重型商用车变速器气动换挡机械手测控系统开发

发布时间：2021-03-27 02:32

　　商用车变速器换挡力、换挡行程等是衡量换挡操作特性的重要指标,对相关指标进行测量是对商用车变速器进行性能评价及优化的基础性工作。本文以某重型商用车变速器厂家系列商用车变速器产品为对象,模拟产品在汽车操作中的实际工况,设计适用于变速器换挡性能试验台的换挡机械手,采集换挡实验过程中换挡力、换挡位移等参数,从而为评估和优化变速箱换挡性能奠定基础。为适应该厂家各种型号商用车手动变速器换挡性能试验要求,本课题设计出一套具有自动选换挡、数据采集、人机交互等功能的重型商用车气动换挡机械手。该机械手能模拟人工换挡的运行过程,保证换挡试验的连贯和位移精度,将试验人员从重复繁杂的试验现场中解放,弥补人为操作所带来的不确定因素,提高变速器换挡测试试验的数据准确性和效率。除此之外,机械手还具有实验管理、数据采集与存储、数据分析与处理等功能,全方位提高商用车变速器换挡性能测试的自动化程度和测试效率。论文主要研究内容有:1重型商用车变速器换挡机械手总体方案设计。根据商用车变速器特点及对象厂家产品信息确定换挡机械手力、行程等性能要求,明确换挡机械手运动学要求。对气动、液压、电动等换挡机械手进行对比分析,选取适用于对象... 

【文章来源】：重庆理工大学重庆市

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 课题来源
    1.3 国内外研究现状
        1.3.1 商用车变速器试验台研究现状
        1.3.2 换挡机械手执行机构的研发动态
    1.4 课题任务
    1.5 论文主要内容及章节安排
2 气动机械手系统方案设计
    2.1 换挡性能试验台架介绍
    2.2 换挡机械手功能需求
    2.3 换挡机械手整体方案设计
        2.3.1 机械手结构设计
        2.3.2 中位准确定位实现原理
    2.4 机械手气动系统方案设计
    2.5 气动部件选型
        2.5.1 气动执行元件
        2.5.2 气源处理元件
        2.5.3 气动控制阀
    2.6 本章小结
3 气动机械手测控系统设计与器件选型
    3.1 测控系统总体方案设计
    3.2 控制器选型及配置
        3.2.1 .控制对象的确定
        3.2.2 控制器选择分析
        3.2.3 CPU模块选择
        3.2.4 I/O地址分配
    3.3 测试系统选型
        3.3.1 工控机
        3.3.2 位移传感器
        3.3.3 力传感器
        3.3.4 数据采集卡
    3.4 PLC与上位机通讯简介
    3.5 测控系统布局方案
    3.6 本章小结
4 测控系统软件开发
    4.1 LabView技术产生及发展
    4.2 上位机系统开发平台
    4.3 基于OPC的PLC与上位机通讯的实现
        4.3.1 OPC概述
        4.3.2 PCAccessS7-200SMART与PLC建立连接
        4.3.3 PCAccessS7-200SMART与上位机软件的通讯
    4.4 上位机程序开发
        4.4.1 上位机软件子程序需求分析
        4.4.2 用户登录程序
        4.4.3 用户界面主程序
        4.4.4 试验设置子程序
        4.4.5 参数设置子程序
        4.4.6 手动换挡子程序
        4.4.7 自动换挡子程序
        4.4.8 试验保护子程序
        4.4.9 数据采集子程序
        4.4.10 数据处理和显示子程序
        4.4.11 数据存储子程序
    4.5 PLC下位机程序应用
        4.5.1 STEP7-Micro/WINSMART软件介绍
        4.5.2 下位机程序功能实现
    4.6 本章小结
5 换挡机械手试验运用
    5.1 试验台架现场装配介绍
    5.2 换挡性能评价指标介绍
    5.3 试验步骤
    5.4 试验结果及分析
    5.5 本章小结
6 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]手动变速器操纵机构的精细化设计[J]. 李绍义,巫绍灵,宋景芬,陈曦.  武汉理工大学学报(交通科学与工程版). 2015(04)
[2]手动变速器换挡性能评价方法浅析[J]. 李兴宇.  汽车零部件. 2015(02)
[3]基于Pro/E简析单杆操纵变速箱换挡原理[J]. 蔡庆.  科技创新与生产力. 2014(12)
[4]伺服电机的选型原则与计算[J]. 肖潇,杨金堂,全芳成,李京,田晓波,汪谱发.  机床与液压. 2014(22)
[5]汽车同步器换挡机械手驱动方式比较研究[J]. 张洪艳.  科技资讯. 2013(30)
[6]基于PLC的气动机械手控制系统设计[J]. 王月芹.  机电产品开发与创新. 2012(05)
[7]汽车市场的科学发展观[J]. 罗锦陵.  汽车与配件. 2012(34)
[8]通过OPC实现PC与西门子S7-200PLC数据通信[J]. 陈新,周元玲.  科技信息. 2012(14)
[9]商用车市场面临新发展[J]. 王金玉.  物流技术与应用(货运车辆). 2012(05)
[10]手动变速器静态换档力的分析与改进[J]. 王晓兰.  汽齿科技. 2011 (02)

硕士论文
[1]商用车变速箱换挡性能试验台架开发[D]. 李丰硕.重庆大学 2016
[2]电动缸位置伺服控制系统设计[D]. 周昊.大连海事大学 2014
[3]汽车变速器换挡试验台测控系统研发[D]. 吴俊.重庆理工大学 2014
[4]基于PLC的气动机械手控制系统设计[D]. 张萍萍.电子科技大学 2013
[5]基于PLC的工业机械手运动控制系统设计[D]. 蒋浩.南京信息工程大学 2012
[6]汽车手动变速器同步器的建模与仿真研究[D]. 周帅.武汉理工大学 2011
[7]手动变速器试验电加载技术研究[D]. 陈清红.合肥工业大学 2010
[8]车辆驾驶机械手的研制与伺服运动控制研究[D]. 吴刚.吉林大学 2005



本文编号：3102709