【正文】 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 41 頁 共 54 頁 參 考 文 獻(xiàn) [1] 于駿一，鄒青 . 機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ) . 吉林大學(xué) 機(jī)械工業(yè)出版社 , 20xx [2]姜華，周濟(jì)，王春和，余俊 . 機(jī)械裝配設(shè)計(jì)的關(guān)鍵枝術(shù) . 華中理工大學(xué)學(xué)報(bào) , 1997 [3] 成大先 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) .單行本 軸承 化學(xué)工業(yè)出版社 , [4]陳家瑞、馬天飛 .汽車構(gòu)造 [M].北京 :人民交通出版社， 20xx [5]大連理工大學(xué)工程畫教研室編 .機(jī)械制圖 [M].北京： 高等教育出版社， 20xx， [6]唐增寶、 何永然 .機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì) [M].武昌 :華中科技大學(xué)出版社， 20xx [7]謝鐵邦、李柱 .互換性與技術(shù)測(cè)量 [M].武昌：華中科技大學(xué)出版社， 20xx [8]孫桓、陳作模、葛文杰 .機(jī)械原理 [M].北京：高等教育出版社， 20xx [9]楊昂岳、鄒湘軍 .機(jī)械制造工程學(xué) [M].長(zhǎng)沙：國(guó)防科技大學(xué)出版社， 20xx [10]濮良貴、紀(jì)名剛 .機(jī)械設(shè)計(jì) [M].北京：高等教育出版社， 20xx [11]傅水根 .機(jī)械制造工藝基礎(chǔ) [M].北京：清華大學(xué)出版社， 20xx [12]天津齒輪機(jī)床研 究所編 .齒輪加工手冊(cè) [M].天津：天津人民出版社， 1976 [13]王先逵 .機(jī)械制造工業(yè)學(xué) [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1995 [14]周良德、朱泗芳 .現(xiàn)代工程圖學(xué) [M].長(zhǎng)沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社， 20xx [15] 朱新濤 .Pro/ENGINEER 在工程中的應(yīng)用 汽車變速器設(shè)計(jì) [M].北京 ： 機(jī)械工業(yè) 出版社， [16] 于永泗，齊民 .機(jī)械工程材料 [M].大連 ： 大連理工大學(xué) 出版社， [17] 劉鴻文 .材料力學(xué) [M].北京 ： 高等教育 出版社， [18] 方晨 .AutoCAD20xx 中文版機(jī)械制圖實(shí)例教程 [M].上海 ： 上?？茖W(xué)普及 出版社， [19] 成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)單行本 彈簧橫向凸輪的有效運(yùn)動(dòng)距離為 1 20xx 5 0 6 0500 mms m m m mmm? ? ? 縱向驅(qū)動(dòng)凸輪的有效運(yùn)動(dòng)距離為 2 20xx 2 0 4 850 mms m m m mmm? ? ? 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 37 頁 共 54 頁 橫向運(yùn)動(dòng)示意圖 縱向運(yùn)動(dòng)示意圖 撥桿運(yùn)動(dòng)示意圖 傳動(dòng)軸如圖所示，傳動(dòng)軸每轉(zhuǎn)一周實(shí)現(xiàn)一次軸承傳送。 根據(jù)工作需要設(shè)定傳送循環(huán)一次的時(shí)間為 4s。 鉚接檢查 結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 鉚接檢查 主要是指檢查由于鉚接過程中遇到的落鉚現(xiàn)象。 圖 深溝球軸承自動(dòng)化裝配機(jī)功能結(jié)構(gòu) 因?yàn)榘磫蝹€(gè)標(biāo)值評(píng)價(jià)的范圍相當(dāng)窄 ( 0? 1) ,引進(jìn)每個(gè)標(biāo)志值的系數(shù) iq 。