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基于汽车轮毂轴承自动线生产线辅助系统设计【4张CAD图纸+毕业论文】

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基于 汽车轮毂 轴承 自动线 生产线 辅助系统 设计 cad 图纸 毕业论文
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基于汽车轮毂轴承自动线生产线辅助系统设计

41页 12000字数+论文说明书+任务书+4张CAD图纸【详情如下】

基于汽车轮毂轴承自动线生产线辅助系统设计答辩稿.ppt

基于汽车轮毂轴承自动线生产线辅助系统设计说明书.doc

定位开关.dwg

定位站.dwg

翻转台手爪.dwg

翻转台装配图.dwg

摘  要

    在汽车发展过程中,汽车轮毂轴承通常被当做悬架的装置或制动设备。在受力分析方面,通过悬架装备传递分解汽车轮毂轴承所承受汽车的重量,但从装配的位置关系来看,通过与制动装备连接是汽车轮毂轴承连接装配体的零件的方式。由于轴承起到了传动的作用,同时也可以将轮毂轴承划分为传动系零件。

此汽车自动化装配生产线的结构机理是由自动化机器加工生产线的基本原理和手动装配流水线的原理中发展而来。运用相关原理进行轮毂轴承的设计和制造,实现工厂自动化生产,提高汽车轮毂的生产质量和产量,以满足当下汽车行业发展的需求。

本设计主要包括起定位站和翻位站的设计。在本设计中,运用SolidWorks对定位站和翻位站的总体、相关部件图,都有详细的说明。

关键词:汽车轮毂,定位站,翻转站,solidworks。

Abstract

 In the vehicle development process, automotive wheel bearings are generally used as suspension means or braking device. In terms of stress analysis, by passing the suspension equipment exploded automotive wheel bearings to withstand the weight of the car, but the positional relationship between the assembly point of view, by the brake equipment is connected with the automobile hub bearing assembly connected to the part of the way. Since the bearing has played a role in transmission, but can also be divided into wheel bearing drivetrain parts.

Mechanisms of this automation of automobile assembly line was developed from the basic principles and the principles of manual assembly lines of automated machine production line in coming. Using the principles of design and manufacturing wheel bearings, to achieve factory automation, improve production quality and yield of automobile wheels, in order to meet the needs of the current automotive industry.

The design includes bits from the positioning station and turn station design. In this design, the use of SolidWorks varus positioning stations and general stations, the relevant parts diagram, a more detailed explanation.

Keywords: Car wheels, positioning station, flip station, solidworks. 

目  录

    第一章 前言 1

    1.1汽车轮毂轴承自动化生产线辅助装备概述 1

    1.2 汽车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的组成 1

      1.2.1 汽车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的组成 1

      1.2.2 汽车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的效果 2

    第二章 汽车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动装备设计 4

    2.1 定位站的设计关键技能参数要求 4

    2.2  初定夹具结构方案 5

      2.2.1 工件定位方案及定位装置 5

      2.2.2 设计钻套装置 6

      2.2.3 工件夹紧装置 6

      2.2.4 验算中心距 7

      2.2.5 验算两孔平行度精度 8

      2.2.6 绘图 9

      2.3 汽车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动方案设计 9

       2.3.1 汽车轮毂轴承生产线定位站驱动电机额定转速选择 9

      2.3.2 汽车轮毂轴承生产线定位站驱动电机额定功率选择 10

    2.4汽车轮毂轴承自动化生产线定位站的定位机构设计 11

      2.4.1 定位机构夹具设计 12

    第三章汽车轮毂轴承自动化生产线翻转站设计 15

    3.1 汽车轮毂轴承自动化生产线翻转站结构设计 15

    3.2 汽车轮毂轴承自动化生产线翻转站气缸的选择 16

      3.2.1 气缸的选择与造型 16

      3.2.2 活塞的选型 18

      3.2.3 其他相关机构选型 19

    第四章 基于solidworks软件进行建模及装配 21

    4.1 基于solidworks软件的轮毂轴承建模与装配概述 21

      4.1.1 Solidworks软件特点 21

    4.2 运用SolidWorks软件进行零件设计 21

    4.3 运用SolidWorks软件进行零件装配 25

      4.3.1 新建零件 26

      4.3.2 插入基体零件 26

      4.3.3 保存文件 27

      4.3.4 插入“轴组件”子装配体 27

      4.3.5 装配体图 29

    第五章 基于solidworks motion进行定位站的运动学仿真 30

    5.1 solidworks motion概述 30

    5.2 基于solidworks motion进行定位站参数设置 31

    5.3 基于solidworks motion进行定位站的仿真 32

    第六章 结论   33

    致谢 35

第一章 前言

1.1 汽车轮毂轴承自动化生产线辅助装备概述

    汽车轮毂轴承受直径向载荷和轮毂轴向载荷的两重效果,是一个很重要的零件[1]。在90年代中后期,国内的大部分汽车轮毂轴承的设计过程中都是采用圆锥形滚子轴承或者球形轴承,在装配汽车的过程中,这种结构有助于汽车各部件的调整。汽车的装配过程中受到诸多方面的因素影响,通常零件的装配难度相当大、使用时成本过高且零件的可靠性较差,在市场竞争中是相当不利的。近些几年来,前置前驱轿车的出现给汽车行业带来了一些列的变化,汽车轮毂轴承的设计和生产过程都发生较大的变化[1]。

