畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告課題名稱快速輪胎充氣機(jī)的設(shè)計(jì)學(xué)院專業(yè)班級(jí)學(xué)號(hào)姓名指導(dǎo)教師定稿日期2013年月日1快速輪胎充氣機(jī)的設(shè)計(jì)1選題背景及其意義1課題來源隨著時(shí)代的發(fā)展，汽車已經(jīng)進(jìn)入了尋常百姓家，汽車工業(yè)也經(jīng)歷了有史以來最高速的發(fā)展期，同時(shí)也對(duì)汽車制造業(yè)提出了更高的要求?？焖佥喬コ錃鈾C(jī)正是基于這樣的狀況下而產(chǎn)生的提高汽車輪胎裝配效率的一種新型工具。2課題目的該課題的研究對(duì)于提高學(xué)生的工程能力，拓展生存空間有著非常重要的意義，以及為今后進(jìn)一步研究快速充氣機(jī)的研究做一個(gè)前期的準(zhǔn)備工作，具有重要的社會(huì)意義。為了響應(yīng)國(guó)家政策和社會(huì)學(xué)術(shù)界的需求，設(shè)計(jì)一種方便校內(nèi)教學(xué)以及研究人員開發(fā)的教學(xué)型步進(jìn)輸送機(jī)，可以讓研究人員基于現(xiàn)有的平臺(tái)，簡(jiǎn)化了后續(xù)研究開發(fā)的程序，為機(jī)電一體化產(chǎn)品提供了原型，便于后續(xù)功能的開發(fā)和創(chuàng)新課題的創(chuàng)建，具有便于理解，便于實(shí)用，簡(jiǎn)單，操作多樣化等特點(diǎn)。3課題意義隨著人們生活水平的不斷提高,目前，汽車工業(yè)的發(fā)展速度很快,傳統(tǒng)的輪胎充氣設(shè)備不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的要求。研制與輪胎流水作業(yè)生產(chǎn)線配套的,機(jī)械化、自動(dòng)化、節(jié)能高效的充氣設(shè)備是現(xiàn)代化汽車生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的實(shí)際問題。基于上述兩個(gè)原因，我們有了研究基于單片機(jī)便攜式自動(dòng)控制充氣機(jī)這一課題的想法，便攜式自動(dòng)控制充氣機(jī)具有自動(dòng)充氣和放氣功能，氣壓檢測(cè)和氣壓預(yù)設(shè)功能，夜間照明、警示功能，體積非常小巧,性能高、無(wú)污染氣體排放，適合您的車輛出差、遠(yuǎn)行，是各車主攜帶的應(yīng)急必備工具。本文介紹了在設(shè)計(jì)制作自動(dòng)充氣機(jī)中的工作成果和經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。市面的充放氣機(jī)大都不是自動(dòng)的也不是氣壓可調(diào)的。隨著人們生活水平的提高，小汽車將成為家家戶戶必備的交通工具。再加上生活節(jié)奏的加快，時(shí)間已是最寶貴的東西。顯然市面上普通手動(dòng)控制的充氣機(jī)，將滿足不了人們的需求，因此，我們就想到了做一件能夠自動(dòng)充放氣的充氣機(jī)。它能夠給人們?cè)谑褂眠^程中節(jié)省時(shí)間，同時(shí)又能夠很方便的使用。因?yàn)樗侨詣?dòng)的，所以只要把電源一安上，再設(shè)定你所需要?dú)鈮褐担蜁?huì)自動(dòng)地完成任務(wù)。并且在充/放氣完成之后將自動(dòng)停止。因此，研究一個(gè)能基于單片機(jī)自動(dòng)控制的自動(dòng)充/放氣機(jī)是很有必要的。下面將對(duì)自動(dòng)充氣機(jī)的設(shè)計(jì)原理及設(shè)計(jì)方案思路（主要是涉及單片機(jī)控制的部分）做詳細(xì)地介紹。22文獻(xiàn)綜述（國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)）輪胎是安全性與可靠性要求都很高的重要部件。都必須依靠輪胎的各種獨(dú)特的功能。輪胎是起落架機(jī)輪的組成部分，具有氣墊式緩沖器的作用，主要用途是在輪胎是在高負(fù)荷、高速度下使用，其下沉率（一般為30%35%）汽車輪胎，短時(shí)間內(nèi)的溫升也非常高，胎圈及胎肩幾分鐘內(nèi)的溫升可達(dá)到150攝氏度左右，所以輪胎只限于短時(shí)間、間歇使用。