【正文】 的距離 。 保證保持器 B 片的順利安裝。再如東方紅 型拖拉機(jī)車架的鉚合屬熱鉚，應(yīng)選擇抗剪和 抗拉性能較高，且抗擠能力強(qiáng)的鉚釘，最好是或 號冷拔鋼，不能采用中碳鋼。最后將鉚釘孔上的定心沖銷打出，即可進(jìn)行鉚接。保持器的每一片 的厚度為 mm。因此 ,可用下面公式計算釘孔壁上一點(diǎn)的徑向位移。 （ 2） 鉚接鉚釘分布壓力集度的大小與鉚釘直徑大小關(guān)系不大 ,主要與鉚釘?shù)牟牧嫌嘘P(guān)。在提出自動化裝配過程問題之前工藝性的研究通常是單方面的 ， 如零件結(jié)構(gòu)工藝性只是適應(yīng)于其制造的不同方法 ,而與此有關(guān)的工藝性 成果往往歸結(jié)于簡化零件結(jié)構(gòu)。為使零件數(shù)量盡可能的少 ,可以將軸承自動裝配過程分解為兩個裝配過程 :對中合套和保持架的裝配。 定量評價通過上述分析可知 ,在軸承自動裝配線的設(shè)計過程中 ,須著重解決如下幾個南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 30 頁 共 54 頁 問題 : 1)鋼球的上料 ； 2)內(nèi)、外圈的檢測 ； 3)保持架的上料 ； 4 )合套后的軸承中鋼球的定位 ； 5 )保持架的聯(lián)接。綜合評價有 多種方法 ,本文采用平均調(diào)和的方法。 假如有落鉚現(xiàn)象 ，在此位置就不會觸到觸頭，系統(tǒng)會自動報警。凸輪轉(zhuǎn)過的角度為 27? 。根據(jù)機(jī)械手冊選用型號為 160 1 8YM? 的電動機(jī)，參數(shù)如下： 表 電動機(jī)參數(shù) 型號 功率 轉(zhuǎn)速 最大轉(zhuǎn)矩 160 1 8YM? 4KW 1720 .minr ? 112 7 2 0 . m i n 1 2 .v r r s???? 所以要達(dá)到要求必須要達(dá)到的減速比為 11121 2 . 480 .2 5 .v rsiv r s??? ? ? 根據(jù)機(jī)械手冊查得，選用減速比為 1 ? 的標(biāo)準(zhǔn)減速器 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 38 頁 共 54 頁 所以，要求齒輪傳動的傳動比為2 1 iii?? 所以選用齒數(shù)為 1 38z? 和 2 21z ? 的一對嚙合的齒輪。五金件 [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè) 出版社， [20] 成大先 .機(jī)械設(shè)計手冊單行本 連接與緊固 [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè) 出版社， [21] 成大先 .機(jī)械設(shè)計手冊單行本 機(jī)械傳動 [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè) 出版社， [22] 成大先 .機(jī)械設(shè)計手冊單行本 機(jī)械制圖 圖 抓手頭 3 抓手頭 4：為翻轉(zhuǎn)工作站傳送軸承，外部半圓行的設(shè)計能保證無傷害的傳送軸承，撥塊在抓頭是一邊，所以能保證鉚接好的軸承完全進(jìn)入到翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中。 這樣完成縱向運(yùn)動的控制。從而實(shí)現(xiàn) 傳送要求。 翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的要點(diǎn)是在軸承到達(dá)翻轉(zhuǎn)站后，由一個安裝在翻轉(zhuǎn)頭上的軸承夾限制了軸承沿南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 33 頁 共 54 頁 軌道的運(yùn)動，由軸承夾和安裝在軌道上的一個塑料頂頭 限制了軸承垂直于軌道方向的運(yùn)動。工藝性標(biāo)志值與自動化裝配方法直接相關(guān)。 3)從精度角度考察 ,要求零件的尺寸公差及表面幾何特征應(yīng)保證按完全互換的方法進(jìn)行裝配。