【正文】 在更高精度等 級下完成零件的裝配。微夾持器的加持裝置夾力控制也達到了 很小等級的精度要求，可以極大程度的保證了零件的完好無損。目前，國內(nèi)各種形式的翻轉機構還制定了一系列的標準，但國內(nèi)廠商已經(jīng)開始生產(chǎn)的頭尾部的框架式 裝配臺 ，并產(chǎn)生一系列 裝配輔助機構，這些機構主要有： 框架式 翻轉機構和 頭尾式 翻轉 機構 。在中國，汽車和摩托車制造業(yè)大多使用弧焊機器人 為 加工中心，并已成功地用頭尾式和框架式翻轉機構，因為它是 恒定翻轉速度 ，可以使用 點位實現(xiàn) 位置 的 控制 ，也可以 以電磁系統(tǒng)和氣缸錐銷力度 實現(xiàn) 定位， 多數(shù)采用驅動電機和普通齒輪減速器 ， 與 機械傳動軌跡控制 精度相比小 1~2 級 ， 但生產(chǎn)價格 便宜。而且很多裝配臺都是針對某一個或者幾個類型的設備進行裝配，屬于專用設計裝置，這就很大程度上制約了這種裝置的推廣性和批量生產(chǎn)應用的可能。 主要研究內(nèi)容：本設計最終需要設計出一套 符合人機工程 、 能夠迅速便捷固定儀表盤支架 的裝配平臺。汽車鈑金件 有兩種測量方案：測量機觸發(fā)測量和非接觸測量。一個正確的機械設計方案將決定是否能在經(jīng)濟許可的情況下，提高產(chǎn)品質量和工作效率 [3]。使用 solidworks 對儀表臺支架進行建模如下圖所示： 圖 21 車用儀表臺支架模型 后蓋支撐板 儀表臺支架軸 儀表蓋子 底部支撐塊 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 6 儀表臺定位基面以及支架定位方式的確定 定位基面的選擇，要從夾具設計的角度出發(fā)，一般要遵循三個原則： ⑴ 盡可能使用精加工過的表面為定位基面 ,并盡可能使定位基準與工序基準重合，以保證有足夠的定位精度； ⑵ 應當使工件的裝夾簡易、穩(wěn)定 ,便于操縱 ,并且變形最小； ⑶ 服從基準重合、基準統(tǒng)一的原則 ,盡可能減少夾具的種類 ,從而提高被加工零件表面的位置精度 [3]。此次采用的定位就是“一面兩銷”定位方式。 下面是儀表臺定位部位的如圖 22及 23： 圖 2— 2 儀表臺（左視圖） 圖 23 儀表臺（前視圖） 儀表臺底部 定位孔 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 7 第三章 車用儀表臺裝配臺總體設計方案 設計的目的 儀表臺零件裝配 過程中都會使用到夾具來固定工件 使之占有正確的位置 ，以便維修 和 裝配 。旋轉，同時應具有限位自鎖功能，有利于工人更好地操作、控制儀表臺，不需要改變自己的工位，有效減少勞動強度； 4） 裝配平臺需能翻轉一定角度，但必須保證翻轉儀表臺后須保證重心在裝配體上，確保裝配平臺不翻倒； 5） 考慮到裝配過程中，難免會有油質等雜質掉落，需對裝配平臺采取一定接油措施，防止對儀表臺裝配過程帶來影響。最初設計附圖 332。轉軸支撐儀表臺裝配臺旋轉，轉軸的旋轉需采用兩個滾動軸承。這兩種思路綜合轉軸及其它部件的外形選擇，選擇圓形鋼管更為合適。儀表臺在翻轉過程中不能無限制的翻轉，此時設計一個翻轉限位機構很重要。在裝配臺 360176。限位裝置初定為一個分度 盤。最初設計的接油盤結構與裝配臺底板相連接，但存在漏油缺點，并且缺少接油設備。裝配臺要能夠實現(xiàn)自由運動，需要在裝配臺底部安裝移動裝置。底板框架可以用來支撐圓形鋼管的質量?？紤]到翻轉臺面大小能適合工人手動旋轉，初取 180mm(長） 180mm(寬 ) 15mm(厚度 )的毛胚，邊角的大小和翻轉臺平面的倒角一致，均為 R10。翻轉臺面還打兩個翻轉限位螺紋孔。下面對整個設計過程進行分析：翻轉臺面尺寸的確定主要根據(jù)儀表臺支架底部結構的外形尺寸決定 [4]。設計材料： Q235 碳素鋼。設計材料： Q235 碳素鋼。外形尺寸初步定位為 100mm(長 ) 60mm(寬 ) 30mm(厚度 )。設計選材： Q235 碳素鋼。底板還設置了兩個對稱的翻轉限位螺紋孔，用來安裝螺母，與后續(xù)設計的翻轉限位塊起到限制翻轉角度的作用。）。 