PLC在微电子技能,计算机技能,自动化控制技能和通信技能和新一代工业控制装置形成的传统的顺序控制器推出[2]。定时,计数和算术运算的其内部存储实施用于国际IEC发布了关于PLC的规定:可编程控制器的相关设备是电子装备,专为在工业环境中使用的数字运算操作,易于扩展其设计能力的原则[3],该设备被设计成使用一套设备的工业生产设计的实用性。本文重点设计了翻转站和定位站。

1.2 汽车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的组成

    轮毂轴承的主要用来承受汽车的重量,为确保轮毂的灵活转动提供安全而精准引导。轮毂轴承既要承受轮毂轴向载荷的作用力又承受来自直径方向载荷的作用力,是一个相当重要的汽车零部件,传统汽车轮毂轴承由圆锥滚子轴承或者滚珠轴承来进行设计和安装,且需要进行密封和间隙距离进行适当调整[2]。

1.2.1 汽车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的组成 

   现代企业加工制造实现机器自动化生产领域不停的在进步着[4]。制造业的不断向前发展需要引进先进的设计技术和高精度的自动化生产线。企业的发展优势越来越明显体现在自动化生产线的生产性能等诸多方面,企业实现无人的自动化生产更加迫切,直接影响到企业的发展,企业的未来。其结构示意图如下所示。

第六章 结论

    在此次毕业论文的设计及写作过程中,主要进行了以下方面的工作:

    1.对汽车轴承的市场需求、现有产品的生产制造进行了调查分析,分析了所要设计的辅助机构的市场前景,并制定设计的基本方案; 

    2分析所设计的定位站和翻转站的工作原理及其应用; 

    3.进行定位站和翻转站各零件的设计及校核工作; 

    4. 绘制出三维造型并进行精确的装配并让其仿真运动。

    在日常的实践生产和理论教学的过程中,汽车都具有非常常见的工具。 在实践生产过程中,自动化生产线有着广泛的应用,装备的掌握其结构特点和工作原理有着极其重要的效果。  在理论教学方面,三维设计将设计人员专业的三维空间想象变为直观的三维数字模型,使设计更贴近产品实物;而三维建模本身是对产品制造和装配过程的数字化模拟,可使产品建造环节中的潜在工艺和技能问题在设计环节得到提前发现和解决。 

参考文献

[1]肖晖.国外汽车轮毂轴承的发展[J].MC现代零部件.2006(9):67-68.

[2]王彦伟,罗继伟.轮毂轴承接触受力的整体三维有限元分析[J].机器 设计与制造.2008(5):8-10. 

[3]NSK中国技能中心.轮毂轴承的发展趋势和最新技能[J].轴承. 2007(3):46-50 [4]第四代轮毂轴承单元[P].中国,实用新型专利,200820086903.6,2009.

[5]蒋兴奇,黄志强.NSK第三代轮毂轴承的开发[J].轴承.2005(4):46-49.

[6]程军.汽车防抱死制动装备的理论与实践[M].北京:北京理工大学 出版社,1999.

[7]张琳,陈君豪.轮毂单元的技能动向[J].轴承.2000(4):42-45.

[8]杨光.轮毂轴承单元填补国内空白[J].机器工程师.2002(3).23.

[9] 刘鸿之.材料力学(第三版 上、下册).北京:高等教育出版社,2001.

[10]吕广庶,张远明.工程材料及成型技能.北京:高等教育出版社,2001. 

[11]郝建民.机器工程材料.西安:西北工业大学出版社,2003. 

[12]汪万清,曾庆亨,郝建华.机器加工工艺基础.重庆:重庆大学出版社,1999. 

[13] 何少平,李国顺,舒金波.机器结构工艺性.长沙:中南大学出版社,2003. 

[14]刘飞等. CIMS制造自动化.北京:北京机器出版社,1997. 

[15]宁汝新,徐宏山.机器制造中的CAD/CAM技能.北京:北京理工大学出版社,1991.

[16]张继春,杨建国.装配设计与运动仿真及Solidworks实现.北京:北京国防工业出版社,2006 .

[17]王炽,鸿欧宗瑛.计算机辅助设计.北京:北京机器出版社,1997. 

[18] 詹友刚.Solidworks2001教程.北京:北京清华大学出版社,2003 . 

