摘 要

发动机拆装台架是汽车发动机维修和保养常用的设备。它是一种将发动机暂时安装固定在某定位工具上的设备，以供人员能够方便地进行维修或保养操作。它不受发动机过大重量的限制，并且容易控制。目前，国内外各厂家生产的发动机拆装台架种类繁多，但都各自存在不足。

本设计主要结合汽车发动机，通过对发动机的重量、空间尺寸及位置关系等测量与计算，进行拆装台架的空间结构设计和性能分析等工作，设计出能实现发动机的固定、夹紧、翻转等功能的拆装台架，具有结构简单、操作方便、可任意角度的翻转锁止等特点。

本文主要论述了发动机拆装台架的设计过程，包括对发动机的结构认知、根据汽车发动机型号而计算出的拆装台架的各零部件尺寸及传动方案的选择，进而设计出发动机拆装台架的整体结构，并对主要零部件进行校核，同时对拆装台架设计过程中所涉及到的工艺性问题进行补充说明。

关键词：发动机；拆装台架；机械结构设计；校核。

Abstract

The engine disassembly platform is a commonly used equipment for maintenance and maintenance of automobile engines. It is a device that temporarily installs and controls the engine on a positioning tool so that personnel can perform maintenance or maintenance activities conveniently. It is not limited by the excessive weight of the engine and is easy to control. At present, there are a large variety of engine disassembly mounting racks produced by various manufacturers at home and abroad, but all have their own shortcomings.

This design mainly combines the automotive engine. Through the measurement and calculation of the engine's weight, space size, and positional relationship, the space structure design and performance analysis of the disassembling bench are designed, and the engine can be fixed, clamped, and inverted. The functions of disassembly and assembly gantry are characterized by simple structure, convenient operation, and the ability to flip lock at any angle.

This article mainly discusses the design process of the engine disassembly platform, including the structure recognition of the engine, the size of each component of the disassembling bench calculated according to the model of the car engine, and the selection of the transmission scheme, and then the engine disassembly is designed. The overall structure of the gantry and the main components are checked. At the same time, the technical problems involved in the design process of the disassembly gantry are supplemented.

Keywords: engine; disassembly and assembly gantry; mechanical structure design; calibration.

目录

第1章 绪论 1

1.1设计目的及意义 1

1.2国内外研究现状 1

1.3设计的主要内容 2

1.4 技术路线 3

第2章 拆装的总体设计 4

2.1拆装对象的介绍 4

2.2 拆装顺序的介绍 4

2.3设计要求与方案论证 8

2.3.1 台架的设计要求 8

2.3.2方案论证 9

2.4 传动方式的分析与选择 9

2.4.1 齿轮传动 9

2.4.2 蜗杆传动 9

2.4.3 带传动 10

2.4.4 链传动 10

2.4.5 传动方案的选择 11

第3章 台架的总体设计计算 12

3.1总体设计步骤 12

3.2零部件设计步骤 12

3.3支承机构的设计计算 12

3.3.1机架底座的设计 12

3.3.2万向轮的设计 13

3.3.3直立柱的设计 13

3.4传动机构的设计计算 14

3.4.1 蜗轮蜗杆设计 14

3.4.2 蜗杆轴的设计 15

3.4.3 蜗轮轴的设计 16

3.4.4转动手轮的设计 16

3.5固定机构的设计计算 16

3.5.1 固定盘的设计 16

3.5.2 支撑板的设计 17

3.6其他机构的设计计算 17

3.6.1接油盘的设计 17

3.6.2 轴承的选用 18

3.6.3 螺栓组合的选用 18

3.7 总体装配结构设计 18

第4章 台架的强度校核 20

4.1 蜗轮蜗杆的校核 20

4.1.1校核齿根弯曲疲劳强度 20

4.1.2 蜗杆轴的校核 20

4.1.3 蜗轮轴的校核 23

4.2直立柱的强度校核 25

4.3 支撑板的校核 26

第5章 总结与展望 28

5.1总结 28

5.2展望 28

参考文献 29

致谢 30

第1章 绪论

1.1设计目的及意义

世界上第一辆汽车于1886年问世，汽车在人类生活中扮演着越来越重要的角色，对人类社会的影响也越来越大。而发动机是汽车的核心，为汽车的行驶提供动力，因此，发动机的保养与维修尤为重要。

