【正文】 bd 各個抓手頭的介紹 抓手頭是安裝在軸承搬運裝置上的直接接觸到軸承的治具，根據(jù)工作站的不同，對 抓手頭也有不同的要求。材料為 45鋼，焊接加工完成。抓手頭底部為和軸承鋼珠位置相配的成型治具， 材料為塑料。 圖 抓手頭 4 圖 抓手頭 5 抓手頭 5：主要是完成從翻轉機構中把軸承傳送到鉚接檢查工作站。極限與配合 [M].北京 ： 化學工業(yè) 出版社， 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 42 頁 共 54 頁 謝 辭 本次畢業(yè)設計課題為 自動化深溝球軸承裝配機結構設計，是我根據(jù)對實體機械進行觀察研究， 參閱 了各種文獻資料，同時在指導 老師 劉永霞 的精心指導下 共同努力 完成的。 通過這次畢業(yè)設計讓我明 白機械設計制造及其自動化這個專業(yè)以后的具體工作是什么，讓我了解以后工作中應該注意的一些問題。故需要根據(jù)各部件結構特點進行具體的設計。起重運輸件中間 有套在導柱上的 緩沖彈簧 ，能防止由于抓頭過大的沖擊對軸承鋼珠或者保持器等造成的傷害，有效的保護軸承裝配過程中安裝精度。工作時中間的兩個立柱同樣插入到軸承內環(huán)中，撥動內環(huán)的運動；外部的兩個撥塊阻止軸承外環(huán)的運動，防止軸承內的鋼珠由于振動等原因脫離內外環(huán)。 抓手頭 1：為入鋼珠工作站傳送配套的軸承內外環(huán)。根據(jù)實際個步驟的裝配情況， 每次傳送循環(huán)間隔為 4S，即傳動軸的速度 為 11 .v r s?? 可以看出，實際要求的轉速比較慢，所以選用轉速比較小的電動機。 然后向外運動的凸輪角度為54? ， 橫向返回時靜止的時間為 90? ，接著為 向內運動 54? 。 對于縱向運動凸輪，必須和橫向運動凸輪相協(xié)調配合。抓手后退時間為 ，此時凸輪對撥桿不施加力，轉過的角度為 54? 。 對于橫向運動凸輪，從運動起點開始，前 對撥桿不施加力，此時的運動為托板氣壓缸收縮，各個抓手頭抓住軸承準備傳送。整個傳送裝置如圖 所示 ： 圖 軸承傳送裝置整體圖 傳送裝置的原理如圖所示，電動機經(jīng)過減速器減速，然后由一對嚙合的齒輪將運動傳送到傳動軸上，傳動軸上的凸輪帶動撥桿實現(xiàn)軸承搬運裝置在軌道上的橫向 和縱向運動。其總體結構和觸頭如圖 所示： 圖 鉚接檢查機構及其檢查側頭 軸承傳送 裝置的設計 傳送裝置的整體設計 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 34 頁 共 54 頁 軸承傳送裝置是實現(xiàn)軸承裝配的各個步驟之間的傳送，要求定位準確。千分表可以設定一定的范圍，超出系統(tǒng)規(guī)定的范圍，系統(tǒng)同樣會報警。鉚接檢查側頭在每個鉚釘?shù)奈恢枚加杏|頭，每個觸頭都連接著感應片， 正常情況下每個鉚接造頭都 可以接觸到檢測觸頭。并循環(huán)此運動。把這兩個因素綜合起來進行衡量 ,對中、 合套可以很容易地實現(xiàn)自動裝配 。為得到產(chǎn)品或裝配單元結構工藝性綜合評價 ,須確定標志值總系數(shù) Q,即單個零件標志值系數(shù)的和再加上產(chǎn)品 (裝配單元 )工藝性標志值系數(shù) ,即 : 式中 , uq 為產(chǎn)品 (裝配單元 )標志值系數(shù) : k為產(chǎn)品 (裝配單元 )標志的數(shù)量。實質上 ,這些系數(shù)表示了對綜合評價每個標志的重要性。在零件完全適合標志的場合 ,評價為 ,而按該標志完全不適宜自動化裝配的場合 ,評價為 0。 。指數(shù) i 表示標志的順序號 ,而 j 表示零件或裝配單元的順序號。因此 ,在壓配前后必須進行檢測和相應的處理 。因此 ,這三個問題能否得到合理可靠的解決將會直接影響到自動裝配的成敗。它們形狀規(guī)則 ,有基準表面 ,都實現(xiàn)了大批量、系列化生產(chǎn) ， 而且相互之間的聯(lián)接通過簡單的壓配即可實現(xiàn)。這樣 ， 整個裝配過程實現(xiàn)了零件數(shù)量盡可能少的要求。加起來 ,每個軸承的零件總數(shù)都在十幾個到幾十個之間。 1)結構含有零件的數(shù)量應盡可能少。表示結構工藝性特征的標志可以分為兩個基本組。其結果是相應的自動化裝配過程工序的總數(shù)可以減少 ， 而在自動裝配過程中所使用的設備也可減少功能結構的數(shù)量。自動裝配條件下結構工藝性是總的結構工藝性問題的一部分。這些特征主要有以下幾個方面 ： 結構的復雜性及其構造 ,零件的數(shù)量、結構、在裝配單元中的配置 、 聯(lián)接特點及其精度。 