汽 车 维 修 技 师 专 业 技 术 论文标题: 涡轮增压器故障原因分析及使用维护关键字：涡轮增压、使用维护、故障分析工作单位：宁波凯迪汽车销售有限公司作 者： 何一建日 期： 二零一一年三月十八日目录前言摘要关键字一、引言二、涡轮增压的日常应用三、涡轮增压的原理与类型四、涡轮增压的使用与维护五、涡轮增压的常见故障及原因分析六、涡轮增压维修实例七、结束语八、致谢前言我国进入WTO以来，大量的进口汽车涌入国门，国外先进的维修技术、维修工艺、维修观念、管理模式等，对我国汽车维修企业的发展与改革起到了很好的借鉴作用，使得国内汽车制造维修技术上了一个新台阶。我们身处在汽车维修行业如何应对日新月异的汽车维修技术，使自己不落后于时代，我个人认为只有不断的学习充电，借鉴成功的经验，树立质量第一，用户至上的服务意识，才能使自己真正的与时俱进。涡轮增压器故障原因分析及使用维护摘 要：装有涡轮增压的车辆已经越来越多了，也越来越多的被人们所知悉，他的好坏决定着现代汽车动力性，本文主要浅谈凯迪拉克SLS车型 涡轮增压的使用维护及简单故障原因分析关键字：涡轮增压、使用维护、故障分析一、引言：随着国民经济的迅猛发展，我国汽车产量逐年增加，汽车保有量越来越多，2011年已达7400万辆，车型也越来越复杂。尤其是高科技的飞速发展，一些新技术、新材料在汽车上得到广泛应用，而涡轮增压在汽车上的应用则赋予汽车更加强大的动力性，且涡轮增压发动机的耗油量也并不比不增压的发动机耗油量高多少。在汽车使用中，增压器难免会有问题，而这将直接影响发动机的动力性，分析研究增压器故障，现象，探索和研究增压器的结构原因具有重大的现实意义。本文重点通过增压器的结构原理及一些日常维护，正确认识增压器故障，更好的使用和维护增压器。二、涡轮增压的日常应用：涡轮增压的主要作用就是提高发动机进气量，从而增加发动机的功率和扭矩，让车子更有劲。涡轮增压的英文名字为Turbo，一般来说，如果我们在轿车尾部看到Turbo或者T，即表明该车采用的发动机是涡轮增压发动机了。相信大家都在路上看过不少这样的车型，譬如奥迪A6的，宝来赛威等等三、涡轮增压的原理与类型分类（1）废气涡轮增压系统：这就是我们平时最常见的涡轮增压装置了，其优点是增压器与发动机无任何机械联系，因此基本不会损耗发动机原有的功率。它是利用发动机工作所产生的高温高压废气推动涡轮高速运转，从而带动连到一根轴上的泵轮，泵轮将空气加压输送到进气歧管，增加了发动机进气效率，可以提供更多的燃油完全燃烧，从而提高了发动机的功率，降低了燃油的消耗，同时由于燃烧条件的改善，减少了废气中有害物质的排放，增压后发动机的功率可提高20%～40%左右。（2）机械增压系统：这个装置安装在发动机上并由皮带与发动机曲轴相连接，从发动机输出轴获得动力来驱动增压器的转子旋转，从而将空气增压吹到进气岐道里。其优点是涡轮转速和发动机相同，因此没有滞后现象，动力输出非常流畅。但是由于装在发动机转动轴里面，因此还是消耗了部分动力，增压出来的效果并不高。（3）复合增压系统：即废气涡轮增压和机械增压并用，机械增压有助于低转速时的扭力输出，但是高转速时功率输出有限；而废气涡轮增压在高转速时拥有强大的功率输出，但低转速时则力不从心。发动机的设计师们于是就设想把机械增压和涡轮增压结合在一起，从而解决两种技术各自的不足，同时解决低速扭矩和高速功率输出的问题。这种装置在大功率柴油机上采用比较多，汽油机上采用双增压系统（复合增压系统）的车型还比较少，大众的 TSI发动机（这款发动机兼顾了低速扭力输出和高速功率输出。在低转速时，由机械增压提供大部分的增压压力，在1 500rpm时，两个增压器同时提供增压压力。随着转速的提高，涡轮增压器能使发动机获得更大的功率，与此同时，机械增压器的增压压力逐渐降低。机械增压通过电磁离合器控制，它与水泵集合在一起。在转速超过3500rpm时，由涡轮增压器提供所有的增压压力，此时机械增压器在电磁离合器的作用下完全与发动机分离，防止消耗发动机功率）采用了了这一系统。其发动机输出功率大、燃油消耗率低、噪声小，只是结构太复杂，技术含量高，维修保养不容易，因此很难普及（4）气波增压系统：利用高压废气的脉冲气波迫使空气压缩。这种系统增压性能好、加速性好但是整个装置比较笨重，不太适合安装在体积较小的轿车里面，这里就不多做介绍了。原理众所周知发动机是靠燃料在汽缸内燃烧作功来产生功率的，由于输入的燃料量受到吸入汽缸内空气量的限制，因此发动机所产生的功率也会受到限制，如果发动机的运行性能已处于最佳状态，想再增加输出功率，只能通过压缩更多的空气进入汽缸内来增加燃料量，从而提高燃烧作功能力。因此在目前的技术条件下，涡轮增压器是惟一能使发动机在工作效率不变的情况下增加输出功率的机械装置。我们平常所说的涡轮增压装置其实就是一种空气压缩机，通过压缩空气来增加发动机的进气量，一般来说，涡轮增压器是一种利用内燃机作功所产生的废气驱动空气压缩机，从而令机器效率提升的装置。利用排出废气的热量及流量，涡轮增压器能提升内燃机的马力输出。如下图所示：首先是涡轮室的进气口与发动机排气歧管相连，排气口则接在排气管上，然后增压器的进气口与空气滤清器管道相连，排气口接在进气歧管上，最后涡轮和泵轮分别装在涡轮室和增压器内，二者同轴刚性联接。这样一个整体的涡轮增压装置就做好。涡轮增压都是利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的泵轮，泵轮压送由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入汽缸，当发动机转速增快，废气排出速度与涡轮转速也同步增快，泵轮就压缩更多的空气进入汽缸，空气的压力和密度增大可以燃烧更多的燃料，相应增加燃料量和调整一下发动机的转速，就可以增加发动机的输出功率了。本文着重介绍凯迪拉克赛威 双涡流增压器的工作原理，如下图所示：可以使四缸发动机的1、4缸使用一条单独排气通道，而2、3缸使用另一条单独的排气通道，两条通道在涡轮处会和，共同作用到涡轮上，以避免出现各缸之间的排气压力干扰，提高发动机低速时的涡轮增压回应，减少涡轮迟滞的出现。排气旁通阀控制是指通过改变排气旁通阀开度，来控制涡轮增压器涡轮转速，然后控制进气增压的压力变化。排气旁通阀关闭，发动机废气全部作用到涡轮上，涡轮高速运转，以实现进气压力的增加。排气旁通阀打开，发动机废气部分通过涡轮，部分通过排气旁通阀泄放掉，涡轮速度下降，泵轮速度随之下降，进气压力稳定不再增加或减少，以防止增压压力过高损坏发动机。在车辆正常高速行驶时，进气旁通阀关闭，进气被涡轮增压器增压进入进气歧管，进气歧管保持高压。车辆突然减速，进气旁通阀打开，进气歧管内高压空气通过进气旁通阀形成内部循环，减少涡轮增压器阻力，使得涡轮增压器泵轮维持高速运转，并减小因进气阻力形成的噪音。重新加速后，因泵轮维持高速运转，避免出现重新加速的迟滞现象。四、涡轮增压的使用与维护凯迪拉克赛威车的涡轮增压器，是利用发动机排出的废气驱动涡轮，它再怎么先进也还是一套机械装置，由于它工作的环境经常处于高速、高温下工作，增压器废气涡轮端的温度在600度以上，增压器的转速也非常高，因此为了保证增压器的正常工作，对它的正确使用和维护十分重要。主要我们要遵循以下的方法：汽车在起动时，高速空转或突然加速会导致涡轮增压器的轴承损坏，因此不能急踩加速踏板，应先怠速运转三分钟，这是为了使机油温度升高，流动性能变好，从而使涡轮增压器得到充分润滑，然后才能提高发动机转速，起步行驶，这点在冬天显得尤为重要，至少需要热车5分钟以上。发动机长时间高速运转后，不能立即熄火。原因是发动机工作时，有一部分机油供给涡轮增压器转子轴承润滑和用于冷却的，正在运行的发动机突然熄火后，机油压力迅速下降为零，机油润滑会中断，涡轮增压器内部的热量也无法被机油带走，这时增压器涡轮部分的高温会传到轴承中间，轴承支承壳内的热量不能迅速带走，而同时增压器转子仍在惯性作用下高速旋转，这样就会造成涡轮增压器转轴与轴套之间“咬死”而损坏轴承和轴。此外发动机突然熄火后，此时排气歧管的温度很高，其热量就会被吸收到涡轮增压器壳体上，将停留在增压器内部的机油熬成积炭。当这种积炭越积越多时就会阻塞进油口，导致轴套缺油，加速涡轮转轴与轴套之间的磨损。因此发动机熄火前应怠速运转三分钟左右，使涡轮增压器转子转速下降，同时也降低了排气歧管的温度。此外值得注意的就是涡轮增压发动机同样也不适宜长时间怠速运转，一般应该保持在10分钟之内。选择机油的时候一定要注意，由于涡轮增压器的作用，使进入燃烧室的空气质量与体积有大幅度的提高，发动机结构更紧凑、更合理，较高的压缩比，使发动机的工作强度更高。机械加工精度也更高，装配技术要求更严格。所有这些都决定了涡轮增压发动机的高温、高转速、大功率、大扭矩、低排放的工作特点。同时也就决定了发动机的内部零部件要承受较高的温度及更大的撞击、挤压和剪切力的工作条件，所以在选用涡轮增压轿车车用机油时，就要考虑到它的特殊性，所使用的机油必须抗磨性好，耐高温，建立润滑油膜块，油膜强度高和稳定性好，所以机油最好选用全合成机油、半合成机油等高质量润滑油或者凯迪拉克原厂专用机油发动机机油和滤清器必须保持清洁，防止杂质进入，因为涡轮增压器的转轴与轴套之间配合间隙很小，如果机油润滑能力下降，就会造成涡轮增压器的过早报废。需要按时清洁空气滤清器（另外注意：在空气滤清器或空气滤清器壳体已被拆下时，不要起动发动机），防止灰尘等杂质进入高速旋转的压气叶轮，造成转速不稳或轴套和密封件加剧磨损。需要经常检查涡轮增压器的密封环是否密封。因为如果密封环没有密封住，那么废气会通过密封环进入发动机润滑系统，将机油变脏，并使曲轴箱压力迅速升高，此外发动机低速运转时机油也会通过密封环从排气管排出或进入燃烧室燃烧，从而造成机油的过度消耗产生“烧机油”的情况。涡轮增压器要经常检查有没有异响或者不寻常的震动，润滑油管和接头有没有渗漏。涡轮增压器转子轴承精密度很高，维修及安装时的工作环境要求很严格，因此当增压器出现故障或损坏时应到指定的维修站进行维修，而不是到普通的修理店。五、涡轮增压的常见故障及原因分析涡轮增压器(见图)利用发动机排出的废气驱动发动机主动叶轮，与主动叶轮同轴的从动叶轮也以同样转速转动。怠速时，叶轮转速约为12000r／min，当加速踏板踩到底时，叶轮转速约为135000r／min,，因从动叶轮在发动机进气端，故加大了进气压力和进气量，避免发动机在较高转速下进气迟滞；能大幅度提高发动机功率和转矩，且最大转矩峰值呈平直线状。故障原因（1）增压器突然停止运转。其原因多为增压器轴承损坏、转子组烧坏，外界物将涡轮、泵轮叶片打坏而卡死等。（2）增压器涡轮或泵轮端“排油”。当增压器转子轴磨损严重，转子轴密封环失去作用，或操作不当造成润滑条件恶劣致使密封环磨损、拉伤而失效时，涡轮端或泵轮端会出现“排油”故障。涡轮端“排油”，会使排气管、消声器产生大量油污和积炭，增大排气阻力，降低增压器的转速，使发动机动力下降；泵轮端“排油”，会使发动机进气管道存有大量机油，机油消耗加大，进气阻力增大，发动机动力便下降。（3）增压器振动剧烈且有噪声。其主要原因是由于转子轴严重磨损，使轴承间隙加大产生振动，涡轮与泵轮损坏或沾有油泥使转子动平衡被破坏而产生噪声和振动。若噪声明显表现出是金属摩擦，则是泵轮或涡轮叶片与壳体碰擦。（4）增压器气喘。因进气系统堵塞，如空气滤清器堵塞、进气道油灰沉积等原因，造成发动机增压压力下降且产生较大波动，在增压器泵轮端发出如气喘的异响，伴随发动机工作不稳，动力下降，排气管冒黑烟。（5）增压器增压力下降。进气管道堵塞、轴承与轴磨损、涡轮或泵轮叶片变形或损坏、与壳体摩擦等均会造成增压压力下降。故障检修(1)外观检查观察涡轮与泵轮以外排、进气联接法兰和接头有无裂纹、漏气等现象，特别要观察增压器“排油”现象是否严重。这点在压气机至进气管之间的橡胶管接头上最为明显。若该接头处仅表现为轻微地渗油，仍属正常现象。若此地漏油严重，表明增压器已不能再使用。此外发动机停机后，用听诊器可以听到增压器转子依靠惯性转动的声音，声音若持续1min以上的时间，表明增压器性能良好。