開式深溝球軸承 由四個部分組成 :外圈、 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 29 頁 共 54 頁 內(nèi)圈、 鋼球和保持架。產(chǎn)品的某些改變可使其工藝性得到改善 ，便于有效地進(jìn)行自動化裝配。 由于板孔恢復(fù)原尺寸而使鉚釘發(fā)生的應(yīng)變?yōu)? 縱向 31 / 2 .4 6 1 0? ? ? ?? ? ? ? ? 橫向 3311 1 .2 3 1 02?? ???? ? ? ? ? 設(shè)由于板孔恢復(fù)原尺寸而使鉚釘發(fā)生的塑性應(yīng)變?yōu)?:縱向應(yīng)變 1??? ,則橫向應(yīng)變3112???? ???? 于是 ,由于板孔恢復(fù)尺寸而使鉚釘發(fā)生的彈性應(yīng)變?yōu)? 根據(jù)圖 3 所示應(yīng)力、應(yīng)變狀態(tài) ,由胡克定理 (鉚釘?shù)臋M向變形系數(shù)μ取 ) ,可得 : 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 27 頁 共 54 頁 由于板孔的壓縮 ,鉚釘由塑性回復(fù)過渡到發(fā)生彈性變形 ,有 : 13 s? ? ??? 由式聯(lián)立可以解得 : 1? 143MPa , 2? = 3? 72MPa。于是 ,鉚接壓力最大時 ,釘孔圓柱面上的分布壓力為 ： 21154 aP Mp??? 鉚接壓力最大時鉚釘?shù)膽?yīng)力、應(yīng)變分析 圖 中 ， 鉚機(jī)預(yù)置頭不動 ,由于在成形鉚窩頭壓下過程中 ， 剛開始成形鉚窩頭與鉚釘是圓周線接觸 ， 繼續(xù)壓縮則變?yōu)閳A環(huán)面接觸。 鉚接力的計算 《根據(jù)機(jī)械設(shè)計手冊》聯(lián)結(jié)與緊固篇 GB/T 8671986 查得 半圓頭鉚釘?shù)某叽鐧C(jī)構(gòu)如圖 所示 ： 圖 鉚釘尺寸 保持器的材料選用 sus304，即 0Cr18Ni9 其機(jī)械性能如下 304 的力學(xué)性能各個鋼廠的板料具體會有所不同但是按照標(biāo)準(zhǔn) GB/T20878和日本 Jis 標(biāo)準(zhǔn)，他們的值在下面的范圍之內(nèi) ： 屈服強(qiáng)度大于 205Mpa ； 抗拉強(qiáng)度大于 520MPa ； 延伸率大于 40% ； 硬度值 HV 小于 200； HRB 小于 90 ； HBW 小于 187 ； 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 22 頁 共 54 頁 熱膨脹系數(shù) ； 熱傳導(dǎo)度 ； 彈性模量 193 。鉚接必須保證鉚接件每個鉚釘孔很好地重合。一般桿徑在 10mm 以下進(jìn)行冷 鉚合。然后擋板關(guān)閉，托頭返回，而保持器是圓形的所以被擋板擋住，留在軌道上。 非工作狀態(tài)下滑塊 5 托住懸掛的所有保持器，滑塊 6 不與保持器接觸。便于下一環(huán)節(jié)的入保持器。 全自動 深溝球 軸承裝配機(jī) 結(jié)構(gòu) 設(shè)計 整體裝配圖 圖 全自動深溝球軸承裝配機(jī)整體裝配圖 2 裝配機(jī)構(gòu)及檢測 裝置的結(jié)構(gòu) 設(shè)計 入鋼珠機(jī)構(gòu)的設(shè)計 入鋼珠是指把規(guī)定數(shù)量的鋼珠注入內(nèi)外環(huán)之間，并使鋼珠能完整的在內(nèi)外環(huán)的溝徑中運(yùn)動。 2. 鋼珠必須等分。 ：軸承尺寸系列代號由軸承的寬（高）度系列代號和直徑系列 代號組成。 在實(shí)際生產(chǎn)中使用也最為廣泛，能承受徑向載荷、 雙向 軸向載荷 或他們組合成的合成負(fù)荷。所以，裝配作業(yè)的機(jī)械化、自動化被重視起來。 Detector set。解決了由于手工裝配帶來的諸如清潔度、裝配精度和銹蝕等許多問題。 作者簽名： 日 期： 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 iv 頁 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交 的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。