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内容简介：

长春工程学院2020届毕业设计（论文）指导教师资格及题目审批表指导教师姓名王利涛所在单位机电学院指导教师职称副教授所学专业机制设计（论文）题目油泵齿轮压装机设计题 目 类 型设计题 目来 源科 研实验室建设论文工程生产自 拟题目真实性程度真实题目新旧新题难度等级难一般模拟旧题较难设计（论文）地点校内设计（论文）时间自03月 2 日至06 月12日校外题目概要（设计（论文）的目的、可行性、技术路线等）：本题目来源于吉林长久三美机械设备有限公司，机油泵齿轮压装机设计是应用专业知识完成一台自动化压装设备设计，该设备用于机油泵装配流水线上。通过该设计题目，使学生在设备总体方案设计、机械结构设计、气液动系统设计、电控系统设计以及零件强度计算、编写技术文件、查阅文献和设计软件应用能力方面受到一次综合训练，巩固和综合运用所学知识，掌握正确设计思想与方法，培养学生的工程应用能力。机油泵齿轮压装机需要完成机油泵主动齿轮与轴、从动齿轮与轴的压装工作，要求工件夹具使用方便可靠、压装位置准确，压装力可检测，工作台高度位置可调以适应不同型号机油泵齿轮轴总成压装，压装力可用电机或气动实现，工作过程有安全保护。齿轮与轴的装配工艺与技术要求见附件。 技术路线：（1）压装机总体方案设计。（2）机械总装配设计、零件详细结构设计。（3）气动或电动系统设计及计算。（4）控制部分选型及设计。（5）二维工程图设计与说明书。成果：设备总装配图（计算机出图）；设备所有零件图（计算机出图）；手绘图A1张；设计图纸数量不少于3张A0 图纸；设计说明书1.5万字；译文与开题报告不少于3000字.教研室意见：教研室主任签字：2020年3月 1 日学院（系）审查意见：院长（系主任）签字：年 月 日 备注：1.此表由拟担任毕业设计（论文）指导工作的教师填写，每个题目填报一张表，一式两份；2.部分分项填写时，只在对应项内打“”即可； 3.表中真实题目是指在学校、生产、科研及其它单位实际立项的课题； 4.指导教师如果是外聘，应在所在单位栏中加注（外聘）字样； 5.在毕业设计（论文）工作开始前，各院（系）将此表汇总，报教务处备案。CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 毕业设计任务书论文题目：_油泵齿轮压装机设计 _学生姓名： 黎航 学院名称： 长春工程学院国际学院 专业名称： 机械设计制造及其自动化 班级名称： 机制1646 学 号： 1622421616 指导教师： 王利涛 教师职称: 副教授 学 历： 硕士 2020年3月1日长春工程学院毕业设计任务书 国际学院 学院 机制 专业 2020 届 题 目油泵齿轮压装机设计专业班级机制1646学生姓名黎航指导老师王利涛任务书下发日期2020-3-2设计截止日期2020-6-12难度系数较难毕业设计（论文）的主要内容：本题目来源于吉林长久三美机械设备有限公司，机油泵齿轮压装机设计是应用专业知识完成一台压装设备设计，该设备用于机油泵装配流水线上。通过该设计题目，使学生在设备总体方案设计、机械结构设计、气液动系统设计、电控系统设计以及零件强度计算、编写技术文件、查阅文献和设计软件应用能力方面受到一次综合训练，巩固和综合运用所学知识，掌握正确设计思想与方法，培养学生的工程应用能力。机油泵齿轮压装机能完成机油泵主动齿轮与轴、从动齿轮与轴的压装工作，要求工件夹具使用方便可靠、压装位置准确，压装力可检测，工作台高度位置可调以适应不同型号机油泵齿轮轴总成压装，压装力可用电机或气动实现，工作过程有安全保护。 毕业设计（论文）的主要要求:设计完成（1）机油泵齿轮压装机总体方案设计；（2）机械总装配设计、零件详细结构设计；（3）气动或电动系统设计及计算；（4）控制部分选型及设计（选作）。 设计要求：（1齿轮轴定位板应满足承受轴向力作用;（2）夹具定位精度0.01 mm ;（3）压装机立柱滑动部分直线行程误差0.0lmm;（4）压装机重复压装精度0.0lmm;（5）压装机上压板应同步下压；（6）保证操作工人的生命安全；齿轮与轴的装配工艺与技术要求文件见附件。设备总装配图（计算机出图）；设备所有零件图（计算机出图）；手绘图A1张；设计图纸数量不少于3张A0 图纸；设计说明书1.5万字；译文与开题报告不少于3000字；主要参考文献： 1吴忠泽.机械设计.北京：高等教育出版社.2006. 2何忠保，陈晓华，王秀英.典型零件图册.北京：机械工业出版社.2000. 3 胡宗武非标准机械设备设计手册机械工业出版社.北京： 2005. 4机械原理 蒲良贵.机械原理 .北京：高等教育出版社.2011.任务书编制教师（签章）： 2020年 3 月1日教研室审核意见:教研室主任(签章): 2020 年 3 月 1 日学院审核意见:学院院长(签章): 年 月 日备注注：任务书中的数据、图表及其他文字说明可作为附件附在任务书后面，并在主要要求中标明：“见附件”CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY 开题报告设计题目： 油泵齿轮压装机 学生姓名： 黎航 学院名称： 国际教育学院 专业名称： 机械设计制造及自动化 班级名称： 机制1646 学 号： 1622421616 指导教师： 王利涛 教师职称: 副教授 学 历： 硕士 2020年 03 月 15 日、课题论证1.1课题研究的目的与意义由于我国工业基础溥弱,油泵齿轮行业起步较慢，但其发展速度比较快。