【正文】 同時(shí)，通過對國外同類汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線參考和借鑒 ，針對以東安為代表的國內(nèi)特定的 生產(chǎn)技術(shù)與勞動(dòng)條件，對其裝配 工藝規(guī)程進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，最終確立了一套完整的適合國內(nèi)實(shí)際情況的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線 27 參考文獻(xiàn) ［ 1］ 陳家瑞．汽車構(gòu)造［ M］．第三版．北京：人民交通出版社， ［ 2］ 楊玉如．發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車?yán)碚?［ M］．北京：人民交通出版社， ［ 3］ 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊編寫組．機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊 ［ M］．機(jī)械工業(yè)出版社， ［ 4］濮良貴，紀(jì)名剛．機(jī)械設(shè)計(jì) ［ M］．西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī)械零件教研室， ［ 5］吳宗澤．機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊 ［ M］． 化學(xué)工業(yè)出版社， ［ 6］ 孫桓，陳作模 ．機(jī)械原理．高等教育出版社， ［ 7］成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊．單行本．機(jī)構(gòu)．第四版 ［ M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版， ［ 8］成大先．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊．單行本．氣壓傳動(dòng) ［ M］．北京：化學(xué)工業(yè)出版社， ［ 9］李貴軒．設(shè)計(jì)方法學(xué) ［ M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， ［ 10］王先逵．機(jī)械制造工藝學(xué) ［ M］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， ［ 11］ Rajput R K． Elements of Machanical Engineering［ M］． Katson Publ House， ［ 12］ Orlov P． Fundamentals of Machine Design［ M］． Moscow： Mir Pub， ［ 13］ Hindhede IUffe ． Machine Design Fundamentals— A Practical 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適應(yīng)高速運(yùn)動(dòng)且大幅降低驅(qū)動(dòng)功率。 導(dǎo)軌在我們的日常生活中的應(yīng)用也是很普遍的，如滑動(dòng)門的滑糟、火車的鐵軌等等都是導(dǎo)軌的具體應(yīng)用。 ①單作用氣缸：僅一端有活塞桿，從活塞一側(cè)供氣聚能產(chǎn)生氣壓，氣壓推動(dòng)活塞產(chǎn)生推力伸出，靠彈簧或自重返回。同時(shí)接收傳感器反饋的信息，形成穩(wěn)定的閉環(huán)控制。 1954 年美國戴沃爾最早提出了工業(yè)機(jī)器人的概念，并申請了專利 。具體的設(shè)計(jì)可以大致分為以下三個(gè)部分： 螺栓抓取裝置的設(shè)計(jì) 驅(qū)動(dòng)螺栓抓取裝置的 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 進(jìn)出氣閥的清洗 由于氣閥要求很高的氣密性，所以必須對其進(jìn)行清洗，把 所有的可能存在的灰塵和雜物都清洗干凈，可以用高壓空氣清洗。 螺栓的裝配 ： 使發(fā)動(dòng)機(jī)蓋和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的螺孔對正，放入 螺栓 ，完成裝配。因此，提高汽車 發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)裝配生產(chǎn)線水準(zhǔn)，是目前我們勢必解決的重要難題。當(dāng)活塞 到達(dá)上止點(diǎn)時(shí)，排氣門關(guān)閉、曲軸轉(zhuǎn)至兩周，完成一個(gè)工作循環(huán)。 發(fā)動(dòng)機(jī)的工作原理 四行程汽油機(jī)的一個(gè)工作循環(huán)包括有四個(gè)活塞行程（所謂活塞行程就是指活塞由上止點(diǎn)到下止點(diǎn)之間的距離的過程）： 進(jìn)氣行程、壓縮行程、膨脹行程（做功行程）和排氣行程。因?yàn)椤捌嚮备淖兞水?dāng)代世界的面貌，它已經(jīng)成為當(dāng)代物質(zhì)文明與進(jìn)步的象征及文明形態(tài)的一種代表。 全套圖紙，加 153893706 本文著重介紹汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋連接螺栓自動(dòng)裝配裝置的設(shè)計(jì)過程、方法及工作原理。重點(diǎn) 對抓取螺栓裝置和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和理論的分析，對其中如何實(shí)現(xiàn)螺栓的抓取和水平及垂直運(yùn)動(dòng)的難點(diǎn)問題。