而且所充氣體為空氣，這是因?yàn)榭諝馐嵌栊詺怏w，熱膨脹系數(shù)小，充空氣的輪胎內(nèi)的壓力及溫度變化較小，增加輪胎反應(yīng)的Q度，增強(qiáng)汽車避震效果，改善輪胎彈跳的狀況；充空氣輪胎磨擦系數(shù)較小，與地面的摩擦力減少，提高了效率，降低了燃料費(fèi)，使輪胎上的胎壓均勻，起飛和降落過程中能更平穩(wěn)、更安全，而且空氣分子比氧氣分子體積大，故泄漏量少。輪胎爆裂事故在國(guó)內(nèi)外均有發(fā)生，從網(wǎng)上查到的結(jié)果來看，我國(guó)的大約每年發(fā)生一起，因此對(duì)輪胎內(nèi)的壓力各航空公司都有嚴(yán)格地規(guī)定。胎壓過低會(huì)導(dǎo)致不正常磨損或輪胎內(nèi)部損傷；胎壓過高則會(huì)使得輪胎及輪胎圈較易受到不平路面的沖擊而變形，甚至?xí)?dǎo)致爆胎。隨著我國(guó)航空事業(yè)不斷發(fā)展和軍事力量的不斷提升，我們國(guó)家的民用以及新型軍用的數(shù)量也在不斷的增加，給輪胎科學(xué)的、定量的安全充氣也擺在了我們的面前，如果能夠研發(fā)出準(zhǔn)確的滿足所有輪胎的自動(dòng)充氣設(shè)備，將會(huì)迎來大好的發(fā)展機(jī)遇。目前除少數(shù)幾個(gè)維修廠具有進(jìn)口的輪胎充氣裝置外，輪胎的充氣工作主要是沿用多年來的傳統(tǒng)方法使用冷氣瓶直接對(duì)接于輪胎的氣嘴如圖1，沒有采用先進(jìn)的壓力檢測(cè)和壓力控制技術(shù)，需憑維修人員的操作經(jīng)驗(yàn)2來確定充氣壓力，要達(dá)到輪胎額定壓力往往需經(jīng)過多次的充氣與測(cè)量過程，充氣時(shí)間長(zhǎng)，勞動(dòng)強(qiáng)度大，且充氣氣壓不受控、不穩(wěn)定、不精確、可靠性差。由于充氣壓力由空氣瓶提供，系統(tǒng)壓力高，所以誤操作可能會(huì)引發(fā)安全事故。此外，手動(dòng)工作每次僅能對(duì)一個(gè)輪胎進(jìn)行充、放氣及泄漏檢測(cè)，所以維修人員的勞動(dòng)強(qiáng)度大，并且工作效率較低。3圖1傳統(tǒng)方法充氣國(guó)外普遍采用自動(dòng)充氣檢測(cè)裝置完成輪胎的充氣以及檢漏工作。通過選擇不同的型號(hào)、輪胎參數(shù)，一臺(tái)自動(dòng)充氣檢測(cè)裝置可同時(shí)完成多個(gè)輪胎的自動(dòng)充氣、放氣、循環(huán)檢測(cè)泄漏等工作如圖2，此外該裝置還能夠自動(dòng)打印報(bào)表。還有的通過檢測(cè)輪胎的壓力從而計(jì)算出的重量，從而確定型號(hào)，給輪胎充氣。3研究?jī)?nèi)容主機(jī)的功能結(jié)構(gòu)隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，傳統(tǒng)的輪胎充氣工藝遠(yuǎn)不能適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)模的要求。研制與輪胎流水作業(yè)生產(chǎn)線配套的，機(jī)械化、自動(dòng)化、節(jié)能高效的充氣設(shè)備是現(xiàn)代化汽車生產(chǎn)企業(yè)亟待解決的實(shí)際問題。設(shè)備由本體臺(tái)架、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)等4部分組成。其中本體臺(tái)架又由工作臺(tái)、車輪傳送機(jī)構(gòu)、車輪定位機(jī)構(gòu)、車輪卡緊機(jī)構(gòu)、輪胎充氣裝置等5部分組成。4圖2.1快速輪胎充氣機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖工作原理本公開了一種與現(xiàn)用打氣筒操作方式完全不同并裝有安全閥的新型式輪胎打氣機(jī)。它操作更省力、簡(jiǎn)便，工作效率提高，可避免輪胎打爆，適用于各種輪胎打氣。其特點(diǎn)是：兩個(gè)氣筒內(nèi)各放置一特制活塞體，并由一根推桿連接兩活塞體，兩個(gè)氣筒的另一端，分別通過一個(gè)內(nèi)裝單向氣門的彎管與一個(gè)過渡裝氣筒密封連接，在推桿的中點(diǎn)安裝一個(gè)固定軸及軸套，與操作桿下端的開口滑頭相配合，過渡裝氣筒上裝設(shè)有安全閥。使用時(shí)，在安全閥上設(shè)定