軸的結構草圖 415 所示： 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 17 圖 415 轉軸草圖 從左到右依次為 3段： d1=30mm，長度 L1 取 L1=60mm； d2=36mm，長度 L2 取 L2=32mm。如圖 416 所示： 圖 416 轉軸底板連接端面面圖示 根據(jù)設計過程，目前已完成的裝配臺設計，如下圖 417 所示： 圖 417 目前完成裝配體 對轉軸進行分析，轉動軸相當一個懸臂梁，畫出圖 418 如下： 需校核的轉軸 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 18 圖 418 轉軸受力簡圖 把重力向軸的中間簡化，如下如所示，會產(chǎn)生一個彎矩。 由材料力學拉壓桿截面上的應力公式： FA?? （ 46） 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 20 其中： F 為軸受的總壓力大小， A 為軸承受壓力的大小面積； G 是由 solidworks質量屬性分析軟件求得： 22290 4 ( 36 )FG M PaAd? ?? ? ? ?? 由手冊查的 []? 的許用應力大小為 235MPa，可知軸的應力小于其許用應力， 所以軸的強度是安全的，即整個軸的強度滿足標準。 于 是 本 論 文 確 定 使 用 型 號 為GB/T274199460062Z（ 2Z兩面帶防塵蓋）的深溝球軸承。 該類型的軸承具有深溝球軸承具有低摩擦阻力、高極限轉速、結構簡單、制造便江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 21 宜、應用最廣泛的特點。在本設計中下部軸承加入軸用彈性擋圈（型號： 型 D32）。C C S P?? 帶入 10hL 中可得， 6 510 10 16670 16670 13200( ) ( ) = = 1060 100 CCLhn P n P??? ? ?3（ ） 靜載荷計算 靜載荷是指軸承套圈相對轉速為零時作用在軸承上的載荷，為了限制滾動軸承在靜載荷下產(chǎn)生過大的接觸應力和永久變形，需進行靜載荷計算 [6]。 查 機械設計書，表 1812 可查，雙列的深溝球軸承的當量靜載荷計算中的 00,XY值為： 0 ? ， 0 ? 當量靜載荷計算 ， 由機械設計書公式 如下所示： 0 0 00r r arrP X F Y FPF?? ???? 取 大 者 （ 410） 由 410， 代 入數(shù)值計算： 0 0 00= 0 . 6 2 9 0 + 0 . 5 4 0 0 3 7 4= 2 9 0r r arrP X F Y F NP F N? ? ? ? ? ???? 取 大 者 取值： 0 374rPN? 。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 23 軸承座的設計 轉軸的設計和軸承的選型在 和 章節(jié)已經(jīng)完成，根據(jù)以上設計結果進行分析。根據(jù)儀表臺裝配臺距地面的合理高度為 1100mm。 由公式：max maxzM yI? ? (4— 11) 需校核的精密鋼管 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 25 若令：maxZz IW y? 則得到公式：max zMW? ? 由于要校核的梁的截面為圓環(huán)形，所以： 4 4(1 )64z DI ? ???，3 4(1 )32z DW ? ???其中： dD?? （ 412） 3m a x 441 0 5 2 9 0 1 0 3 2 2 8 . 2 7 9( 0 . 0 8 ) ( 1 )zM MPaW? ???? ? ?? ? ?? ? ? 所需校核軸的材料為 45 鋼，由機械手冊查的其屈服強度為 355MPa，安全系數(shù)取，由計算公式 355[ ] 2 2 11 .6s MPaS?? ? ? ? 可知： max []??? 由以上結果可以看出精密鋼管的 上端與轉軸軸承連接處的強度滿足要求。 