汽车轮毂自动清洗装置系统设计.doc

1、汽车轮毂自动清洗装置系统设计摘 要本论文主要研究的是汽车整体中的轮毂清洗部分。汽车轮毂自动清洗装置系统适应时代发展潮流，该装置清洁、高效、智能。该装置的设计主要用于汽车轮毂外围的清洗和降低刹车片温度。作者通过计算它们的耐磨性、喷头的硬度、液体的泄漏量选出和设计出关键零件。分别设计出执行机构、控制机构、液压机构，将各个零件机构组装在一起。再通过GT仿真软件测量油泵内部的工作温度和推杆的升程变化，验证汽车轮毂自动清洗装置系统是否符合要求。关键词：清洗装置；刹车片；喷头汽车轮毂自动清洗装置系统设计Design of Automatic Cleaning Device for Automobile W

2、heel HubAbstractThis paper mainly studies the hub cleaning part of the whole automobile. The automatic cleaning system of automobile hub adapts to the trend of the times. It is clean, efficient and intelligent. The design of the device is mainly used to clean the rim of the wheel hub and reduce the

3、temperature of the brake pad. The key parts are selected and designed by calculating their wear resistance, nozzle hardness and liquid leakage. The actuator, the control mechanism and the hydraulic mechanism are designed to assemble the parts together. Then using GT simulation software to measure th

4、e working temperature and lift change of the oil pump, to verify whether the automatic cleaning device system of automobile wheel hub meets the requirement.Key words: cleaning device; brake pad; spray head目 录摘 要IAbstractII1 引言11.1 实现轮毂自动清洗的技术路线11.2 汽车轮毂自动清洗装置的发展和特点11.3 本文研究的意义及内容42 汽车轮毂自动清洗装置具体设计方案5

5、2.1 汽车轮毂自动清洗装置总体设计与要求52.2 汽车轮毂自动清洗装置总体模型设计与原理52.2.1 执行机构设计方案7 2.2.2 液压系统设计方案102.2.3 控制系统的设计方案113 汽车轮毂自动清洗装置的计算123.1 液体活塞的泄漏量123.2 喷头的疲劳强度123.3 喷头的耐磨性134 关键零部件的选型144.1 油泵的选择154.2 电磁阀的选择154.3 控制阀的选择154.4 其他辅助原件165 重要参数的影响分析175.1 油泵内部工作温度的影响分析175.2 推杆升程变化的影响分析17结 论18参 考 文 献19致 谢201 引言轮毂从诞生发展至今，各式各样的轮毂模

6、样已经出现在现实社会中，且运用在各种重要领域中，使人们的生活变得简单起来。汽车轮毂是轮毂中的一种，汽车轮毂同时也是汽车零部件的一个重要组成部分，在整个汽车设计中起着不可或缺的作用。近年来，中国经济快速发展，汽车行业已经成为继房地产业第二大支柱性经济，在当今中国快速发展的进程中占据着非常重要的位置。从发明汽车到现在，汽车的发展速度尤其迅速，汽车的发展带动了汽车轮毂的发展，反过来汽车轮毂的发展同时也影响着汽车行业的发展。本文是将普通的汽车轮毂进行改装，在轮毂的中心添加了一个小型喷头，喷头后方链接运输主管，控制阀，溢流阀，水箱等。喷头可伸出和缩进，对汽车轮毂进行快速全方面的清晰，同时还可以降低汽车刹

7、车片的温度，延长刹车片的寿命。汽车轮毂自动清洗装置，操作简单，节约时间，实现真正的全自动，而且易懂。从最近几年来看，世界高端品牌汽车在智能化方面发展异常迅速，比如自动泊车系统、汽车底盘自动升降装置、汽车大灯自动调节装置等。面对大众对汽车轮毂不容易洗，怎么洗等问题，该设计将解决这些问题。汽车轮毂自动清洗装置将成为汽车行业的一个趋势，符合社会大众的要求1。1.1 实现轮毂自动清洗的技术路线无论是汽车轮毂还是大型货车轮毂，轮毂都有固有的形状特征，缝隙多，宽度大，不易洗。在雨天、雪天等天气下，汽车轮毂将带上大量的淤泥。如果不及时清理，后续清理工作将特别复杂。甚至，如果不易洗掉的物质溅在汽车轮毂上，不但

8、极大影响汽车的美观，而且会花费大量的人力物力。 在上诉的问题中，在实现轮毂自动清理的路途上，产生了两种不同的方法：在易清洗物质干涸之前，完全用有清水喷射清洗。比如淤泥等。由于轮毂上污渍分为易清洗和不易清洗污渍两种，出现两种技术路径。这种采用在易清洗污渍干涸之前易清洗的特征，完全用清水进行喷头高压喷射处理即可。在处理不易清洗或已经干涸的物质时，先用清水，然后用洗车剂，再用清水处理。在处理轮毂上这些物质时，先用清水处理，可以达到湿润和去除多余杂质的作用，然后喷洒洗车剂，可以让它与杂质反应，从而去除杂质，再用清水，使其干净，冲洗轮毂上的杂质。1.2 汽车轮毂自动清洗装置的发展和特点 自1880年至今

9、，在汽车清洗方面已经发展成为很多不同的形式和方式。从最早完全由人工清洗到半机械化清洗，再到现在完全有机械化清洗。机械化清洗虽然可靠性强，但是因为固有机械结构，对于汽车形状大小把握不精确，而且制造成本极高，维修成本也高。完全汽车清洗装置也不可能在短时间普遍。尤其在轮毂清洗方面更是困难。不同品牌、不同价位的汽车轮毂都是不一样的，结构有很多形式，在这方面对于机械化，人工清洗难度很大，费劳力又费时间。但是汽车轮毂自动清洗装置将解决这类问题。该装置非常简单，第一，操作简单，只需按下按钮即可，装置将自动开始清洗；第二，装置所需清洗液体非常普遍且便宜，即水和洗车液；第三，该装置安装维修很方便。第四，该装置能

