哈飞轻型商务车后桥油封安装压入机的设计【汽车类】【7张CAD图纸】【优秀】

哈飞轻型商务车后桥油封安装压入机的设计

35页 13000字数+说明书+任务书+开题报告+7张CAD图纸【详情如下】

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压装系统图.dwg

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摘    要  

　　　本文主要介绍轻型汽车后桥油封安装压入机的结构设计头。本机由床身、压装机构、输送机构、接件机构、气动系统、电气系统六大部分组成。该机为框架式结构，动力驱动方式为气动与液压传动，并靠电气系统进行控制。本实用新型的有益效果是：使用ＰＬＣ控制，半自动化处理，劳动强度低，工作效率高，操作简易，普通操作人员简单培训及可上岗。人工操作失误具有自动声光报警提示。设备噪音低，安全可靠。一套动力设备可完成两个动作，具有联动功能，节约动力设备，节省成本。本设备主要用于汽车后桥两端部油封的自动压装及后桥的输送，采用本设备自动压装油封克服人力手工压装的不足，从而减轻了工人的劳动强度，提高产品压装油封的生产效率及质量。　　

关键词： 压入机；气动传动；液压传动；PLC控制

ABSTRACT

　　　In this paper, light vehicle axle seals installed into the machine's structural design pressure head. The machine consists of bed, press-fit bodies, transport bodies, fittings, pneumatic system, electrical system, six major components. This machine frame structure, power-driven approach to pneumatic and hydraulic transmission, and control by electrical system. The beneficial effect of this utility model is: use PLC control, semi-automated processing, low labor strength, efficient, simple, common operator training and can be a simple induction. Manual errors with automatic sound and light alarm. Equipment, low noise, safe and reliable. A power plant to be completed by the two movements, with the linkage function, power saving devices and reducing costs. This equipment is mainly used for automobile rear axle oil seal both ends and fitted with Auto-delivery after the bridge, using the device automatically press-fit oil seal fitted to overcome the shortage of human hand pressure, thereby reducing labor intensity and improve the product pressure loaded oil seal production efficiency and quality

Key words： indentation machine; pneumatic transmission; hydraulic transmission; PLC control

目录

摘要I

AbstractII

第1章 绪论1

1.1 选题的目的和意义2

1.2 国内外的研究现状2

1.3 设计研究的主要内容1

第2章 后桥油封压入机的总体方案设计4

2.1 设备用途4

2.2 适用条件4

2.3规格及性能4

2.4 结构形式4

2.5 工作原理5

2.6后桥油封轴向压入力的计算6

2.6.1轴向压入力的分析7

2.6.2轴向压入力的计算7

2.7 本章小结7

第3章 用Auto CAD和CATIA设计机械装配图8

3.1主要零件的Auto CAD图9

3.1.1支座9

3.1.2挡块9

3.1.3挡块9

3.2主要零件的CATIA图10

3.2.1油封压入装置11

3.2.2工作台12

3.2.3后桥V型支座13

3.3本章小结13

第4章 电机驱动与控制部分的设计14

4.1控制对象状态确定14

4.2控制方案的设计与选择14

4.3硬件电路的设计14

4.3.1进步电机驱动电路设计14

4.3.2 计数方式的选择16

4.3.3 显示电路设计16

4.3.4 单片机电源电路的设计16

4.4 PC、PLC、PT的通讯17

4.5电气原理图19

4.6本章小结19

第5章 设备的安装调整及保养与检测21

5.1安装21

5.2调整21

5.2.1压装机构调整21

5.2.2夹紧松开缸调整22

5.3试车运行与操作23

5.3.1试车运行23

5.3.2操作23

5.3.3运行24

5.4操作事项25

5.5保养与维修26

5.6故障与排除27

5.7触摸屏（PT）工艺流程图28

5.8本章小结28

结论29

参考文献30

致谢31

1.1 选题的目的和意义

　　　本项目研究的主要目的是根据所给后桥壳体工艺相关资料，采用驱动桥半轴的半浮支承方式，通过对后桥壳体工作条件和受力情况的了解来引入后桥壳体油封安装压入机的方案，还要进行油封安装工艺分析，从工艺设计方法、结构原理、材料及应用等方面分析油封安装的工艺和夹具，通过这些来完善后桥油封压入机的密封性，耐久性和使其成本更低。

　　　在车辆的使用中，往往会出现漏油故障，它将直接影响到汽车的技术性能，导致润滑油、燃油的浪费，消耗动力，影响车容整洁造成环境污染.由于漏油、机器内部润滑油减少，导致机件润滑不良、冷却不足，会引起机件早期损坏，甚至留下事故隐患. 防止泥沙、灰尘、水气等自外侵入轴承中限制轴承中的润滑油漏出。而且是汽车中保持转动部件不可少的非金属配件。常用的骨架式油封一般由金属骨架环、钢丝弹簧圈及橡胶密封层部分组成。所以说这项技术对我们很重要。