(2)压气机泵轮部分检修拆卸压气机与进气管道的连接，观察压气机叶轮和泵壳的摩擦情况、漏油情况以及叶片的损坏情况。若发现叶轮与泵壳有摩擦，而泵壳摩擦部位附着物较坚固，表明泵轮内有损坏；如果发现是外来物损伤了泵轮，或者泵轮轴漏油现象严重，均应对增压器进行维修。(3)旋转组件检修若检查涡轮与泵轮没有明显损坏，用手迅速转动增压器转子，应该旋转自如，无明显的研磨噪声和阻滞现象，否则表明轴已烧损。用千分尺检查转子轴轴向间隙以及涡轮端和泵轮端的径向间隙，其值不得超过标准范围。分解拆装旋转组件时，必须做好压气机叶轮、转子轴及锁紧螺母的相对位置记号。更换压气机叶轮要做动平衡试验。安装涡轮端和泵轮端两密封环时，开口互成180o，相对中间壳进油口成90o。压气机叶轮锁紧螺母要按规定扭矩拧紧。(4)涡轮机涡轮部分检修从涡轮机出气口将排气管道拆除，检查涡轮叶片以及壳体摩擦情况、漏油情况和叶片损坏情况。若发现叶片与壳体有摩擦，而壳体上的附着物坚硬而牢固，可能是涡轮内有损坏，此时必须拆卸修理。若发现积油严重，则应观察该油是从排气系统带来的，还是从涡轮中心排出的，若积油来自轴心且较严重，表明涡轮轴的密封环失效，应对增压器拆检维修。若积油来自排气系统，而叶轮上积油较多，就将涡轮拆卸清洗六、涡轮增压维修实例故障：发动机机油消耗高车型：赛威 故障现象：客户反应说该车烧机油，拔出油尺一看已经到最底刻度线了，由于该车已经行驶了不到4000公里了，可以经行首次保养了，于是建议客户首保后行驶1000公里再到我站检查。行驶1000公里后到我站检查发现确实少了近350毫升机油。检查分析：根据该车的具体结构分析，导致发动机机油消耗高的原因有5个：①气门油封漏油。②活塞与气缸筒密封不严。③曲轴箱强制通风PCV阀故障。④涡轮增压器油封漏油。⑤发动机油底壳衬垫、油封等处泄漏。图1所示：涡轮增压器未漏油该车行驶里程很短，基本全新，外观没有漏油现象，说明所减少的机油是进入气缸内消耗的。经检查排气管无明显蓝烟冒出的现象，然后拆开涡轮增压中冷器的连接管，发现中冷器内壁很干净，根据以往经验，如果涡轮增压器（图1）油封漏油，在中冷器内会积存大量机油，所以该发动机的涡轮增压器油封没有损坏。说明消耗机油的大部分在发动机内被加热而变成了积炭，进而怀疑气门油封泄漏。经拆下4只喷油器用内窥镜观察进气门，发现1缸进气门的背面有很多积炭，由此判断是1缸进气门油封损坏。故障排除：由于该车行驶里程很短，不大可能存在其它损坏，我们决定只更换16只气门油封，并采用了不拆气缸盖换气门油封的方法。于是拆下气门室罩和1－4缸火花塞，将曲轴转动到第1缸压缩行程上止点，拆下进排气凸轮轴，向第1缸内充入压缩空气，更换了第1缸进排气门油封，其它3缸依此类推。更换了全部进排气门油封后，再将车辆交付用户并电话跟踪回访，用户反映该车在2次换机油保养之间未缺机油。七、结束语本文介绍了涡轮增压器故障，现象，探索和研究了增压器的结构原因，通过增压器的结构原理及一些日常维护，正确认识增压器故障原因、解决办法，维修方式，以及如何正确使用、维护汽车涡轮增压器，尽量避免增压器的故障发生，延长使用寿命。对于未来，随着汽车对动力性的需求量逐渐增大，涡轮增压的使用也会越来月频繁，不仅是在货车领域，在小汽车领域的的发展也将成为主流，而正确认识和使用涡轮增压器也将是我们每个人都应该象英语与开车一样被我们所接受。八、致谢衷心感谢宁波交通技工学校和职业技能鉴定中心老师专家能够对本人精心指导，使本人对汽车维修能有一个全新的认识，在此表示诚恳感谢！由于本人水平有限，写作能力不强，如果有不够全面和深入的问题，请老师批评指正。参考文献：《2011凯迪拉克SLS 维修手册》《汽车维修与保养》2007年第一期 主编：黄为《汽车维修技师》2003年3月第一版 主编：丁鸣朝
电磁炉的知识，希望你能有用电磁灶是一种无火的炉灶。接通电源后，灶台上的锅很快就热。 炒莱时，用手触摸灶台却感觉不到热。即使在炒菜的锅底垫下插入一张白纸，也不会燃烧。那么，这种炉灶靠什么烧饭做菜呢？ 原来，电磁灶的台面下布满了金属导线缠绕的线圈。当通上高频的交流电时，在台板与铁质锅底之间产生强大的交变磁场；磁感线穿过锅体，通过锅体的磁通量不断发生变化，在锅底产生感应电动势，使锅底产生感应电流。这些感应电流的流线呈闭合的涡旋状，称为涡流。当涡流受材料电阻的阻碍时，就发出大量的高热，将饭菜煮熟。 电磁灶产生的交变磁场还会使金属锅的分子进行不停歇的运动，造成分子间摩擦生热。涡流热和分子运动的热都是直接发生在锅本身的，基本上没有能量传递的损耗，所以电磁灶的热效率可高达80%，约比煤气灶高出一倍；而且有加热均匀，烹调迅速，节省电力等优点。 电磁灶的加热是使锅壁直接感应发热，所以锅的材料必须是像铁这样的磁性体，一般不能使用玻璃、陶瓷、铝、铜制的锅。但是，可以在铝、铜锅底部包覆一层铁，实现电磁感应加热。在玻璃锅底部刷上一层薄的银涂料，再用一层不导电的玻璃涂层保护，也可起到铁锅底的作用。 电磁灶煮、蒸、炖、炒、煎、炸、涮样样能干。在采用不同烹调方法时，只要调整流过线圈电流的大小，就可以将温度调高调低。 使用电磁灶时，在直径3 m的范围内不要放置电视机、收音机和录像机，以防辐射。
机械设计类论文题目1. 300×400数控激光切割机XY工作台部件及单片机控制设计 2. DTⅡ型固定式带式输送机的设计 3. FXS80双出风口笼形转子选粉机 4 .JLY3809机立窑（加料及窑罩部件）设计 5 .JLY3809机立窑(窑体及卸料部件) 6 .JLY3809机立窑（总体及传动部件）设计 7. MR141剥绒机锯筒部、工作箱部和总体设计 8 .PB006糖尿病专家系统开发 9. PB012自动组卷系统 10. PF455S插秧机及其侧离合器手柄的探讨和改善设计 11. PLC在高楼供水系统中的应用 12. Q3110滚筒式抛丸清理机的设计(总装、弹丸循环及分离装置、集尘器设计) 13. Q3110滚筒式抛丸清理机的设计(总装、滚筒及传动机构设计) 14 .SF500100打散分级机回转部分及传动设计 15 .SF500100打散分级机内外筒体及原设计改进探讨 16 .SF500100打散分级机总体及机架设计 17 .VC005基于WebCam的人脸检测技术 18 .X700涡旋式选粉机 19. YQP36预加水盘式成球机设计 20 .Z30130×31型钻床控制系统的PLC改造 21 .Φ3×11M水泥磨总体设计及传动部件设计 22 .Φ1200熟料圆锥式破碎机 23. 半精镗及精镗气缸盖导管孔组合机床设计（镗削头设计） 24 .柴油机齿轮室盖钻镗专机总体及夹具设计 25 .柴油机气缸体顶底面粗铣组合机床总体及夹具设计 26 .车床变速箱中拔叉及专用夹具设计 27. 乘客电梯的PLC控制 28. 出租车计价器系统设计 29. 电动自行车调速系统的设计 30. 多用途气动机器人结构设计 31 .工艺-WH212减速机壳体加工工艺及夹具设计 32 .管套压装专机 33 .机油冷却器自动装备线压紧工位装备设计 34 .基于AT89C2051单片机的温度控制系统的设计 35 .基于普通机床的后托架及夹具的设计开发 36 .减速器的整体设计 37. 金属粉末成型液压机的PLC设计 38. 可调速钢筋弯曲机的设计 39 .空气压缩机V带校核和噪声处理 40 .螺旋管状面筋机总体及坯片导出装置设计 41 .模具-Φ药瓶注塑模设计 42 .模具-冰箱调温按钮塑模设计 43 .模具-电机炭刷架冷冲压模具设计 44 .模具-水泥瓦模具设计与制造工艺分析 45 .膜片式离合器的设计 46. 内循环式烘干机总体及卸料装置设计 47. 全自动洗衣机控制系统的设计 48 .设计-AWC机架现场扩孔机设计 49 .设计-CG2-150型仿型切割机 50 .设计-ZL15型轮式装载机 51. 设计-插秧机系统设计 52. 设计-工程钻机 的 设 计 53 .设计机床-S195柴油机机体三面精镗组合机床总体设计及夹具设计 54 .设计机床-车床主轴箱箱体右侧10-M8螺纹底孔组合钻床设计 55 .设计-搅拌器的设计 56 .设计-精密播种机 57 .设计一用于带式运输机传动装置中的同轴式二级圆柱齿轮减速器 58 .生产线上运输升降机的自动化设计 59 .实验用减速器的设计 60 .双铰接剪叉式液压升降台的设计 61. 四层楼电梯自动控制系统的设计 62 .万能外圆磨床液压传动系统设计 63 .卧式钢筋切断机的设计 64 .锡林右轴承座组件工艺及夹具设计 65 .新KS型单级单吸离心泵的设计 66 .新型组合式选粉机总体及分级部分设计 67 .压燃式发动机油管残留测量装置设计 68 .知识竞赛抢答器PLC设计 69 .知识竞赛抢答器设计 70 .自动洗衣机行星齿轮减速器的设计
In this paper, a static displacement for the measurement of vibration displacement measurement, rotating machinery monitoring shaft vibration measurement of the electric eddy current testing of high-precision displacement measurement method. Introduce a single-chip implementation of the method of eddy current ranging system, the system by the AT89C51 microcontroller, eddy current displacement sensor acquisition circuit, ADC0804A / D conversion circuit, liquid crystal display circuit 1602. Displacement signal from the eddy current sensor acquisition, by UA741 amplified by ADC0804 ADC is converted to digital, from single-chip microcomputer for the collection, in order to realize micro-displacement between two points of control. Displacement through the liquid crystal display. This system has easy-to-use, high accuracy location and display the results of the advantages of intuitive. Keywords: eddy current sensor; AT89C51 single-chip microcomputer; displacement measurement; 1602 LCD
你去过维修店，或是4s店实践过吗？没有拆过，没有看过里面的内部构造，仅从书本网上图片看到，那是没用的！因为高职全是骗人骗钱的学校！涡轮增压大部分车子都是纯机械式 只要启动车子，基本就开始工作！随着排量增大，涡轮发出更大的转速，吸入空气增大！你不要看什么宝马 那些高档车子附带电控技术，涡轮增压 低速甚至涡轮不运行，中高速涡轮参与发动机工作！等等 这些不要谈学生没见过，就是真正出了问题，维修技师同样没办法解决！稍微介绍点涡轮知识就行了！基本坏了就换的，没有维修的价值！
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随着社会的进步,工业的发展,我国机械制造业得到了巨大的发展。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文例文参考的内容，欢迎大家阅读参考!