致谢

    在校读书期间,我从很多很多任教过我的老师身上学到了不同学科的知识,不同的为人处事的风格,从他们身上我不仅是学到了简简单单的知识,更重要的是从他们身上学到了一种态度,一种执着的精神,一种做人的方法。在这里我要郑重的谢谢你们!我要特别的感谢我的老师。老师对我在设计过程中出现的问题一一指出,要求我逐一改正,并告诫我在以后的工作和生活中不要犯同样的错误。在设计过程中本课题在学习过程中得到和义老师的悉心指导。 同时也十分感谢大学四年培养我的辛勤老师们,你们的谆谆教导使我在人生的路途中找到了正确的方向,再次感谢在百忙中抽空来答辩的老师们,您辛苦了。

    另外各位授课老师及辅导员老师在大学期间不仅授我以文,而且教我如何做人做事,虽历时仅有三载,却必使我终生受益无穷。在此,本人对各位老师表示感谢!。感谢各位老师对我的教育培养,感谢院系为我提供了良好的学习条件,感谢学校为我创造良好的成长环境。以后我一定牢记师长的教导,努力奋斗,不辜负各位老师对我的殷切希望!

内容简介:
摘要 在汽车发展过程中,汽车轮毂轴承通常被当做悬架的装置或制动设备。在受力分析方面,通过悬架装备传递分解汽车轮毂轴承所承受汽车的重量,但从装配的位置关系来看,通过与制动装备连接是汽车轮毂轴承连接装配体的零件的方式。由于轴承起到了传动的作用,同时也可以将轮毂轴承划分为传动系零件。 此汽车自动化装配生产线的结构机理是由自动化机器加工生产线的基本原理和手动装配流水线的原理中发展而来。运用相关原理进行轮毂轴承的设计和制造,实现工厂自动化生产,提高汽车轮毂的生产质量和产量,以满足当下汽车行业发展的需求。 本设计主要包括起定位站和翻位站的设计。在本设计中,运用 关部件图,都有详细的说明。 车轮毂轴承自动化生产线辅助装备概述 汽车轮毂轴承受直径向载荷和轮毂轴向载荷的两重效果,是一个很重要的零件 1。在 90年代中后期,国内的大部分汽车轮毂轴承的设计过程中都是采用圆锥形滚子轴承或者球形轴承,在装配汽车的过程中,这种结构有助于汽车各部件的调整。汽车的装配过程中受到诸多方面的因素影响,通常零件的装配难度相当大、使用时成本过高且零件的可靠性较差,在市场竞争中是相当不利的。近些几年来,前置前驱轿车的出现给汽车行业带来了一些列的变化,汽车轮毂轴承的设计和生产过程都发生较大的变化 1。 算机技能,自动化控制技能和通信技能和新一代工业控制装置形成的传统的顺序控制器推出 2。定时,计数和算术运算的其内部存储实施用于国际 编程控制器的相关设备是电子装备,专为在工业环境中使用的数字运算操作,易于扩展其设计能力的原则 3,该设备被设计成使用一套设备的工业生产设计的实用性。本文重点设计了翻转站和定位站。 车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的组成 轮毂轴承的主要用来承受汽车的重量,为确保轮毂的灵活转动提供安全而精准引导。轮毂轴承既要承受轮毂轴向载荷的作用力又承受来自直径方向载荷的作用力,是一个相当重要的汽车零部件,传统汽车轮毂轴承由圆锥滚子轴承或者滚珠轴承来进行设计和安装,且需要进行密封和间隙距离进行适当调整 2。 车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的组成 现代企业加工制造实现机器自动化生产领域不停的在进步着 4。制造业的不断向前发展需要引进先进的设计技术和高精度的自动化生产线。企业的发展优势越来越明显体现在自动化生产线的生产性能等诸多方面,企业实现无人的自动化生产更加迫切,直接影响到企业的发展,企业的未来。其结构示意图如下所示。 车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的效果 自动化过流水线的结构包括:各类输送计量装备,停止和块变换机制,各种自动化上下料装置,各种装配自动化,传感器和控制装备。此外,还经常的手动步骤的一部分,在技能上是困难的被替换或在自动化装配过程中是不经济的成本,同时,包括完整的机器自动化相关操作和混合自动化组装及装配各零部件的生产线的手动操作 5 。 ( 1)传输装备 输送装备通常在各种运输送线的使用,一边效果是自动化输送的工件,另一方面,在各种平面坐标被连接到装备操作的自动化组装。输送装备通常采用连续操作的方式。 ( 2)各种分料、挡停及换向机构 通常具有在进给机构,工件连续间隔排列,然后将不同的齿轮止动机构各电动机输送线设计点,通过每个平面工件位置的需要。 ( 3)各种自动化上下料装置 作为该处理结果的主要部件是由各种自动化装配表面进行的,各种自动化装配平面度也对应于各自的自动化上下料设备,应用是振动板和操纵器 8。 为了简化自动化平面的结构中,通常是用机器手的自动化上下材料设计直接进入平面的部分的设计,但通常只需要能够实现运动两个方向的载荷的操作。因此,使用线性引导机构,并形成了一套完整的上,下气缸,层装备,在较低的端操纵器假设吸盘的直线运动或气动手指的两个方向手臂向上 9。 ( 4)传感器和控制装备 通常通过使用特殊的工艺操作中,经过特殊工艺,运行工件的全部加工完整的生产线,其过程类似于手工非常装配线。自动化流水线是最典型的是线性形式的结构,如图所示的传输装备的图 1中是最简单的,制造中的一个是容易 10。 ( 5)各站特点分析 上料检测站: 由传感器检测工件 搬运站: 翻转站: 定位站: 加工站: 安装站: 安装搬运站: 分类站: 本科毕业设计 题 目 : 基于汽车轮毂轴承自动线生产线辅助系统设计 院 系 : 沈阳化工大学科亚学院 专 业: 机械设计制造及其自动化 班 级: 学生姓名: 指导教师: 论文提交日期: 论文答辩日期: 毕业设计(论文)任务书 机械设计制造及自动化 专业 学生: 毕业设计(论文)题目:基于汽车轮毂轴承自动生产线辅助系统设计 毕业设计(论文)内容: 本设计主要包括起定位站和翻位站的设计。在本设计中,运用 定位站和翻位站的总体、相关部件图,都有详细的说明。 毕业设计(论文)专题部分: 第一章 前言 第二章 汽车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动装备设计 第三章汽车轮毂轴承自动化生产线翻转站设 计 第四章 基于件进行建模及装配 第五章 基于 行定位站的运动学仿真 起止时间: 指导教师: 摘 要 在汽车发展过程中,汽车轮毂轴承通常被当做悬架的装置或制动设备。在受力分析方面,通过悬架装备传递分解汽车轮毂轴承所承受汽车的重量,但从装配的位置关系来看,通过与制动装备连接是汽车轮毂轴承连接装配体的零件的方式。由于轴承起到了传动的作用,同时也可以将轮毂轴承划分为传动系零件。 此汽车自动化装配生产线的结构机 理是由自动化机器加工生产线的基本原理和手动装配流水线的原理中发展而来。运用相关原理进行轮毂轴承的设计和制造,实现工厂自动化生产,提高汽车轮毂的生产质量和产量,以满足当下汽车行业发展的需求。 本设计主要包括起 定位站和翻位站的设计 。在本设计中, 运用总体、 相关 部件图,都有详细的说明。 关键词 : 汽车轮毂,定位站 ,翻转站, n as or In of by to of of by is to of a in be of of of of in of to of in to of In a 目 录 第一章 前言 _ 1 辅助装备概述 _ 1 车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的组成 _ 1 车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的组成 _ 1 车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的效果 _ 2 第二章 汽车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动装备设计 _ 4 位站的设计关键技能参数要求 _ 4 初定夹具结构方案 _ 5 件定位方案及定位装置 _ 5 计钻套装置 _ 6 件夹紧装置 _ 6 算中心距 _ 7 算两孔平行度精度 _ 8 图 _ 9 车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动方案设计 _ 9 车轮毂轴承生产线定位站驱动电机额定转速选择 _ 9 车轮毂轴承生产线定位站 驱动电机额定功率选择 _ 10 _ 11 位机构夹具设计 _ 12 第三章汽车轮毂轴承自动化生产线翻转站设计 _ 15 车轮毂轴承自动化生产线翻转站结构设计 _ 15 车轮毂 轴承自动化生产线翻转站气缸的选择 _ 16 缸的选择与造型 _ 16 塞的选型 _ 18 他相关机构选型 _ 19 第四章 基于 _ 21 于 的轮毂轴承建模与装配概述 _ 21 _ 21 用 _ 21 用 _ 25 建零件 _ 26 入基体零件 _ 26 存文件 _ 27 入“轴组件”子装配体 _ 27 配体图 _ 29 第五章 基于 _ 30 5.1 _ 30 于 _ 31 于 _ 32 第六章 结论 _ 33 致谢 _ 35 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 前言 1 第一章 前言 车轮毂轴承自动化生产线辅助装备 概述 汽车轮毂轴承受直径向载荷和轮毂轴向载荷的两重效果,是一个很重要的零件1。在 90 年代中后期,国内的大部分汽车轮毂轴承的设计过程中都是采用圆锥形滚子轴承或者球形轴承,在装配汽车的过程中,这种结构有助于汽车各部件的调整。汽车的装配过程中受到诸多方面的因素影响,通常零件的装配难度相当大、使用时成本过高且零件的可靠性较差,在市场竞争中是相当不利的。近些几年来,前置前驱轿车的出现给汽车行业带来了一些列的变化,汽车轮毂轴承的设计和生产过程都发生较大的变化 1。 微电子技能,计算机技能,自动化控 制技能和通信技能和新一代工业控制装置形成的传统的顺序控制器推出 2。定时,计数和算术运算的其内部存储实施用于国际 布了关于 规定:可编程控制器的相关设备是电子装备,专为在工业环境中使用的数字运算操作,易于扩展其设计能力的原则 3,该设备被设计成使用一套设备的工业生产设计的实用性。本文重点设计了翻转站和定位站。 车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的组成 轮毂轴承的主要用来承受汽车的重量,为确保轮毂的灵活转动提供安全而精准引导。轮毂轴承既要承受轮毂轴向载荷的作用力又承受来自直径方向 载荷的作用力,是一个相当重要的汽车零部件,传统汽车轮毂轴承由圆锥滚子轴承或者滚珠轴承来进行设计和安装,且需要进行密封和间隙距离进行适当调整 2。 车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的组成 现代企业加工制造实现机器自动化生产领域不停的在进步着 4。制造业的不断向前发展需要引进先进的设计技术和高精度的自动化生产线。