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 27 裝配臺限位機構的設計 在 裝配臺翻轉機構中，已經(jīng)對翻轉限位塊和擋塊裝置進行了設計說明。初步確定限位裝置確定為分度盤和限位銷。下面是分度盤安裝在轉軸上的圖 430所示： 圖 430 分度盤轉軸裝配三維圖 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 28 限位銷的設計是根據(jù)分度盤上的孔徑大小決定。 根據(jù)限位銷的軸徑為 14mm，選擇型號為 GB/ 18 65 的圓柱壓縮彈簧。詳細草圖設計如圖 43 43433： 圖 431 限位銷草圖尺寸（ 45 鋼） 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 29 圖 432 定位插銷 彈簧管草圖設計 圖 433 插銷蓋草圖設計 插銷蓋和定位 插銷是根據(jù)圓柱壓縮彈簧以及限位銷的尺寸形狀而設計的。 為使工人在進行儀表臺裝配過程中，提高生產(chǎn)效率，設計一個腳踏板來代替手拉拉桿，顯得更加地有效率，也能讓工人更好地實現(xiàn)對儀表臺裝配臺的控制。根據(jù) 章節(jié)對儀表 臺裝配平臺底板的設計，基本確定了接油盤的大小尺寸。下面為接油箱的設計草圖 44江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 32 44 445： 圖 443 接油箱（主視） 圖 444 接油箱（左視 ） 圖 445 接油箱三維圖 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 33 裝配臺移動機構的設計 底部框架的設計 關于儀表臺裝配臺的設計只剩下底座的設計，在總方案設計過程中，最初提出設計設計框架的基本厚度為 5mm?？蚣茼敳吭O計成這個高度，是為了便于工人踩在上面，觀察儀表臺裝配臺裝配零件的狀況。本次腳輪的選擇，使用了 solidworks 軟件質量屬性分析 分析結果如下所示： 軟件分析如下 ： 車用儀表臺安裝臺結構設計 的質量屬性 質量 = 千克 體積 = 立方毫米 表面積 = 平方毫米 重心 : ( 毫米 ) X = Y = Z = 通過分析可知： 裝配臺總質量估計：可知總裝配質量 M≥ 101Kg(考慮后續(xù)使用須在儀表臺焊接安裝零件）。滿足儀表臺裝配臺的承載，故可使用該型號腳輪。裝配過程中零件不允許磕、碰、劃傷和銹蝕。 圖 449 裝配組件三維圖 1翻轉臺面； 2底板； 3鏈條吊鏈； 4短環(huán)鏈； 5工件定位銷； 6軸承座； 7插銷組件； 8拉桿接頭； 9拉桿； 10腳踏； 11鋼管； 12接油盤； 13接油箱； 14翻轉限位塊； 15定位插排； 16托架； 17下部固定板； 18底部框架； 19腳輪； 20擋塊組件。 儀表臺支架裝配過程的運動和位置分析 車用儀表臺裝配臺的工作過程主要包括支架安裝和操作兩步工序。將儀表臺支架的底部平放于放置平面的上平面。工件定位銷插入限位孔和儀表臺支架底板的孔內(nèi)。翻轉臺面上裝有兩個翻轉限位塊。安裝流程如圖 451： 翻轉臺面置于水平面 → 人工或吊具放置翻轉臺面上 → 江蘇科技大學本科畢業(yè)設計（論文） 38 支架后部與尾槽相靠 → 工件定位銷插入限位孔 圖 451 儀表臺安裝流程圖示 儀表臺支架操作過程 由于車用儀表臺的質量只有 21Kg，儀表臺的翻轉過程可以通過工人師傅手動完成。支架底部有兩個小孔，翻轉臺面與之對應，同樣也設計兩個限位孔。翻轉臺面與底板放置于 同一平面，這是初始條件。），翻轉臺面不會翻倒于裝配臺底板上表面。緊固后螺釘槽、螺母和螺釘、螺栓頭部不得損壞。保證密封件裝入時不被擦傷。 查 得 max 500WN? ；附圖 448 ： 圖 448 工業(yè)腳輪 取 g=，得： MW? 101= 平均分配到每個腳輪的載荷應為： averageW =247。 腳輪的選型及計算 隨著底部框架的確定，儀表臺裝配臺的整體結構可基本確定。同時須在底部框架上打螺紋孔，有利于后續(xù)零件的固定。設計的接油盤草圖設計如圖 4 4