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连杆端孔轴线平行度自动检测仪设计说明书[带图纸].doc

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连杆端孔轴线平行度自动检测仪设计说明书[带图纸].doc

1连杆端孔轴线平行度自动检测仪的设计学生管超指导老师周光永湖南农业大学东方科技学院,长沙410128摘要连杆是发动机的主要传力构件之一,常处于高速运动状态,因此要求与其它零件间具有较高的配合精度。因而连杆检测成了生产中频繁而又不可缺少的环节。连杆平行度测量仪是专门为检测汽车连杆而设计的专用测量工具,其结构简单、测量精度高。连杆两端孔的平行度的要求比较高,如果平行度差,就会使发动机的噪音大,耗油量大,摩擦大,磨损快,这就要求工件必须有很高的平行度。本设计是由机械系统设计和控制系统的设计所组成。包括齿轮传动的设计及选择,滚珠丝杠的设计及选择,步进电机的选择和装置中机械系统的设计,有关测试系统的控制设计及选择。本文主要的设计内容是机械的部分。关键词连杆平行度检测TheDesignofTheConnectingRodHoleParalleltoTheAxisofAutomaticDetectorAuthorGuanChaoTutorZhouGuangyongOrientalScience&TechnologyCollegeofHunanAgriculturalUniversity,Changsha410128AbstractTheconnectingrodisoneofmainpowertransmissioncomponentsofmotorenginewhichisalwaysmovinginhighspeed.Therefore,itrequestsahighlyconnectionwithothercomponents.Thustheconnectingrodhasbecomeafrequentandindispensablepartoftheproduction.Theconnectingrodparallelismmeasuringinstrumentisspeciallydesignedformeasuringautomobileconnectingrod,whichhasasimplestructureandahighmeasuringaccuracy.Thecenterlineparallelismofthecarslinkbarhasahighrequest.Ifthecenterlineparallelismisnotgood,theautoenginewillhavealoudnoise,bigwasteofoil,bigfrictionandfastwearaway.Soitrequeststhework2piecehaveahighcenterlineparallelism.Thisdesigniscomposedbythemechanicalsystemdesignandthecontrolsystemdesign,includingthedesignandselectionofthegeardriveandtheballbearingguidescrew,selectionofmotormachineanddesignoftheinstallmentmechanicalsystem,controldesignandselectionofthetestsystem.ThisdesignmainlyfocusesonthedesignofmachineKeywordsConnectingrodparallelismexamination目录摘要1关键词11前言22进给运动的要求32.1减少运动件的摩擦阻力32.2提高传动的精度和刚度32.3减少传动惯量43滚珠丝杠的选择43.1概述43.2滚珠丝杆的安装43.3滚珠丝杆的润滑及防护53.4滚珠丝杆的设计与计算64齿轮传动的设计计算84.1齿轮传动比的计算84.2确定齿轮模数及有关尺寸84.3转动惯量的计算95步进电机的选择105.1概述105.2步进电机的工作原理105.3步进电机的选择1136液压夹具的设计126.1液压夹具的液压基本回路126.2液压元件的选择126.2.1油泵的选择126.2.2液压阀的选择136.2.3管道尺寸的确定136.2.4油箱容量的确定146.2.5滤油器的选择146.2.6压力表的选择146.2.7换向阀的选择147传感器的选择及测量原理148连杆平行度的误差分析及计算159经济分析1610结论16参考文献17致谢1841前言连杆是汽车发动机的主要传力构件之一,常处于高速运动状态,因此要求与其它零件间具有较高的配合精度。在实际生产中常采用放大孔径公差带制造,通过分组装配满足配合精度要求,因而连杆检测成了生产中频繁而又不可缺少的环节。目前我国连杆检测常采用两种方法,一种是采用国产气动测量仪检测两端孔孔径值,并同时测出两者的中心距,而对平行度和交叉度则采用手工检测方法另一种采用进口气动量仪直接监测56个参数。连杆平行度测量仪是专门为测量汽车连杆而设计的专用测量工具。要求其简单轻便,结构简单,测量精度高,且测量过程要求自动化,是机电一体化方面上的设计题目。图1连杆零件图Fig1Diagramoftheconnectingrodcomponents连杆平行度测量仪是专门用来检测连杆平行度的检测设备,它避免了手工检测可能带来的人为因素导致的误差,极大地提高了检测效率,同时也提高了检测的精度。近些年随着我国汽车行业的快速发展,检测技术也是突飞猛进。通过自主研发、引进国外先进技术、与国外公司合资、合作等方式,迅速提高了国内的检测水平,基本满足了使用要求。目前开发研制成功的连杆综合检测仪器,将先进的传感技术、计算机技术、误差处理技术及控制技术融入到整台设备中,利用比较测量的方法对连杆主要参数进行综合测量,与传统的利用三座标测量机的方法相比1,测量效率高、精度高、成本低,5是企业用来对连杆的产品质量控制、委外产品验收、工序间检查的理想测试设备。其结构简图如图2。图12连杆平行度测量仪立体图Fig12Parallelmeasuringinstrumentofstereo图2连杆平行度测量仪立体图Fig2Threedimensionaldiagramoftheconnectingrodparallelmeasuringinstrument2进给运动的要求连杆平行度测试的进给运动是数字控制的直接对象,被测试的连杆的平行度的精度肯定会受到进给运动传动精度、灵敏度和稳定性的影响。为此,在设计进给系统时,充分注意减少摩擦,提高传动精度和刚度2,消除传动间隙,以及减少运动件的惯性。2.1减少运动件的摩擦阻力摩擦阻力主要来源与传动系统的导轨和丝杠。因此,为丝杠和导轨的滚动是减少摩擦的重要措施。2.2提高传动的精度和刚度因为在进给系统中,采用滚珠丝杠螺母和支撑结构是决定其传动精度和刚度的主要部件,故必须保证它们的加工精度。对步进电机驱动的系统尤其如此,此外,还可以用合理的预紧力来夹紧以消除滚珠丝杠螺母副的轴向传动间隙,是支撑丝杠的轴承预紧以提高支撑的结构刚度,这些措施有利于提高传动精度。2.3减少传动惯量在满足传动强度和刚度的要求下应尽可能将各元件进行合理的配置,并减少它们的惯量。

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