汽车低温试验室设计（全套完整有CAD）

设计计算公式式中螺栓预紧力，许用应力。

.满足要求校核计算公式满足设计要求螺栓的轴向受力分析受轴向载荷紧固螺栓连接的基本公式许用应力计算公式.式中螺栓屈服强度，安全系数。

残余预紧力计算公式.式中残余预紧力系数轴向载荷.总载荷计算公式.式中轴向载荷残余预紧力，。

.预紧力计算公式.式中残余预紧力，相对刚度轴向载荷。

.强度校核计算公式.式中螺栓所受轴向总载荷，螺纹小径。

.设计计算公式.式中螺栓所受轴向总载荷，许用应力。

.满足设计要求.本章小结本章介绍了发动机测功机设备的各部分组成以及工作原理，经过对比分析选择了发动机的型号和测功机的型号，进行了地脚螺栓的校荷计算，发动机固定螺栓的校核计算，测功机固定螺栓的校核计算。

第章整车性能检测试验台设备布置.整车性能试验台的组成整车性能试验台由试验车底盘测功机检测输出系统等组成。

.试验车的选用选用长安杰勋汽车长安杰勋汽车具体参数长宽高轴距前轮距后轮距整备质量发动机.马力发动机型号排量.汽缸数个气缸排列形式直列。

.底盘测功机设计选用底盘测功机分类形式底盘测功机分类形式如表.所示表.底盘测功机分类形式额定承载质量滚筒组合形式双轴式双轴式双轴式或三轴式盘测功机型号表示方法底盘测功机型号表示方法如图.所示图.测功机型号底盘测功机功能基本功能汽车驱动轮输出功率外特性和部分特性输出扭力转矩的检测，车速表里程表误差的检测。

扩展功能汽车加速性能滑行性能的检测，汽车传动系阻滞力的检测，汽车油耗检测的加载及控制，汽车排气污染物检测的加载及控制。

底盘测功机技术要求基本要求在下列工作条件下，底盘测功机应能正常工作环境温度相对湿度不大于。

电源，三相单相，。

磁场工业现场的电磁干扰应对测试结果无影响。

台体底盘测功机台体应具有标称额定承载质量的承载能力。

底盘测功机台体应有用于安装的起吊挂钩装置。

滚筒设计要求底盘测功机滚筒直径应介于之间推荐推荐。

滚筒表面径向圆跳动量应不大于.，前后滚筒轴线的平行度误差应不大于。

滚筒中心距双轴式滚筒中心距用游标卡尺等量具分别测量左右两组主从滚筒轴头的外跨尺寸和轴头直径，如图.所示，按下式分别计算左右两组滚筒中心距，应符合要求。

.式中滚筒中心距，单位为毫米主从滚筒轴头的外跨尺寸，单位为毫米主滚筒轴头直径，单位为毫米从滚筒轴头直径，单位为毫米。

图.滚筒中心距滚筒表面径向圆跳动量取滚筒两端距端面处和中点的三个断面进行测量，固定百分表必要时，可在百分表上加装专用触头测量，缓慢转动滚筒，测量每个滚筒三个断面的径向圆跳动，应符合要求，示意图见图.所示。

图.滚动表面径向圆跳动量滚筒平行度用游标卡尺等量具分别测量每组主从滚筒两端轴头的外跨尺寸和轴头直径查测功机与发动机的联结是否可靠，对中精度是否超过.，传动轴联轴器的紧固螺栓是否拧紧，安全防护罩是否装上。

检查完毕可按以下步骤进行操作．使与测功机配套的测控仪表，如或系列发动机自动测控系统的测功机控制单元处于恒电流或恒扭矩控制方式，把设定值设置为零，被测动力机械应在接近于零负荷下启动。

．打开进水阀门，冷却水通过进水阀和压力控制器进入测功的冷却室，由于压力控制器的保护作用，当水压低于.时，励磁电流是不能加到测功机的励磁线圈上的，此时测功机不吸收功率。