经由二十余年消化吸收国外提高前辈技术以及自主立异。我国油泵齿轮设备制造行业有了奔腾发展。 油泵齿轮是依靠泵缸与啮合齿轮间所形成的工作容积变化和移动来输送液体或使之增压的回转泵。由两个齿轮、泵体与前后盖组成两个封闭空间，当齿轮转动时，齿轮脱开侧的空间的体积从小变大，形成真空，将液体吸入，齿轮啮合侧的空间的体积从大变小，而将液体挤入管路中去。吸入腔与排出腔是靠两个齿轮的啮合线来隔开的。油泵齿轮的排出口的压力完全取决于泵出处阻力的大小。齿轮油泵由独立的电机驱动，有效地阻断上游的压力脉动及流量波动。 在化工和石油部门的生产中,原料、半成品和成品大多是液体,而将原料制成半成品和成品,需要经过复杂的工艺过程,泵在这些过程中起到了输送液体和提供化学反应的压力流量的作用,此外,在很多装置中还用泵来调节温度。在船舶制造工业中,每艘远洋轮上所用的泵一般在百台以上,其类型也是各式各样的。其它如城市的给排水、蒸汽机车的用水、机床中的润滑和冷却、纺织工业中输送漂液和染料、造纸工业中输送纸浆,以及食品工业中输送牛奶和糖类食品等,都需要有大量的泵。在农业生产中,泵是主要的排灌机械。我国农村幅原广阔,每年农村都需要大量的泵,一般来说农用泵占泵总产量一半以上。在矿业和冶金工业中,泵也是使用最多的设备。矿井需要用泵排水,在选矿、冶炼和轧制过程中,需用泵来供水洗等。在电力部门,核电站需要核主泵、二级泵、三级泵、热电厂需要大量的锅炉给水泵、冷凝水泵、循环水泵和灰渣泵等。在国防建设中,飞机襟翼、尾舵和起落架的调节、军舰和坦克炮塔的转动、潜艇的沉浮等都需要用泵。高压和有放射性的液体,有的还要求泵无任何泄漏等.。总之,无论是飞机、火箭、坦克、潜艇、还是钻井、采矿、火车、船舶,或者是日常的生活,到处都需要用泵,到处都有泵在运行。正是这样,所以把泵列为通用机械,它是机械工业中的一类重要产品。而在泵在安装过程中，我们要用到压装机，它也是泵在制造过程中不可或缺的一部分，而我此次的任务就是完成油泵齿轮压装机的设计，在任务开始之前，我们得先了解油泵齿轮压装机的设计原则：1 工作可靠可靠的操作意味着它通常可以在其寿命范围内发挥其功能。每个部件必须具有装置内的某些功能，一些主要部件在装置的正常操作中起决定性作用。机器零件的设计应在机构设计系统中进行需要通过科学设计来确保机器零件的可靠性。经营者必须在劳动力范围内，其作业如果没有环境污染、小容量、安全性、便利的整备、环境的变化等，则必须简单。2 便于加工装配机器零件缩短制造周期，提高企业响应速度，提高企业竞争力，降低成本。3 经济性好在满足客户要求的情况下尽量降低加工费用。4 符合有关标准在设计过程中，我们必须遵守国家的法令，如标准、专利法、商标法等，尽量提高产品质量，合理简化品种，缩短设计和制造周期，降低制造成本，保护环境。1.2文献综述（相关课题国内外研究的现状） 目前，国内一些主要汽车生产厂家使用的油泵齿轮压装机，在设备上还停留在五，六十年代的水平，结构简单，性能单一，生产效率低，设备完全靠人工控制，尺寸精度只能控制在2mm范围内，控制系统落后，手动操作，人工检测，不但人工劳动强度大，而且生产效率低。压装精度不高，如何保证油泵齿轮压装精度，这是目前国内外的研究设计人员思考的问题。再有，其对不同型号的油泵齿轮压装时，需要人工手动更换底盘，生产效率低。这样的压装延用了很多年，毫无大的改进，这种压装机的最大缺点是人工更换夹具，轴位差很难控制，更难满足油泵齿轮的生产过程中的精度要求，且生产效率低，一次压装合格率低，压装的质量受人为影响很大。鉴于以上各点，得出结论，此类型油泵齿轮压装设备已不能满足生产人员对油泵齿轮压装的过程和结果的最基本要求，还待进行设备更新。1.3课题研究的内容、总体方案及技术路线、进度安排等研究内容：通过本次设计题目，使学生在设备总体方案设计、机械结构设计、气液动系统设计、电控系统设计以及零件强度计算、编写技术文件、查阅文献和设计软件应用能力方面受到一次综合训练，巩固和综合运用所学知识，掌握正确设计思想与方法，培养学生的工程应用能力。油泵齿轮压装机能完成主动齿和从动齿与轴的压装工作，以保证工作效率的提高。压装位置准确，压装力可检测，工作台高度位置可调以适应不同型号油泵齿轮压装，压装力可用电机或气动实现，工作过程有安全保护。总体方案：根据现在市场的情况，油泵齿轮压装机一般为立式压装结构，采用上压下装的设计方式，通过电机带动压缸向下运动进行压装，下部分则固定好被压装零件，从而完成压装工作。其中机械系统主要由压装装置、工件的定位和夹紧装置、等组成。在压装机升降部分采用导柱来进行升降，提升功能有两个优点。一是提高冲压安装效率。压板安装机不仅可以按压油泵的齿轮组件，而且形状很大，但也可以完成对具有低精度要求的若干工件的压板安装。压入部件的尺寸通常非常小，匹配对环的高度也非常低，减少头的移动的距离很长。位移提升单元可以适当地快速调整压力头，并且可以大大提高冲压安装效率。第二是克服冲床支架的缺点，降低压床精度。油泵齿轮在工作台面上利用定位夹爪来进行夹持，上方轴套通过定位后，由压装机头透过导套来实现压装作业工作，侧方传感器来检测压装工作的强度，完成压装过程。技术路线：1、满足工作需求，稳定性好结构准确性高。2、操作调整方便，设计成本不易过高，外观尽量美观简洁。3、应满足承受轴向力作用，齿轮轴定位板。 4、夹具定位精度：0.01mm。 5、直线行程误差0.01mm，压装机立柱滑动部分。6、压装机重复压装精度：0.01mm。7、压装机上压板应同步下压。 