企业的发展优势越来越明显体现在自动化生产线的生产性能等诸多方面,企业实现无人的自动化生产更加迫切,直接影响到企业的发展,企业的未来。其结构示意图如下所示。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 前言 2 图 1典型 的自动化装配生产线结构原理示意图 车轮毂轴承自动化生产线辅助装备的效果 自动化过流水线的结构包括:各类输送计量装备,停止和块变换机制,各种自动化上下料装置,各种装配自动化,传感器和控制装备。此外,还经常的手动步骤的一部分,在技能上是困难的被替换或在自动化装配过程中是不经济的成本,同时,包括完整的机器自动化相关操作和混合自动化组装及装配各零部件的生产线的手动操作5 。 ( 1)传输装备 输送装备通常在各种运输送线的使用,一边效果是自动化输送的工件,另一方面,在各种平面坐标被连接到装备操作的自动 化组装。输送装备通常采用连续操作的方式。 ( 2)各种分料、挡停及换向机构 通常具有在进给机构,工件连续间隔排列,然后将不同的齿轮止动机构各电动机输送线设计点,通过每个平面工件位置的需要。 ( 3)各种自动化上下料装置 作为该处理结果的主要部件是由各种自动化装配表面进行的,各种自动化装配平面度也对应于各自的自动化上下料设备,应用是振动板和操纵器 8。 为了简化自动化平面的结构中,通常是用机器手的自动化上下材料设计直接进入平面的部分的设计,但通常只需要能够实现运动两个方向的载荷的操作。因此,使用线性引导机构,并形成了一套完整的上,下气缸,层装备,在较低的端操纵器假设吸盘的直线运动或气动手指的两个方向手臂向上 9。 ( 4)传感器和控制装备 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第一章 前言 3 通常通过使用特殊的工艺操作中,经过特殊工艺,运行工件的全部加工完整的生产线,其过程类似于手工非常装配线。自动化流水线是最典型的是线性形式的结构,如图所示的传输装备的图 1 中是最简单的,制造中的一个是容易 10。 ( 5) 各站特点分析 上料检测站: 工件传送,并由传感器检测工件 搬运站: 翻转站: 定位站: 加工站: 安装站: 安装搬运站: 分类站: 第二章 汽车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动装备设计 4 第二章 汽车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动装备设计 位站的设计关键技能参数要求 ( 1)工件预加工内容 件其他部位都已经加工完毕,工件 所 待 加工的部位 为钻 18 ;零件的形状、尺寸及其位置如零件图 2示。 20r/ 图 2汽车轮毂轴承零件图 加工表面 尺寸精度等级 表面粗糙度 Ra/工方案 轴承底面 铣 轴承上表面 铣 54 的上 端面 铣 前端面和 后端面 铣 160槽 铣 120 的半孔 镗 70槽 铣 25 的孔 26 的孔 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 汽车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动装备设计 5 定夹具结构方案 件定位方案及定位装置 ( 1)定位方案 本课题夹具用长销小平面组合和一块 V 型块 定位 , 利用 销小平面 限制 4个自由度, V 型块 限制 2 个自由度, 实现 完全定位 ,如图 2 图 2定位盘 ( 2)定位装置 定位装置如图 2 图 2开关支架图纸 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 汽车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动装备设计 6 计钻套装置 设计钻套装置如图 2 图 2钻套装置 钻套与夹具体过盈配合保证标准钻套与工件的中心基准在同一直线上,并用螺钉固定防止在加工孔的过程中由于振动而发生松动 11。 件夹紧装置 工件夹紧装置如图 2 夹紧方案及设备: 为该工件垂直钻孔机加工进行的,加工力和振动的过程的设计是较大的,夹紧装置具有相当的强度,是对工件的另一侧并用螺 母夹紧工件相应的销旋转 5的情况下。 片夹持的是通过螺纹与 V 形块相连,当需要夹紧工件的加工只要拧紧螺钉可以实现 V 形块夹紧。 V 形块的拉动下转动螺丝在螺杆远离后处理中,把上旋下可以卸载工件螺母的另一侧。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 汽车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动装备设计 7 图 2工件夹紧装置 算中心距 验算中心距 120 影响此项精度的有: 项主要是定位孔 38定位销 38间隙产生的,最大间隙为 定位销中心距误 差,装配图标注尺寸为 120 差为 生中心距误差 E,有下式求出: )2/( m a x ( 2 式中 : E 刀具引偏量( H 钻套导向高度( h 排泄空间,钻套下端面与工件间的高度( B 钻孔高度( 刀具与 钻套间的最大间隙( 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 汽车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动装备设计 8 上述各量如图 2示。 