成都广播电视大学毕业设计（论文）专业：考生姓名：学号：单位：成都广播电视大学公共管理学院制2019年 9 月 10 日四川省成人高等教育毕业设计申报表毕业设计进度计划表发动机综合拆装台架设计摘要:汽车发动机翻转架是一种汽车维修和保养常用的设备，其被广泛应用于轿车等小型车辆的维修和保养。
目前看来，全国生产翻转架的厂家很多，生产的翻转架的形式也比较繁多，而本文介绍了汽车发动机翻转架在国内外的现状及其发展趋势，首先确定翻转架的设计方案，再设计说明翻转架的结构及其特点要求，同时对翻转架设计过程中所涉及到的工艺性问题进行补充说明。
本课题所设计的是蜗杆传动360°任意角翻转锁止的发动机翻转架。
它的特点是：1、性能可靠，操作方便；2、结构简单；3、拖脚的最低位置低，扩大了对各种车辆的适应性；4、利用蜗杆传动可360°任意角度翻转锁止；5、价格低廉。
关键词：发动机；翻转架；机械结构设计；蜗杆传动Design of Engine Comprehensive Disassembly and Assembly BenchSummary：Vehicle engine overturning frame is a kind of equipment commonly used in vehicle repair and maintenance, which is widely used in the repair and maintenance of small vehicles such as cars. At present, there are many manufacturers of flip frames in China, and there are many types of flip frames produced. This paper introduces the current situation and development trend of auto engine flip frames at home and abroad. First, the design scheme of flip frames is determined, then the structure and characteristics of flip frames are designed and explained, and at the same time, the technological problems involved in the design process of flip frames are supplemented.The design of this subject is an engine turning frame with worm drive turning and locking at any angle of 360. Its characteristics are: 1. reliable performance and convenient operation; 2. simple structure; 3, the lowest position of the foot dragging is low, thus expanding the adaptability to various vehicles; 4, the worm drive can be used for turning and locking at any angle of 360 degrees; 5. Low price.Key words：Engines; Turnover frame; Mechanical structure design; worm drive目录一、绪论 (1)（一）此课题的研究目的及意义 (1)（二）发动机翻转架的发展概况 (1)（三）研究内容 (2)二、设计的方案与论证 (2)（一）主要工作思路 (2)（二）发动机台架试验系统方案设计 (3)（三）常见传动方式的分析与比较 (3)1.齿轮传动 (3)2.蜗杆传动 (4)3.带传动 (4)4.链传动 (4)（四）蜗杆传动的选择与工作原理 (5)三、翻转架的总体设计 (5)（一）翻转架的设计 (5)（二）蜗杆蜗轮减速机构的设计 (5)（三）台架的设计 (12)1.台架底座的尺寸确定及材料选择 (12)2.台架立柱的尺寸确定及材料选择 (13)（四）箱体的设计 (14)（五）翻转托盘的设计 (15)（六）轴承的选用 (16)（七）螺栓组合的选用 (17)（八）总体装配结构设计 (17)四、发动机台架控制方式 (18)（一）PID控制 (18)（二）发动机台架控制方式 (19)（三）发动机定转速控制基本策略 (20)结论 (21)致谢 (22)参考文献 (23)一、绪论（一）此课题的研究目的及意义在汽修行业中，一个比较重要的分支是发动机的维修，发动机翻转架就是作为汽修行业中常见的一个辅助设备而出现的。
发动机翻转架是发动机拆装修理的最基本工具，其具有结构简单，拆装方便的特点，不仅可以减轻劳动者的工作强度，而且提高了生产率。
同时翻转架也是汽车专业学生拆装修理的专业工具。