浅析大型机械驾驶室减振设计
摘要：本文概述了工程机械减振技术的发展概况，并以大型机械的驾驶室减振设计为背景，探讨了发动机悬置设计的基本原则，并对发动机减振的布置的力学特性进行分析，最后提出了以驾驶室模态试验为基础来检验现有类型的驾驶室的结构弱点检验和构件加强的方法。
关键词：机械 驾驶室 减振设计
1、概述
工程机械在水利工程、道路施工、矿山等场合得到大量的使用，其性能的可靠性直接影响到工程建设的正常开展。这类机械的设计时通常采用静态设计，设计理念上更多的是考虑机械的强度、耐久性等和机械的工作性质直接相关因素。但从实际使用情况来看，国产的大型工程机械普遍存在着施工过程中振动过大的问题，这将间接影响设备的抗疲劳特性和操作人员的舒适性和操作的稳定性。
由于工程机械的工作环境恶劣，车体结构的振动问题更加明显，直接影响到驾驶员的舒适性和驾驶的安全性。因此对于大型工程机械而言，控制车体振动尤其是驾驶室的振动，寻求有效的减震设计方法，对于提高驾驶员的舒适度和车体驾驶室构件的疲劳寿命都是有重要意义的。大型工程机械的振动控制问题是个非常复杂的问题，本文将这一问题缩小到驾驶室的减振设计上，主要通过发动机悬置位置的优化设计，以及基于模态分析和被动隔振理论来降低驾驶室的振动效应。
早期的汽车发动机减振方法是利用硫化橡胶，但硫化橡胶在耐油和耐高温方面表现不够理想。20世纪40年代设计出了液压悬置装置来降低发动机的振幅，并取得了较好的使用效果。但液压悬置减振装置在高频激励下会出现动态硬化的问题，已经逐渐不适应汽车发动机减振的要求。
上述几类减振方式都属于被动减振技术，在此基础上，随着发动机减振技术的进步，半主动减振技术开始应用到发动机减振中，这类减振技术的代表作是半主动控制式液压悬置装置，这类减振技术的应用最为广泛。尽管后来又出现了由被动减振器、激振器等所构成的主动减振技术，这一技术能够较好的实现降噪性能，但结构非常复杂，在恶劣工作环境下的工程车辆较少使用。
在工程车辆驾驶室的舒适度设计方面，主要所依据的是动态舒适性理论，用以评价驾驶人员在驾驶室振动的条件下对主观舒适程度。从驾驶员所承受的振动来源来看，主要是受发动机的周期性振动和来自于路面的随机激励。其传递机理较为复杂，跟发动机、驾驶室、座椅等的减振都有关系。因此为便于分析，本文中只针对驾驶室的减振问题展开研究。
2、大型工程机械驾驶室的减振设计
如前文所述，驾驶室的振源激励主要来自于路面和发动机及其传动机构。来自于路面的振源激励具有很大的随机性，要进行理论分析非常困难。加之在需要使用大型工程机械的场合机械的运动速度一般都较慢，随之产生的路面激振频率较低。因此相比之下，大型机械的发动机在运行时一直都处在高速运转状态，由此产生的激振频率很高，也更容易导致构件的疲劳损坏，实践证明发动机及其附件的疲劳损坏主要是由发动机周期激振力产生的交变应力引起的。从物理背景来看，工程机械的驾驶室所受到的振动激励主要来从车架传递到台架，驾驶室的振动行为属于被动响应。为了便于分析，将驾驶室的隔振系统进行简化，以单自由度弹簧阻尼系统来对驾驶室受到振动激励过程进行分析。
发动机的悬置设计
发动机在工作过程中的振动原因主要是不平衡力和力矩，这类振动不仅会引起车架的的振动，也会形成较强烈的噪声，不仅会影响到构件的使用寿命也会影响驾驶员的舒适度。要缓解发动机振动所造成的负面影响，采用悬置的设计方式是比较有效的途径，其实现方式是在动力总成和车架之间加入弹性支承元件。悬置设计方式的理论基础是发动机解耦理论，通过解除发动机六个自由度解耦，改变发动机的支撑位置，从而实现发动机自由度间振动耦合的解除。
此外，需要配合使用解除耦合后的各自由度方向的刚度与相应的阻尼系数，但应注意在解耦之后振动最强的自由度方向的共振控制，可应用主动隔振理论来确定减震器的刚度和阻尼系数。采用合适的刚度和阻尼系数的目的在于控制发动机悬置系统的减振区域。
具体到悬置设计的细节方面，主要是确定发动机支撑的数目和相应的布置位置。在考虑发动机动力总成悬置系统的支撑数目时，考虑的因素包括承重量和激振力两大类。在设计时通常都会依据车辆类型的不同选择三点或者四点支撑方式。对于大型机械而言，在实践中一般都会采用四点支撑的方式，本文中作为算例的发动机属于某型重型挖掘机的发动机。因此采用经典的四点支撑。其支撑位置选择在飞轮端和风扇端，上述两个位置分别设置两个对称的支撑点，采用支撑对称的目的在于后期解耦方便。从布置的方式上看，主要有平置、汇聚和斜置三种典型布置方式，具体采用哪种方式取决于发动机周围附属配件的布局方式以及车架所能提供的空间有关。本文中不重点讨论减振支撑的布置方式，因此仍然采用平置式的减振布置方式。
悬置系统的动力学分析
为减少研究成本，在支撑的材料上选用橡胶减振器。由前节所述，由于采用的是四个平置式的橡胶减震器，因此可以在进行力学分析时将其简化为三个互相垂直的弹簧阻尼系统，从而可以构建一个发动机主动隔振的力学模型。
驾驶室模态试验
在上述基本力学分析的基础上，进一步采用驾驶室模态试验的方法来检验整个驾驶室的减振效果，其目的在于掌握驾驶室的动态特性和找出驾驶室结构上的薄弱部位，同时以试验为基础还可以调整驾驶室减震器的系数匹配，减小驾驶室的整体振动响应。在试验时以快速傅里叶变换为以及，测量激振力和振动响应之间的关系，从而得到二者之间的传递函数，而模态分析的目的是通过实现来实现传递函数的曲线拟合和确定结构的模态参数。本试验中采用LMS模态测试分析软件，驾驶室所受的激振用力锤激振器来模拟。
在试验时用力锤敲击驾驶室从而制造出1-200HZ脉冲信号。通过记录下在不同激振频率下驾驶室结构的反应来确定驾驶室各个构件的强度，以及应该避免的激振频率。在得到这些基础数据后可为后续的驾驶室减振设计的选择悬置系统的减振区域的临界值，使得驾驶室所有构件的固有频率都能够位于减振器的减振区域内，从而起到抑制驾驶室结构的振动响应。
参考文献
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浅谈机械的可靠性设计
【摘要】本文主要叙述机械可靠性设计的一些基本内容，在此基础上进一步的分析了机械可靠性的优化设计，以及重点的分析了机械可靠性设计的稳健设计，希望能够对我国的机械可靠性设计发展有所帮助。
【关键词】机械可靠性设计;发展沿革;优化设计;稳健设计
引言：20世纪40年代的时候出现了可靠性设计思想，这种思想主要是将安全度作为主题所研究的可靠性理论，这项技术出现后在理论学术界以及实际工程界都有了很大的关注度，相关的理论以及方式也是不断的出现。比如：M onte C arlo 模拟法 、矩方法和以矩方法为基础的可靠性理论、响应面法、支持向量机法 、最大熵方法、随机有限元法和非概率分析方法等这些理论设计到了静强设计、疲劳强度设计、有限寿命设计的各个方面，对于结构系统、机构系统、震动系统等有这可靠性的研究。
1.机械可靠性设计的概述
在产品质量中可靠性是其最为主要的指标以及最重要的技术指标，工程界对于这一点也是越来越重视。在产品的设计、研制、装配、调试等各个环节中可靠性都有着一定的关联性，所以说在概率统计理论的基础上要加大其的推广认识，这样对于原本传统的相关问题能够很好的解决点，同时将产品质量提升上去而且使得产品成本有所降低。经过多年的发展，可靠性技术的不断发展，使得机械可靠性以及设计方式出现了很好的种类，但是就具体的实质来说，大致的分为数学模型法以及物流原因方式两种。
数学模型法就是通过某种实验数据所得概率统计为基础，逐渐的划分为两点，第一点为时间范畴中所涉及的量是可靠性质的，也是就是说因为依据某种规律在时间变动下，疲劳寿命以及耗损失都是在一定的范围之内的;第二种为，将某种偶然因素所发生结果所表现的可靠性，主要是因为不定期所出现的偶然因素所波动的，都是通过概率可靠性对于随机事件计算的，也会发展为两个方面：第一种是对模型法或者相关扩展方式，这样的方式主要是对于产品实效原因产生与产品上应力大于产品本身的强度，所以说应力概率是低于可靠度强度的，第二种为随即过程中或者是随机场不超出规定水准的概率。
2.可靠性优化设计
可靠性优化设计的基本理论
无论是什么样的机械产品，在最开始的方案构建到后期的生产制造实施，都是需要经过一个设计过程的，但是现在计算不断发展，新的知识、新的材料、新的手工艺、新的会计不断的出现，使得机械产品日益在完善，这就是所谓的知识成就了技术、技术成就了产品时间。使得研究的时间越来越短，但是结构确实越来越复杂，这样的情况下顾客对于产品功能、性能、质量、或者是相关服务都有着很大的要求。
这样的趋势下，对于设计整个过程要加大进度，设计周期要缩短。同时需要注意的是，对于设计是不是能够完善来说，产品的力学性能或者是使用价值、制造成本都是有着一定行的影响的，但是对于产品企业的工作质量或者是仅仅效果也是有着相对影响的，所以说，如何将设计质量提升上去，设计理论怎么发展下去，设计技术怎么做到更好，设计过程怎么才能加快嫉妒，都是现在机械设计中所研究的重要问题。
60年代的时候是机械优化设计发展最为迅速的时候，将数学规划以及计算机技术这两种结合在一起。所谓的数学规划理念在现在已经是不断的成熟起来，计算机技术也是高速的发展和广泛的使用中，在工程设计中为最普遍使用优化设计提供相关理论以及方式。
国家能源以及相关资源的是否被合理使用都受到了产品最佳、最可靠性的问题影响，通过使用最佳或者是最可靠性设计能够得到小体积、轻质量、节能材料的产品，同时这样产品有着一定的可靠性，机械产品所进行优化设计的主要目标就是根据一定的预期点或者是安全需要，通过一种最优化的形式将产品展示处理，在进行设计的同时需要将各种载荷随机性考虑到位，同时不能忽略的是结构参数的随机性，这两点对于产品都有着一定性能的影响。
