基于汽车发动机缸体零件夹持机械手设计【4张CAD图纸+毕业论文】

基于汽车发动机缸体零件夹持机械手设计

35页 12000字数+论文说明书+答辩稿+4张CAD图纸【详情如下】

基于汽车发动机缸体零件夹持机械手设计答辩稿.ppt

基于汽车发动机缸体零件夹持机械手设计论文.doc

夹持机械手装配图.dwg

气缸.dwg

直线导轨机构.dwg

齿轮.dwg

目 录

第一章绪论 1

1.1 汽车发动机缸体零件夹持机械手概述 1

1.2 汽车发动机缸体零件夹持机械手的组成及作用 2

 1.2.1 汽车发动机缸体零件夹持机械手的组成 2

 1.2.2 汽车发动机缸体零件夹持机械手的作用 2

第二章夹持机械手的对发动机缸体抓取设计 4

2.1 夹持机械手对发动机缸体抓取设计关键技术参数要求 4

2.2 汽车发动机缸体零件夹持机械手的传动方案设计 4

2.3 汽车发动机缸体零件夹持机械手的驱动气缸选择 5

 2.3.1 气缸活塞的永久润滑系统 6

 2.3.2 气缸设计特点 6

 2.3.3 气缸的设计 7

2.4 汽车发动机缸体零件夹持机械手的导轨选择 9

2.5 汽车发动机缸体零件夹持机械手的齿轮齿条选择 10

 2.5.1 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数 10

 2.5.2 按照齿面接触强度初步设计齿轮主要尺寸 10

 2.5.3 按照齿根弯曲强度设计齿轮主要尺寸 13

 2.5.4 几何尺寸计算 14

 2.5.5 齿轮结构设计 15

 2.5.6 齿轮传动的润滑方式 15

 2.5.7 绘制齿轮零件图 16

第三章汽车发动机缸体零件夹持机械手对缸盖托板抓取设计 17

3.1 夹持机械手对缸盖托板抓取设计关键技术参数要求 17

3.2 夹持机械手对缸盖托板抓取传动方案设计 17

 3.2.1 夹紧机械手的设计原则 17

 3.2.2 夹紧力计算 18

 3.2.3 夹紧装置的组成 19

3.3 汽车发动机缸体零件夹持机械手的真空吸盘选择 19

第四章基于solidworks夹持机械手的建模及装配 22

4.1 solidworks软件建模与装配概述 22

4.2 运用SolidWorks软件进行零件设计 22

4.3 运用SolidWorks软件进行零件装配 24

第五章结论 27

参考文献 28

致 谢 29

摘要

本论文是结合目前实际生产中，常常发现仅用汽车发动机缸盖夹具不能满足生产工作要求，用汽车发动机缸盖夹具装夹工件生产效率低、劳动强大，加工质量不高，而且往往需要增加划线工序，而专门设计了缸盖夹手，主要包括夹具的定位方案，夹紧方案、对刀方案，夹具体与定位键的设计及加工精度等方面的分析。

本机器人缸盖夹具的工作原理是：由电机带动齿轮齿条机构，由齿轮齿条的啮合装置带动直线导轨来回移动，直线导轨与运动机械手指、气缸、法兰相连，从而实现整体机械手指的整体横向移动，调节机械手指之间的距离，从而实现发动机缸盖的夹持工作。

本设计缸盖夹手有良好的工作性能，针对性强，主要用于缸盖的夹持的操作。其具有夹紧力装置，具备现代夹具所要求的高效化和精密化的特点，可以有效的减少工缸盖夹持的基本时间和辅助时间，大大提高了劳动生产力，从而可以有效地减轻工人的劳动强度和增加劳动效率。缸盖夹手具有提高生产率、扩大工艺范围、减轻工人劳动强度以及保证生产安全等特点。因此，对夹具知识的认识和学习以及设计新式的适合实际生产的夹具在今天显得尤为重要起来。

关键词：汽车发动机;缸盖;夹具;

Abstract

In this paper is combined with the actual production, often found in automobile engine cylinder head fixture can not only meet the production requirements, with the automobile engine cylinder head fixture clamping workpiece production efficiency, low labor quality is not high, and often need to increase the marking process, specially designed for cylinder head hand, mainly including fixture locating scheme, the clamping scheme, the scheme of the knife, clamp locating and specific key aspects such as design and machining precision of analysis.