为了方便学校拆装发动机，减轻学生的劳动强度，本文设计了一种针对该发动机的小型固定翻转架。
（二）发动机翻转架的发展概况发动机拆装翻转台架的发展趋势必然朝着更加人性化的方向发展。
比如可以在翻转架上设置发动机的所有辅助设施，实现发动机大修、起动、故障设置及诊断、排除等功能。
考虑到发动机内部有油的问题，在翻转架底部设置油盘，克服工件、工具、油、水落地的问题，保证了文明作业和安全生产。
在修理中，为了节省更多的时间，获取更多的利益，人们将会生产出更为合理操作更为方便的拆装修理工具。
设计和制造出更安全、更便捷、更合理的发动机拆装翻转台架是未来发展趋势。
汽车和发动机的诞生都已有百年的历史,尤其是二战后汽车工业获得了前所未有的发展,从而带动了包括发动机谁及水平在内的一系列机械工业的进步。
发动机翻转架的功能也从过去的只具有单一的拆卸,组装向检测,调试等多任务,多功能转化。
以前国内的翻转台架是靠臂力驱动,机构陈旧,不省力。
在实际应用中多有不便。
在应用到汽车发动机拆装的过程中,要求具备自锁功能、360旋转、省力等多种作用。
尤其是发动机实训课的教学,是利用淘汰的汽车发动机,就地进行解体和组装,或在功能单一的发动机翻转架和工作台上进行解体、组装,即不能保证工件、工具、油、水不落地,达到卫生清洁、确保安全、按时完成教学任务的基本要求,更谈不上保证教学质量和严格的技术要求。
另外,每个教学班40余名学生,一般仅有1~2名实习指导教师,投入两台实训发动机,每台发动机仅能供3-5名学生使用,大多数的学生无从插手,实训形同走马观花,对实验实训来说不够实用,因此引起人们对发动机翻转台架的关注和研究。
（三）研究内容本课题主要研究了怎样使发动机实现任意回转和锁止，并使发动机可停留锁止在任何工作位置，以及怎样实现翻转架本身的移动和锁止，用什么来支撑发动机。
此次毕业设计主要是完成翻转架的所有零部件三维设计，以及翻转架总装配图，检查结构设计的问题等。
本文主要论述此次毕业设计中所需要的理论和工具软件，以及所有零件所用到的材料，一些重要部件的强度校核。
本文系统介绍了设计中所提出的工作思路和方案，每个零部件所选择的依据，以及设计中所遇到的问题和解决这些问题的方法和过程。
二、设计的方案与论证（一）主要工作思路本次设计的是汽车发动机翻转架设计，用于实现在汽车维修时方便发动机的翻转，以便对发动机进行360度全方位维修操作。
此次设计的翻转架结构较为简单，主要部件是：底盘组件，立柱，箱体组件，手轮，托盘，还包括选择的涡轮蜗杆等设备。
在这过程就需要计算转动轴的强度和刚度,立柱的强度分析与验算等。
同时就需要考虑各个部件使用的材料问题,以便达到设计所要求的标准。
市场上已经出现了同类产品,囊括了许多种类,而这次所设计选择的是最简易最实用的。
我所设计的是涡轮蜗杆传动的发动机翻转架。
本次设计的翻转架的传动装置是由涡轮蜗杆组成的。
该翻转架利用蜗轮蜗杆的减速原理和自锁功能。
发动机重力通过翻转架壳体形成力的平衡，保证了翻转架的稳定性。
本次设计的翻转架的主要性能参数为：额定负重500kg；传动结构传动比 1:60；台架高度1015mm；翻转角度360度；锁止位置任意角度。
本次设计的技术要求：尽量全面搜集和分析相关资料，特别是国内外最新汽车发动机翻转台架信息；满足技术参数及工作性能的要求；设计结构紧凑合理，满足强度、刚度、寿命以及经济型、安全性方面的要求；设计应贯彻标准化，符合国家规范要求；计算方法应该尽可能的采用最新研究成果。
（二）发动机台架试验系统方案设计在实际应用中,发动机台架试验一般主要完成以下几类试验:发动机性能试验、耐久性、可靠性试验、出厂试验、定期抽查试验、研究性试验。
具体试验中,使用测功机,利用各种方法给发动机提供阻力矩,控制其转速,然后利用传感器将各个反应发动机运行状况的非电量转化为电量,用数据采集卡采集,通过微控制器,将数据发送到上位机,进行显示,同时各种数据也用于测功机的控制系统,对发动机工况进行调节。
反应发动机运行情況的被测量主要包括,发动机转速,扭矩,水温,机油温度,排气温度,进气温度,进气压力等。
1.设计要求与方案选择本设计要求为设计发动机台架实验的基本物理量(发动机转速,扭矩,水温,机油温度,排气温度,进气温度,进气压力)等的测试和控制,实现最小配置的发动机台架试验系统。
根据这一要求,比较单片机测试系统与单片机一PC二级计算机测试系统单片机具有体积小,重量轻,价格低廉,应用方便等特点,采用单片机来构造系统能够满足系统的基本要求,实现系统的基本功能。
但是单片机系统在功能的扩展和性能改进的方面存在有一定的局限,尤其是在数据处理能力,显示能力以及绘图功能等方面与PC机系统相比存在相对不足。
利用PC机和单片机构成二级测试系统,单片机完成数据采集,PC 机来实现数据的处理,分析及显示工作,可提高系统的数据处理及显示能力。
因此,发动机台架测试系统根据测控具体功能需求和实际条件,选择单片机PC二级计算机系统,即由测控单片机和调度管理计算机构成两级计算机系统（三）常见传动方式的分析与比较1.齿轮传动齿轮机构是现代机械中应用最广泛的传动机构，用于传递空间任意两轴或多轴之间的运动和动力。
齿轮传动优点：轴可以平行，交叉或交错；转动平稳，其传动比恒定，大多数齿轮的传动比是常数；适应范围广（传递速度、功率范围都大）；寿命长；效率高；结构紧凑等优点。