8、保证操作工人的生命安全。进度安排： 时间设计任务及要求 第1周去图书馆找相关的书籍并进行分析、查阅资料，熟悉设备技术要求、背景，学习与毕业设计相关知识，做好前期准备工作。 第2周上网搜索相关论文，报告，期刊等，做到熟悉自己设计的设备具体内容，撰写开题报告和外文翻译，准备开题报告答辩PPT。 第3周进行总体方案设计，计算压装，传动等压装机与有关各个方面的计算。 第4周对压装机结构进行设计，设计压装机整体结构尺寸，计算并校核压装机的尺寸，保证并确定每个零件的尺寸大小。 第5周开始进行外购件的选型厂家等。 第6周先进行压装机机架部分的三维设计，并归类好零件。 第7周进行压装机压装部分的三维设计，并整理好零件。 第8周进行压装机夹具部分的三维设计，并整理好零件归类。 第9周进行压装机升降部分的三维设计，并归类零件。第10周将压装装机各个部分进行装配得到完整压装机三维结构，并得出工程图交由老师审核，进行修改。第11周编写设计说明书。第12周编写设计说明书。第13周编写设计说明书，交由老师审核并进行修改。第14周制作答辩提纲，设计定稿，打印，准备毕业设计答辩。第15周进行毕业设计答辩。1.4注意存在的问题1. 首先要保证人工操作时的人身安全，保证工人的安全为首要注意问题，要保证工人在开启机器，运行机器，关闭机器时，机器一直处于安全状态，要将人的安全放在首位。2. 其次是非常重要的环保问题，设计时一定要注意符合绿色环保的标准，尽量减少对大自然环境的污染。3. 压装部分采用气缸的结构，对结构密封性，精度要求比较高，装配过程也比较大，压装机结构有待进一步改善。4. 油泵齿轮与轴之间属于过盈配合，靠手工难以装配，即使借助于专用夹具也很难准确、可靠的定位。5.在整个压装过程中，很难保证零件已加工表面的质量，这就保证不了产品的质量。1.5参考文献1 徐灏. 机械设计手册M 第（三、四、五）册北京：机械工业出版2 何忠保，陈晓华，王秀英典型零件图册北京：机械工业出版社， 2000 . 3 胡宗武非标准机械设备设计手册 机械工业出版社北京： 2005 .4 机械原理蒲良贵机械原理北京：高等教育出版社 2011 .5 吴忠泽 机械设计 北京；高等教育出版社2006徐灏. 机械设计手册M 第（三、四、五）册北京：机械工业出版2、答辩组论证结论（1）方案可行，技术路线清晰 （2）方案可行，技术路线基本清晰 （3）方案基本可行，技术路线不很清晰 （4）方案和技术路线不很清晰 （5）方案和技术路线不清晰 3、指导教师意见： 教研室主任意见：指导教师（签名）： 王利涛 教研室主任（签名）：2020年 06 月 04 日 年 月 日注：(1) 开题报告是用文字体现的设计（论文）总构想，篇幅不必过大，但要把计划设计的课题、如何设计、理论依据和研究现状等主要问题说清楚；(2) 字数不少于3000字，参考文献不少于6篇，印刷字符在10万印刷符以上。长春工程学院毕业设计（论文）开题报告审核表指导教师姓名王利涛所在单位国际教育学院指导教师职称副教授所学专业机械设计制造及自动化学 生 姓 名黎航班 级机制1646设计（论文）题目油泵齿轮压装机指导教师审查意见指导教师签字：王利涛 2020 年 06 月 04 日教研室审查意见 教研室主任签字：年 月 日学院审查意见院长签字：年 月 日 CHANGCHUN INSTITUTE OF TECHNOLOGY油泵齿轮压装机设计设计题目： 油泵齿轮压装机设计 学生姓名： 黎航 学院名称： 国际教育学院 专业名称： 机械设计制造及自动化 班级名称： 机制1646 学 号： 1622421616 指导教师： 王利涛 教师职称： 副教授 完成时间： 2019.03.04-2019.05.31 2019年5月31日毕业设计（论文）油泵齿轮压装机设计Design of Press Mounting Machine for Oil Pump Gear学生姓名： 黎航 学历层次： 本 科 所在院系： 国际教育学院 所学专业： 机械设计制造及自动化 指导教师： 王利涛 教师职称： 副教授 完成时间： 2019.05.31 长 春 工 程 学 院 摘 要随着工业的发展压装机也随着对工业技术的发展而达到了一个理想的工艺范围，压装机对于工件达到高精度、高规格也反映在自动冲压机本体上，主要部件是设计制造的。严格说来，压装机是一种冲压机。冲床是一种普遍的加工装置，在切削、冲孔、消隐、弯曲、铆钉、成形过程中可以广泛使用。广义上，冲压安装机是可以施加负荷组装部件并分解的装置。它广泛用于某些需要干涉组装力、组装精度和自动化的部件的组装件。本课题的目的是设计来源于吉林长久三美机械设备有限公司，机油泵齿轮压装机设计是应用专业知识完成一台压装设备设计，该设备用于机油泵装配流水线上。机油泵齿轮压装机能完成机油泵主动齿轮与轴、从动齿轮与轴的压装工作，要求工件夹具使用方便可靠、压装位置准确，压装力可检测，工作台高度位胃可调以适应不同型号机油泵齿轮轴总成压装，压装力可用电机或气动实现，工作过程有安全保护。本次设计的的过程中通过各方面的学习树立正确的设计思想，培养分析问题、解决问题的能力。整个系统机构设计简单，结构精妙，性能稳定，实现多功能。确定研究方向和思路，之后基于工程原理，最后再进行制图与建模：使用AutoCAD，Catia等来进行设计后的制图以及三维建模。