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图2 碰珠组件
1.2 课题研究背景及意义
在21世纪，随着科技的不断进步，技术的不断革新，基本上所有的产业都得到了发展，技术的到了革新，汽车行业也不例外。汽车行业在近年来得到了迅猛的发展，各生产者之间激烈的竞争,不仅仅包括销售技巧的竞争，而且包括汽车生产效率、汽车零部件的性能、汽车的质量等等一系列的竞争。 汽车零部件性能的竞争主要是零部件的疲劳次数，即：零部件达到疲劳破坏前使用的最大次数。汽车弹簧碰珠组件疲劳寿命测试机就是一种对汽车弹簧碰珠组件疲劳寿命测试的机器。汽车弹簧碰珠组件寿命测试机可以极大的提高汽车弹簧碰珠组件的寿命测试效率，节约了劳动力资源。汽车弹簧碰珠组件寿命测试机的使用可以极大的提高企业的竞争能力，使企业可以在更短的时间内获得更多的利润，能够在短时间类判定汽车弹簧碰珠组件是否满足要求，对汽车行业的发展的促进也有着深远的影响。汽车弹簧碰珠组件测试机是一种完全自动化的可以调节速度的寿命测试机，它可以在夜间独立工作，不需要人时时刻刻的关注着它。汽车弹簧碰珠组件测试机同时也加快了汽车弹簧碰珠组件的优化和更新速度，促使弹簧碰珠组件的发展更加多样化。从而加快的汽车弹簧碰珠组件优化的周期，为企业增加了参与竞争的资本。
1.3 研究内容
完成（奔驰汽车弹簧碰珠组件寿命测试10000000次）寿命测试机的总体方案设计及结构设计；要求机构轻巧、运行可靠、测试速度可调（即0.5～3次/秒）数据显示及保持。完成电气控制设计, 完成重要零部件的结构设计，撰写毕业论文。
2 汽车弹簧碰珠组件寿命测试机总体方案设计
本次设计的汽车弹簧碰珠组件寿命测试机是由无级调速电机、凸轮、凸轮从动件、测试组件等组成的一个动力传动机构。同时测试9组弹簧碰珠组件。动力从电机经过凸轮及凸轮从动件传到弹簧碰珠组件。汽车弹簧碰珠组件疲劳寿命测试机的核心部件是一个由电机到凸轮最后到从动件的传动机构。如今市场上的电机种类很多，但是要选择一个合适本次设计的汽车弹簧碰珠组件寿命测试机的电机还是有些困难的，因为本次设计所需的功率很小，要求的电机功率为90-150瓦特，电机最大转速为1450r/m，而且要实现无级调速。经过不断的去图书馆和网上查找资料，终于找到了能够达到本次设计要求的电机，电机型号为5IK150GU-S22，功率在150瓦特，电机的最大转速为1550r/min。电机型号为5IK150GU-S22的电机可以实现在0-1550r/m之间进行无级调速，但是本次设计需要的测试速度是30-180r/m之间，所以在电机和凸轮之间还要有一个传动比为1：8的减速箱，使电机到凸轮的输出转速在0-194r/m之间进行无级调速，这样就达到了本次设计所需要的转速。凸轮是一个把转动变成直线运动的部件，本次设计所需要测试的汽车弹簧碰珠组件就需要一个直线往复运动。凸轮虽然可以实现把旋转运动变成直线运动，但是直线运动的距离不好控制。而且要保证好凸轮本身的低冲击性，如果冲击过大的话，不仅仅满足不了本次设计所需要的在距离测试机1米范围之内噪声要小于50分贝的要求，而且会对汽车弹簧碰珠组件寿命测试的结果产生影响。该影响主要体现在：如果凸轮的冲击性太大，当从动件从凸轮的最高端下滑时，从动件必然会产生会弹，这样就保证不了测试次数的精度，而且测试的效率也会受到影响。因此凸轮设计的主要是要合理的设计凸轮的轮廓，保证凸轮的冲击性小。动力传动从凸轮出来就是连接从动件了，从动件主要要考虑的是疲劳强度，如果前面其它的部件都可以达到预期的效果，但是从动件达不到疲劳强度，那样就是前面的部件性能再好，设计的非常合理，那也是功亏一篑。因此从动件一定要进行疲劳校核，只有在整个传动机构的动力能够很好的传递，这个传递机构才能正常工作，无论是传递机构中的哪一个环节出了差错都会影响到整个传动机构的工作。
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