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摘 要

发动机的维修是汽修领域经常需要面对的难题，可以帮助维修发动机的东西就是发动机翻转台架，发动机翻转台架是为了方便对发动机的拆装和维修，是一件非常便利的工具，它结构简单，并且具有容易拆装的提点，主板下面有可移动的滑轮，这样有利于减少工作者的工作强度，还会提高维修发动机的效率。发动机翻转台架是学校内教授学生拆装工具，还是整个汽车行业便于维修发动机的最常用工具。为了实现学校内学生对于发动机的构造和进行发动机维修的整个过程来增强对于所学机械专业更深层次的认识，本次的课题设计了一种电动式发动机翻转台架。

这次设计的电动式发动机翻转台架可以实现学校的学生对于发动机构造的研究，还可以使发动机进行适当速度的翻转，并且可以让发动机实现360°全方位旋转并对其进行操作维修。我这次所设计的内容主要包括:蜗轮蜗杆减速箱、转动轴、键连接、翻转台架的主板、滑轮以及发动机的旋转板、爪子等组件。

关键词：结构特点；结构设计；有限元分析

Structural Design of Electric Engine Flip Bench

Abstract

Engine repair field often need to face the problem, can help repair the engine is the engine flip frame, engine flip frame repair is the most important tool, its structure is simple, and has easy disassembly and disassembly, the main board under the movable pulley, which is conducive to reduce the working intensity of workers, will also improve the efficiency of the maintenance engine. The engine flip platform is the most common tool for students, or the most convenient engine maintenance tool in the whole automobile industry. In order to realize the construction of the engine and the whole process of engine maintenance to enhance the deeper understanding of the mechanical major, this project designed an electric engine flip platform.

The electric engine flip frame I designed this time can realize the school students ' research on the engine construction, but also can make the engine flip at the appropriate speed, and can make the engine achieve 360 all - round maintenance operation. The contents I have designed this time mainly include: worm gear box, rotation shaft, key connection, the motherboard of the flip frame, the pulley, and the engine rotating plate, claws and other components.

Keywords: structural characteristics; structural design; finite element analysis

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 引言 1

1.1研究背景和意义 1

1.2翻转台架的发展趋势 1

1.3研究内容 1

第二章 设计方案与思路 3

2.1主要设计思路 3

2.2减速电机的选择 3

2.3常见传动方式比较与分析 3

2.3.1带传动 3

2.3.2链传动 4

2.3.3齿轮传动 4

2.3.4蜗轮蜗杆传动 5

2.4轴承和轴 6

2.4.1滚动轴承 6

2.4.2轴 7

2.5键 7

第三章 翻转台架的总体设计计算 9

3.1翻转台的设计 9

3.2夹具的设计 9

3.3蜗轮蜗杆传动装置的设计 10

3.3.1选择蜗杆传动类型 10

3.3.2选择材料 10

3.3.3按齿面接触疲劳强度进行设计 10

3.3.4蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸 11

3.3.5校核齿根弯曲疲劳强度 11

3.3.6验算效率η 12

3.3.7主要设计结论 12

3.4转动轴的设计 12

3.4.1 转动轴的设计 12

3.4.2 转动轴的力矩平衡 12

3.4.3 转轴的强度校核 13

3.5联轴器的设计 14

第四章 减速箱转动轴的有限元分析 15

4.1 ANSYS简介 15

4.1.1前处理模块 15

4.1.2分析计算模块 15

4.1.3后处理模块 15

4.2转动轴的有限元分析 15

第五章 设计总结 17

致谢 18

参考文献 19

引言

1.1研究背景和意义

汽车工业是每一个国家都极为重要的产业，是整个国家经济的重要基础。这年来，中国汽车的销量快速增长，连续两年位居世界第一，在促进中国经济增长、增加就业和扩大内需方面发挥着越来越重要的作用。中国汽车工业发展的特点是：产销量快速增长，跃居世界第一；自主创新取得成效；节能汽车和新能源系统开发初见成效；汽车工业组织结构进一步优化；零部件的设计和生产水平有了很大提高。作为最常见的交通工具，汽车现在在人们的日常生活中占据着非常重要的地位，而受汽车工业发展影响的方面，如中国的汽车维修业和汽车维修技术，也变得越来越重要。

维修汽车的的方式具有很多特点，这可以评判中国汽车维修行业水平高低。汽车变速器维修是汽车维修业的一个重要组成部分。变速器可以在很大范围内改变车辆的速度和扭矩。空档可以用来在发动机运行时脱离传动系统。这使得启动发动机、怠速和改变变速器或动力输送变得更加容易。自动变速器还能自动应对道路阻力的变化，提高车辆运动的平稳性、安全性和动力。这就是为什么变速器是车主的一个安全问题，变速器的维修和检查应谨慎进行。

维修发动机的传统方法是将其放在工作台上，用通用工具进行维修，这很费时费力。这次讨论了一种更加以人为本的设计以提高效率和减少操作员的劳动。

1.2翻转台架的发展趋势

国外的发动机翻转台架发展很迅速，包含了上千种系列及型号的翻转机产品，翻转能力范围0.1吨～120吨。下面介绍几种典型的翻转机类型。

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