所谓的可靠性优化设计是指质量、成本、可靠度这三方面的，将产品的总体可靠度进行一定的性能约束优化，将所出现的问题合理安全性的相结合，这样也是在结构布局或者是产品质量有保证情况，使得产品有了最大化的可靠度。
近年来可靠性优化设计发展
最近的30年内，机械设计领域中，因为科技的融入使得现代化设计方式以及相关的科学方式不断的出现，在可靠性设计或者是优化设计方面一定有着很高的水准，但是就单方面来说，无论是可靠性设计或者是优化设计，都不能很好的将其所具备的巨大潜力展示出来。一点是因为可靠性设计和优化设计是不相同的，在机械产品经过可靠性设计之后，不能将其工作性能或者是参数达到最为优秀的一点，还有一点是因为优化设计所包含的不是可靠性设计，机械产品要是在不可靠性情况下所进行的优化设计，不能保证产品在一定的条件下或者是时间内，能够将所规定的功能很好的完成，有的时候也许会出现一定的事故，这样直接都有着经济损失。
除此之外，因为机械产品有着很多的设计参数，要是对于多个设计参数进行确定的时候，单纯的可靠性设计就不是这样有地位了，所以在进行可靠性优化设计研究的前提下，要将机械产品可靠性要求先保证，同时保证所运行的环境是最佳的工作性能以及参数，将可靠性或者是优化性设计很好的结合在一起，然后在发展研究设计，才能得出最为优秀的设计方式。
关于可靠性的稳健设计
产品质量是企业赢得用户的关键因素 。任何一种产品，它的总体质量一般可分为用户质量if't-部质量)和技术质量(内部质量)。前者是指用户所能感受到、见到、触到或听到的体现产品优劣的一些质量特性 ;后者是指产品在优良的设计和制造质量下达到理想功能 的稳健性。稳健设计作为一种低成本和高质量的设计思想和方法，对产 品性能、质量和成本综合考虑，选择出最佳设计，不仅可以提高产品的质量，而且可以降低成本。在机械产 品设计中，正确地应用稳健设计的理论与方法可以使产品在制造和使用中，或是在规定的寿命期 问内当设计因素发生微小变化时都能保证产品质量的稳定 。
结束语：总而言之，对于机械的可靠性设计而言，设计人员应该根据实际，做出最优的设计，只有这样的设计才能将可靠性或者是优化设计巨大潜力发挥出来，将两点所具有的优势已近特长全部发挥出来，才能达到产品最佳以及最可靠点，这样的设计有着最为先进和最实用的设计特点，才能最好的达到预定的目标，和保证在设计中的机械产品的质量以及经济效益。
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我也是轮机工程专业的，开始没时间，还是看到个莫‘文网，专业的说，很快就ok了基于INTERNET的轮机油液监控智能诊断专家系统轮机数据采集与显示系统研究复杂网络的仿真研究及在轮机系统中的应用STCW公约马尼拉修正案对航海教育的影响分析和对策AA学院航海类教育发展战略DMS-2010型调距桨主机遥控系统的设计与实现轮机动力装置系统实验室冷却水系统设计船用辅锅炉仿真与智能评估系统船舶离心泵虚拟拆装及评估系统开发船用燃油辅锅炉的仿真研究气冷涡轮叶片的传热设计液压舵机教学新平台的设计开发基于PLC实训船舶应急电站设计研究自动化机舱操作训练与评估系统的开发研究船用分油机虚拟折装及评估系统船舶中压电站实验室的设计与研究船舶辅锅炉装置模拟操作系统船舶调距桨推进装置的数学建模与仿真研究船舶液舱管理系统的设计与实现内容教学法在轮机英语教学中的应用研究船舶起货机PLC复合控制的实现柴油机双机并车实验台监控系统研究基于VB的船用燃油辅锅炉系统的仿真基于Web3D的虚拟船舶电站操控模拟器研究神经网络技术在缸套磨损研究中的应用机损事故数据库和安全管理辅助系统的开发和研究船舶电力推进系统仿真研究GH4698合金的高温氧化、热腐蚀及热疲劳性能
卡门涡街又叫做卡门涡流，是一个匈牙利籍美国空气动力学家，冯·卡门提出的物理理论，也是我国钱学森的的博士导师。涡街是指流体中安置的阻流体，在特定条件下，会出现不稳定的边界层分离现象，阻流体下游的两侧，会产生两道非对称地排列的漩涡，其中一侧的漩涡顺时针方向转动，另一侧漩涡则反方向旋转，两排漩涡相互交错排列，想街道旁的街灯一样，所以取名涡街。平常生活中，河水流过障碍物，用的就是卡门涡街。流量计的入口处会设置一个阻流体，用于产生涡街，漩涡会冲击阻流体后面的摆体传感器，用于记录漩涡的频率，流速越高，涡街频率越高。流体流速和频率存在特定的联系，流量计通过内部芯片运算，得出流量信息。
1. 在30 年代，航空科学刚起步不久，冯·卡门是这个研究领域的顶尖人物。冯·卡门很欣赏钱学森的才华，他发现钱学森想象力丰富，具有天赋的数学才智，能成功地把数学与物理结合在一起，使一些很艰深的命题变得豁（huò）然开朗。卓越理论家、物理系教授爱泼斯坦，有一次在冯·卡门面前称赞钱学森时说：“你的学生钱学森有时在我的一个班上听课。他才华横溢⋯⋯你是否觉得他有犹太血统？”爱泼斯坦认为犹太人是很聪明的，像大科学家爱因斯坦就具有犹太血统。冯·卡门对此说法不以为然，他说：“世界上最聪明的民族有两个，一个是匈牙利，另一个就是中国。”冯·卡门是匈牙利人，他这样说一是出于对自己祖国的热爱，二也可见钱学森的才华是多么的出类拔萃和引人注目。 2. 1936年秋，钱学森飞到了洛杉矶，径直来到了加州理工学院，因为加州理工学院同样是美国著名的理工科大学之一，有着最负盛名的力学和航空动力学研究中心，享誉“超音速飞行之父”的世界著名力学大师冯·卡门教授就在这里。慕名而来的钱学森站到了冯·卡门面前，谦恭地自我介绍：“尊敬的先生，我是从麻省理工学院来的。我想由航空工程转学航空理论，也就是力学，请您告诉我，我的想法对吗？” 冯·卡门听完了年轻人的诉说，不觉露出了欣喜的目光。在他看来，一个从事技术工程的年轻学者不满足已有的专业知识，感悟到理论的重要性，这正是有远大志向的表现。为了了解他的专业功底，冯·卡门提出了一系列的问题，钱学森对答如流，反应之快捷，回答之准确，使大师赞叹不已。他用惊异的目光打量着这位头脑清晰、思维敏捷、才华横溢的中国学生。他当即十分高兴地答应了钱学森希望攻读博士学位的要求，接纳这个令人喜爱的年轻人。任选其一吧呵呵
你可以到网上查一下科学家的资料，选择其中的一位或者是几位作为写作材料。提纲如下：1、介绍自己崇敬的科学家都有哪些?（可以和现代的人们崇拜明星作对比，表现自己心中有独特的“明星”，即这些科学家。2、谈谈为什么崇拜他们。（列举他们的事迹，比如，不慕名利、兢兢业业、刻苦钻研、潜心研究、精益求精、严谨求真、等等）3、表达自己的思想。（崇拜他们的目的，就是要以他们为榜样，向他们学习，将来献身科学事业，报效祖国，报效人类） 我最崇敬的中国科学家：中国历史上的十大科学家 通天知地－－－张 衡 医家方祖－－－张仲景 数学泰斗－－－祖冲之 笔注华夏－－－郦道元 长寿药王－－－孙思邈 科学巨星－－－沈 括 天文巨子－－－郭守敬 华夏神医－－－李时珍 中西会通－－－徐光启 启蒙先驱－－－宋应星 例如 今天，我来为大家介绍一位功勋卓著的科学家，他就是钱学森爷爷。 钱学森爷爷是我国著名科学家，为祖国火箭、导弹和航天事业的创建与发展做出了卓越贡献，是我国系统工程理论与应用研究的倡导人。他1911年生于上海，1934年毕业于上海交通大学。为了更好地报效祖国，他1935年考取美国麻省理工学院进行深造学习，并于1936年转入加州理工学院继续学习，并拜著名的航空科学家冯·卡门为师，学习航空工程理论。钱学森爷爷学习十分努力，三年后便获得了博士学位并留校任教。在老师的指导下，他对火箭技术产生了浓厚的兴趣，不久，钱学森爷爷成了加州理工学院最年轻的终身教授。 从1935年到1950年的15年间，钱学森爷爷在学术上取得了巨大的成就，生活上享有丰厚的待遇，但是他始终想念着自己的祖国。1949年当第一面五星红旗在天安门广场上徐徐升起时，钱学森爷爷深为祖国的新生而高兴。他打算回国，用自己的专长为新中国服务。但那时候在美国的中国科学家归国很不容易，而钱学森爷爷的专长又直接与国防有关，所以他历尽种种艰辛，最后在周恩来总理的帮助下，才终于回到了阔别20年的祖国。他这一曲折的斗争过程，表现了钱学森爷爷对祖国的深爱之情，是多么的感人啊！ 1955年初冬，刚刚回到祖国的钱学森爷爷，来到哈尔滨军事工程学院参观。院长陈赓大将问他：“中国人能不能搞导弹？”他说：“外国人能干的，中国人为什么不能干？难道中国人比外国人矮一截？！这是多么强的民族自尊心与自信心呀！”就这一句话，决定了他从事火箭、导弹和航天事业的生涯。1956年我国第一个导弹研究机构成立，钱学森爷爷被任命为第一任院长。 在酒泉发射场钱学森爷爷和普通科技人员一样，睡帐篷、吃粗粮，组织导弹试验的测试、计算、分析、研究。在他的指导下，中国科学家们攻克了一道道难关，于1960年11月5日，成功进行了我国第一枚导弹飞行试验。”1966年10月27日，钱学森爷爷又参与组织了我国第一枚装有核弹头的中近程地地导弹飞行爆炸试验，即原子弹、导弹“两弹结合”试验。核弹头在预定地点上空成功实现了核爆炸，此举震惊了世界。一位美国将军说，钱学森爷爷无论在哪里，都抵得上五个师的战斗力。 钱学森爷爷在国外取得了成就，但是他并没有忘记自己的祖国。新中国成立之后，他放弃优越的生活条件，冲破美国的重重阻拦，终于回到了祖国，为我国国防事业和尖端科学技术的发展奉献出他的全部聪明才智。这种精神是多么令人敬佩呀！同学们，今天我们是小学生，十年以后，我们将面临大学毕业，那时振兴国家的重任将落在我们的肩上，钱学森爷爷的事迹是多么值得我们学习呀
我最崇拜的科学家：西尔多·冯·卡门