Cylinder head fixture this robot working principle is: by motor driven gear rack mechanism, driven by the meshing of gear and rack moving back and forth linear guide, linear guide, cylinder, flange and movement mechanical finger is linked together, so as to realize the whole mechanical finger lateral movement of the whole, adjust the distance between the manipulator hand, so as to realize the clamping of the engine cylinder head.

This design cylinder head hand good machining precision, pertinence, mainly used for clamping cylinder head machining.Its clamping force device, the qualifications for the modern fixture efficiency, and the characteristics of motors, can effectively reduce the processing time and auxiliary time, greatly improving the labor productivity, which can effectively reduce the labor intensity of workers and increase the work efficiency.Cylinder head clamp hand has to raise productivity, expanding the scope of the process, reduce labor intensity and ensure safe production, etc.Therefore, understanding of fixture knowledge and learning, and is suitable for the actual production in the design of new jig in today is particularly important.

Key words：Car engines; cylinder head;fixture;

第一章绪论

1.1 汽车发动机缸体零件夹持机械手概述

加工工艺及汽车发动机缸体零件夹持机械手毕业设计是对所学专业知识的加深巩固，是在毕业之前对所学各科目的一次深入综合的总复习，也是理论与实际结合的锻炼。

汽车发动机缸体零件夹持机械手已成为机械加工过程中的重要装备。它的设计和使用是促进生产发展的重要工艺方式之一。随着我国机械工业的不断发展,汽车发动机缸体零件夹持机械手的改进和创新已成为广大技术人员和机械工人在技术革新中的一项重要任务。机械加工工艺是实现产品设计，保证产品质量，节约能源，降低消耗的重要手段，是企业进行生产准备，计划调度，加工操作，安全生产，技术检测和健全劳动组织的重要依据，也是企业加速产品更新，提高经济效益的技术保证。

在实际生产过程中，由于零件的生产类型、结构、材料、尺寸、形状和技术要求不同，针对某一零件，往往不是单独在一种设备上，用某种加工方法就能完成的，而是要有一定的工艺过程才能完成对零件的加工。所以，不仅要根据零件的具体要求，对零件的各组成表面选择适当的加工方法，还需要确切地安排加工次序，一步一步地把零件加工出来。

对于某个具体零件，可以采用不同的工艺方案进行加工。虽然这些方案都可以加工出来合格的零件，但从生产效率和经济效益两方面来看，其中就可能会有更加合理且切实可行的方案。所以，必须根据零件的具体要求和加工条件，来拟订较为合理的工艺过程。

在整个加工构成中，汽车发动机缸体零件夹持机械手不仅仅是为了夹紧、固定被加工零件，设计合理的汽车发动机缸体零件夹持机械手，还要求保证加工零件的位置精度、提高加工生产率。各种汽车发动机缸体零件夹持机械手的设计质量，将直接影响被加工零件的精度要求，在机械加工工艺过程中起到重要的作用。

1.2 汽车发动机缸体零件夹持机械手的组成及作用

1.2.1 汽车发动机缸体零件夹持机械手的组成

汽车发动机缸体零件夹持机械手的组成系统是由电机带动齿轮齿条机构，由齿轮齿条的啮合装置带动直线导轨来回移动，与此同时带动气缸法兰的的整体横向移动，调节汽车发动机缸体零件夹持机械手之间的距离，具体就是调节夹持机械手指间的距离，进而实现发动机缸盖的夹持工作。