　　　现在市场对汽车质量的要求越来越高，竞争日趋激烈，而汽车零部件的装配水平对汽车的质量起着决定性的作用。在汽车后桥装配线的改造设计任务中，后桥油封装配式装配线上一个关键工位，此工位的改造成为刻不容缓的课题，废品率高，耐用性差等特点，严重影响该产品在客户的声誉和市场占有率，这次设计我们针对油封装配工艺特点进行了深入分析研究，并对压入力进行理论计算，制订了较优化装配方案，改进了压头结构，大大提高了装配工艺的合理性。　　　还有些新型的使用PLC控制，半自动化处理，劳动强度低，工作效率高，操作简易，噪音低，安全可靠。一套动力设备可完成两个动作，具有联动功能，节约动力设备，节省成本。还有一些油封克服了现有的车桥油封使用寿命短、密封效果差，不适用于恶劣工况条件的缺陷，用新型密封主唇、密封副唇、骨架和弹簧，而且装配方便，对轴、孔的安装精度要求较低，延长了油封的使用寿命，密封性好。

1.3 设计研究的主要内容

　　　对后桥油封压入机的压入全过程分析进行深入研究，其主要的研究内容有：

　　　（1）对后桥油封安装压入机的主要部件：床身、压装机构、锁止机构、主工作装置等进行分析

　　　（2）对后桥油封安装压入机的液压、气压控制原理图及相应的主要典型元件连接装配图及相应的件的选型进行分析。

　　　（3）对油封安装压入头结构的设计和分析。

　　　（4）对怎样适合不同尺寸后桥的装夹，动态进给，一机多用(主进给，副进给)进行分析和考虑

（5）对怎样用气压和液压来进行装夹进行运算和分析。第2章 后桥压入机的总体方案设计

设备的用途

　　　本设备主要用于汽车后桥两端部油封的自动压装及后桥的输送，采用本设备自动压装油封克服人力手工压装的不足，从而减轻了工人的劳动强度，提高产品压装油封的生产效率及质量。

适用条件

　　　(1)海拔高度：0m～1000m;

　　　(2)环境温度：10℃～40℃;

　　　(3)电源电压：220VAC;

　　　(4)相对湿度：≤85%;

规格及性能

　　　(1)油缸最大推力：5t

　　　(2)油缸最大行程：25mm

　　　(3)气源压力：0.50MPa～0.60MPa

　　　(4)气液增加器增压比：1 ：25

　　　(5)压装循环动作时间：55s ± 5

　　　(6)设备外廓尺寸（长x宽x高）： （3450X740X2130）mm

　　　(7)设备总重：4t

2.4 结构形式

　　　本机由床身、压装机构、输送机构、接件机构、气动系统、电气系统六大部分组成。该机为框架式结构，动力驱动方式为气动与液压传动，并靠电气系统进行控制。

　　(1)床身包括下部主床身及上部支架。

　　(2)压装机构包括增压油缸（压封油缸），定位气缸、锁紧气缸、滑动导轨、顶杆、V型块、支座、收口机构等。

　　(3)输送机构包括水平运动的移动气缸，上下运动的升降气缸，运输工件的夹紧松开缸。

　　(4)接件机构包括气缸、V型块、导杆等。2.5工作原理

　　　在主气源接通和电气系统通电状态下，首先由操作者在两端顶杆端头部位置套上预压装的油封和压盖，然后定的位置上。

　　　确定上述工把汽车后桥放置到设备指件放置到位后，按动启动按钮，电磁阀DT01和DT03通电，定位缸前进，同时将后桥两端部顶住定位。随后电磁阀DT05、DT07通电，锁紧缸前进，锁住收口机构。

　　　上述动作完成后，电磁阀DT19、DT21和电磁阀DT09、DT11通电，液压油通过气液转换器和气液增压器被压入增压油缸（压封油缸），压封油缸将顶件端部上的油封和压盖压入到后桥两端部。

　　　在确定油封和压盖被准确压到位后，电磁阀DT20、DT22和电磁阀DT10、DT12通电，压封油缸后退，电磁阀DT06、DT08通电锁紧缸返回，同时电磁阀DT02、DT04通电，定位缸回位，此时压装过程结束。