在軸承工業(yè)的發(fā)展中 ， 制造技術(shù)的變革十分重要。外 環(huán) 內(nèi)表面上也有供鋼球或滾子滾動的溝槽，稱為內(nèi)溝或內(nèi)滾道。由于實(shí)際情況的需要，軸承的種類繁多 。由于內(nèi)外環(huán)都存在制造公差，所以為了達(dá)到足夠的精密度，使軸承具有合理的徑向游隙（ 所謂滾動軸承的游隙，是 將一個套圈固定，另一個沿徑向的最大活動量 ） ，所以要 根據(jù)內(nèi)外環(huán)的制造公差 進(jìn)行選配。同時入鋼珠完成以后必須對最后一個鋼珠施以壓力才能使其順利進(jìn)入軌道 ， 如圖 所示的鋼珠壓頭 利用氣壓缸提供動力 ，實(shí)現(xiàn)對鋼珠施加壓力 。 在 分鋼珠位置的軌道上也需要對軸承的夾緊裝置同分鋼珠時的夾緊裝置。但太遠(yuǎn)的距離不能將保持器 A 片準(zhǔn)確的安裝到想要的位置， 固要 有一個 升降裝置使分好鋼珠的軸承接近保持器。 保持器組合機(jī)構(gòu)的設(shè)計 保持器的組合是指在 A、 B 片保持器都安裝到軸承以后，使 A 片保持器的鉚釘與 B 片 的鉚釘孔相組合， 如圖 。鉚釘直徑按熱鉚要求應(yīng)比孔小 。鉚接時應(yīng)注意鉚釘?shù)目煽?。鉚接時 ,近似地把鉚釘成型過程看成是圓盤類零件的模鍛過程 。 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 25 頁 共 54 頁 圖 繼續(xù)壓縮變?yōu)閳A環(huán)面接觸 (1 )r pruvE?? 式中 , p 為作用在鉚釘孔圓柱面上的徑向分布壓力 , r 為鉚釘孔的半徑 , E 為板材料的彈性模量 , v 為板材料的橫向變形系數(shù)。但鉚釘對鉚接板緊固力的大小不但取決于鉚釘?shù)牟牧?,而且主要取決于鉚釘?shù)闹睆酱笮?。這種簡化可以降低零件制造成本 ,但實(shí)際上并不反映手工裝配的勞動量。在對中、合套過程中 ， 將鋼球 (不管其數(shù)量是多少 )視為一個裝配單元進(jìn)行處理 ， 這樣 ,該過程就可以看作由三個零件組成 。這些問題能否得到有效的解決 ， 是與組成軸承的各個零件的結(jié)構(gòu)工藝性直接相關(guān) ,因此 ,有必要作進(jìn)一步的定量分析 ， 確定按什么樣的標(biāo)志評價深溝球軸承現(xiàn)有的結(jié)構(gòu)工藝性 ,并給出相應(yīng)的解決辦法。 這時組成產(chǎn)品的第 j 個零件或裝配單元的工藝性指標(biāo) jT 要考慮所有標(biāo)志值系數(shù)及工藝性評價 ,即 : 此外 ,對零件來說標(biāo)志值總系數(shù) jQ 為 : 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 31 頁 共 54 頁 表 深溝球軸承的工藝性評價 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 32 頁 共 54 頁 式中 , m 為計算工藝性標(biāo)志的總數(shù) ,按這些工藝性標(biāo)志進(jìn)行評價。從而檢測出不合格品 。接著 內(nèi)為軸承傳送運(yùn)動，所以凸輪轉(zhuǎn)過的角度為 108? 。 由于軸承的傳送過程要求平穩(wěn)準(zhǔn)確，所以選用圓柱斜齒輪，大齒輪如圖所示： 圖 大齒輪零件圖 兩個嚙合齒輪的參數(shù)如下 表 所示： 表 傳動 齒輪參數(shù) 名稱 符號 大齒輪 小齒輪 螺旋角 ? 法面模數(shù) nm 5 5 法面壓力角 n? 20? 20? 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 39 頁 共 54 頁 齒數(shù) z 38 21 法面齒頂高 系數(shù) *anh 法面頂隙系數(shù) *nc 變位系數(shù) x 0 0 齒厚 B 32 30 齒頂高 ah 齒根高 fh 分度圓直徑 d 齒頂圓直徑 ad 齒根圓直徑 fd 基圓直徑 bd 各個抓手頭的介紹 抓手頭是安裝在軸承搬運(yùn)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。