关键词： 压装；油泵齿轮AbstractWith the development of industry, the press has also reached an ideal technological range with the development of industrial technology. The high precision and high specification of the press for workpieces are also reflected in the body of the automatic press, and the main parts are designed and manufactured. Strictly speaking, press is a kind of press. Punch is a universal machining device, which can be widely used in the process of cutting, punching, blanking, bending, riveting and forming. Different from the traditional press, the press is the focus. In a broad sense, press mounting machine is a device that can apply load to assemble parts and decompose them. It is widely used in the assembly of some parts that need interference assembly force, assembly accuracy and automation. Ltd. the design of gear press of oil pump is to complete a press equipment design with professional knowledge, which is used in the assembly line of oil pump. The gear press of oil pump can complete the press mounting of driving gear and shaft, driven gear and shaft of oil pump. It is required that the workpiece fixture is convenient and reliable to use, the press mounting position is accurate, the press mounting force can be detected, the height of the two position worktable can be adjusted to adapt to the press mounting of different types of oil pump gear shaft assembly. The press mounting force can be realized by motor or pneumatic, and the working process has safety protection 。The whole system is simple in design, exquisite in structure, stable in performance and multi-function. Determine the research direction and ideas, then based on the engineering principle, finally carry out the drawing and modeling: use AutoCAD, CATIA, etc. to carry out the drawing and 3D modeling after the design.Keywords: Press fit; oil pump gear目 录油泵齿轮压装机11 绪论11.1 目的意义11.2 国内自动化及压装设备发展现状11.2.2 安全要求41.2.3质量要求41.3研究内容42油泵齿轮压装机设计52.1设计内容的注意事项及参数52.2油泵齿轮压装机设计组成部分52.3 总体布局分析62.4结构组成部分和参数62.5总体设计方案72.6综合设备零件设计原则83 油泵齿轮压装机设计部件选型计算103.1装配设计整体框架103.2 装备设计中压装部分零件选型113.2.1 电磁阀选型113.2.2 气动手指的选择123.2.3 轴类的选择计算143.2.4 传感器的选型163.2.5 直线轴承的选型173.2.6 升降系统的选型19 3.2.7 压装行程计算.193.2.8选择电动机的类型和结构型式213.2.9安全护网和结构型式224运用三维软件进行建模244.1整体设计建模示意图245 结论28参考文献29致 谢301 绪论1.1 目的意义在快速发展的今天，同时随着经济的发展和人们生活节奏的加快，在工业机械和汽车与之行业周围的补充行业也逐渐的展现出强劲的势头。与此同时也促进了非标自动化的加工业的发展。而在多种工业设备过程中，需要很大的工作量，最近几年来因受到工业4.0和中国制造2025的战略计划的影响，此外，劳动成本的增加和生产效率的降低。