素材：
西尔多·冯·卡门（1881年5月11日——1963年5月9日），匈牙利犹太人。航空和航天领域最杰出的一位元老，漫长的科学生涯颇具传奇色彩。他精力充沛，性格开朗，既擅长辞令，又富有幽默感；他阅历极广，到过世界上很多国家，与世界上许多大科学家有密切交往。被誉为“航空航天时代的科学奇才”。 是我国著名科学家钱学森、郭永怀、钱伟长的老师。
中文名： 冯·卡门
外文名： Kārmān，Theodore von
国籍： 匈牙利
民族： 犹太人
出生地： 匈牙利
出生日期： 1881年5月11日
逝世日期： 1963年5月6日
职业： 科学工作者
毕业院校： 约瑟夫皇家工业大学
主要成就： 提出“卡门涡街”理论
建立:“湍流”概念
例文：
我最喜欢的科学家
——西尔多·冯·卡门
1881年5月11日，冯·卡门出生于布达佩斯。他父亲是历史悠久的布达佩斯彼得·派斯马克大学著名的教育学教授。他的母亲出身于书香门第，家族中曾出过一个16世纪的著名数学家。冯·卡门6岁时就能对5位数的乘法略一思索就报出答案来。他的父亲却对他的运算的超常能力感到担忧，怕他将来变成一个畸形发展的人。不久，在父亲的干预下，冯·卡门便和各种数学科目断绝来往，直到十几岁才重新开始学习数学。父亲让他读地理、历史、诗歌来代替做数学习题，他始终很感激父亲。因为他一生崇尚人文主义文明，这与父亲让他在童年时代摆脱数学游戏是分不开的。
父亲对冯·卡门最大的帮助和培养是启发他对知识的好奇心。他常常向父亲问一些宗教问题。他从来就看不出科学和宗教之间有什么矛盾，这可能跟早年和父亲讨论宗教问题有关系。
1898年11月，16岁的冯·卡门进了皇家约瑟夫大学。冯·卡门在大学初期，就能够关起门来思考问题，往往沉湎于丰富多彩的科学思索中，把一切杂念都抛在脑后。当他头脑中有一个科学问题急于解决时，就会像妇女照料自己的孩子一样，没日没夜的干下去。在解决问题的思路理清之前，决不肯从座椅上站起来。
他的独立思考的能力，主要是在大学里向唐纳·班基教授学的，他的第一篇论文就是在班基先生指导下完成的。这篇论文分析了发动机的一种常见故障——进、排气阀门的振动和噪音。第一篇论文发表后，他开始发现自己在科学理论方面颇有点才华。而数学竞赛奖、难题的解决、学校师长的赞誉以及家里的期望，所有这一切则使他意识到，搞科学理论和逻辑思维才是他的真正的事业。此后，他决心做一个真正的科学家，一个在人类对自然的认识和理解方面有所贡献的人。1902年，冯·卡门以优异的成绩大学毕业，随后进奥匈帝国军队的陆军部队。一年后复员，到布达佩斯工业大学给班基当助教。
1906年，冯·卡门来到哥廷根大学深造，那里高雅的学术气氛使他着迷。起初，他跟随现代空气动力学之父普朗特尔教授研究材料力学，又和德国物理学家玻恩合作搞过晶体原子结构模型。在普朗特尔·希尔伯特·克莱因、龙格等科学大师的熏陶下，在哥廷根大学，他打下了雄厚的基础。两年后，他又去了巴黎大学学习。在巴黎，有一次，他陪一位女友去观看欧洲首次2公里飞行表演，那架简陋的早期飞机引起了他极大的兴趣，于是他开始悉心研究空气动力学。1908年秋，冯·卡门又回到哥廷根大学，连续当了三年编外讲师。他在应用风洞解决流体运动问题的过程中，对风洞的兴趣与日俱增。在那激动人心的岁月里，航空的冒险活动和实验室的重大科学发现正齐头并进，他的注意力已逐渐转移到了航空科学上来。
经过一系列周密的研究和试验，冯·卡门在1911年推出了他生平最著名的论文，阐明了第三个，也是最后一个阻力源，叫做型面阻力。他发现当气流和物体之间附壁作用失效，并在物体后面乱成一股尾流时，就会产生型面阻力。后来，这个伟大的发现被定名为“卡门涡街”。它成了飞机、船舶和赛车设计的理论基础。
第一次世界大战爆发后，冯·卡门被征入伍。大战期间，他曾设计制造了世界上最早的系留式直升飞机。战后他又回到德国，在亚琛工学院当航空系教授。上世纪20年代，冯·卡门经常到世界各地讲学。他到过美国、苏联、日本，曾两次到中国讲学。1930年，他提出了关于“紊流理论”的论文。紊流定律在教育上影响更大。由于大学规定讲授紊流运动原理，从而使一代一代工程师愈来愈相信，任何复杂的自然现象都可以解决，而且用数学来加以阐明。用冯·卡门自己的话说："紊流概念今天说起来并不深奥，不过对我来说，它却是宇宙间伟大和谐的一个环节。这一伟大的和谐在背后支配着宇宙的一切运动。"
1930年，纳粹在德国的阴谋迫使他离德去美。从此，他便一直在帕沙迪纳加州理工学院执教，并加入了美国籍。第二次世界大战之前、之间和之后，他为美国空军建设绞尽了脑汁。美国空军直接得益于冯·卡门的远见卓识。在他的智慧和个性的推动下，美国空军已经成长为一支科研领先、按电钮式的作战部队。
1963年2月18日上午，为了表彰冯·卡门对科学、技术和教育事业的无与伦比的杰出贡献，肯尼迪总统授予他美国第一枚科学勋章。按计划，肯尼迪总统要亲自向冯·卡门颁发勋章。当总统及其随从一到，来自世界各地的友人就向授勋地点拥去。双脚患关节炎的81岁高龄的冯·卡门，摇摇晃晃走到台阶前时，好像由于疼痛难忍，突然停下来。这时，肯尼迪总统迅速赶上去一把将他扶住。冯·卡门抬起头来朝这位年轻的总统看看，然后把扶他的手轻轻推开。“总统先生，”他微微一笑说，“走下坡路是不用扶的，只有向上爬的时候才需要拉一把。”
授勋之后仅仅过了两个多月，1963年5月7日，冯·卡门在亚琛病逝。送葬队伍中有中国人、日本人，也有欧洲人、犹太人；有伊斯兰教徒，也有基督教徒；有军事将领，也有知名科学家；还有他生前的挚友和助手们。
他对人类今天的生活的影响比当代任何一位科学家或工程师都大。正是他精心创造的那些环节，将人类征服天空的科学成就有机地联接成一根长链，由于他的努力，时速3000公里的喷气式飞机、射程1200公里的导弹和星际火箭才成为当今的现实。
冯·卡门是一位名副其实的科学全才，他在很多方面发挥了无可争辩的天才作用。航空学和宇航学上一些最光辉的理论、概念以他的名字来命名，月球上也有一个定名为冯·卡门的陨石坑。除理论研究外，航空史上引人注目的那些里程碑，如齐柏林飞艇、风洞、滑翔机和火箭——可以说本世纪一切实际飞行和模拟飞行的成功都跟他有着密切的关系。晚年，他帮助创办了世界上最大的火箭制造企业——航空喷气公司，并为该公司指引发展方向。此外，他为组建北约航空顾问团到处奔走。
冯·卡门先后作为德国亚琛工学院航空研究所和美国加州理工学院古根海姆航空实验室的领导，带领了两代科学家和工程师闯进了科学技术的先驱领域，为航空和航天工程奠定了坚实的科学基础。作为教师，他讲课条理分明，富有想象力，教学效果极好。有人曾把他和文艺复兴时期的科学家达·芬奇相提并论，认为达·芬奇创造了许多新奇的机件，而冯·卡门则培育出大批杰出的人才。他的学生遍及五大洲，人们称之为“卡门科班”。他们中间包括今天肩负着全世界外层空间技术领导工作的科学家和工程师。
在世界各地，冯·卡门喜欢与富翁、名流和权贵们交往，但他决不是个势利小人。他会毫不迟疑地把一个花匠介绍给显赫的将军或科学家，并且一视同仁。除了一些轻松愉快的聚会外，冯·卡门还和几位举世闻名的大科学家有着友好的交往。他和爱因斯坦曾多次促膝长谈，其中最多的是谈到科学对人类的意义。冯·卡门说，在爱因斯坦身上，他发现了一个诚恳而善良的灵魂。他认为，爱因斯坦所具备的一切品质，正是他自己在探索自然的道路上毕生所追求的。
为了纪念冯·卡门，他的祖国匈牙利在1992年8月3日发行了一枚纪念他的邮票；1992年8月31日，美国也发行了一枚冯·卡门的纪念邮票。
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F100发动机简史1前言由20世纪70年代初期为空中优势战斗机F-l 5发展高性能的发动机起，到90年代为下一代先进战斗机ATF(用于21世纪)即F-22发展推重比为10一级的发动机，历时20余年。其间研制观点(指导思想)有两个大的转变，即从单纯追求性能转变为可靠性、可维修性与性能并重，再转为推行“同期工程”，(或“并行工程”、“一体化制造与发展”工程)。这两大转变，三种指导思想是吸取了发动机研制、外场使用等中积累的经验而总结出来的。以美国普惠公司为例，它从研制第一种推重比为的F100-PW-100(-200)发动机起，到衍生改型的具有高可靠性的F100-PW-220，到发展新一代的、用于F-22的推重比为的F119发动机，长达四分之一世纪多的整个发展过程充分说明了发动机研制观点转变的过程与背景，能代表世界航空发动机发展的趋势。2早期的F100发动机60年代末70年代初，美国普惠公司为准备用于下一个25年的空中优势战斗机F-1 5发展了新一代的高性能发动机，即F100发动机。为满足飞机要求，发动机推重比需达到一级才行。为此，普惠公司将提高发动机性能即推重比作为重点予以保证，也即以提高发动机性能为F00研制的指导思想。在F100的研制、发展中，尽量控制发动机重量而不影响性能，最终达到了目的，使F100成为第一种投入使用的推重比为一级的发动机。当F100的第1个、用于F-1 5的生产型F100-PW-100转入批生产并开始装备美国空军时，与当时其它发动机相比，性能有明显的改进，特别是其跨声／超声条件下的性能有显著的提高。事实上，时至今日，当今在役的战斗机发动机的推重比也仍同等或稍高于30年前F100的推重比。用于F-1 5战斗机的F100-PW-100(装2台)发动机的起飞推力为 kN，F-1 5于1974年11月开始装备美国空军，与-100型推力相等的-200型用于F-1 6战斗机(装1台)，F-16于1978年底开始装备美国空军。