而作為連結保持架的鉚釘 , 則是保持架可靠運轉的保障 , 如果發(fā)生斷裂將會引起保持架的損壞 。 鉚接的重要性 與結構工藝性分析 軸承通常由四部分主要部件構成 , 即內套、 外套、 滾動體、 保持架。 所以，以上可以看出 （ 1） 鉚釘鉚接時 ,所需的鉚接壓力主要取決于鉚釘?shù)闹?徑大小和鉚釘材料的屈 服極限 s? ,可以根據(jù)鉚釘?shù)闹睆胶筒牧线x擇鉚釘機的型號。這樣 ,鉚接好后 ,鉚釘和板之間存在軸向和徑向的分布力 ,對整個結構來說 ,它們屬于內力 ,故稱之為“裝配應力”。 圖 鉚釘受鉚接壓力最大時狀態(tài)及釘桿中一點的應力應變狀態(tài) 鉚釘機松開后鉚釘?shù)膽兎治? 當鉚接外力 P 去掉后 ， 板孔擠壓鉚釘 ， 使之先發(fā)生塑性回復 ， 鉚釘變長、 變細 ， 等達到滿足條件 13s? ? ??? 時 ， 鉚釘再發(fā)生彈性變形。于是 , 釘孔在最大壓力時的直徑增量為Δ d = 2 ru = 。所以 ， 在計算板孔的被脹大量時 ， 可以不考慮鉚釘帽沿對板上圓環(huán)面的壓力 ，而將板孔的被脹大看作為孔邊受均勻壓力 2pp? 的無限域開圓孔。 3? 為軸向應力。 本設計針對的是 6203 的滾珠軸承，共有 7 顆鋼珠， 自然會有 7 顆鉚釘。 b —— 為鍛造時飛邊寬度 (這里可看成是鉚釘冒的寬度 ) ， mm ； h —— 為飛邊高度 ， mm ； bF —— 為飛邊投影面積 ， 2mm 。 根 據(jù) 鉚 釘 直 徑 1mmd? , 可算出 mm? , mm? ?？梢哉J為殘余載荷形成了 卡緊 力 。最后是第三階段，鉚接過程完成。 圖 保持器鉚接下模 深溝球軸承浪形保持架裝配鉚合模具結構如圖 所示，其中，最關鍵的部分是上下兩個凹模，凹模的主要相關尺寸要同保持架結構尺寸一致，其外形尺寸又必須同套圈的有關尺寸不發(fā)生矛盾 鉚合時先將 軸承放在 鉚合模具的下模承上，然后置于壓力機工作臺中央 的鉚合上模下降 ， 施加壓 力 ，壓力機沖頭下行壓合模具，完成鉚合工作 。再用兩個導向螺 栓裝在另兩個對角鉚釘孔上，緊固兩鉚接件。 對 d 超過 20mm? 者，取 ? 熱鉚應加大 ，埋頭鉚頭的余量取 Zd? 本設計采用的是冷沖壓鉚接， 取 1d mm? ，所以 mm? 正確鉚接。鉚合件貼合面必須平整，并按所需要的重合位置一起鉆孔，以保證鉚釘孔的重合。如圖 所示，鉚釘桿的長度 等于零件總厚度加鉚釘頭余量 。 例如 ， 離合器摩擦片的鉚合屬冷鉚，摩擦片不許鉚釘頭外南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 19 頁 共 54 頁 露， 因此， 它一般都用紫銅或鋁合金制的平頭埋頭空心鉚釘。熱鉚時鉚釘加熱至紅熱塑性狀態(tài)， 多用于大型零件的鉚接。 組合裝置整體結構如圖 所示，組合頭按照保持器的形狀進行的設計。 圖 組合后的 A、 B 片 由于鋼珠的位置 確定了 A 片保持器的位置， A 片保持器安裝后又限制了鋼南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 18 頁 共 54 頁 氣動振動器 緩沖彈簧 組合頭 珠的運動， B 片保持器安裝后又被鋼珠的位置所限制，所以保持器 A、 B 片 的位置基本固定。不僅固定了軸承沿軌道的位置，還在托頭把 B 片保持器上來時限制了軸承的上下運動。當運送裝置將 B 片保持器運送到軌道正下方后，擋板打開，使 B 片保持器托頭托送的 B片保持器能順利的到達軌道上的軸承下面。 軌道中由軸承到達位置時，氣壓缸收縮帶動軌道軸承夾脫離軸承， A 片安裝好后回到原來位置。拖頭下面利用安裝在機械底座上的氣壓缸提供動力。 這樣，完成保持器 A 片的安裝。滑塊共分為六塊， 按排列順序可以分為 6。 所以 ，如保持器 A 片 首先要做的就是要把保持器對正到鋼珠的正上方。 圖 分鋼珠撥叉 圖 分鋼珠鎖緊機構 圖 分鋼珠軌道 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 14 頁 共 54 頁 A 片掛桿 分保持 器裝置 入保持器結構的設計 入保持器是指把保持器 A 片 （帶有鉚釘） 和保持器 B 片 （ 帶有鉚釘孔） 安裝到內外環(huán)之間，并保證保持器的囊袋正好落入鋼珠的位置 ，鉚釘和鉚釘孔對正 。 同時，在分鋼珠時每兩個撥叉之間的底部都有 檢測裝置， 當分割頭向下運動時，分割到每個位置的鋼珠會接觸到檢測測頭，從而由應變片感應到鋼珠 的存在；如果撥叉之間沒有鋼珠，測頭連接的感應片會自動報警，以此 實現(xiàn)鋼珠的檢測，防止不良品的 流出。 