　　　输送后桥工作开始，电磁阀DT14通电，升降缸带动夹紧松开缸下移，到位后电磁阀DT15通电，夹紧松开缸气爪闭合，夹紧后桥，电磁阀DT13通电，升降缸带动夹紧松开缸和后桥上移，上移到位后发送信号，电磁阀DT17通电，移动缸水平移动，同时把后桥平移运送到输送线一侧。

　　　当接件机构底部行程开关QS28检测到接件机构升起到位后，同时后桥接件机构上的行程开关OS25检测到前件已输送走，电磁阀DT14通电，升降缸带动后桥下移，到位后DT16通电气爪打开，后桥落入接件机构，电磁阀DT13、DT18通电，升降缸带动气爪升起，移动缸返回原位等待。

　　　当行程开关QS27检测到输送线托件工位到位发送信号，电磁阀DT23通电，接件机构带动后桥下降，同时后桥平稳落入输送带托件上。（见图2.2）第4章 电机驱动与控制部分的设计

4.1 控制对象状态确定

　　　本设计要对步进电机的正反转以及产品的生产数量进行控制，当生产数量达到设定值时，通过控制系统使电机停转。对产品的生产数需进行记数并显示。

　　　本设计要实现控制的对象有步进电机，对产品的开合次数进行记数的传感器以及显示用的数码管。

4.2 控制方案的设计与选择

　　　本设计中的步进电动机可以通过单片机、PLC和微机进行控制，单片机具有体积小、性能/价格比高、耗电少、可靠性高和容易掌握等优点[14]。PLC具有可靠性高，抗干扰能力强；通用性强，使用方便；编程方法简单；控制系统的设计、安装、调试、维护方便；体积小、重量轻、功耗低等优点。但，PLC控制的经济性远不如单片机控制的好，而且8051单片机已完全可以实现对步进电机的控制，故选用单片机对步进电机进行控制。

4.3 硬件电路的设计

　　　选用8051单片机实现对步进电动机的控制，采用脉冲分配器专用集成电路芯片PMM8714控制励磁；通过光电记数器来实现对产品的生产数数进行记数；显示电路部分选用8位LED显示器显示开合次数。

　　　同时为了向本设计中用到的单片机系统的自动控制装置提供非常稳定的低压直流电源，设计了一种单片机+5V的直流稳压电源电路。

4.3.1 步进电机驱动电路设计

　　　本设计的步进电机驱动部分，采用脉冲分配器专用集成电路芯片PMM8714控制励磁。PMM8714的引脚功能说明见下表4.1。本步进电机驱动部分是通过硬件实现脉冲分配，单片机只需向脉冲分配器发送步进脉冲和控制旋转方向的电平信号，通过软件可编程控制并行I/O口和P1.0和P1.1，以输出相应频率的脉冲来控制步进电机。PMM8714芯片采用双脉冲输入法的连线方式，即其中 、 两端分别输入步进电机正反转的控制脉冲， 和U/D端子接地，如下图4.1所示。步进电机的转速由软件实现调节。在步进电机驱动电路中，脉冲信号经功率放大器后控制步进电机励磁绕组。由于步进电机需要的驱动电压较高，电流较大。如果将输出信号与功率放大器直接相连，将会引起强电干扰。轻则影响计算机程序的正常工作，重则导致计算机和接口电路损坏，所以在接口电路与功率放大器之间要接上光电隔离电路。光电隔离电路如下图4.2所示。　　　随着现代社会的不断进步与发展，随着我国进入WTO以来，汽车制造业在我国的地位明显提高，人们对汽车的需要也越来越多，本文设计的产品轻型汽车后桥油封安装压入机具有一定的通用性，更尤其适合对轻型汽车的后桥进行油封安装。

　　　本文设计的压入机机结构紧凑，主传动系统选用同步带传动。同步带传动综合了带传动和链传动的优点，工作时，带与带轮间没有相对滑动，从而保证了同步传动。测试机的动力源选用反应式步进电动机，步进电动机易于控制。通过对步进电机的旋转方向和转速控制，经同步带对步进电机转矩的传递，实现对产品的开合运动，以及对产品的开合角度与开合频率进行调节控制。通过滚子链传动实现对工作台高度的调节。可以进行对轻型汽车后桥油封的批量生产。并且设计了很好的循环移出工作零件的装置。

　　　选用8051单片机实现对步进电动机的控制，8051单片机具有体积小、性能/价格比高、耗电少、可靠性高和容易掌握等优点。采用脉冲分配器专用集成电路芯片PMM8714控制励磁。选用光电记数方式对产品的开合进行记数。产品的生产数量经8位LED显示器显示。

通过合理的分析知，本设计的轻型汽车后桥油封安装压入机能很好的完成预先设定的设计功能，而且具有较好的经济技术性，是合理的设计。　　　

     参考文献

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