F100的性能的确不错，但它的可靠性与耐久性却未能与性能的提高相匹配，F-1 5战斗机装备部队后，在使用中暴露出发动机有许多影响可靠性的严重问题。例如压气机失速，大量涡轮叶片超温、烧伤等，曾使大批F-15战斗机扒地不能起飞，成为困扰美国空军的最棘手问题之一，使美国空军不得不让(GE公司利用用于B-l轰炸机的F101发动机的核心机，发展一种适用于F-1 5，F-1 6的发动机，即F110，形成了由两家发动机公司同时为F-15和F-16提供不同型号发动机的局而，一直沿用至今。F100-PW-100/200出现可靠性不高的原因是多方面的，例如在使用中，由于飞机的要求需来回快速拉、推油门杆，因而使发动机的温度与转速快速变化，造成发动机主要零件应力循环变化多，而当时的军用发动机定型试车仅包含极少循环的耐久试车。因为在70年代初期，标准的定型试车为150h试车，这种试车的目的是考核在最长的稳态时间内发动机在高温下的工作能力，而不是考核多次循环下的工作能力等，因而定型后发动机仍然出现大量故障。当然，主要原因还是由于研制中，单纯追求了高的性能，忽视了可靠性、可维修性和耐久性问题，发动机的设计没有在可靠性，可维修性、成本和可生产性等以及性能等诸方面取得平衡而造成的。3 提高可靠性的F100-PW-220发动机普惠公司从F100-PW-100的发展、使用过程中遇到的问题，吸取了一条很重要的经验，那就是忽视可靠性、可维修性而单纯追求性能的发展先进发动机的道路是行不通的。为了使F100发动机能满足空军既有高的可靠性又有高性能的发动机需要，普惠公司着手对F100进行改进，以提高发动机的可靠性。虽然由1975年到1980年，普惠公司与美国空军在改善F100的可靠性方面做了一些小的改进，但收效不显著。直到1981年，才开始利用先进技术对F1O0进行重大改进，以提高可靠性、耐久性与安全性。这些改进包括：重新设计的“加大寿命的核心机”(ILC)、单晶材料作的涡轮叶片、第一种用于战斗机发动机的全功能数字式电子调节器(FADEc)、齿轮泵作的燃油泵等。此改进型被命名为F100-PW-220，其推力维持100型的即起飞推力为 kN，但重量加大约61KG，也即牺牲了推重比而获得高的可靠性。为考核-220型的耐久性与可靠性，补充进行了三种试验，即4000个TAC循环的加速任务试验(AMT)、高Ma下的耐久性试验与高周疲劳试验。 4 000个TAc循环的加速任务试验(AMT) 加速任务试验AMT试验是以前未曾进行过的，是按飞机的飞行任务剖面，归纳出发动机的任务剖面图，如图1所示。然后按油门杆位置变化情况进行加速模拟试验，即每1个试验循环模拟飞机作战时的油门变化，但时间却大大缩短。用这种试验．模拟发动机在外场使用时，温度与转速的变化以及由此产生的离心负荷与温 度负荷的变化，用以考核发动机低循环疲劳寿命以及在这种多变工况下发动机的可靠性。作为战斗机特别是高性能战斗机的发动机， 就不能按飞机一次起降作为1个循环计。因为在飞机作战中，往往要反复将油门杆从最低位置推到最高位置，或反之。这样，在飞机一次起降中， 零件上应力的变化就不单纯是一种从零到最大再 到零的过程。为此，采用了TAc循环(TAc为总 的积累循环，也称战术空军循环，TAc=总的起飞循环数十l／4全程油门过渡次数，一般，l发动机飞行小时(EFH)=2TAc循环)来计算它们的低循环数。目前，作为战斗机的发动机，需要完成一次4000个TAc循环试验。在F100-PW-220发展试验中，美国空军根据外场使用情况，要求进行一次4000TAc循环的AMT试验，每1个TAc循环的AMT约耗时15min，4000TAc循环AMT约耗时1000 h。若按每架飞机每年使用250 h即500TAC循环，则4 000TAC循环AMT，相当外场使用8年。实际上，F100-PW-220前后共进行了两次4000TAC循环AMT，第1次4000个TAC循环试验中，在90天时间内共试验了953 h，其中全程油门过渡84849次，加力燃烧室点火8254次，加速34551次，相当外场工作九年。试验后，核心机完好无损，于是又进行了第2次4000个TAC循环试验，两次共进行了8191个循环，1826 h，其中全程油门过渡172847次．加力燃烧室点火19308次，发动机加速76738次．相当外场使用18年。两次试验中，由核心机引起的换发率、空中停车率、推力损失率均为0，说明该型发动机达到了提高可靠性的目的。据称这是战斗机用发动机中，第1种通过2次4000个TAC循环试验的发动机。通过这三种考核试验后表明-220型较-100型在可靠性，耐久性方面均得到大幅度提高，而且它在外场不需对发动机的调节系统进行调节(因为它的FADEC具有自调特性)，还取消了对移动油门杆的一些限制，能满足空军的需要，-220型于1985年底正式投产。由于-220型在使用中反映出有较好的可靠性，因此美国空军让普惠公司用-220型的改进措施换装在外场使用的100型上，这种改装的发动机命名为F100-PW-220E。4、 一体化制造与发展、并行工程、同期工程F100发动机由-100型改进到-220型，可靠性得到大大提高，这种用牺牲性能来提高可靠性的措施，得到空军的赞许。这就是航空发动机研制观点的第一改转变，即由单纯追求性能转变为可靠性、可维修性与性能并重，也即所研制的发动机是在可靠性，性能等诸方面得到平 衡的设计。但是，在发展-220型时并不是十全十美，虽然它做到了在可靠性、维修性、耐久性及性能等方面进行平衡，成为一种进行平衡后的设计。但是由于采用一些先进技术，在正式转产时却遇到了麻烦，即在投产的第1年(1986年)中，在组织生产中出现了许多重大难题，结果花了很大力气去克服才使生产工作进行下去，不仅延误了投入使用的时间，而且也增加了额外费用。这是普惠公司在发展一220型中吸取的一个重要教训，即仅由设汁人员参与发展一种新型发动机，特别是在采用许多先进技术时是不够的根据-220的教训，引发了普惠公司在1987年对发动机的研制观点(指导思想)做了一个重大转变，建立了称之为“设计到加工”多功能小组的概念，使得在发动机设计过程中，就吸收 制造、材料、供应和质量等方面的工程人员参与。即在设计之初，就全盘考虑各方面问题，使得在此基础上通过验证的先进发动机，能很快转入牛产，投入使用中去。美国空军在普惠公司这一新思想的基础上，于1990年采用了更为广泛的多功能小组概念，它包括了整个发动机寿命循环中从方案论证到外场支援的各阶段参与工作的各种人员。这种由几十个到百多个的多功能小组参与发动机发展全过程的系统上程称为一体化制造与发展(Intergratcd ProductDevelopment,IPD)工程，其最终目的是让用户能得到一种各方面得到平衡的产品。据普惠 公司称，目前该公司已将IPD概念应用到各种军、民用发动机的研制中。无独有偶，与此同时其他的大公司也做了类似的指导思想转变过程，采用了类似IPD的概念，例如GE公司开展了并行工程()罗.罗公司开展了同期工 程(Simultaneous Engineering,SE).三者名称不一 ，但内容基本是一致的。以并行工程为例，它是由美国国防先进研究计划局(DARPA)主持，GE公司航空发动机部研究发展中心(GE- CRD)进行研究的。他们认为并行工程是一种革命性的工程发展方法，它同时考虑研究、发展、设计、制造与使用的问题，以期在相对较短的时间内，了解在采用高、新技术，先进材料与工艺时对部、组件最终结果的影响，以便快速的获得最优设计，使从方案设计到形成可供使用的产品的周期缩短1/3到1／2，并相应减少研制费用与风险。当然，这项概念更新的研究工作，也是耗资巨大的工程，仅在1988～1992年的初始阶段研究中即投资9300万美元。DARPA除在西弗吉利亚大学建立了一个并行工程研究中心(CERC)外，还由GE公司航空发动机部联合卡内基、梅隆大学，瑞塞勒斯工学院组成联台研究小组，分工合作进行研究，除上述单位外，还有近20个单位参与这项研究、开发工作。IPD或CE、SE不仅在发展先进的军用发动机机采用，在发展新型民用发动机中同样也采用，例如：三大发动机公司为波音公司的波音777双发型客机分别发展的PW4084(普惠)、GE90(GE)和遄达800(罗•罗)发动机中，均采用了IPD等工程。为使波音777在服役之初 即可获得FAA的180minETOPSs(双发客机延程飞行)批准(现行标准是为获得120minETOPS批准．所采片的发动机必须具备：积累的工作时间不少于25万小时，空中停车率低于次/1000h;180minEPOPS的条件是：120minETOPS已有1年经验空中停车率低于次／1 000 h)，三公司分别采用了IPD，CE和SE来提高发动机的可靠性，以达到空中停车率为O的目标，另外，罗•罗公司还将SE用于发展遄达800的称为第二代宽弦夹层结构的风扇叶片与称为第5阶段的燃烧室的发展工作，普惠公司为PW4084研制的空心钛合金宽弦风扇叶片也采用IPI)而使研制工作在不到年的时间完成，如按传统作法则需5 0年时间。当时参与研制该叶片的多功能小组有70余人。GE公司采用CE研制了一种空心的钛合金叶片，其研制周期比按常规程序研制要短60％。5、F100-PW-229发动机美国空军为了进一步提高F-1 5和F-16战斗机的性能，要求提高发动机性能，固而 提出了“改进发动机性能计划”IPE，为此，普惠公司对Fl00发动机做了重大改进，引用了在民用发动机PW-4000上采用的许多先进技术以及其他验证机验证的技术，衍生发展了F100-PW-229。