由于軸承的徑向游隙比較小，只有 — ，所以鋼珠在軌道內的活動有一定的摩擦阻力，分割拔插分配好的鋼珠能停留在固定的位南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 13 頁 共 54 頁 軸承夾 分割撥叉孔 撥叉安裝頭 錐形鎖緊套 鎖緊外套 置。然后由中間氣壓缸對最后一顆鋼珠施加壓力，同時側面氣壓缸也施加力，共同實現(xiàn)把全部鋼珠注入到內外環(huán)之間的工作。 傳送軌道上要有一個對外環(huán)的夾緊裝置 。 入鋼珠首先要保證鋼珠的數(shù)量 ，在盛有鋼珠的容器下面裝有傳感器，能準確的計算 控制 通過鋼珠軌道的鋼珠數(shù)量。搬運裝置利用傳動凸輪進南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 10 頁 共 54 頁 行橫向和縱向運動的控制，能協(xié)調一致的完成軸承的傳送。檢測的主要內容為造頭的高度以及鉚接的是否有落鉚現(xiàn)象（由于保持器制造原因或者鉚接時的故障導致的鉚釘脫離保持器）。 第一步時 要入鋼珠，對于 6203 鋼珠為 7 個， 即把全部的鋼珠注入到內外環(huán)之間。如表 5. 不能出現(xiàn)落鉚現(xiàn)象等。流程圖如 圖 所示 ： 圖 軸承安裝 流程圖 深溝球軸承的裝配必須滿足： 1. 鋼珠數(shù)量符合設計要求。 由于軸承零件的加工進度不同，先加工好的軸承零件先涂油防銹入庫，待全部軸承零件加工結束后，再將零件送入裝配車間進行裝配。 內徑代號 的 意義 如表 所示 ： 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 4 頁 共 54 頁 表 本設計 以 比較 簡單的 無密封板的 D 級（ 5 級公差） 深溝球軸承 6203 為例 ，僅 由內環(huán)、外環(huán)、鋼珠和保持器組成。 直徑系列代號： 2，直徑系列指對應同一軸承內徑的外徑尺寸系列，即指相同 內徑的軸承有各種不同的外徑。基本代號表示軸承的基本類型、結構和尺寸，是軸承代號的基礎；前置、后置代號是當軸承的結構形狀、尺寸、公差、技術要求有改變時，在其基本代號左右添加的補充代號，軸承代號的排列規(guī) 則如 表 所示 : 表 軸承代號排列規(guī)則 基本代號 的代表意義， 如 6203 軸承 ： ： 6，代表深溝球軸承 。 除了上述四個零件外，各 種不同結構的 深溝球 軸承還有與其相配的其他零件。 鋼珠 是承受負荷的零件，其 大小和數(shù)量決定了 深溝球 軸承承受載荷的能力和高速運轉的能力。內環(huán) 外表面上有供鋼球 滾動的溝槽，稱為內溝或內滾道。 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 2 頁 共 54 頁 1 總體方案的設計 軸承的裝配方法 深溝球 軸 承簡介 深溝球 軸承 是滾動軸承中最為普通的一種類型 。在此過程中，裝配 是其中的重要一環(huán)。從滾動軸承各零件加工設備、 工 藝方面看 當前國內軸承制造技術的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢。 目前，國外的軸承裝配基本都是機械化作業(yè)，減少用人量，以降低成本。因此，軸承裝配過程的手工裝配就顯現(xiàn)出了極大的弱點。 涉密論文按學校規(guī)定處理。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 Retainer。 riveting device。本設計是只針對機械 結構 部分的設計，主要由以下幾部分組成： ； 2 分鋼珠裝置； 3 入保持器及保持器組合裝置； 4 鉚接裝置； 5 鉚接檢測裝置； 6 軸承傳送裝置。南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 i 頁 摘要： 本設計是綜合深溝球軸承裝配的各個步驟，根據(jù)現(xiàn)代機械自動化控制原理而設計的。本機械大量的運用了 PLC 控制液壓氣壓元件實現(xiàn)運動，機構較為復雜。 retainer entering and retainer aggregate unit。 Steel ball separating。盡我所知，除文中特別加以標注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機構的學位或學歷而使用過的材料。除了文中特別加以標注引用的內容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。本人授權 大學