中國汽車工業(yè)的振興也必然會使中國的面貌煥然一新，在繁榮經(jīng)濟(jì)、促進(jìn)四個(gè)現(xiàn)代化、提高人民的生活水平、推動(dòng)社會與地球上近四分之一的 人類進(jìn)步方面發(fā)揮了巨大的作用。如圖 11所示： 圖 四行程汽油機(jī)工作循環(huán)圖 進(jìn)氣行程。 發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋 氣缸蓋安裝在氣缸體的上面，從上部密封氣缸并構(gòu)成燃燒室。對汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)裝配生產(chǎn)的研究和開發(fā)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 總體裝置的構(gòu)思 本設(shè)計(jì)的任務(wù)是在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋的進(jìn)出氣門的氣密 性檢測之后，醬缸蓋與缸體的連接螺栓自動(dòng)裝入發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋內(nèi)部的螺栓孔內(nèi)。 進(jìn)出氣閥的清洗檢驗(yàn) 這道工序很必要，清洗后檢測氣密性是否達(dá)到要求，達(dá)到了進(jìn)行下一道工序，沒達(dá)到則需要返回重新人工清洗，這里的考慮與 2 中相同。 整體支架的設(shè)計(jì)。該專利的要點(diǎn)是借助伺服技術(shù)控制機(jī)器人的關(guān)節(jié)，利用人手對機(jī)器人進(jìn)行動(dòng)作示教，機(jī)器人能實(shí)現(xiàn)動(dòng)作的記錄和再現(xiàn)?？刂葡到y(tǒng)的核心通常是由單片機(jī)或 dsp 等微控制芯片構(gòu)成，通過對其編程實(shí)現(xiàn)所要功能 。 ②雙作用氣缸：從活塞兩側(cè)交替供氣，在一個(gè)或兩個(gè)方向輸出力。還有就是導(dǎo)軌可以用于任何需要帶滑動(dòng)滑動(dòng)的機(jī)器或設(shè)備上面，如有用于電梯導(dǎo)軌，還有就是窗簾上有時(shí)也會用到它。采用滾動(dòng)直線導(dǎo)軌的機(jī)床由于摩擦阻力小，可使所需的動(dòng)力源及動(dòng)力傳遞機(jī)構(gòu)小型化，使驅(qū)動(dòng)扭矩大大減少，使機(jī)床所需電力降低 80%，節(jié)能效果明顯。由于滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副的滑塊與導(dǎo)軌上通常有 4 列圓弧滾道，因此能承受 4個(gè)方向的負(fù)荷和翻轉(zhuǎn)力矩。該導(dǎo)軌副實(shí)現(xiàn)了 100m/min 運(yùn)動(dòng)速度 下噪聲小于 50dB，摩擦波動(dòng)幅度減少到以往產(chǎn)品的 1/5。 混合工作臺。它的功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)， 20 這是滾珠螺絲的進(jìn)一步延伸和發(fā)展，這項(xiàng)發(fā)展的重要意義 就是將軸承從滑動(dòng)動(dòng)作變成滾動(dòng)動(dòng)作。反向槽靠圓柱外圓面及其上端的圓鍵 1 定位，以保證對準(zhǔn)螺紋滾道方向。 24 根據(jù)傳動(dòng)要求由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊選得： GⅡ cL1 型鼓型齒示聯(lián)軸器 整體支架的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的目的是螺栓的裝配，即把 M10 90的內(nèi)六角圓柱頭螺栓放入內(nèi)徑是 11mm的孔中，這就對安裝機(jī)構(gòu)的位置精度非常高，也就是說對固定安裝機(jī)構(gòu)的支架有很高的要求，支架不僅要有較高的穩(wěn)定性還應(yīng)有較高的精確性，有兩種支架可以 選擇，即四角鋼柱式支架及懸臂梁式支架。 本人同過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)從分的了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的有關(guān)知識，特別是發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線的部分得到全面的了解。在此基礎(chǔ)上，確立了最終的生產(chǎn)線。 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 查得；深溝球軸承代號 6306，角接觸球軸承代號 7206C，見表 33。內(nèi)循環(huán)均采用反向器實(shí)現(xiàn)滾珠循環(huán)，反向器有兩種類型。 圖 滾珠絲杠 滾珠絲杠是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的理想的產(chǎn)品。 分辨率佳。 用滾珠保持的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副。我們在選用時(shí)可以根據(jù)負(fù)荷大小，受載荷方向、沖擊和振動(dòng)大小等情況來選擇。同時(shí)，由于使用潤滑油也很少，這使得在機(jī)床的潤滑系統(tǒng)設(shè)計(jì)及使用維護(hù)方面都變的非常容易。導(dǎo)軌又稱滑軌、線性導(dǎo)軌、線性滑軌，用于直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)場合，擁有比直線軸承更高的額定負(fù)載， 同時(shí)可以承擔(dān)一定的扭矩，可在高負(fù)載的情況下實(shí)現(xiàn)高精度的直線運(yùn)動(dòng)。