如果企业希望把产品放在市场上，就必须实现成本削减和产品效率化，自动生产的创造无疑是最大的最佳方法，客观地促进许多自动转换需求。基于个人化定制的非标准自动化，研讨会劳动力得到解放，特别是提高质量和效率。机器是计算机的对象，存在着不受人工疲劳、怠慢、熟练度等因素影响的自动转换市场。本本题目来源于吉林长久三美机械设备有限公司，机油泵齿轮压装机设计是应用专业知识完成一台压装设备设计，该设备用于机油泵装配流水线上。通过该设计题目，机油泵齿轮压装机能完成机油泵主动齿轮与轴、从动齿轮与轴的压装工作，要求工件夹具使用方便可靠、压装位置准确，压装力可检测，工作台高度位置可调以适应不同型号机油泵齿轮轴总成压装，压装力可用电机或气动实现，工作过程有安全保护。所以油泵齿轮压装机的研究至关重要。所以我们进行油泵齿轮压装机的设计和控制是十分必要的，无论是工业行业和其他行业产业的发展都是十分重要的 。1.2 国内自动化及压装设备发展现状世界自动化产业发展非常迅速。传感器技术、开放式工业过程自动化系统、现场总线技术等自动化技术已经形成了相当大的产业规模，其中90年代的美国、日本等国家传感器总销售额已经超过了100亿美元。目前，国内一些主要汽车生产厂家使用的装配机构，由于汽车生产量较大，目前大多数采用半自动的装备方式，工人劳动强度较大，生产效率较缓，设备主要依靠人工控制，装配精度较低，控制系统相对落后，手动操作，人控监测。对人身的保护性较差，这种大型装配机构精度低。再对一些高要求的装配设备进行装配时，需要人工更换夹具，生产效率低、安全性差。为了提高组装效率及对待新技术的研究和设备更新。减少噪音污染、改善工作环境，减少了人为因素对锁销造成的损坏，确保压入深度，提高了装配质量。自动化对中国制造业和国民经济的发展起着重要的作用。改变制造业的生产形式，推动制造业和相关产业的革新和发展另外，机械制造和自动化反映了中国科学技术和经济发展的水平，为人们的生命和工作提供便利，保存人和材料资源，减少机械制造过程中资源的浪费，提供可持续经济发展的支持。自动化有以下几点。在工作方面，可以替换人类的体力劳动，还可以帮助人们的精神劳动，调整，管理，控制，优化机器。在功能方面，它只是一部分自动化功能的目标系统，取代了人的肉体或精神劳动。自动化的功能是形成多种类别的有机系统。在范围方面，自动化不仅包括一些特殊的制造过程，还包括产品生命周期的全部过程。现在自动化机器已经发展到相当成熟的阶段，自动化是一种专门从事研发、生产、智能自动控制、数字、网络控制器和传感器销售的高科技企业。自动化的多个功能模块和完整的嵌入式解决方案可以满足许多用户的个人需求。使该公司的产品有各种各样的一系列产品来满足顾客的需求。随着人力资源的不足，未来市场上的非标准自动化机器将会扩大和普及。业界对应的人才需求也很大。成功的设计师应该是能够战略控制和控制新开发的机器和产品的制造工序的把控很好，达到预计的效果。随着产业的不断发展，产业的劳动需求大幅度提升。生产部门的成本急速升高。在确保产品质量的前提下，想制作相对便宜的产品。最好的方法就是削减生产成本，提高生产效率。劳动速度是有限的。哪个车间，哪个产品的问题？不能排除机器运转的可能性。当外国历史机器自动化真正发光的时候，它必须是现代西方产业革命时期。那时，瓦特改良后的蒸汽机使用了很多机器的自动控制和限制系统，离心性的知事和节气门阀。离心式调速器开创了机械自动控制的一个新的里程碑。综上所述，在欧美的发达国家中，自动化的技术已经相当成熟。虽然工作速度、生产效率、工作性能、所有的完成度和通用性和适应性已经相当完善，但现在，一些发达国家依旧更新着工作原理，努力改善其结构，使其延长自动化设备的使用寿命，提高制造价格和维护成本。降低成本，同时提高其工作效率，提高通用性和适应性。随着工厂自动化的不断改善，越来越多的企业也开始关注工厂自动化的领域。同时，这也是非标准自动化机械产业的最优先课题。中国有很多非标准自动化机械化企业，但规模小，后卫技术和均匀竞争是共同特点。如何成为参加这个行业竞争的挑战。自动化对中国制造业和国家经济的发展起着重要作用，改变制造业的生产模式，促进制造业和相关产业的革新和发展。另外，机械制造和自动化反映了中国科学技术和经济发展的水平，为人们的生命和工作提供便利，保存人和材料资源，降低制造过程中资源的浪费，提供可持续经济发展。自动化对我国制造业和国民经济起到了重要作用，改变了许多制造业的生产方式，促进了国内制造业和相关行业的革新发展。机械制造和自动化展现了我国科学技术水平和经济发展水平，为人们的生活和工作提供了许多便利，节省了人力和物力资源，减少了机械制造过程中的资源浪费问题，为经济可持续发展提供了支持与帮助。1.2.1 压装系统 根据不同热力源的使用，国内压床一般可以分为油压压床、杠杆压床、气压压床、电动螺杆压床等。油压压床由于外部环境的要求低，可以提供大的压床和高压负荷行程。多用于大部分或大部分的组装。但是，油压系统容易发生油污染，对环境造成严重影响。虽然为了实现运动控制而使用油压的精度很低，但是有一部分人在进行改善，但是很难应用于高精度部件的冲压。杠杆压床安装机利用杠杆力增加原理，实现压床部件的压床安装，结构简单，设计简单。但是，因为大容量和低自动化，所以不适合现代的组装。气压压床不会产生公害，会进行高度的自动化，但是很难控制速度和位移。由于冲压位移的控制精度不太高，所以多用于组装一次可高速冲压、组装的部件。电动螺杆压床一般将步进马达和伺服马达作为电源使用，通过转换部使输出部直接动作，实现了冲压部件的压板安装。该结构具有许多优点，例如强控制性，高控制精度，少量和无污染。