在发动机的保养及维修中可能会遇到很多问题。汽车的发动机重量一般都较大，并且形状不规则，不容易搬动和翻转。目前的部分发动机拆装台架是在简易的铁工作台上通过人工翻转实现对发动机的拆装的，拆装起来效率低且费时费力，发动机不稳定的支撑还容易倾倒伤人，而且在拆装过程中观察发动机内部结构很不方便。在维修过程中，可能会出现当需要翻转发动机以便拆卸下部螺钉时，导致人员砸伤；发动机不容易翻转也会造成维修人员视线受阻，导致损坏部分被遗漏使之未修复，从而出现更大的事故。

因此，设计一种能在一定程度自动翻转的发动机拆装台架是非常必要的，既能提高拆装效率，又能使拆装工作更加安全。优良的发动机拆装台架可用于日常发动机的维修及保养；可用于研究机构对新型发动机的设计与测试；还可用于各大院校的教学。优良的发动机拆装台架可以使发动机在维修、保养过程中更加简单方便，有利于节省时间和人力物力，同时也可以减少发动机在维修过程中可能造成的摩擦损坏等问题。这种更方便、更合理、更安全的发动机拆装台架是未来的发展趋势。

1.2国内外研究现状

许多国外厂家都实现了自动或半自动的机械化，拆装台架上也添有其它测试机构，可以测试很多数据。而国内与国外发动机拆装台架产业的差距也很大，国内市场上主要是涉及了发动机的固定结构，而没有过多涉及电控系统、冷却系统等方面。而一些先进的拆装台架通过接通发动机拆装台架上的电路、油路、气路、水路来运行发动机，来诊断座与发动机操纵台架，以便检测发动机情况。而国内的发动机维修多为私人盈利性质店铺，暂时还没有专业性的发动机拆装维修机构。

现有的发动机拆装台架都是用蜗轮蜗杆减速器来控制翻转操作，利用了蜗轮蜗杆的自锁特性来进行发动机在任意角度的自锁稳定，选用传动比大的蜗轮蜗杆减速器，可以手工转动360°，能适应各种环境下的教学实训。其使用要求是发动机机体附件齐全，缸体及缸盖无碰撞、裂痕。

例如图1.1所示，这款产自上海的FZTJ003型发动机拆装台架，适用于东风康明斯发动机专用修理台：适用于B系列、C系列发动机修理，可旋转0～360°，结构简单，操作方便，安全可靠。

但该发动机拆装台架有很多缺点：它采用地面支撑，导致设备无法移动或移动很不方便，使用场合非常有限；与发动机的连接方式为固定板式连接，适用的发动机类型较单一且拆装操作不方便；无接油盘和托盘，放机油和工具的放置都很不方便。

图1.1 FZTJ003型发动机拆装台架

1.3设计的主要内容

本设计主要结合上汽通用五菱B1.2发动机，完成手摇可移动式发动机拆装台架设计，通过对发动机的重量、空间尺寸及位置关系等测量与计算，进行拆装台架的空间结构设计和性能分析等工作，设计出能实现发动机的固定、夹紧、翻转等功能的拆装台架。

此次毕业设计主要是完成发动机拆装台架所有零部件的设计、三维图及总装配图的绘制，检查结构设计的问题，并进行校核及结构分析，以及分析装配后可能产生的干涉问题。

本文主要论述发动机拆装台架的设计过程与方案选择，说明所有零部件使用的材料，并对重要部件进行强度和刚度等的校核。本文系统介绍了每一个零部件所选择的依据，以及设计中所遇到的问题和解决方法。

1.4 技术路线

技术路线流程图如下

设计发动机拆装工作台架