-229型具有-100型的外廊尺寸，保持了-220型高的耐久性与可靠性的水平，但起飞推力却大幅度加大，达到129 kN，约比-220型的大22％，加速性能也有明显改善。表1列出了在各种状态下，两型发动机的性能比较，图3示出了-229与-100，-220加速性的比较。-229型的设计中采用了：增大流量的风扇，第二代电子调节器，流量与性能均较高的压气机，为“用户朋友”(指维修)的外部管路设计等，其中所有改进的部件均在一些技术验证计划中得到验证。例如风扇是作为美国空军发动机型号衍生计划(EMDP)的一部分设计并试验的，已通过4000个TAC循环的耐久性试验，并在NASA的F-1 5上进行过飞行试验，加力燃烧室也属于这项计划的产物。燃烧室与涡轮叶片技术曾在“先进涡轮发动机燃气发生器”ATECG计划及“联合技术验证发动机”JTDE计划的一部分进行过试验。在发展-229型时，普惠吸取了-220型的经验教训，在设计中就采用了“设计到制造”的小组，在设计发展之初就吸收了制造工程师参与，因而在1989年转产时没有遇到太多的问题，与普惠以前的任何发动机相比，它的转产过渡最为平滑。在-229型投产后，F100的改进衍生工作1991年试验了IPE92，其推力达到，6 F119-PW-100发动机新一代发动机F119的发展途径增大推力而保持其可靠性水平)仍在进行，例如1992年试验了IPE94，其推力达到 kN。6、结论与几点看法从F100发动机的发展过程，可以归纳出下述结论：①、广泛采取经过验证的高、新技术并考虑各方面因素而达到的一种平衡没计，是发动机发展的趋势。②、重视以往设计、使用和维修等方面的经验，不断总结、归纳并运用到新研制的发动机中以及对现有发动机进行改进，也是提高发动机性能与可靠性的重要措施。③、航空发动机研制观点(即指导思想)在四分之一世纪多的时间中经历了三种观点、两大转变的过程，即由单纯追求性能转变为可靠性、维修性与性能并重，继而转变为推行一体化制造与发展工程(或并行、同期工程)。同时，还特别重视外场使用、维护的经验，并在设计中予以考虑。④、应重视高、新技术在发动机中应用的开发研究工作，特别要重视高、新技术验证工作，以作为今后发展新机、改进老机的技术储备。⑤、重视国外发展发动机中两次研制观点转变的经验教训，应全面、多方面考虑发动机的发展，不能走“重性(能)轻构”(结构，强度)或“有气无力”仅注视性能而忽视结构强度的发展道路。⑥、目前国外三大航空发动机公可推行一体化制造与发展工程或并行、同期工程，在新的军、民用发动机发展中．已显示出其不可忽视的重要作用，不仅使新发动机具有较高的可靠性、维修性与性能，而且可大大缩短研制周期，大幅度降低全寿命期费用。因此，我们不应忽视这一新鲜事物，在经费有限的条件下，也应采取必要的措施，开展这方面的研究工作，以改变我们的研制方法，从根本上促进我国航空发动机的发展。
前言 随着科学技术的不断进步，汽车工业相应得到了迅速发展。如何快速而平稳地把发动机的动力传递到驱动车轮上，是影响汽车操纵方便性与平顺性的关键之所在，要想解决好这些问题，首先要了解自动变速器技术特别是液力变矩器等相关技术的发展。1．自动变速器技术的发展目前汽车所使用的自动变速器大致可分为三类[1]：一类是由液力变矩器、行星齿轮机构及电液控制系统组成的液力自动变速器[2]；一类是由传统固定轴式变速箱和干式离合器以及相应的电－液控制系统组成的电控机械式自动变速器；另一类是无级自动变速器。 液力自动变速器液力自动变速器其基本形式是液力变矩器与动力换挡的旋转轴式机械变速器串联。这种自动变速器的主要优点有[1]：液力变矩器的自动适应性使其具有无级连续变速及变矩能力，对外部负载有自动调节和适应性能，从根本上简化了操纵；液体传动本身特有一定的减振性能，能够有效地降低传动系的尖峰载荷和扭转振动，延长了传动系的寿命；汽车起步平稳，加速迅速、均匀、柔和；提高了乘坐舒适性与行驶安全性；车辆的通过性好。 电控机械式自动变速器这是一种由普通齿轮式机械变速器组成的有级式机械自动变速器。机械式自动变速器是在普通固定轴式齿轮变速器的基础上，把选挡、换挡、离合器操纵及发动机油门操纵由控制器完成，代写毕业论文实现自动变速。基本控制思想是：根据汽车运行状况、路面情况和驾驶员的意图，依据事先制定的换挡规律、离合器接合规律及发动机油门变化规律，对变速器进行最佳挡位判断、离合器动作控制及发动机油门动作控制，实现发动机、离合器及变速器的联合操纵。由于机械式自动变速器是非动力换挡，变速器输出扭矩与转速变化比较大，易造成冲击比较大，以及换挡期间动力中断等缺点，必须对其进行改进，因此提出了扭矩辅助型机械自动变速器和双离合器式机械自动变速器。前者通过辅助齿轮机构来实现，后者使变速器相邻挡位的扭矩传递，分别受控于两个独立的离合器，这样可以实现动力不中断换挡。 机械无级变速器前面提到的两种自动变速器都是有级或分段无级自动变速、无级变速器、带式无级变速器利用由许多薄钢片穿成的钢环，使其与两个锥轮的槽在不同的半径上“咬和”来改变速比，以达到无级变速的性能。它克服了前面两种自动变速器固有的齿轮传动比不连续和零件数量过多的缺点，具有传动比连续、传递动力平稳、操纵方便等特点，实现了无级变速。由于CVT 是摩擦传动，导致效率低，所使用的传动链制造技术难、加工精度要求较高，使用的材质要求更高，维修更是困难，对这些难点仍在继续攻关中。 液力变矩器+AMT 的自动变速器将液力变矩器（TC）与固定轴机械式齿轮变速器(AMT)组合[2]，得到一种新型的自动变速系统，即：TC+AMT。TC 与AMT 共同工作，不但具有AT 的优点，大大提高了军车的通过性、越野性操纵方便性，而且具有成本低与易制造的特点。在保证汽车动力性、燃油经济性、操纵方便性等特性外，还可以实现发动机、液力变矩器和机械式自动变速器合理匹配，找到最佳工作点，达到总体效果最佳，不仅越野性、通过性好、操纵方便，而且使影响乘坐舒适性的冲击度最小，具有良好的乘坐舒适性。是一种具有良好发展前途的自动变速器，世界各国正致力于此项技术的研究和开发。 带闭锁与滑差的TC+AMT 的自动变速器液力变矩器具有的起步平稳、减振、通过性和乘坐舒适性好等优越性能，但最大的缺陷是效率低，为了提高液力变矩器的传动效率，而采用了闭锁与滑差技术。它是指在液力变矩器的泵轮与涡轮之间，安装一个可控制的离合器，当汽车的行驶工况达到设定目标时，控制离合器将泵轮与涡轮按设定的目标转速差传动（即滑差控制）或锁成一体（即闭锁控制），液力变矩器随之变为半刚性或刚性传动，这样做一方面提高传动效率[4]。闭锁后消除了液力变矩器高速比时效率的下降，理论上闭锁工况效率为1，从而使高速比工况效率大大提高；另一方面，在液力传动向机械传动转换过程中，由于采用滑差控制，不但扩大了液力变矩器的高效率范围，而且可以使传动系从液力传动平稳地过渡到闭锁后的刚性传动，特别是在闭锁开始和闭锁低速阶段，可以吸收由于闭锁产生的部分振动和冲击，按照滑差和闭锁的控制规律，使得涡轮转速逐步接近泵轮，大大减少了冲击和振动，使得乘坐舒适性得以提高。2．带有闭锁与滑差控制的液力变矩器结构特点 液力变矩器结构的方案分析图1 液力变矩器方案一 图2 液力变矩器方案二 以某公司开发的带有闭锁与滑差控制的某大型汽车液力变矩器结构简图如图1和图2所示，二者是原理相同而结构形式相异的两种液力变矩器。对于图1所示结构[5]：在液力传动时，在分离离合器后，AMT 自动变速器输入轴的转动惯量由涡轮、闭锁离合器、涡轮法兰、涡轮轴等部件的惯量组成。而原车此时的转动惯量仅为原干式离合器的从动盘和变速器一轴的惯量，新系统的转动惯量为原车的4倍。这将延长换挡时同步器接合时间，大大地影响了换挡品质的提高。图中：1 为闭锁离合器，2 为换挡离合器；对于图2所示结构[6]：在液力传动时，AMT 自动变速器输入轴的转动惯量由换挡离合器的从动片、涡轮轴、花键轴等组成。这种布置使转动惯量想比与手动装置大大的减少，而且减少了同步器的接合惯量，这不仅有利于AMT 换挡，具有工作平稳、寿命长等特点，有利于提高换挡品质，而且更加巧妙地将闭锁离合器1布置于涡轮同一侧，使得方案二的结构紧凑。 闭锁与滑差的控制（1）闭锁与滑差控制系统的液压原理图4 电控系统示意图 实现闭锁与滑差控制的动力源是液压控制系统所提供的系统压力，根据闭锁与滑差控制系统的工作原理和要求。在何时采取液力传动、滑差控制的半刚性传动还是闭锁控制的刚性传动，完全由各电磁阀综合控制的系统油压P1和P2的压差（P1-P2）来决定。（2）闭锁与滑差电控系统根据动态三参数控制理论，在保证TC+AMT 自动变速器的换挡品质的前提下，根据在线所采集的数据，监控车辆的行驶状态，按照特定控制程序和规定的换挡规律，代写毕业论文实现闭锁与滑差的精确控制。具体电控系统方块图如图4所示。有了良好的带有闭锁与滑差控制的TC+AMT 自动变速器硬件，先进的控制技术来怎是确保它的优越性能实现的根本保证。总之，开展液力变矩器的研究是提高自动变速器技术的重要环节。参考文献：1．葛安林 车辆自动变速理论与设计 北京：机械工业出版社19912. 葛安林 自动变速器（二）—液力变矩器 汽车技术 2001（6）3．马文星 液力传动在汽车上的应用与展望 汽车技术 1991（2）4．过学迅 汽车自动变速器 北京：机械工业出版社出版1999（1）5．朱经昌等 车辆液力传动 北京：国防工业出版社1983（1）6．朱经昌等 液力变矩器的设计与计算 北京:国防工业出版社1991（1）
随着社会的进步,工业的发展,我国机械制造业得到了巨大的发展。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文例文参考的内容，欢迎大家阅读参考!
