【文章內容簡介】 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。便于下一環(huán)節(jié)的入保持器。 為此，必須保證分鋼珠的撥叉不能旋轉 ，所以設計了如圖 所示的方形的導向機構。 為保證分割鋼珠時軸承不能在軌道中移動仍然要在軌道下方 安裝一個可以上下運動的撥塊，使軸承在分割時固定，在分割完成時可以沿著軌道運動，由一個安裝在機械底座上的氣壓缸提供動力。 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。 分鋼珠測頭如圖 所示 。 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。 分鋼珠分割撥叉的鎖緊機構 如圖 所示 ，利用錐型結構進行自動鎖緊 。 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 。所以，入保持器分為入保持器 A 片和入保持器 B 片。 保持器 A、 B 片如圖 和圖 所示 ： A 片 B 片 圖 保持器 A、 B 片 入保持器 A 片 圖 入保持器 A 片裝置 為提高效率保持器都用心軸串聯(lián)起來，保持器 A 片的鉚釘會自動找正落在下面一片保持器 上的 鉚釘 的 反面與 鋼珠 囊袋之間 的空隙之間 。 由于分鋼珠機構已經南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 15 頁 共 54 頁 基本固定了鋼珠的位置。 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。同時，還要保證保持器要一片一片的安裝。所以設計了如圖所示的機構來保證。 滑塊控制軌道板 滑塊運動示意圖 滑塊 圖 分保持器裝置 利用氣壓缸提供動力，推動帶有圓弧形軌道的圓盤旋轉，從而帶動如圖 所示的滑塊在軌道中移動 。滑塊共分為六塊， 按排列順序可以分為 6。 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。在工作狀態(tài)下，滑塊 5 在圓盤旋轉時向外運動，使保持器落下 ，落到軌道中的軸承上 ；滑塊 6 在圓盤旋轉時向內運動，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。當最下面一片保持器落下后，圓盤 反 轉，使滑塊回到原來位置，此時滑塊 5 托住所有的保持器。 這樣，完成保持器 A 片的安裝。 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空間，所以保持器與內外環(huán)間有一定的距離 。但太遠的距離不能將保持器 A 片準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。 如圖 所示是托住分好鋼珠的軸承的拖頭，拖頭能正確的保持鋼珠的位置，使 A 片能準確的落到鋼珠上。拖頭下面利用安裝在機械底座上的氣壓缸提供動力。 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 16 頁 共 54 頁 A 片掛桿 縱向運動氣壓缸 橫向運動氣壓缸 B 片托頭 圖 A 片保持器托頭 圖 軸承夾控制氣壓缸 另外，為了更好的確定軌道中軸承的位置，軌道中仍然使用了軌道軸承夾。在拖頭將軸承托起前，必須要使軌道軸承夾脫離軸承。以此，在軌道后面安裝了一個氣壓缸，如上圖 所示，專門控制軌道軸承夾。 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。 入保持器 B 片 入保持器 B 片與入保持器 A 片基本相同，不同的是 B 片要從軌道中軸承的下面安裝，所以設計了如圖所示的保持器 B 片的傳送安裝裝置 首先 B 片落到如圖所 示的托頭上，然后橫向的氣壓缸提供沿軌道運動的動力，使 B 片運到軌道的正下方。接著縱向的氣壓缸將 B 片送到軌道上的軸承位置。 圖 保持器 B 片運送裝置 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 17 頁 共 54 頁 B 片擋板 擋板控制氣壓缸 軌道軸承夾 要保證 B 片能在軌道上而不落下來，要設計擋板 ，如圖 所示。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。然后擋板關閉，托頭返回，而保持器是圓形的所以被擋板擋住，留在軌道上。完成保持器 B 片的安裝。 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。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。 保證保持器 B 片的順利安裝。 保持器組合機構的設計 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 。所示 為下一步保持器的鉚接做準備。 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。 組合部分要做的就是要施加一定的壓力使兩片保持器組合到一起。 保持器 A 片上的鉚釘，有一定的錐度 。一方面在組合時更容易使鉚釘對準B 片保持器的鉚釘孔；另一方面，在鉚釘對準鉚釘孔后對兩片保持器施加壓力能使兩片保持器組合到一起，不至于很容易的脫落。 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。