極限與配合 [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè) 出版社， 南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 42 頁 共 54 頁 謝 辭 本次畢業(yè)設(shè)計課題為 自動化深溝球軸承裝配機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計，是我根據(jù)對實(shí)體機(jī)械進(jìn)行觀察研究， 參閱 了各種文獻(xiàn)資料，同時在指導(dǎo) 老師 劉永霞 的精心指導(dǎo)下 共同努力 完成的。中間 有套在導(dǎo)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(hù)軸承裝配過程中安裝精度。 然后向外運(yùn)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(nèi)運(yùn)動 54? 。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(jī)經(jīng)過減速器減速，然后由一對嚙合的齒輪將運(yùn)動傳送到傳動軸上，傳動軸上的凸輪帶動撥桿實(shí)現(xiàn)軸承搬運(yùn)裝置在軌道上的橫向 和縱向運(yùn)動。并循環(huán)此運(yùn)動。在零件完全適合標(biāo)志的場合 ,評價為 ,而按該標(biāo)志完全不適宜自動化裝配的場合 ,評價為 0。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。 1)結(jié)構(gòu)含有零件的數(shù)量應(yīng)盡可能少。這些特征主要有以下幾個方面 ： 結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性及其構(gòu)造 ,零件的數(shù)量、結(jié)構(gòu)、在裝配單元中的配置 、 聯(lián)接特點(diǎn)及其精度。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(jié)構(gòu)來說 ,它們屬于內(nèi)力 ,故稱之為“裝配應(yīng)力”。 3? 為軸向應(yīng)力。可以認(rèn)為殘余載荷形成了 卡緊 力 。 對 d 超過 20mm? 者，取 ? 熱鉚應(yīng)加大 ，埋頭鉚頭的余量取 Zd? 本設(shè)計采用的是冷沖壓鉚接， 取 1d mm? ，所以 mm? 正確鉚接。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。當(dāng)運(yùn)送裝置將 B 片保持器運(yùn)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(dá)軌道上的軸承下面。滑塊共分為六塊， 按排列順序可以分為 6。 由于軸承的徑向游隙比較小，只有 — ，所以鋼珠在軌道內(nèi)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(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)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。搬運(yùn)裝置利用傳動凸輪進(jìn)南華大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 10 頁 共 54 頁 行橫向和縱向運(yùn)動的控制，能協(xié)調(diào)一致的完成軸承的傳送。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(shè)計要求?；敬柋硎据S承的基本類型、結(jié)構(gòu)和尺寸，是軸承代號的基礎(chǔ)；前置、后置代號是當(dāng)軸承的結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、公差、技術(shù)要求有改變時，在其基本代號左右添加的補(bǔ)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