．根据被测机械的试验规范，改变或系列发动机自动测控系统控制单元的控制方式和数字设定指示值，电涡流测功机会自动跟随励磁电流的大小改变负荷，起到吸功测功的目的。

．当负荷增大时，应注意检查测功机出水温度不超过，若测功机出水温度超过，此时应加大进水量或加大进水压力，使测功机出水温度降低。

．试验完毕应使励磁电流为零，卸去负荷后再关闭被测动力机械关闭进水阀门，停止供水系统的循环。

系列电涡流测功机接线盒插座各脚接线励磁电流插座为脚接水压开关脚，脚，接励磁电源扭矩转速插座为脚供桥电压输入脚转矩信号正输出脚供桥电压输入脚转矩信号负输出脚脚转速信号输出脚转速信号输出系列电涡流测功机接线盒内排接线脚从左到右依次为表.所示表.测功机接线盒内排接线脚脚号符号定义正输出正输出负输出负输出屏蔽转速转速水压开关水压开关空脚励磁电源励磁电源上表脚至脚分别接控制仪表插头各对应脚脚分别接控制仪表插头的脚，脚分别接控制仪表插头的脚。

电涡流测功机安装尺寸表电涡流测功机安装尺寸表，测功机安装尺寸见表.及图.所示图.测功机外形尺寸表.测功机安装尺寸型号.注系列外形安装尺寸与系列相同，大功率电涡流测功机定做联轴器联接尺寸联轴器连接尺寸见表.及图.所示表.联轴器连接尺寸型号.图.测功机联轴器外形尺寸滚动轴承参数见表.所示表.滚动轴承览表型号主轴轴承国内牌号主轴轴承牌号摆动轴承.测功机固定螺栓的校核螺栓的切向受力分析发动机输出轴传递的转矩求螺栓上的作用力，螺栓受到左右的切向力为.式中发动机输出轴输出的转矩作用力矩。