組合頭上安裝一個 氣動 振動器， 通過振動， 能使保持器 A、 B 片更好的進行組合安裝，另外設計一個緩沖彈簧能有效的防止由于氣壓缸的力太大對保持器或者鋼珠軌道的傷害 ，還能給振動提供空間。 圖 組合裝置 以及 組合振動頭 鉚接裝置的設計 鉚合工作原理 鉚合工藝要點鉚釘通常是將 兩片保持器 聯(lián)接在一起 ， 鉚合 可分冷鉚和熱鉚。冷鉚時鉚釘不加熱。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。一般桿徑在 10mm 以下進行冷 鉚合。其工藝要點如下：鉚釘?shù)倪x擇。應根據(jù)被鉚工件的工作選擇鉚釘。 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。再如東方紅 型拖拉機車架的鉚合屬熱鉚，應選擇抗剪和 抗拉性能較高，且抗擠能力強的鉚釘，最好是或 號冷拔鋼，不能采用中碳鋼。鉚釘直徑按熱鉚要求應比孔小 。 為使鉚接后鉚釘桿部金屬既能充分填滿鉚釘孔，形成的鉚釘頭豐滿又無過多飛邊，鉚釘?shù)拈L度一般只要鉚釘桿高出鉚接件長度也稱鉚接余量即可。如圖 所示，鉚釘桿的長度 等于零件總厚度加鉚釘頭余量 。對超過者，取熱鉚進應加大，埋頭鉚頭的余量取 。鉚合件的準備工作。鉚合件的準備主要指鉚釘孔的制備。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。在鉚合已有鉚釘孔的舊零件時，應檢查原鉚釘孔的磨損變形情況 ，孔有橢圓時，應進行鉸修，并換用 直徑加大的鉚釘。 圖 鉚釘尺寸的確定 鉚釘長度 L 等于零件總長度 S 加鉚釘頭余量 Z。鉚釘頭余量 Z 可以按一下經驗公式確定： ? 。 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。鉚接必須保證鉚接件每個鉚釘孔很好地重合。例如車架鉚接時， 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 20 頁 共 54 頁 必須用“ 定心沖銷”對鉚接件的鉚釘孔進行定心沖孔，使鉚釘孔重合，并提高 孔的光潔度和強度。托架與大梁連接時，先用定心沖銷裝入對角兩鉚釘孔和 定位銷 中，然后用定心沖銷沖擠其余四個鉚釘孔，使兩鉚接件孔同心。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。最后將鉚釘孔上的定心沖銷打出，即可進行鉚接。鉚接時應注意鉚釘?shù)目煽?。鉚釘加熱時鉚釘桿應加熱至白熱， 而鉚釘頭加熱至紅熱時即可，然后用手錘先將鉚釘桿鐓粗， 再用鐓頭器鐓出鉚釘頭。 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 。 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 21 頁 共 54 頁 鉚壓成形采用的是鉚接工藝 ，鉚頭 (下 模 )在軸承組件上鉚壓時， 鉚釘 受到來自 上 部的壓 力 產生塑性變形，直至 內外環(huán) 牢固地連在一起。在成形過程中，輪轂變形分為三個階段 :第一階段，鉚頭下降，與輪轂軸接觸，變形開始。第二階段，變形進一步擴展，輪轂軸沿徑向擴展，與內圈倒角接觸。最后是第三階段，鉚接過程完成。在第一階段，幾乎所有的鉚頭壓 力 都用于輪轂軸的最初成形，內圈載荷很小且恒定。進入第二階段，鉚頭壓 力 傳遞到內圈，內圈載荷迅速增大。在第三階段，由于鉚頭壓 力 使內圈載荷逐漸增大直至飽和 ，鉚壓結束后，甚至鉚頭已抬起，內圈載荷仍未消除，仍保留某些載荷?？梢哉J為殘余載荷形成了 卡緊 力 。 鉚接力的計算 《根據(jù)機械設計手冊》聯(lián)結與緊固篇 GB/T 8671986 查得 半圓頭鉚釘?shù)某叽鐧C構如圖 所示 ： 圖 鉚釘尺寸 保持器的材料選用 sus304，即 0Cr18Ni9 其機械性能如下 304 的力學性能各個鋼廠的板料具體會有所不同但是按照標準 GB/T20878和日本 Jis 標準，他們的值在下面的范圍之內 ： 屈服強度大于 205Mpa ； 抗拉強度大于 520MPa ； 延伸率大于 40% ； 硬度值 HV 小于 200； HRB 小于 90 ； HBW 小于 187 ； 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 22 頁 共 54 頁 熱膨脹系數(shù) ； 熱傳導度 ； 彈性模量 193 。 鉚接成形力的計算 鉚釘直徑 1mmd? ,釘孔直徑為 ?孔 ,采用精裝配 ,冷鉚。鉚釘材 料 的 屈 服 極 限 s? = 205MPa 。 根 據(jù) 鉚 釘 直 徑 1mmd? , 可算出 mm? , mm? 。保持器的每一片 的厚度為 mm。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 。 圖 鉚釘受鉚接壓力最大時狀態(tài)及 鉚釘中一點的應力、應變狀態(tài) 2 鉚釘 所以， 鍛造 力為 ： 1 . 5 1 . 5 1 1 2 42 1 2S b db b dP F F Nh h h? ??? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ???? ? ? ??? 式中 : s? —— 為屈服應力 ， MPa 。 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 。 dF —— 為鍛件本體投影面積 (釘孔面積 ) ， 2mm 。 d —— 為鍛件直徑 (鉚釘直徑 ) ， mm 。 南華大學機械工程學院畢業(yè)設計 （論文） 第 23 頁