图 2刀具引偏力的计算 在 该 例 中 刀 具 与 钻 套 配 合 为 18H7/可知 将H=30mm,h=12,B=18入,可求: 812230( ( 2 由上述各项按最大误差计算,实际上各误差也不可能同时出现最大值,各误差方向也可能不一致,其综合误差可按概率求和: 222 ( 2 中心距的误差为 该项误差为 =允许误差的 2/3,符合要求但应减小定位和导向的配合间隙 12。 算两孔平行度精度 工件要求 18 全长上平行度公差 致产生两孔平行度误差的因素有: 而减少基准转换时所带来的误差,但38H7/合间隙及孔的端面的垂直度公差,会产生 基准位置公差,定位销轴中心与大头孔中心的偏斜角为: 1H( 2 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 汽车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动装备设计 9 式中: 1 36H7/的最大间隙( 定位销轴定位面长度( 中标注为 : 2 =0( ( 2 e 产生的偏斜角: 3= ( 2 总的平行度误差为: 232221 ( 2 小于等于 1/3合格。 图 完善夹具总草图上应标注主要尺寸、公差配合等,如图 2示。 图 2定位站模型装配图 车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动方案设计 车轮毂轴承自动化生产线定位站的驱动电机额定转速选择 变频调速电机一般均选择 4 级电机,基频工作点设计在 50率 0速 0围内电机作恒 转矩运行,频率 50速 1480围内,电机作恒功率运 行,整个调速范围为 (0基本满足一般,驱动沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第二章 汽车轮毂轴承自动化生产线定位站的传动装备设计 10 设备的要求,其工作特性与直流调速电机相同,调速平滑稳定。如果在恒转矩调速范围内要提高输出转矩,也可以选择 6 级或 8 级电机,但电机的体积相对要大一点 13。 电机转速和扭矩(转矩)计算 转速公式: n 60f/P= 1400n转速, f电源频率, P磁极对数 ) 扭矩公式: T=9550P/n= T 是扭矩,单位 N m , P 是输出功率,单位 n 是电机转速,单位 r/ 选 5动电机 ,其最大驱动功率为 90w。 图 2驱动电机示意图 车轮毂轴承自动化生产线定位站的驱动电机额定功率选择 变频电动机可能进一步可选的额外速度编码器 ,它可以实现高精度的速度和位置控制 ,快速的动态响应特征优势 14。通常有三个或四个千瓦少 220 v 逆变阶段可以根据,电机是变频电机频率 (或膝盖 )恒功率速度和恒转矩速度区域划分在不同的地区 ,所以基本变换器和逆变器电机基础频率设置值是非常重要的 15。 由于功率 P= F=T/R T 输出转矩, P 功率, R 效果半径, 功率 =20=72500 行程 500 500 1250 允差 +2 +差 +4 +4 +5 表 3活塞杆外径尺寸系列( 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 40 45 50 56 63 70 80 90 110 110 125 140 160 180 200 220 250 260 320 360 400 ( 2)活塞的运动速度 主要依赖于输入到压缩空气流,气缸气缸排气孔尺寸和管直径的大小。对于高速运动应该是很有价值的。锡林速度为 50 800 常用 /秒。高速运动的气缸,应选择大口径高压管道的 ;液压阻尼缸,易于实现的速度控制 - 在负载变化的情况下,为了沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 汽车轮毂轴承自动化生产线 翻转站 设计 19 得到一个缓慢而、稳定的步 伐,也可以与节流装置或在空中。选择节流阀控制缸注的速度:水平气缸驱动负荷,则建议使用排气节流阀速度调节 ;垂直提升机安装气缸,推荐摄入量节流调速 ;为了避免在他的日程安排的最后所需的平滑运动的影响,应选择和缓冲缸 12。 他相关机构选型 ( 1) 选择阀门的范围应该符合网站的使用条件。 的场合应该使用气压的大小 ,供应条件 (交流和直流电压波动范围和大小 ),介质温度、湿度、环境温度和湿度 ,灰尘、振动等。在这种情况下使用一个合适的阀和可靠的使用。 ( 2) 选择功能和控制阀门装备应当符合这份 工作的要求 阀功能和控制应当按照职位的数量的气动装备 ,路径的数量 ,内存元素 ,站在地位和控制方式选择符合要求。 ( 3) 选择阀门的流通能力的、装备应当符合这份工作的要求 应该基于气动装备的瞬时,最大流量元素所需的平均流速 15 25 米 /秒计算阀门直径 ,找到所需的阀门流量 C 值 (或 下的额定流量下降 ,标准的名义流量和 等等 ,即装备的选择、以满足阀门流量的要求。 ( 4) 阀性能装备的选择应满足这份工作的要求 应该基于气动装备,最低工作压力或最低压力控制 ,动态性能要求 ,最高工作频率 ,持续功率容量、功率阀 ,阀的寿命和可靠性选择符合预期的性能指标。 ( 1) 根据气动控制装备选择最大工作压力调节器 ,空气减压阀应大于最大工作压力 0.1 ( 2) 需要阀出口压力波动时间 ,如出口压力波动小于 最大操作压力 ,精密阀门的选择。当远程或直径大于 20 毫米以上 ,应该尽量使用外部试验类型阀门。 