集，查阅文献 第七~九周 调研，开题报告，确定基本参数 第十~十四周 设计，绘制总体布置图 第十五~十六周 撰写设计说明书 第十七周 指导老师和评审教师审查 指导教师意见 指导教师签字： 年 月 日 研究所（教研室）意见 研究所所长（教研室主任）签字： 年 月 日 变速器扭矩测量及其标定装置设计 摘 要 本说明书主要是设计变速器一轴扭矩测量及标定装置，而扭矩传感器的选择和传输方式的选择是本次设计的重点。 扭矩传感器选择了电阻应变片式，传输方式选择了轴通式，而四个应变片接成全桥，然后引出线接到四个集流环上，集流环与轴一起转动，电信号再通过电刷（设计成起落架式电刷，为了减少磨损）传输给PCM数据采集系统。考虑到该设备所用的领域，对应变片处的直径进行了计算，额定扭矩小于100N.m的变速器一轴均可测量。 本次设计参考了以往的设计，并进行了改进，后边附有相关内容的参考文献和附录。 由于设计过程中贯穿了三化，大大的提高了其使用寿命和维修性。 标定装置的设计主要考虑到如何加载的问题，选择了一端用花键连接并用螺栓固定在实验台上，另一端用花键连接并与加载杠杆一起转动，通过这种方式产生扭转，并测试其轴的扭矩，绘制标定曲线。 关键词：应变片式扭矩传感器，集流环，PCM3132数据采集系