中北大学2012届毕业设计说明书
6 评价确定最终方案
把上面设计的方案三改进之后的结构称作方案三，在方案三、方案四以及方案五之间进行比较，对其进行评价，并最终确定最终方案。 6.1 各方案诱导轮的总质量 6.1.1方案三
图6.1 方案三质量属性
图示为诱导轮一半的质量，可得方案一诱导轮的重质量为
m3?16.305?2?32.61kg，满足减重要求。 6.1.2 方案四
图6.2 方案四质量属性
由图示一半质量可得方案二的总质量为m4?14.311?2?28.622kg，满足减重要求。 6.1.3 方案五
图6.3 方案五质量属性
由上图所示一半质量可得方案三的总质量m5?13.847?2?27.694kg，满足减重要求。综上，有m3?m4?m5。
第 34页 共40页
中北大学2012届毕业设计说明书
6.2 方案比较
如下表格所示，为三种方案的各项参数比较
表6.4 各方案参数表
参数 方案 方案三 方案四 方案五 质量m(kg) 32.61 28.622 27.694 最大应力最大变形量?max(MPa) 124.73 261.2 397.75 ?l(mm) 疲劳寿命N 1?109 1.5216?107 197790 0.10694 0.20837 0.45844 从上面的强度、刚度以及疲劳寿命计算结果比较可得，方案五不满足疲劳寿命要求，故不采用方案三。比较方案四和方案三，有方案三的疲劳寿命远大于方案四，且安全系数比方案四大，但方案四的质量小，作为军用车辆上的零部件，其可靠性十分重要，因此综合选择采用方案三。
第 35页 共40页
中北大学2012届毕业设计说明书
7 绘制工程图
结合Pro/E绘制的三维模型，在AutoCAD中绘制其工程图，并按要求注明其所有尺寸和公差以及技术要求。
图7.1 诱导轮工程图
第 36页 共40页
中北大学2012届毕业设计说明书
8 结论
通过对铝合金诱导轮的有限元分析计算可以得出如下结论：
1）在不影响总体装配关系的前提下修改结构，采用温挤压成形工艺制造的铝合金诱导轮的安全系数为3.85，安全系数在规定的3~5之间，强度满足要求。
2）从刚度上看，铝合金诱导轮的最大变形是0.10694mm，与诱导轮的尺度相比是很小的。
3）从减重的角度看，钢制诱导轮的质量为76kg，铝合金诱导轮的质量为
32.61kg，减重43.39kg，减重率为57.1%。
因此，通过更改诱导轮的结构采用铝合金制造诱导轮，即可保证安全，又可大幅度减轻诱导轮的质量，对减轻全武器系统的质量有利。
第 37页 共40页
中北大学2012届毕业设计说明书
参 考 文 献
[1] 科技中国. 最新历史版本 :自行火炮. 2009-03-13.
http://www.techcn.com.cn/index.php?edition-view-35488-1.
[2] 闫清东,张连第,赵毓芹,等. 坦克构造与设计(下册)[M]. 北京:北京理工大学
出版社, 2007 :10-11.
[3] 李天生, 徐慧. 铝合金液态模锻的发展现状[J]. 中国科技论文在线. [4] 潘玉田, 马新谋, 马昀. 履带式自行火炮负重轮轮毂轻量化技术研究[J].火
炮发射与控制学报, 2009(2):41-49.
[5] 闫清东,张连第, 赵毓芹,等. 坦克构造与设计(上册)[M]. 北京:北京理工大
学出版社, 2006:176-177.
[6] 闫清东,张连第,赵毓芹,等. 坦克构造与设计(下册)[M]. 北京:北京理工大学
出版社, 2007:563-564.
[7] 朱利民, 汽车铝合金轮毂轻量化技术[J]. 现代零部件, 2007(12) :46-48. [8] 王巨光, 中国铝合金轮毂行业发展亲历[J]. 铝合金轮毂网, 2011-10-20. [9] 尹志高, 轻量化高强度车轮的发展趋势[J]. 科技天地,2007.
[10] 张玉美,王智明，刘建岭，铝合金车轮的发展现状及展望[J]. 技术工程,
2010(5):25-27.
[11] 百度百科. 铝合金轮毂. http://baike.http://www.wodefanwen.com//view/2328712.htm. [12] 李晓敏，我国汽车铝合金轮毂发展现状及建议[J]. 轻金属, 2011(6):3-5. [13]刘晓锦，孔繁钢，铝合金诱导轮本体的铸造工艺[J]生产技术， 2011(5):40-42. [14] 朱利民，汽车铝合金轮毂先进制造技术[J]. 轻金属, 2008(3):51-55. [15] 百度百科. 液态模锻. http://baike.http://www.wodefanwen.com//view/3835986.htm. [16] 马丽娟, 我国铝轮毂产业的发展策略[J]. 经济导刊, 2011(08):56-57. [17] 百度百科.半固态. http://baike.http://www.wodefanwen.com//view/2060620.html. [18] 薛剑光,常邢某,高建良. ANSYS中初步力学分析色步骤和指导[J]. 华中科技
报, 2007(04):67 ～70.
[19] 徐新将,廖倩亮. ANSYS结果的分析与理解[J].北京科技刊，2009（03）:33～
35.
第 38页 共40页