保持架聯(lián)接時(shí)鉚釘?shù)臏?zhǔn)確定位 ,如不能準(zhǔn)確定位 ,將導(dǎo)致廢品的出現(xiàn) ,嚴(yán)重的將引起自動(dòng)裝配線停機(jī)。對(duì)于單個(gè)軸承 ,外圈、 內(nèi)圈都是一個(gè) ,鋼球從幾個(gè)到十幾個(gè)因軸承型號(hào)不同而異 ,保持架分上、 下保持架共兩個(gè) ,鉚釘和鋼球數(shù)量相同。零件的特征決定了其自動(dòng)定向、供料及安裝到基準(zhǔn)零件上的適應(yīng)性。由于板孔不可能完全恢復(fù)原尺寸大小 ,故求得的裝配應(yīng)力 (分布?jí)毫?)應(yīng)略小于計(jì)算值。在鉚釘帽完全成形之前 ， 板孔基本上已被脹大。鉚釘材 料 的 屈 服 極 限 s? = 205MPa 。托架與大梁連接時(shí)，先用定心沖銷裝入對(duì)角兩鉚釘孔和 定位銷 中，然后用定心沖銷沖擠其余四個(gè)鉚釘孔，使兩鉚接件孔同心。應(yīng)根據(jù)被鉚工件的工作選擇鉚釘。 圖 保持器 B 片 軌道 在 B 片安裝的位置的軌道上，同樣有軌道軸承夾。當(dāng)最下面一片保持器落下后，圓盤 反 轉(zhuǎn)，使滑塊回到原來位置，此時(shí)滑塊 5 托住所有的保持器。 為保證分割鋼珠時(shí)軸承不能在軌道中移動(dòng)仍然要在軌道下方 安裝一個(gè)可以上下運(yùn)動(dòng)的撥塊，使軸承在分割時(shí)固定，在分割完成時(shí)可以沿著軌道運(yùn)動(dòng)，由一個(gè)安裝在機(jī)械底座上的氣壓缸提供動(dòng)力。 入鋼珠裝置 整體圖 如圖 所示 。 4. 鉚接密合度、囊袋間隙（鋼珠在囊袋內(nèi)的南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 9 頁 共 54 頁 軸向最大活動(dòng)量）、造頭高（鉚接沖壓后形成的凸起的高度）、造頭徑（鉚接沖壓后形成的凸起的高度）要符合要求。通常 0 寬度系列代號(hào)可省略。 如圖 所示 ： 圖 深溝球 軸承基本結(jié)構(gòu) （ 1）內(nèi) 環(huán) （又稱內(nèi)套或內(nèi) 圈 ） 通常固定在軸頸上，內(nèi) 環(huán) 與軸一起旋轉(zhuǎn)。 在整個(gè)裝配過程中，手工裝配清潔度的問題難以解決，再次是由 于人工作業(yè)，人為因素太多，所以軸承的質(zhì)量很難讓人滿意。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)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(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 i 頁 摘要： 本設(shè)計(jì)是綜合深溝球軸承裝配的各個(gè)步驟，根據(jù)現(xiàn)代機(jī)械自動(dòng)化控制原理而設(shè)計(jì)的。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 目前，國(guó)外的軸承裝配基本都是機(jī)械化作業(yè)，減少用人量，以降低成本。內(nèi)環(huán) 外表面上有供鋼球 滾動(dòng)的溝槽，稱為內(nèi)溝或內(nèi)滾道。 直徑系列代號(hào)： 2，直徑系列指對(duì)應(yīng)同一軸承內(nèi)徑的外徑尺寸系列，即指相同 內(nèi)徑的軸承有各種不同的外徑。如表 5. 不能出現(xiàn)落鉚現(xiàn)象等。 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(zhǔn)確的計(jì)算 控制 通過鋼珠軌道的鋼珠數(shù)量。 同時(shí)，在分鋼珠時(shí)每?jī)蓚€(gè)撥叉之間的底部都有 檢測(cè)裝置， 當(dāng)分割頭向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，分割到每個(gè)位置的鋼珠會(huì)接觸到檢測(cè)測(cè)頭，從而由應(yīng)變片感應(yīng)到鋼珠 的存在；如果撥叉之間沒有鋼珠，測(cè)頭連接的感應(yīng)片會(huì)自動(dòng)報(bào)警，以此 實(shí)現(xiàn)鋼珠的檢測(cè)，防止不良品的 流出。 這樣，完成保持器 A 片的安裝。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(shí)限制了軸承的上下運(yùn)動(dòng)。 