由于在工业生产中广泛存在干涉组装，外国，特别是发达国家对精密部件干涉组装的研究水平很高。螺杆压床广泛用于压缩组装，实现了伺服控制。在冲压安装的智能判断中，有一种系统，利用“冲压安装位移-冲压位移”曲线自动判断冲压加工是否正常。一些系统使用特殊的控制算法来精确控制压板实现过程。但是，这些系统在很多难以应用于电油压伺服阀的电机部件的冲压加工的专业领域（汽车制造、加工工厂等）中被广泛使用。同时，很难从现有文献中找到特别用于外国电机部件的设备和技术。主要是因为信息涉及国家的防卫和安全保障。1.2.2 安全要求在压装机设计中对于首要的是装配结构中的安全很重要，在工作的时候能在合理的行程和运动强度下来作业在可控的方式下来运作，避免产生不必要的事故。1.2.3质量要求设备一般在室内工作，对于质量方面要采取可靠的设计，对于质量的要求要能够长期使用，准确性要得以保证。1.3研究内容研究内容：（1） 机油泵齿轮压装机设计是应用专业知识完成一台压装设备设计，该设备用于机油泵装配流水线上。机油泵齿轮压装机能完成机油泵主动齿轮与轴、从动齿轮与轴的压装工作，要求工件夹具使用方便可靠、压装位置准确，压装力可检测，工作台高度位胃可调以适应不同型号机油泵齿轮轴总成压装，压装力可用电机或气动实现，工作过程有安全保护作原理和安装工作过程。（2） 学习使用三维设计软件建模（3） 手工绘制二维图纸首先对本次压装设计的背景进行了研究和详细的介绍，并结合当今社会的现状分析了研究的目的及意义。对机械部分的设计进行计算。利用三维制图软件对设备进行了结构设计，并绘制出重要零部件的二维图纸，并对其主要零部件的功能及材料进行了详细的介绍，对它的整体结构进行讲解。设计的固定需要结构更加紧凑，操纵更方便省力，工作性能更加优良。372油泵齿轮压装机设计 2.1设计内容的注意事项及参数1、满足工作需求，稳定性好结构准确性高。2、操作调整方便，设计成本不易过高。外观尽量美观简洁。3、应满足承受轴向力作用，齿轮轴定位板； 4、夹具定位精度：0.01mm ; 5、直线行程误差0.01mm，压装机立柱滑动部分 ;6、压装机重复压装精度：0.01mm ;7、压装机上压板应同步下压； 8、保证操作工人的生命安全；2.2油泵齿轮压装机设计组成部分在本次设计中，设备主要包括整体框架、夹具定位组件、导柱组件等部分。图下图2.1所示。 图2.1 整体示意图2.3 总体布局分析合理的设计使其符合基础机械原理要求。合理的设计零部件的结构。设计图样要求符合最新制图标准，表达完整，布局合理。本次设计首先对样件进行分析所得参数，经过合理的布局后，根据样件的型号形状预先设计出主要的型材框架这一部分，根据分析和研究所提出的要求，对压力机的机械本体进行了设计。压力机的机械本体大致可分为以下几个部分：主机架、导柱部分、压头夹紧部分、位移传感器位置调节装置、工作台导向部分和本体 。2.4结构组成部分和参数1. 整体装配设备对应尺寸约为2600*1400*700mm， 利用外形框架选用质量较好的钢材来做外框结，利用机械设计所学知识来对压装结构设计来实现对样件的固定以及装配，前提条件是各部分机构应满足设计的强度要求。夹紧和框架结构设计要平稳，可靠，可停在工作行程中的任意位置。整体的装配设备设计要求结构简单、使用简便、满足功能要求；产品技术参数应符合相关技术标准；便于制造。2. 一般自动化的结构有几个方面。在工作方面，在形式上，人的肉体劳动可以取代，人的精神劳动可以替代，或者可以帮助人调整、管理、控制和优化整个制造系统。在功能方面，它只是一部分自动化功能的目标系统，取代了人的肉体或精神劳动。自动化的功能目标是形成多种多样的有机系统。关于范围，制造自动化不仅包括特定的制造过程，还包括产品生命周期的所有过程。2.5总体设计方案设计机油泵齿轮压装机设计是应用专业知识完成一台压装设备设计，该设备用于机油泵装配流水线上。机油泵齿轮压装机能完成机油泵主动齿轮与轴、从动齿轮与轴的压装工作，要求工件夹具使用方便可靠、压装位置准确，压装力可检测，工作台高度位胃可调以适应不同型号机油泵齿轮轴总成压装，压装力可用电机或气动实现，工作过程有安全保护。机械系统主要由压装装置、工件的定位和夹紧装置、等组成。在压装机头上部分的升降部分采用导柱来进行升降，提升功能有两个优点。一是提高冲压安装效率。压板安装机不仅可以按压油泵的齿轮组件，而且形状很大，但也可以完成对具有低精度要求的若干工件的压板安装。压入部件的尺寸通常非常小，匹配对环的高度也非常低，减少头的移动的距离很长。位移提升单元可以适当地快速调整压力头，并且可以大大提高冲压安装效率。第二是克服冲床支架的缺点，降低压床精度。油泵齿轮在工作台面上利用定位夹爪来进行夹持，上方轴套通过定位后，由压装机头透过导套来实现压装作业工作，侧方传感器来检测压装工作的强度，完成压装过程。图2.2 压装示意图2.6综合设备零件设计原则1 工作可靠可靠的操作意味着它通常可以在其寿命范围内发挥其功能。每个部件必须具有装置内的某些功能，一些主要部件在装置的正常操作中起决定性作用。机器零件的设计应在机构设计系统中进行需要通过科学设计来确保机器零件的可靠性。经营者必须在劳动力范围内，其作业如果没有环境污染、小容量、安全性、便利的整备、环境的变化等，则必须简单。2 便于加工装配机器零件缩短制造周期，提高企业响应速度，提高企业竞争力，降低成本。3 经济性好在满足客户要求的情况下尽量降低加工费用。4 符合有关标准在设计过程中，我们必须遵守国家的法令，如标准、专利法、商标法等，尽量提高产品质量，合理简化品种，缩短设计和制造周期，降低制造成本，保护环境5。