按在机械夹手中的作用，地位结构特点，组成机械夹手的元件可以划分为以下几类：

（1）定位元件及定位装置；

（2）夹紧元件及定位装置(或者称夹紧机构)； 

（3）机械夹手；

（4）对刀，引导元件及装置(包括刀具导向元件,对刀装置及靠模装置等)；

（5）动力装置；

（6）分度，对定装置；

（7）其它的元件及装置(包括机械夹手各部分相互连接用的以及机械夹手与系统相连接用的紧固螺钉，销钉，键和各种手柄等)；

每个机械夹手不一定所有的各类元件都具备，例如手动夹手就没有动力装置,一般的机械夹手不一定有刀具导向元件及分度装置。反之，按照加工等方面的要求，有些机械夹手上还需要设有其它装置及机构，例如在有的自动化机械夹手中必须有上下料装置。

1.2.2 汽车发动机缸体零件夹持机械手的作用 

汽车发动机缸体零件夹持机械手的作用就是在电机的带动下实现汽车发动机缸体零件的夹持工作。机械夹手的设计主要是对以下几项内容进行设计：（1）定位装置的设计；（2）夹紧装置的设计；（3）对刀：引导装置的设计；（4）机械夹手的设计；（5）其他元件及装置的设计。

该汽车发动机缸体零件夹持机械手把以前的手动夹持汽车发动机缸体零件的工作，用现代的机械设备完成了，方便快捷的智能化的作用已经显示出来。工业的迅速发展，对产品的品种和生产率提出了更高的要求，使多品种，对中小批生产作为机械生产的主流，为了适应机械生产的这种发展趋势，必然对缸盖机械夹手提出更高的要求。

第五章结论

本次汽车缸盖机械夹手工艺研究主要是设计汽车气缸缸体缸盖的夹持机械手工序设计。 

汽车缸体零件夹持机械手的工作原理是：由电机带动齿轮齿条机构，由齿轮齿条的啮合装置带动直线导轨来回移动，直线导轨与运动机械手指、气缸、法兰相连，从而实现整体机械手指的整体横向移动，调节机械手指之间的距离，从而实现发动机缸盖的夹持工作。 

总之，本设计基本完成了初始目的，达到了设计要求。并且通过本次的设计使我所学的知识融会贯通，在查找资料的过程中也使我了解和掌握了许多的课外知识，开拓了视野，使自己专业知识方面和动手能力方面有了质的飞跃。也将是走向工作岗位的一个重要的开端。

对汽车缸体零件夹持机械手的设计，可靠地保证工件运行效率，提高生产效率，减轻劳动强度，充分发挥和扩大机床的给以性能。本机械夹手可以反应机械夹手计时应注意的问题，如定位精度、夹紧方式、夹具结构的刚度和强度、结构工艺性等问题。使缸盖的夹持更加的稳定，具有很大的益处，方便了工业生产。

参考文献

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[21] Sors l.fatigue design of machine components.oxford:pergramon press.1971

致谢

通过近两个月的毕业设计，使我们充分的掌握了一般的设计方法和步骤，不仅是对所学知识的一个巩固，也从中得到新的启发和感受，同时也提高了自己运用理论知识解决实际问题的能力，而且比较系统的理解了液压设计的整个过程。

在整个设计过程中，我本着实事求是的原则，抱着科学、严谨的态度，主要按照课本的步骤，到图书馆查阅资料，在网上搜索一些相关的资料和相关产品信息。这一次设计是大学四年来最系统、最完整的一次设计，也是最难的一次。在设计的时候不停的计算、比较、修改，再比较、再修改，我也付出了一定的心血和汗水，在期间也遇到不少的困难和挫折，幸好有老师的指导和帮助，才能够在设计中少走了一些弯路，顺利的完成了设计。

本设计研究过程中仍然存在不足之处，有的问题还待于进一步深入，具体如下：

（1）缺乏实际工厂经验，对一些参数和元件的选用可能不是非常合理，有一定的浪费。

（2）与夹具相关的刀具和量具的了解还不太清楚。

（3）系统的设计不太完善，在与计算机配合进行精确的数据采集和控制上还有一些不足。

（4）使用有一定的局限：人工操作多，零部件磨损度在实际中尚不明确。