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(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （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。再用兩個(gè)導(dǎo)向螺 栓裝在另兩個(gè)對(duì)角鉚釘孔上，緊固兩鉚接件。 根 據(jù) 鉚 釘 直 徑 1mmd? , 可算出 mm? , mm? 。所以 ， 在計(jì)算板孔的被脹大量時(shí) ， 可以不考慮鉚釘帽沿對(duì)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。 所以，以上可以看出 （ 1） 鉚釘鉚接時(shí) ,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(jī)的型號(hào)。自動(dòng)裝配條件下結(jié)構(gòu)工藝性是總的結(jié)構(gòu)工藝性問題的一部分。加起來 ,每個(gè)軸承的零件總數(shù)都在十幾個(gè)到幾十個(gè)之間。因此 ,在壓配前后必須進(jìn)行檢測(cè)和相應(yīng)的處理 。實(shí)質(zhì)上 ,這些系數(shù)表示了對(duì)綜合評(píng)價(jià)每個(gè)標(biāo)志的重要性。鉚接檢查側(cè)頭在每個(gè)鉚釘?shù)奈恢枚加杏|頭，每個(gè)觸頭都連接著感應(yīng)片， 正常情況下每個(gè)鉚接造頭都 可以接觸到檢測(cè)觸頭。 對(duì)于橫向運(yùn)動(dòng)凸輪，從運(yùn)動(dòng)起點(diǎn)開始，前 對(duì)撥桿不施加力，此時(shí)的運(yùn)動(dòng)為托板氣壓缸收縮，各個(gè)抓手頭抓住軸承準(zhǔn)備傳送。根據(jù)實(shí)際個(gè)步驟的裝配情況， 每次傳送循環(huán)間隔為 4S，即傳動(dòng)軸的速度 為 11 .v r s?? 可以看出，實(shí)際要求的轉(zhuǎn)速比較慢，所以選用轉(zhuǎn)速比較小的電動(dòng)機(jī)。起重運(yùn)輸件 圖 抓手頭 4 圖 抓手頭 5 抓手頭 5：主要是完成從翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中把軸承傳送到鉚接檢查工作站。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 36 頁 共 54 頁 橫向運(yùn)動(dòng)凸輪 縱向運(yùn)動(dòng)凸輪 傳動(dòng)凸輪軸 軸承每?jī)蓚€(gè)工作站的距離為 150mm，縱向運(yùn)動(dòng)的距離為 120mm，撥桿運(yùn)動(dòng)示意圖如圖所示，撥桿工作長(zhǎng)度為 500mm，軸心距離撥桿底端 200mm。 傳動(dòng)凸輪的設(shè)計(jì) 圖 軸承搬運(yùn)裝置 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 35 頁 共 54 頁 圖 搬運(yùn)抓手及其運(yùn)動(dòng)示意圖 傳動(dòng)凸輪是根據(jù)抓手運(yùn)動(dòng)的規(guī)律來設(shè)計(jì)的，要保證搬運(yùn)抓手能完整準(zhǔn)確的完成對(duì)軸承的傳送工作。所以軸承只能在翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)軸心方向轉(zhuǎn)動(dòng)。本文所針對(duì)的自動(dòng)化裝配方法見圖 。用精度來衡量深溝球軸承的自動(dòng)化裝配有兩個(gè)問題 :游隙的 控制 ,深溝球軸承的裝配精度在合套之前的加工工序中就已確定 ,但游隙的大小取決于選配合套過程 ， 因此 ， 合套時(shí)內(nèi)、外圈及鋼球的檢測(cè)分選就十分重要 。加上聯(lián)接兩個(gè)保持架的鉚釘共五種零件。 “ 自動(dòng)裝配結(jié)構(gòu)工藝性 ” 概念包含對(duì)產(chǎn)品或所有部件提出的要求以及對(duì)零件結(jié)構(gòu)特征提出的要求。 于是 ,鉚釘帽對(duì)板上圓環(huán)面的分布?jí)毫? 為 d 1 b a/ 7 7p F F M P???軸 向 鉚釘加在釘孔圓柱面上的徑向分布?jí)毫? 23p 7 2 aMP??? ? ?