根据最大流量阀 ,换向阀规格。根据功能需求 ,选择阀品种。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第三章 汽车轮毂轴承自动化生产线 翻转站 设计 20 溢流流量根据需、要选择安全阀孔。如果大直径 (如上所述 )15 毫米直径和远程操作 ,应采取飞行员安全阀。 (1)选择滤波器的类型。根据过滤器对象 ,选择不同类型的过滤器。 (2)按所需的气流处理 换成标准状态 )来选择适当的过滤器规格。之间应该有选择的过滤额定处、理交通流量和实际流量。通过注油器应该基于最大流和最小输出的需求下降流量 ,选择润滑器规格。最大输出流量通过的电压降不超过 阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 基于 21 第四章 基于 件进行建模及装配 于 件是在世界发展的过程中产生的最先基于 发的三维统。由于技能相对创新、符合 能的发展, 司于短暂得两年期间成为 业中获得利润最高的公司。易用性、安全稳定性和创新性是 个最基本的特点,现已经基本完全实现。通过使用 设计产品。设计师大大的缩短设计时间 ,快速有效地投资于各种零件的设计市场 13。 件特点 能非常强大、学习过程比较简单和运用技能创新相对容易是三大优势,使得 为主流的三维软件,被广泛接受。运用件可以为设计师提供不同的设计方案和思路、来减少设计者在设计过程中所产生的错误 ,提高设计产品质量和精度。著名美国咨询公司 论道 :“在基于 三维 件 最著名的品牌 ,是快速发展的市场领导者 14。” 用 在 利用三视图、进行汽车建模的一般方法是:首先将汽车视图,分别导入到相应基准面作为草绘的参考,然后找到各视图中 对应的轮廓线,进行投影形成空间曲线,最后进行放样等操作 15。 一、建模前的图片准备 首先利用图片处理软件(如 对图片进行必要的裁剪,将图片以主视图、左视图及俯视图的形式进行裁剪,并分别保存为单独的图片文件,以便后续的操作,如下图所示。 二、开关支架建模 1、打开 件 在操作装备的开始菜单当中、依次单击【 015】 (【 015阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 基于 22 (【 015 开软件或双击桌面快捷图标打开软件,如图 4示。 ( 1)单击【新建】按钮 ,如图 4示。 ( 2)在弹出的【新建 件】对话框中单击【零件】按钮,然后单击【确定】按钮,如图 4示。 图 4 软件打开界面 图 4新建文件对话框 ( 3)在前视基准面新建草图,然后单击【工具】 (【草图工具】 (【绘制草图】,运用草图工具绘制草图 4下: 图 4草图 1 ( 4)单击【特征】 (【拉伸】,在 对话框选择给定深度 10图形 4下所示: 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 基于 23 图 4特征 1 ( 5)选择右视基准面,在右视基准面上做草图,单击【工具】 (【草图工具】 (【绘制草图】,运用草图工具绘制草图 4下: 图 4草图 2 ( 6)单击【特征】 (【拉伸切除】,在对话框选择完全贯穿。 其图形 4下所示: 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 基于 24 图 4特征 2 在上视基准面新建草图,然后单击【工具】 (【草图工具】 (【绘制草图】,运用草图工具绘制草图 4下: 图 4图 3 单击【特征】 (【拉伸切除】,在对话框选择 完全贯穿 ,其图形 4下所示 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 基于 25 图 4特征 3 三、零件图形 如下 图 4示: 图 4零件图 用 一般的设计过程大体有两种思维方法即“自下而上”和“自上而下”的设计思路。 传统的设计方法一般是“自下而上”,通过“自下而上”的思路 16,分别设计机构的部件,则调用逐一组装环境,根据对零件合作之间的每一个添加约束装配和设计要求的功能。 由于该部分是独立设计,以“自上而下”的设计方法相比,运用“自下而上”的设计思路,使用户专注于设计 、工作的各个组成部分。以定位站的装配图,为例进行设计。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 基于 26 建零件 单击菜单栏中的【新建】按钮,装备自动化激活【新建 件】对话框,选 择【装配体】模板,如图所示,单击【确定】按钮。 图 4 4装配体模板 入基体零件 单击【浏览】按钮,在【查找范围】文本框中选择光盘中的“定位站 /零件 4”,单击【打开】按钮,如图所示,再单击【确定】按钮。 图 4 4插入零件 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 基于 27 存文件 保存文件,如图 4示,命名为“定位站”,单击【保存】,装备将自动化添 加文件后缀“ 单击【保存】按钮。 图 4定位站 入“轴组件”子装配体 按 S 键,出现 S 工具栏,点击【插入零部件】按钮,弹出【插入零部件】属性管理器对话框。单击【浏览】按钮,选择子装配体“零件 5”,点击【打开】按钮,在视图区域任意位置点击。 为了便于进行配合约束,旋转“零件 5”,点击【移动零部件】下拉按钮,选择 【旋转零部件】命令,弹出【旋转零部件】,属性管理器对话框,此时鼠标变为图 标,旋转至合适位置,点击【确定】按钮,如图 4示。