10、使汽车更加高端智能大气。在内燃机发明后，汽车随之兴起，在这初期汽车行业还没有发明出能够迅速处理雨水的装置，驾驶员一般在暴雨天气只有把头伸出车外才能观察路面情况。由于驾驶员时常不能看轻路面情况，因此交通事故经常在全球各地发生。曾今，在美国有一个富人因天气原因看不清路面情况，不小心撞上了一名骑自行车的青年男子，为了防止该事件的再次发生，他回去左思右想，发明了一种以橡胶为材料的手动雨刷。虽然操作不是很方便，但是大大降低了交通事件的发生。然而，驾驶员如果一边开车一边用手操作雨刷也是很危险。如图1-1，后来,经过人类的不断设计和改良，成功研发除了自动式雨刷，只需点击车里的按钮就可以让雨刷进行正常的工作。

11、除了自动式雨刷，现在还有自动感应雨刷，雨刷上安装了自动感应装置，感应装置会随着雨量的大小自动调节雨刷的工作状态断玻璃上，从而保证驾驶员的视野，从而大幅度降低交通事故发生率。图1-1 汽车自动式雨刮器如图1-2，近年来汽车自动化技术发展异常迅速。汽车大灯自动清洗装置的发展也火爆起来，许多中高端品牌汽车都安装了该装置，比如，宝马汽车、奔驰汽车等。汽车大灯自动清洗装置是根据外部光线的强弱来设计的，汽车在夜晚或光线较暗的行驶过程中，汽车大灯将会自动提高光线强度。如果汽车大灯外玻璃被污渍遮挡时，感应装置会自动传输，对汽车大灯外的玻璃进行清洗从而保证驾驶员的视野2。图1-2 汽车前灯自动清洗装置因此，在结

12、合上诉装置的优势特点，汽车轮毂自动清洗装置应运而生，将日益受到国内外各研究学者的青睐。在汽车轮毂自动清洗过程中，主要由发动机、油泵、减速器、清洗喷头、液体、水箱、开关、电磁阀、溢流阀等构成。清洗喷头是整个清洗装置中最重要的零件。它可以根据轮毂的需要，改变喷头喷射的状态，即散雾状态，聚集状态。开关也是一个非常重要的零件，本论文采用的是按钮开关，简单易操作。开关不仅起控制喷头喷射状态的作用，而且可以控制液体类别。比如，清水处理、清水和洗车剂处理、洗车剂处理。水箱的形状大小对于汽车整体非常重要。如图1-3水箱根据车体的大小，水箱的形状大小也不一样，但是结构上是一样的它可以把洗车剂和清水分开在两个容器

13、中。图1-3 水箱1.3 本文研究的意义及内容 在汽车轮毂清洗行业，纯机械化清洗和人工清洗难度相当大，且对于轮毂夹带污垢进入城市的法规都没有严格的要求，所以在城市管理方面和大众要求方面比较宽松。但是随着人们对社会坏境要求的不断提高，对于汽车轮毂夹带污垢方面也更加严格。当然，最重要的是，使汽车外观更加美观，节约使用者时间。汽车轮毂自动清洗装置设计内容如下：（1）基于汽车轮毂自动清洗装置的自身特点，提出了该装置的总体设计方案，具体包括结构设计、工作原理、实施方式。（2）根据设计方案，对关键零部件的选型。（3）清洗喷头的设计及其安装位置；液体箱的设计；液体种类的选择。（4）零件图、装配图的绘制。2

14、汽车轮毂自动清洗装置具体设计方案2.1 汽车轮毂自动清洗装置总体设计与要求针对清洗汽车轮毂，设计开发一套汽车轮毂自动清洗装置该装置能有效实现汽车轮毂的全方位清洗以及可有效降低刹车片的温度。该装置由发动机、减速器、清洗喷头、液体、水箱、油泵、开关、电磁阀、溢流阀等关键零件构成及其重要连接线路和过滤装置。目标汽车轮毂清洗装置的设计要求有：（1）该装置的发动机的转速不能低于2000rmin，额定电压为220V。（2）喷头与主管之间的链接、主管与分管之间的链接、控制阀与主管和分管的链接必须严格要求。（3） 该装置所用的水箱可与汽车原有的水箱所连接，但需要重新设计，内部需要设计两个容器，用于装不同的液体

15、，且每个容器必须有进水口和出水口。也可以单独在设计一水箱不与雨刮器水箱一起，但体积不能过大。（4） 清洗喷头质量、水箱的体积，主管和分管及推杆必须有严格的要求，保证疲劳强度。 （5）主管中推杆升程变化不能过大，以免影响汽车的性能3。2.2 汽车轮毂自动清洗装置总体结构设计与原理图2-1 汽车轮毂自动清洗装置模型图汽车轮毂自动清洗装置的模型图如图2-2所示，包括执行机构、液压系统、控制系统三大部分。执行机构是实现清洗喷头升程变化的基础和实现液体喷射的必要环节，也是实现推杆升程变化的重要保证，主要包括喷头，推杆等；液压系统是为汽车轮毂自动清洗装置提供动力，主要包括油泵、水箱、滤清器、电磁阀、溢流阀、蓄能器等；控制系统是通过控制电磁阀的开闭来实现液体的喷射，电磁阀为主要部件。该方案是将水箱进行改进，设计成一箱两腔，左边为装洗车液，右边为清水，两腔各有一根管道，但最终会汇合到一起。两边液体可单独作用，也可同时作用。水箱顶端有两个注水口，注水口出分别放置了滤清器，以免杂质进入，