图3.1 地板与引擎支架间的链接孔
根据CFM — ITBONA公司提供的标准,直径M12的孔深H应为24mm,孔宽b应为23.2mm。加上支架底高15mm和螺母12mm,所以应选用由此才能对应T槽专用的螺栓 GB/T 37-1988 M12×50。
地板使用M48地脚螺栓安装固紧、M36调整螺钉调平,其间距设置为横向1000mm、纵向500mm;设有吊装孔及接地螺孔(不小于M12)(根据行业规则,以上参数无需在工程图中画出,由地板生产厂商设计)。
台架支架其高度由最大可测试的柴油发动机大小计算,单支架尺寸:长×宽×厚=226mm×224mm×750mm。使用HT200铸造台架支架,减震效果很好,但是成本高;因此需要使用减震性能较好但价格便宜的材料进行制造。10mm热轧钢板(牌号: 08F)价格较便宜,易于加工,因此成了较好的选择。
08F的材料性能如下:
拉延级别|Z|抗拉强度:275~365MPa 拉延级别|S和P|抗拉强度:275~380Mpa
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3.3支架的微调装置
因为整套装置的安装是需要吊车的,因此是不太容易使用吊车进行精确的安装,但是测功机对于精度的要求还是非常高的。所以一套能微量调节的装置是很有必要的。垂直方向上的调节可以使用螺杆与螺母调节。由于各个发动机的重量不一,因此要挑选最大的,并给予一定的安全系数,本设计中为0.7。
表3.1国内常见发动机重量及输出轴半径
发动机型号 丰田8A-FE 三菱4G63 大众1.8T 五菱B系列
重量(Kg)
140 127 180 176
输出轴半径(mm)
28 26 25 28
如表3.1所示,各个发动机的重量不是很高,根据最大扭矩和安全系数计算最大的压力如式(3.3)所示:
TmaxP?(Wg?)S…………………………………………………( 3.3)
R其中: P为最大压力 Wg为发动机重量 R 为最小轴半径 Tmax为最大扭矩 S为安全系数
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最后得出P=(180*10+100/0.025)x1.7= 9860 N
由上面的需求可以得出调节上下的全螺纹螺柱最小直径设计规格
工作载荷 Fc = 10 kN 残余预紧力系数 K = 1.6 总载荷 F0 = 26.00 kN 相对刚度 λ = 0.25 预紧力 Fp = 23.50 kN 螺栓机械性能等级 = 6.8 螺栓屈服强度 σs = 480 MPa 安全系数 Ss1 = 3
螺栓许用应力 [σ] = 160.00 MPa 材料种类 = 碳钢 螺栓公称尺寸 = M20 螺栓小径 d1 = 17.294 mm 3.4全螺纹螺柱
挑选了M30x750 GB/T 9125-2003,如图3.2所示。
图3.2 全螺纹螺柱
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虽然此产品是用于与管法兰标准配套使用的连接件标准,是管法兰系列标准之一。但是其工作环境和受力方式相似,并没有剧烈受力变化循环,并配给了金属垫片,而且通过上节的计算,得知螺杆的公称直径只需M20即可,为保证安全使用M30,可以这此使用。
支架的引擎连接螺栓设计与分析:
表1中的发动机均使用M10螺栓作为紧固件(共8个),由于连接部分需要承受剪切力(横向),因此其设计时需要考虑其强度,校核如下:受横向力10000/8 N,既1250 N
工作载荷 Fc = 1.25 kN 残余预紧力系数 K = 1.6 总载荷 F0 = 3.25 kN 相对刚度 λ = 0.25 预紧力 Fp = 2.94 kN 螺栓机械性能等级 = 6.8 螺栓屈服强度 σs = 480 MPa 安全系数 Ss1 = 4
螺栓许用应力 [σ] = 120.00 MPa 材料种类 = 合金钢 螺栓公称直径 Md = M10 螺栓小径 d1 = 8.376 mm 螺栓计算应力 σ = 76.92 MPa
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