受横向载荷紧固螺栓连接强度校核与计算的基本计算公式为预紧力计算公式式中可靠性系数，取切向力接合面数接合面摩擦因数。

许用应力计算公式.式中螺栓屈服强度，安全系数。

设计计算公式式中螺栓预紧力，许用应力。

.满足要求校核计算公式.式中螺栓预紧力，螺纹小径。

.满足设计要求螺栓的轴向受力分析受轴向载荷紧固螺栓连接的基本公式许用应力计算公式.式中螺栓屈服强度，安全系数。

残余预紧力计算公式.式中残余预紧力系数轴向载荷。

.总载荷计算公式.式中轴向载荷残余预紧力，。

电葫芦也能够单独使用。

保温门的设计保温门双开门，厚度毫米，门洞尺寸为，门上带安全逃生装置，防止人不慎困于库内，产生危险。

保温材料试验室维护结构采用聚氨酯双面彩钢复合板，厚毫米，容重为公斤。

地面铺设毫米厚钢板。

.本章小结本章介绍了汽车低温试验室总体布局方案的设计，分析对比了三个布局的优缺点，选用合理布局以及实验室所需内部结构。

第章发动机性能检测设备布置.发动机性能检测试验台组成发动机性能检测试验台由发动机发动机测功机联轴器试验台发动机控制设备检测输出设备等组成。

.发动机的选择发动机的选择根据现有试验室条件采用的发动机为东安发动机厂生产的三菱发动机，发动机型号为。

发动机基本参数适用车型哈飞中意和民意，满足国标排放标准工况法.欧Ⅱ，产地哈尔滨，技术参数压缩比.型式直列四缸顶置凸轮轴电控汽油喷射。

发动机其它参数扭矩•，额定转速，最大功率.排量，行程，缸径.，规格。

.发动机测功机的选用发动机测功机分类发动机测功机分为水力测功机直流电力测功机电涡流测功机交流电力测功机等。

各发动机测功机特点水力测功机水力测功机工作时噪音大，而且在转速高制动扭矩小的区段几乎不能稳定工作，应用较少。

直流测功机直流测功机结构上存在机械转向器和电刷，造价偏高，维护困难，寿命短等，导致在高速测功系统中难以广泛应用。

交流电力测功机交流电力测功机测功范围小，转矩控制响应慢，测量精度低。

电涡流测功机电涡流测功机结构简单维护容易，价格便宜，精度高稳定性好占地面积小易于安装等优点。

综合以上分析选用电涡流测功机进行发动机低温试验。

电涡流测功机的选用电涡流测功机主要特点结构简单操作维护方便，制动力矩大，测试精度高，工作稳定，转动惯量小，动态响应速度快，与测控系统配套，可实现自动化操作。

选用电涡流测功机进行发动机功率的检测。

综合考虑所需测量发动机的功率以及今后的设备储备性选用系列的测功机。

电涡流测功机主要用途系列电涡流测功机作为种负载主要是用来测量动力机械各种特性的试验设备。

本机适用于内燃机中小型功率电机汽车传动部件燃气轮机水轮机工程机械林业矿山石油钻采等机械的性能试验，也可作为其它动力设备的吸功装置。

电涡流测功机命名方法如图.所示图.测功机命名方法低温试验室采用系列电涡流测功机，为盘式感应测功机系列，系列为低速大扭矩盘式感应电涡流测功机系列。

电涡流测功机结构组成与工作原理系列电涡流测功机主要由旋转部分感应体摆动部分电枢和励磁部分测力部分和校正部分组成。

其结构简图见.所示，由结构简图可知，感应体形状犹如直齿轮，产生涡流地方在导磁涡流环的孔壁上。

励磁绕组通上直流电后，则围绕励磁绕组产生个闭合磁通。

当感应体被原动机带动旋转时，气隙磁密随感应体的旋转而发生周期性变化，在涡流环孔壁表面及定深度范围内将产生涡流电势，并产生涡流，该涡流所形成的磁场又与气隙磁场相互作用，就产生了制动转矩。

该转矩通过外环及传力臂传至测力装置上，由力传感器将力的大小转换成电信号输出，从而达到测转矩的目的。

转速测量采用非接触式的磁电式转速传感器，将转速信号转换成电信号。

感应盘主轴联轴器励磁线圈冷却室气隙出水管道油杯测速齿轮轴承座进水管道支撑环外环底座图.电涡流测功机结构简图电涡流测功机工作原理测功机是根据作用力矩与反作用力矩大小相等方向相反的原理来测量扭矩，因此所测扭矩可以通过作用在测功器上的旋转力矩即制动器外壳反力矩来指示，制动器调节原动机的载荷，并同时把所吸收的原动机功率转换为热能，经水冷却后带走热量。

电涡流测功机主要技术指标冷却介质淡水。

通风换热量及操作热量计算通风换热量可以忽略在实验过程中不进行通风换热。

操作热量包括开门热量照明热量操作人员热量。

开门热量为.照明热量计算公式.式中单位面积照明热量库内地面积开灯时间冷却时间。

操作人员热量计算公式.式中每人每小时放热工作人数工作时间冷却时间。

其它设备热量计算冷风机放热量包括冷风电机放热和除霜加热器放热。

冷风机放热量计算公式.式中冷风机电机功率冷风机个数运转时间冷却时间。

除霜加热器不计入冷冻热负荷，其他设备热负荷包括电脑和底盘测功机，电脑热负荷近似为电脑不在低温仓内不计入冷冻负荷中。

底盘测功机冷冻负荷为总的冷冻负荷.发动机测功机冷冻负荷为测功机不能承受低温布置在低温仓外，不计入总的冷冻负荷。

.制冷时间计算在室温条件下降到所需制冷量为制冷量温差重量时间比热设备维护机构制冷量.当检测整车低温性能时，降温所需制冷量为，而制冷设备每小时制冷量为，每小时热负荷为.，制冷设备运行.小时即分钟可以达到要求的制冷温度进行试验。

当检测发动机低温性能时，降温所需制冷量为，而制冷设备每小时制冷量为，每小时热负荷为.，制冷设备运行.小时即分钟可以达到要求的制冷温度进行试验。

.制冷设备的设计与选用制冷系统形式的选择制冷系统设计成分体式，制冷主机为整体式风冷室外机组，低温试验室制冷系统采用冷库制冷分体机。

压缩机的选择根据总的热负荷选用德国比泽尔半封闭压缩机，根据制冷量选择.型号压缩机，功率.，制冷量。

制冷设备的选择