作往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)的氣缸又可分為單作用、雙作用、膜片式和沖擊氣缸 4 種?？刂葡到y(tǒng)是通過對機(jī)械手每個(gè)自由度的電機(jī)的控制，來完成特定動(dòng)作。 機(jī)械手首先是從美國開始研制的。綜上所述，本著既實(shí)用又經(jīng)濟(jì)的設(shè)計(jì)理念，分別在兩個(gè)方案中取其精華，確定了最終的設(shè)計(jì)方案為通過絲杠傳動(dòng)來帶動(dòng)機(jī)械手來完成水平運(yùn)動(dòng)，而用氣壓傳動(dòng)來完成其豎直運(yùn)動(dòng)。 進(jìn)出氣閥的裝配檢驗(yàn) 在進(jìn)、出氣閥的裝配后，需要檢驗(yàn)止動(dòng)銷是否到了正確的位置，可能出現(xiàn)丟失一個(gè)或兩個(gè)半止動(dòng)銷的情況，或止動(dòng)銷沒正好嵌入桿的凹處， .這些都是不合格的，那么必須返回進(jìn)行個(gè)人處理，處理合格后再返回生產(chǎn)線檢測工序，直到合格為止。 5 本課題研究的主要內(nèi)容 本項(xiàng)目研究的主要內(nèi)容是“汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋連接螺栓自動(dòng)裝配裝置”的設(shè)計(jì)。 從轎車工業(yè)發(fā)展的情況來看，汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的自動(dòng)化裝配程度，在一定程度上限制了汽車的自動(dòng)化生產(chǎn)水平。 混合氣燃燒后成了廢氣，為了便于下一個(gè)工作循環(huán)，這些廢氣應(yīng)及時(shí)排出氣缸，所以在作功行程終了時(shí)，排氣門開啟，活塞向上移動(dòng)，廢氣便排到大氣中。 發(fā)動(dòng)機(jī)最基本的結(jié)構(gòu)是由氣缸、氣缸蓋、進(jìn)氣門、排氣門、噴油漆（火花塞）、活塞、活塞銷、連桿、曲軸、飛輪等組成。汽車是作為一種交通工具而產(chǎn)生的，但發(fā)展到今天已經(jīng)不能把他理解為單純的“行”的手段。同時(shí)，通過對國外同類汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線參考和借鑒，針對以東安為代表的國內(nèi)特定的生產(chǎn)技術(shù)與勞動(dòng)條件，對其裝配與檢驗(yàn)工藝規(guī)程進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，最終確立了一套完整的適合國內(nèi)實(shí)際情況的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線。最終采用了機(jī)械手、氣壓缸和滾珠絲杠傳動(dòng)裝置完成了上述運(yùn)動(dòng)，并對其進(jìn)行了嚴(yán)格的理論設(shè)計(jì)計(jì)算，使其能夠精確的完成預(yù)定運(yùn)動(dòng)。 汽車工業(yè)的發(fā)展 汽車工業(yè)是加工設(shè)備工業(yè)的最大用戶，大量生產(chǎn)汽車的特殊要求，對高度專用的加工設(shè)備的設(shè)計(jì)和發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。這個(gè)行程中，進(jìn)氣門開啟，排氣門關(guān)閉，氣缸與化油器相通，活塞由上止點(diǎn)向下業(yè)點(diǎn)移動(dòng)，活塞上方容積增大，氣缸內(nèi)產(chǎn)生一定的真空度。它經(jīng)常與高溫高壓燃?xì)庀嘟佑|，因此承受很大的熱負(fù)荷和機(jī)械負(fù)荷。 裝配線的型式 總裝配線都需要有高架輸送和地面輸送兩種最基本的型式。設(shè)計(jì)的對象為東安 465 汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的缸蓋，其上一共有 10 個(gè)螺栓，對稱排列在缸蓋兩側(cè)，根據(jù)任務(wù)書上規(guī)定的 60秒每件的生產(chǎn)能力，本設(shè)計(jì)選擇分兩次安裝螺栓，即每次 5個(gè)的方案。 螺栓的裝配 使發(fā)動(dòng)機(jī)蓋和發(fā)動(dòng)機(jī)缸體的螺孔對正，放入墊片，擰緊螺桿，完成裝配。 10 汽車發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋連接螺栓自動(dòng)裝配裝置結(jié)構(gòu)見圖 所示 圖 連接螺栓自動(dòng)裝配裝置結(jié)構(gòu)圖 6 機(jī)械手 7. 機(jī)械手固定鋼板 2123697548 11 螺栓抓取與安裝裝置的設(shè)計(jì) 抓取裝置的設(shè)計(jì) 要抓取的螺栓為 GB/— 20xx— M10 80 的內(nèi)六角圓柱頭螺栓，如圖 所示 。這就是所謂的示教再現(xiàn)機(jī)器人。 機(jī)械手的種類，按驅(qū)動(dòng)方式可分為液壓式、氣動(dòng)式、電動(dòng)式、機(jī)械式機(jī)械手；按適用范圍可分為專用機(jī)械手和通用機(jī)械手兩種；按運(yùn)動(dòng)軌跡控制方式可分為點(diǎn)位控制和連續(xù)軌跡控制機(jī)械手等。 ③膜片式氣缸：用膜片代替活塞，只在一個(gè)方向輸出力，用彈簧復(fù)位。 圖 直線導(dǎo)軌 16 隨著現(xiàn)代制造 技術(shù)的不斷發(fā)展，使得傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了巨大的變化，數(shù)控技術(shù)、機(jī)電一體化和工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)中得到了更加廣泛的應(yīng)用?？蓪?shí)現(xiàn)機(jī)床的高速運(yùn)動(dòng)，提高機(jī)床的工作效率 20~30%。導(dǎo)軌承受能力隨