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 基于 28 图 4旋转零部件 1 按 S 键,出现 S 工具栏,点击【插入零部件】按钮,弹出【插入零部件】属性管理器对话框。点击【浏览】按钮,选择子装配体“零件 2 和零件 6”,点击【打开】按钮,在视图区域任意位置单击。 为了便于进行配合约束,旋转“轴组件”,点击【移动零部件】下拉按钮,选择【旋转零部件】命令,弹出【旋转零部件】属性管理器对话框,此时鼠标变为图标,旋转至合适位置,点击【确定】按钮,如图 4示。 图 4旋转零部件 2 同样进行其他零件的配合,可得出一系列配合,将所有零件组合在一起即构成该定位站的装配,通过这种配合、能够清晰看到各零件间的关系,与二维图形比起来更形象直观 , 如图 4 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第四章 基于 29 图 4零件装配 运用 计生成新的零件时,设计者可以直接参照其他的零件并设计过程中保持好这种相对应的参照关系。在零件装配的过程中,设计者可以更方便地、合理地设计和恰当的修改零部件的尺寸和对应关系 16。超过 10000 大部分总成 ,能才能很大程度的提高。运用 ,设计 者可以动态地了解所有装配的零部件之间的运动关系,可以动态干涉检查零部件的间隙和干涉。装和采集和智能技能来加速程序集。智能化得进行装配技能,捕获和定义各种装配体之间的关系。 供了一个完整的详细的施工图纸、由工具生成。与整个图纸 ,当你修改的图纸 3 d 模型 ,每个视图 ,大会将自动化更新。 配体图 图 4装配体沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 行定位站的运动学仿真 30 第五章 基于 行定位站的运动学仿真 5.1 件是 行运动仿真的一个很重要的插件,是一个用虚拟样机进行运动仿真分析工具。 以对比较复杂的机器部件进行运动学及相关动力学的仿真,可以得出机构各运动部分的速度、加速度、效果力作用图等,并通过分析数据、作用力图标、动画演示等表现出来,可以反映运动机构来模拟运动特性,在实物制造出来之前,就能分析指出其中的装配和设计错误,为结构优化和产品精准设计提供了相应的借鉴和参考。 的动画演示和运动算例分析 是放在一起的,在完成设计装配体之后,可以不退出设计零件的界面情况下,即可进入 面,可以在该界面下进行添加约束和载荷等相关操作,也可以对模型进行运动模拟控制参数的合理设置17。 数是用来控制运动零部件或者作用力各元素等仿真元素的运算关系,此函数是按照阶跃函数的一系列性质进行变化。 数的格式如下: 照量,变量 1,状态 1,变量 2,状态 2) 式中:参照量是阶跃函数以横轴参考变量,可以是时间(直接用 数),也可以 是按照位移、速度等进行设置;变量 1 和 2 是参照量的两个 取值;状态 1 和2 是当参照量取变量 1 和 2 时,被控对象的状态(数值)。如下 表 5 表 5参照量 名称 效果 计算 为仿真的结果提供计算 设置时间 显示仿真的时间和进度 动画速度 设置动画的播放速度 伺服电机 使零件产生旋转和直线运动 弹簧 模拟弹簧之间的效果力效果 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 行定位站的运动学仿真 31 阻尼 模拟零件受到的阻力的状态 力 给物体添加载荷和力 接触 设置零部件之间的接触类型 仿真结果 以图表、动画的方式查看结果 装配体需要设置分析各种条件(比如弹簧、力、阻尼、接触和引力等),本次析里在装配体上设置一个旋转马达,做一个简单的运动分析。分析的相关条件设置好后点击“计算”即可完成模拟。 三维模型建成后,装配环境下建立、驱动轮和从动轮装配约束,初始位置的一部分,机构设置,这样就可以进入仿真环境。但值得注意的是,应该由模拟和相关的基本参数,如帧,帧间隔的仿真设置,并且重力,时间单元和电源单元等的加速在该模拟的这种情况下研究的大小,在 N 力的单位,表示在时间 S 单元,根据模拟精度调整帧和帧的时间间隔,为 100 帧的数目,帧的时间间隔是 动马达选项、添加活性滑轮旋转运动 18,并通过运动表达填写驱动轮角速度。完成上述设置后,运动分析,可直接点击运动分析,仿真,可以直接点击按钮。装备可以自动化记录动画,记录,然后自动化生成动画文件,以便比率分析提供了方便。 其中进行零件之间的相互干涉检查是运动仿真一个最主要、最直接的效果,本文进行相关干涉检查,主要是通过机构零部件运动仿真分析。通过运动仿真分析可以发现零件中发生一部分干涉后,可以直接观察装配体零部件发生干涉的位置进而修改发生相 互干涉的零件的位置和尺寸。零部件所存在的干涉部位是需要通过运动仿真分析才能发现,对于已发生干涉的零部件可以在装配体的界面环境下直接,简单地进行相关的修改,而且在零件模型上可以方便地实现模型动态的位置交互更新。 由上面所分析可知,设计者利用 真软件,可以大大简化设计各种零部件,避免设计者在产品设计方面出现的各种不必要的错误,减少了开发所需的时间,提升设计零件的质量。 动力学零部件设计和模拟分析机构零件的运动学,提供了一种迅速、简单、实效的软件工 具。 沈阳化工大学科亚学院学士学位论文 第五章 行定位站的运动学仿真 32 于
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