浅析大型机械驾驶室减振设计
摘要：本文概述了工程机械减振技术的发展概况，并以大型机械的驾驶室减振设计为背景，探讨了发动机悬置设计的基本原则，并对发动机减振的布置的力学特性进行分析，最后提出了以驾驶室模态试验为基础来检验现有类型的驾驶室的结构弱点检验和构件加强的方法。
关键词：机械 驾驶室 减振设计
1、概述
工程机械在水利工程、道路施工、矿山等场合得到大量的使用，其性能的可靠性直接影响到工程建设的正常开展。这类机械的设计时通常采用静态设计，设计理念上更多的是考虑机械的强度、耐久性等和机械的工作性质直接相关因素。但从实际使用情况来看，国产的大型工程机械普遍存在着施工过程中振动过大的问题，这将间接影响设备的抗疲劳特性和操作人员的舒适性和操作的稳定性。
由于工程机械的工作环境恶劣，车体结构的振动问题更加明显，直接影响到驾驶员的舒适性和驾驶的安全性。因此对于大型工程机械而言，控制车体振动尤其是驾驶室的振动，寻求有效的减震设计方法，对于提高驾驶员的舒适度和车体驾驶室构件的疲劳寿命都是有重要意义的。大型工程机械的振动控制问题是个非常复杂的问题，本文将这一问题缩小到驾驶室的减振设计上，主要通过发动机悬置位置的优化设计，以及基于模态分析和被动隔振理论来降低驾驶室的振动效应。
早期的汽车发动机减振方法是利用硫化橡胶，但硫化橡胶在耐油和耐高温方面表现不够理想。20世纪40年代设计出了液压悬置装置来降低发动机的振幅，并取得了较好的使用效果。但液压悬置减振装置在高频激励下会出现动态硬化的问题，已经逐渐不适应汽车发动机减振的要求。
上述几类减振方式都属于被动减振技术，在此基础上，随着发动机减振技术的进步，半主动减振技术开始应用到发动机减振中，这类减振技术的代表作是半主动控制式液压悬置装置，这类减振技术的应用最为广泛。尽管后来又出现了由被动减振器、激振器等所构成的主动减振技术，这一技术能够较好的实现降噪性能，但结构非常复杂，在恶劣工作环境下的工程车辆较少使用。
在工程车辆驾驶室的舒适度设计方面，主要所依据的是动态舒适性理论，用以评价驾驶人员在驾驶室振动的条件下对主观舒适程度。从驾驶员所承受的振动来源来看，主要是受发动机的周期性振动和来自于路面的随机激励。其传递机理较为复杂，跟发动机、驾驶室、座椅等的减振都有关系。因此为便于分析，本文中只针对驾驶室的减振问题展开研究。
2、大型工程机械驾驶室的减振设计
如前文所述，驾驶室的振源激励主要来自于路面和发动机及其传动机构。来自于路面的振源激励具有很大的随机性，要进行理论分析非常困难。加之在需要使用大型工程机械的场合机械的运动速度一般都较慢，随之产生的路面激振频率较低。因此相比之下，大型机械的发动机在运行时一直都处在高速运转状态，由此产生的激振频率很高，也更容易导致构件的疲劳损坏，实践证明发动机及其附件的疲劳损坏主要是由发动机周期激振力产生的交变应力引起的。从物理背景来看，工程机械的驾驶室所受到的振动激励主要来从车架传递到台架，驾驶室的振动行为属于被动响应。为了便于分析，将驾驶室的隔振系统进行简化，以单自由度弹簧阻尼系统来对驾驶室受到振动激励过程进行分析。
发动机的悬置设计
发动机在工作过程中的振动原因主要是不平衡力和力矩，这类振动不仅会引起车架的的振动，也会形成较强烈的噪声，不仅会影响到构件的使用寿命也会影响驾驶员的舒适度。要缓解发动机振动所造成的负面影响，采用悬置的设计方式是比较有效的途径，其实现方式是在动力总成和车架之间加入弹性支承元件。悬置设计方式的理论基础是发动机解耦理论，通过解除发动机六个自由度解耦，改变发动机的支撑位置，从而实现发动机自由度间振动耦合的解除。
此外，需要配合使用解除耦合后的各自由度方向的刚度与相应的阻尼系数，但应注意在解耦之后振动最强的自由度方向的共振控制，可应用主动隔振理论来确定减震器的刚度和阻尼系数。采用合适的刚度和阻尼系数的目的在于控制发动机悬置系统的减振区域。
具体到悬置设计的细节方面，主要是确定发动机支撑的数目和相应的布置位置。在考虑发动机动力总成悬置系统的支撑数目时，考虑的因素包括承重量和激振力两大类。在设计时通常都会依据车辆类型的不同选择三点或者四点支撑方式。对于大型机械而言，在实践中一般都会采用四点支撑的方式，本文中作为算例的发动机属于某型重型挖掘机的发动机。因此采用经典的四点支撑。其支撑位置选择在飞轮端和风扇端，上述两个位置分别设置两个对称的支撑点，采用支撑对称的目的在于后期解耦方便。从布置的方式上看，主要有平置、汇聚和斜置三种典型布置方式，具体采用哪种方式取决于发动机周围附属配件的布局方式以及车架所能提供的空间有关。本文中不重点讨论减振支撑的布置方式，因此仍然采用平置式的减振布置方式。
悬置系统的动力学分析
为减少研究成本，在支撑的材料上选用橡胶减振器。由前节所述，由于采用的是四个平置式的橡胶减震器，因此可以在进行力学分析时将其简化为三个互相垂直的弹簧阻尼系统，从而可以构建一个发动机主动隔振的力学模型。
驾驶室模态试验
在上述基本力学分析的基础上，进一步采用驾驶室模态试验的方法来检验整个驾驶室的减振效果，其目的在于掌握驾驶室的动态特性和找出驾驶室结构上的薄弱部位，同时以试验为基础还可以调整驾驶室减震器的系数匹配，减小驾驶室的整体振动响应。在试验时以快速傅里叶变换为以及，测量激振力和振动响应之间的关系，从而得到二者之间的传递函数，而模态分析的目的是通过实现来实现传递函数的曲线拟合和确定结构的模态参数。本试验中采用LMS模态测试分析软件，驾驶室所受的激振用力锤激振器来模拟。
在试验时用力锤敲击驾驶室从而制造出1-200HZ脉冲信号。通过记录下在不同激振频率下驾驶室结构的反应来确定驾驶室各个构件的强度，以及应该避免的激振频率。在得到这些基础数据后可为后续的驾驶室减振设计的选择悬置系统的减振区域的临界值，使得驾驶室所有构件的固有频率都能够位于减振器的减振区域内，从而起到抑制驾驶室结构的振动响应。
参考文献
[1]司爱国.轮式装载机行驶稳定系统开发与研究[D].北京：北京科技大学硕士学位论文.
[2]王敏.轻卡动力总成悬置系统的隔振性能[D].合肥：合肥工业大学硕士学位论文.
浅谈机械的可靠性设计
【摘要】本文主要叙述机械可靠性设计的一些基本内容，在此基础上进一步的分析了机械可靠性的优化设计，以及重点的分析了机械可靠性设计的稳健设计，希望能够对我国的机械可靠性设计发展有所帮助。
【关键词】机械可靠性设计;发展沿革;优化设计;稳健设计
引言：20世纪40年代的时候出现了可靠性设计思想，这种思想主要是将安全度作为主题所研究的可靠性理论，这项技术出现后在理论学术界以及实际工程界都有了很大的关注度，相关的理论以及方式也是不断的出现。比如：M onte C arlo 模拟法 、矩方法和以矩方法为基础的可靠性理论、响应面法、支持向量机法 、最大熵方法、随机有限元法和非概率分析方法等这些理论设计到了静强设计、疲劳强度设计、有限寿命设计的各个方面，对于结构系统、机构系统、震动系统等有这可靠性的研究。
1.机械可靠性设计的概述
在产品质量中可靠性是其最为主要的指标以及最重要的技术指标，工程界对于这一点也是越来越重视。在产品的设计、研制、装配、调试等各个环节中可靠性都有着一定的关联性，所以说在概率统计理论的基础上要加大其的推广认识，这样对于原本传统的相关问题能够很好的解决点，同时将产品质量提升上去而且使得产品成本有所降低。经过多年的发展，可靠性技术的不断发展，使得机械可靠性以及设计方式出现了很好的种类，但是就具体的实质来说，大致的分为数学模型法以及物流原因方式两种。
数学模型法就是通过某种实验数据所得概率统计为基础，逐渐的划分为两点，第一点为时间范畴中所涉及的量是可靠性质的，也是就是说因为依据某种规律在时间变动下，疲劳寿命以及耗损失都是在一定的范围之内的;第二种为，将某种偶然因素所发生结果所表现的可靠性，主要是因为不定期所出现的偶然因素所波动的，都是通过概率可靠性对于随机事件计算的，也会发展为两个方面：第一种是对模型法或者相关扩展方式，这样的方式主要是对于产品实效原因产生与产品上应力大于产品本身的强度，所以说应力概率是低于可靠度强度的，第二种为随即过程中或者是随机场不超出规定水准的概率。
2.可靠性优化设计
可靠性优化设计的基本理论
无论是什么样的机械产品，在最开始的方案构建到后期的生产制造实施，都是需要经过一个设计过程的，但是现在计算不断发展，新的知识、新的材料、新的手工艺、新的会计不断的出现，使得机械产品日益在完善，这就是所谓的知识成就了技术、技术成就了产品时间。使得研究的时间越来越短，但是结构确实越来越复杂，这样的情况下顾客对于产品功能、性能、质量、或者是相关服务都有着很大的要求。
这样的趋势下，对于设计整个过程要加大进度，设计周期要缩短。同时需要注意的是，对于设计是不是能够完善来说，产品的力学性能或者是使用价值、制造成本都是有着一定行的影响的，但是对于产品企业的工作质量或者是仅仅效果也是有着相对影响的，所以说，如何将设计质量提升上去，设计理论怎么发展下去，设计技术怎么做到更好，设计过程怎么才能加快嫉妒，都是现在机械设计中所研究的重要问题。
60年代的时候是机械优化设计发展最为迅速的时候，将数学规划以及计算机技术这两种结合在一起。所谓的数学规划理念在现在已经是不断的成熟起来，计算机技术也是高速的发展和广泛的使用中，在工程设计中为最普遍使用优化设计提供相关理论以及方式。
国家能源以及相关资源的是否被合理使用都受到了产品最佳、最可靠性的问题影响，通过使用最佳或者是最可靠性设计能够得到小体积、轻质量、节能材料的产品，同时这样产品有着一定的可靠性，机械产品所进行优化设计的主要目标就是根据一定的预期点或者是安全需要，通过一种最优化的形式将产品展示处理，在进行设计的同时需要将各种载荷随机性考虑到位，同时不能忽略的是结构参数的随机性，这两点对于产品都有着一定性能的影响。
所谓的可靠性优化设计是指质量、成本、可靠度这三方面的，将产品的总体可靠度进行一定的性能约束优化，将所出现的问题合理安全性的相结合，这样也是在结构布局或者是产品质量有保证情况，使得产品有了最大化的可靠度。
近年来可靠性优化设计发展
最近的30年内，机械设计领域中，因为科技的融入使得现代化设计方式以及相关的科学方式不断的出现，在可靠性设计或者是优化设计方面一定有着很高的水准，但是就单方面来说，无论是可靠性设计或者是优化设计，都不能很好的将其所具备的巨大潜力展示出来。一点是因为可靠性设计和优化设计是不相同的，在机械产品经过可靠性设计之后，不能将其工作性能或者是参数达到最为优秀的一点，还有一点是因为优化设计所包含的不是可靠性设计，机械产品要是在不可靠性情况下所进行的优化设计，不能保证产品在一定的条件下或者是时间内，能够将所规定的功能很好的完成，有的时候也许会出现一定的事故，这样直接都有着经济损失。
除此之外，因为机械产品有着很多的设计参数，要是对于多个设计参数进行确定的时候，单纯的可靠性设计就不是这样有地位了，所以在进行可靠性优化设计研究的前提下，要将机械产品可靠性要求先保证，同时保证所运行的环境是最佳的工作性能以及参数，将可靠性或者是优化性设计很好的结合在一起，然后在发展研究设计，才能得出最为优秀的设计方式。
关于可靠性的稳健设计
产品质量是企业赢得用户的关键因素 。任何一种产品，它的总体质量一般可分为用户质量if't-部质量)和技术质量(内部质量)。前者是指用户所能感受到、见到、触到或听到的体现产品优劣的一些质量特性 ;后者是指产品在优良的设计和制造质量下达到理想功能 的稳健性。稳健设计作为一种低成本和高质量的设计思想和方法，对产 品性能、质量和成本综合考虑，选择出最佳设计，不仅可以提高产品的质量，而且可以降低成本。在机械产 品设计中，正确地应用稳健设计的理论与方法可以使产品在制造和使用中，或是在规定的寿命期 问内当设计因素发生微小变化时都能保证产品质量的稳定 。
结束语：总而言之，对于机械的可靠性设计而言，设计人员应该根据实际，做出最优的设计，只有这样的设计才能将可靠性或者是优化设计巨大潜力发挥出来，将两点所具有的优势已近特长全部发挥出来，才能达到产品最佳以及最可靠点，这样的设计有着最为先进和最实用的设计特点，才能最好的达到预定的目标，和保证在设计中的机械产品的质量以及经济效益。
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