3 油泵齿轮压装机设计部件选型计算3.1装配设计整体框架框架选用30x30的型材来进行外框整体设计图3.1选用博世型材来进行框架组合如图3.2所示，通过软件进行选取设计，选用30x30的型材及预计长度后进行调取。图3.3 型材示意图3.2 装备设计中压装部分零件选型3.2.1 电磁阀选型电磁阀是由电磁控制的工业机器。是用于控制流体运动的自动化组件。属于执行器。不限制于液压，气动的工作，它用于调节介质的方向、流动、速度和工业控制系统的其他参数。电磁阀可以与不同的电路协作以实现期望的控制，并且可以保证控制精度和灵活性。电磁阀有许多种类，不同电磁阀在控制系统的各个位置发挥作用，一般有单向阀、安全阀、方向控制阀、速度控制阀等.在这次设计之中，电磁阀选用亚德客的品牌中选择3.2.2 气动手指的选择空气压力系统设计的关键是：改进空气源系统，选择和合理使用空气组件，全面使用空气流体动力学和空气气压系统动态，优化空气系统设计，根据终端燃气压力的变化，对预定规律气动系统是用于作为工作介质的压缩气体的，通过各种构成要素形成不同功能的基础。所述电路有机地配置若干基本电路以发送和控制功率或信号。且气压比液压更加环保。本次设计同样选用的是亚德客品牌的气动手指缸，根据亚德客的软件中找出，气压运行意味着气缸是使用压缩空气作为钳制或掌握工作的动力的执行装置。原本在日本国内自动化企业就广泛使用。根据样式的不同，可以分为Y型和平型。汽缸直径可分为16mm、20mm、25mm、32mm、40mm。其主要功能是有效提高生产效率和工作安全性，取代人们把握工作。通过以上的结论，本次设计选中的是型号位亚德客的HFT20X60S的气动手指缸。3.2.3 轴类的选择计算在该设计中，选择在轴上的材料是45个钢并且被调制。根据轴部件和轴的制造工序的安装和定位，轴的构造如下确定：轴的材料为45号钢，根据表15-3（机械设计第九版高等教育出版社）A0=(126103)，0=(2545)，取A0=112，t=35 Mpa有机械设计式15-2计算轴的最小直径：轴的强度计算 ，由公式计算轴的最小直径，由公式：dmin=39.551060.2pn=A3pn p为轴传递的功率（kW） n为轴的转速（r/min） 得出dmin=112*31.542517.05 mm计算轴的输出力矩T，由公式：T=9550*pn可以得出T =95501.542533.7 KN.m 从以上计算可以看出，轴的输出直径明显不是很大，考虑到带键槽和电机的输出直径为24mm，与轮盘和从动轮的尺寸比不一致。它比Dmin大得多，所以取25mm作为最小轴径Dmin。设计了轴的结构。现在我们检查轴可能的故障位置。可以确定轴方向的弯曲力矩和扭矩，可以通过弯曲和扭转的组合来确认轴的强度并进行计算。由轴的计算图做出轴的弯矩图和扭矩图： 图5 轴的载荷分析图 从轴的结构图、弯曲力矩和扭矩图可以看出，轴承附近的部分是危险截面。在计算M、MH、MV的危险区域中。选择轴的材料是45号钢，进行品质调整处理。根据机械设计表14-2，计算出的轴的最小直径为25m m，扭矩为33.7 N.m所以，可以计算出作用在轴上的圆周力Ft：Ft=2Td Ft=2*337025=269.6 N 作用在轴上的径向力Fr： Fr=Fttan300 可以得出Fr=155.6 N 由弯矩和扭矩图我们可以看出，在靠近大的轴承端面受力最大，最容易出现失效，所以我们对其进行强度计算，求得此截面的弯扭矩表如下： 表1 弯扭矩载荷水平面H垂直面V支反力FNH =1125NFNV1=1022N, FNV2=-200N总弯矩扭矩TT2=131756 N.mm检查时，通常只检查承受轴上最大弯矩和扭矩的截面（即危险截面c）的强度。根据公式（15-5）和上表中的数据，以及轴的单向旋转，扭转剪应力是波动的循环应力，取 =0.6，计算轴的应力,由公式：ca=M12+(T23)2W 得出ca=38 Mpa 轴的材料被选定为接受回火处理的45钢。根据机械设计表15-1，-1=60MPa。因为机器没有大的瞬时过载和严重的应力循环不对称性，所有可以省略静态强度检查。轴校准结束，轴符合要求。3.2.4 传感器的选型本次设计油泵齿轮压装机中采用的光电传感器用于检测压装工作中的的压装预备工作，是一种执行类元器件，光电传感器是将光信号转换成电信号的装置。其工作原理是基于光电效应。光电效应是指光照射物质时，物质的电子吸收光子能量的现象。根据光电效应的不同现象，光电效应可分为三类：外光电效应、内光电效应和光电效应。光电器件包括光电管、光电倍增管、光刻胶、光电二极管、光电三极管、光电管等。分析了光电器件的性能、特性曲线。根据多方面的考量后，本次选用的是松下品牌的光电传感器。传感器样式叉形检测类型直通光束（叉形）检测范围6 mm输出类型PNP电气连接1m 电缆最大直流电压24V接端类型电缆光源红外IP 防护等级IP64最大电流50（源电流）mA响应时间20（接收）s，80（中断）s外壳材料PBT（外壳），聚碳酸脂（显示屏部分）符合标准IEC系列PM-45安装类型底盘安装最低工作温度-25C最高工作温度+55CPanasonic PM-45 系列超小型 U 形微型光电传感器。PM系列传感器具有直波束检测类型，单个U形外壳包括发射器和接收器。应力集中部（电缆和内部电路的连接部等）被树脂覆盖。这有助于防止振动和冲击引起的故障。功率极性反向保护、输出短路保护、输出极性反向保护，使用 M3 螺钉轻松安装提供 PNP / NPN 输出。