徑 向 鉚釘冒對(duì)板上圓環(huán)面的分布?jí)毫?:裝配應(yīng)力 d 1 b a/ 7 7p F F M P???軸 向 求得的鉚釘對(duì)板的裝配應(yīng)力分布如圖 4 所示。當(dāng)圓 環(huán)面擴(kuò)大到一定程度后 ， 釘桿開始整體鐓粗 ， 脹大孔。 鉚接成形力的計(jì)算 鉚釘直徑 1mmd? ,釘孔直徑為 ?孔 ,采用精裝配 ,冷鉚。例如車架鉚接時(shí)， 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 20 頁 共 54 頁 必須用“ 定心沖銷”對(duì)鉚接件的鉚釘孔進(jìn)行定心沖孔，使鉚釘孔重合，并提高 孔的光潔度和強(qiáng)度。其工藝要點(diǎn)如下：鉚釘?shù)倪x擇。完成保持器 B 片的安裝。在工作狀態(tài)下，滑塊 5 在圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)向外運(yùn)動(dòng)，使保持器落下 ，落到軌道中的軸承上 ；滑塊 6 在圓盤旋轉(zhuǎn)時(shí)向內(nèi)運(yùn)動(dòng)，使其非常尖的頭插入到最底下一片保持器和與其相鄰的一片保持器之間， 起到拖住上面所有保持器的作用。 為此，必須保證分鋼珠的撥叉不能旋轉(zhuǎn) ，所以設(shè)計(jì)了如圖 所示的方形的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。 鋼珠 容器 在入鋼珠裝置的后面， 通過彈簧管道連接 入鋼南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 11 頁 共 54 頁 鋼珠托片 鋼珠軌道口 鋼珠注入口 鋼珠壓頭 珠機(jī)構(gòu)的 鋼珠入口。 3. 保持器必須是只有一個(gè)組合，即一個(gè) A 片一個(gè) B 片的組合，不能出現(xiàn)入如一個(gè) A 片多個(gè) B 片的情況。寬（高）度系列代號(hào)在左，直徑系列代號(hào)在右，兩位數(shù)字組合成尺 寸系列代號(hào)。 由于用途和工作條件不同，其 結(jié)構(gòu) 變化 較 多，但基本結(jié)構(gòu)都是由 內(nèi)環(huán)、外環(huán)、鋼珠和保持器 四個(gè)零件組成。 研制出符合我國(guó)國(guó)情的軸承裝配機(jī)成為一項(xiàng)重要課題。 Transport unit 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) （論文） 第 iii 頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。是一臺(tái)針對(duì)深溝球軸承的綜合裝配機(jī)械，能夠?qū)崿F(xiàn)深溝球軸承從外環(huán)、內(nèi)環(huán)、鋼珠的單體到軸承裝配體的步驟。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。 滾動(dòng)軸承的技術(shù)水平和質(zhì)量直接影響到主機(jī)的工作性能和質(zhì)量。 （ 2）外 環(huán) （又稱外套或外 圈 ） 通常固定在軸承座或 機(jī)器 的殼體上，起支承滾動(dòng)體的作用。 ： 內(nèi)徑是軸承的重要安裝尺寸，在實(shí)際設(shè)計(jì)使用軸承時(shí)，必須考慮的就是軸承的內(nèi)外徑。 表 檢測(cè)項(xiàng)目 造頭高 造頭徑 囊袋間隙 鉚接密合度 標(biāo)準(zhǔn) ＞ ＞ — 錫箔紙檢測(cè) 深溝球軸承裝配機(jī)的總體設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路 根據(jù)深溝球軸承的生產(chǎn)流程，深溝球軸承裝配的前一步工序是內(nèi)外環(huán)的選配。 圖 入鋼珠軌道 圖 入鋼珠機(jī)構(gòu) 圖 入鋼珠軌道 由于 普通間隙 6203 軸承的徑向游隙 也 很小， 只有 — 所以鋼珠要 裝配到內(nèi)外環(huán)之間就要使鋼珠的中心水平面和內(nèi)外環(huán)溝徑的最深處的水平位置在同一平面上，所以裝配必須在 如圖 中 所示的一個(gè) 鋼珠 托片 上進(jìn)行。 分鋼珠測(cè)頭如圖 所示 。 由于保持器是固定懸掛的，軸承安裝傳送裝置要有一定的活動(dòng)空間，所以保持器與內(nèi)外環(huán)間有一定