Panasonic 松下 光电传感器, PM-45 系列, 叉形, 直通光束（叉形）, 输出类型 PNP, 检测范围 6 mm，满足本次油泵齿轮压装机的技术指标。3.2.5 直线轴承的选型通过外套柱组件中的位移，选用LMQ01-d25的直线轴承就可以得到满足，通过整体的框架和体积而言，在网站中查询的直线轴承的参数后，最后选用此直线轴承就可以得到设计要求。3.2.6 升降系统的选型选用威尔默斯的电缸，用于升降系统的选择，主要考虑到经济方面和成本方面的要求，还有安全性，通过官网的资料和参考之后选用T系列的电缸可以满足升降压装系统的要求。T系列具备耐久性、高性能、易用性和工厂的选择和装饰品的广泛范围。几乎可以满足所有应用程序的要求。规格T130最大行程长度mm (in)2000(78.74)最大速度 m/s (in/s)2.0(78.7)最大动态负载 N (lbs)60000(13489)电动缸是集伺服电机和丝杠为一体的模块化产品。它使伺服电机由旋转运动转化成了直线运动。同时，将伺服电机的优点转速控制、转数控制、转矩控制转化为速度控制、位置控制和推力控制。3.2.7压装行程计算行程计算之前先预设理论比压值计算公式如下：式中：P为压强（Pa）； D为试样内径（m）； L为试样长度（m）。代入数据得 所以，该实验中的最大压强为2.5Pa。受转矩的压装轴所需的预紧力为式中：f为结合面的摩擦系数，取0.1； 为第i轴线到对称中心O的距离，mm； z为导杆数目； 为防滑系数，查阅资料取1.2。故 计算所受的剪切力：可知传递的力T=49.740Nm从理论力学中可知 T=Fr 式中：F为压装轴所受总剪切力；r为剪切力的力臂，r=D/2；D为导杆孔节圆直径，12mm。F=计算压装轴所有的弯曲正应力：式中，为弯曲正应力； M为压装轴所受的弯矩，。G为力在压装轴上的作用最大行程距离，230mm压装轴上的作用最小行程距离，210mmW为抗弯界面模量，3.2.8选择电动机的类型和结构型式马达的步进角度取决于负载精度的要求。负载的最小分辨率应变换为马达轴，各等效电机的角度应前进。马达的步进角度必须在该角度以下。目前，步进电机的步进角度一般为0.36/0.72度（5相电机）、0.9/1.8（2相4相电机）、1.5/3（3相电机）等，两相电机的成本低，低速时振动大，扭矩高速下降。5相电机具有比两相电机小3050%的振动和良好的高速性能，时常可以更换伺服电机。 查阅文献，并根据系统要求的设计精度，选取步进电机步距角为，取其脉冲当量为；（1）根据文献电机拖动与控制，可知步进电机的启动力矩可以根据以下公式计算： 若不考虑启动时运动部件的影响，则启动力矩： 取安全系数为0.3。根据文献电机拖动与控制可以查的式中数据并带入公式得到。对于工作方式为五相双五拍的步进电机 得根据以上所得数据，步进电动进选用森创五相混合式步进电机，其型号与主要参数：型号：森创BYG350CL每转步数：500m步距角0.72/0.36静转矩：最大转矩：转子转动惯量： （2）确定传动:因步进电机步距角，要求脉冲当量，则传动比 得（3）电动机轴上总当量负载转动惯量计算： 得（4）电动机惯量匹配验算：，而，故惯量匹配合理。（5）步进电机负载能力校核:步进电机轴上总惯量 空载启动时，电动机轴上的惯量转矩: ，故电动机选择合适。3.2.9安全护网和结构型式考虑到操作员的工作安全，本次设计也提供安全护网的设计，其结构简单，结实耐用，在防护网采用质量较好的钢网设计。图 3.4防护网防护网采用50*50的方形网状设计，既能满足防护要求还能得到整体美观，所以此次防护网设计还是比较合理的。4运用三维软件进行建模4.1整体设计建模示意图根据前文的计算以及相关参考文献数据，装配设备的三维结构设计和二维图纸的绘制，本课题所设计的装配设计结构更加紧凑，操纵更方便省力，工作性能更加优良。在组装主体的实际安装时，需要注意各部件的适合和固定，满足必要条件。在组装之前，请确认各个零件的位置。为了保证所有部件都具有足够的刚性和强度，结构简单，成本降低，加工方便，并提高在使用时的便捷性及保证稳定性可靠性。图4.1 三维的示意图图4.2 二维示意图图4.4 三维示意图图4.5二维示意图本次设计的是一种结构比较简明实用，特点是价格低廉，节省空间，维修方便。结构简单耐用易于维修。装配体在实际安装的过程中要注意各个零部件的配合与固定的满足要求，在装配前要检查各个零件位置，是否在运输过程中有划伤等现象出现。要保证各零部件具有够用的刚度和强度，结构简单，降低成本，加工方便，并提高在使用时的便捷性及保证稳定性可靠性。5 结论压装机是一种通用性很强的机械加工装备，不同于传统意义上的压力机所具有的广泛通用性，压装机更侧重于过盈配合的压装配。 广义上讲，压装机是通过施加载荷实现零件间装配与拆卸的设备，其被广泛的应用在需要一定的过盈装配力、 对装配精度有要求且须要自动化工作的零件部件装配中。本课题的目的是设计本题目来源于吉林长久三美机械设备有限公司，机油泵齿轮压装机设计是应用专业知识完成一台压装设备设计，该设备用于机油泵装配流水线上。机油泵齿轮压装机能完成机油泵主动齿轮与轴、从动齿轮与轴的压装工作，要求工件夹具使用方便可靠、压装位置准确，压装力可检测，工作台高度位胃可调以适应不同型号机油泵齿轮轴总成压装，压装力可用电机或气动实现，工作过程有安全保护机械系统主要由压装装置、工件的定位和夹紧装置、等组成。压装装置采用气缸、气缸固定板、垫片等组成。机械系统主要由压装装置、工件的定位和夹紧装置、等组成。在压装机头上部分的升降部分采用导柱来进行升降，其中升降功能有两部分的优点，