【導(dǎo)讀】件進(jìn)行強(qiáng)度校核；周進(jìn)行中期答辯；翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)主要是實(shí)現(xiàn)改變儀表臺(tái)水。接油機(jī)構(gòu)是輔助儀表臺(tái)裝配過(guò)程而設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)。配臺(tái)的主要零部件進(jìn)行分析并說(shuō)明。

　　

【正文】 ??，3 4(1 )32z DW ? ???其中： dD?? （ 412） 3m a x 441 0 5 2 9 0 1 0 3 2 2 8 . 2 7 9( 0 . 0 8 ) ( 1 )zM MPaW? ???? ? ?? ? ?? ? ? 所需校核軸的材料為 45 鋼，由機(jī)械手冊(cè)查的其屈服強(qiáng)度為 355MPa，安全系數(shù)取，由計(jì)算公式 355[ ] 2 2 11 .6s MPaS?? ? ? ? 可知： max []??? 由以上結(jié)果可以看出精密鋼管的 上端與轉(zhuǎn)軸軸承連接處的強(qiáng)度滿足要求。 精密鋼管校核二 對(duì)整個(gè)精密鋼管的模型進(jìn)行簡(jiǎn)化如圖 427 所示： 圖 427 模型簡(jiǎn)化圖示（ 2） 對(duì)懸臂梁進(jìn)行力的簡(jiǎn)化，如下圖 428 所示： 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 圖 428 鋼管受力分析圖示 由力學(xué)計(jì)算公式可得： 0cM ?? ， 0CGMM?? （ 413） 得出： CGMM?? ，負(fù)號(hào)表示 C處的彎矩的方向和重力產(chǎn)生的彎矩的方向相反。 0XF ?? ， 1FG? ； 0YF ?? ， 2 0F? 由材料力學(xué)的計(jì)算公式： MW?? （ 414） 由于要校核的梁的截面為圓環(huán)形，所以： 4 4(1 )64z DI ? ???，3 4(1 )32z DW ? ???其中： dD?? 3m a x 441 0 5 4 0 0 1 0 3 2 3 8 . 0 9( 0 . 0 8 ) ( 1 0 . 9 2 5 )zM MPaW? ??? ? ?? ? ?? ? ? 由于精密鋼管的底部采用的是焊接，將精密鋼管焊接到底座上，由焊接標(biāo)準(zhǔn)可知，焊縫的強(qiáng)度不得小于母材的強(qiáng)度，且焊縫的強(qiáng)度由焊接工藝保證，且焊接的母材的許用應(yīng)力為 221MPa， [ ] 221MPa? ?焊 縫 ，所以精密鋼管的強(qiáng)度符合要求，焊縫的強(qiáng)度也符合要求。 由于精密鋼管在豎直平面的受上端物體的擠壓作用，由材料力學(xué)的擠壓公式： FA?? （ 415） 其中： F 為 鋼管 受的總壓力大小 ， A為 鋼管 受壓力的大小面積； 2 2 2 2400 4 ( 8 ) 4 ( 74 )FG MPaA D d? ??? ? ? ?? ? ? ? 因?yàn)椋? [ ] 221MPa???? 所以精密鋼管的強(qiáng)度滿足要求。 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 裝配臺(tái)限位機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 在 裝配臺(tái)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中，已經(jīng)對(duì)翻轉(zhuǎn)限位塊和擋塊裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)說(shuō)明。然而在儀表臺(tái)裝配臺(tái)在旋轉(zhuǎn)過(guò) 程中，要實(shí)現(xiàn)對(duì)其的控制，必須設(shè)計(jì)一個(gè)限位裝置。本章節(jié)主要介紹一種下拉腳踏機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)。 下拉腳踏機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 對(duì)儀表臺(tái)裝配臺(tái)實(shí)現(xiàn)旋轉(zhuǎn)控制，需要在裝配臺(tái)旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一個(gè)限位裝置。初步確定限位裝置確定為分度盤(pán)和限位銷(xiāo)。 分度盤(pán)的尺寸大小應(yīng)滿足比支撐鋼管外徑大，且當(dāng)實(shí)現(xiàn)定位的限位銷(xiāo)須與分度盤(pán)的孔同心，設(shè)計(jì)的分度盤(pán)尺寸如圖 429所示： 圖 429 分度盤(pán)草圖尺寸 (厚度初取 10mm， 45鋼 ) 分度盤(pán)的中心圓外徑設(shè)計(jì)為 36mm，轉(zhuǎn)軸的中部外徑 d2=36mm，長(zhǎng)度 L2=32mm。分度盤(pán)中心圓孔與轉(zhuǎn)軸中部階 段軸屬于間隙配合。為了使分度盤(pán)與轉(zhuǎn)軸固定在一起，兩者采用焊接連接。下面是分度盤(pán)安裝在轉(zhuǎn)軸上的圖 430所示： 圖 430 分度盤(pán)轉(zhuǎn)軸裝配三維圖 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 28 限位銷(xiāo)的設(shè)計(jì)是根據(jù)分度盤(pán)上的孔徑大小決定。初步取分度盤(pán)上的孔徑大小為14mm，因此設(shè)計(jì)的限位銷(xiāo)的直徑大小需與分度盤(pán)上孔徑大小基本保持一致，因此初取限位銷(xiāo)直徑為 14mm。 在總體方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮到限位機(jī)構(gòu)的自鎖功能。為了實(shí)現(xiàn)限位銷(xiāo)的自鎖功能，因此需要設(shè)計(jì)彈簧裝置，通過(guò)一根拉桿，對(duì)拉桿施加力的作用，由于彈簧的伸縮功能，從而實(shí)現(xiàn)限位裝置的自鎖。 根據(jù)限位銷(xiāo)的軸徑為 14mm，選擇型號(hào)為 GB/ 18 65 的圓柱壓縮彈簧。 根據(jù)圓柱壓縮彈簧的尺寸的確定彈簧管以及插銷(xiāo)蓋的大小尺寸確定。為了使限位銷(xiāo)能夠自鎖，還需在限位銷(xiāo)弄一個(gè)階梯軸?？紤]到拉桿需要接頭，本次論文的拉桿接頭采用的是外購(gòu)件，參考拉桿接頭需在限位銷(xiāo)上打孔。詳細(xì)草圖設(shè)計(jì)如圖 43 43433： 圖 431 限位銷(xiāo)草圖尺寸（ 45 鋼） 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 29 圖 432 定位插銷(xiāo) 彈簧管草圖設(shè)計(jì) 圖 433 插銷(xiāo)蓋草圖設(shè)計(jì) 插銷(xiāo)蓋和定位 插銷(xiāo)是根據(jù)圓柱壓縮彈簧以及限位銷(xiāo)的尺寸形狀而設(shè)計(jì)的。兩者屬于間隙配合 ,兩者材料都是 45鋼。 考慮到鋼管的長(zhǎng)度以及彈簧管的尺寸大小，拉桿選型取為 GB/T9531988 等長(zhǎng)雙頭螺柱 C 級(jí) M12 550。彈簧管實(shí)行自鎖行為時(shí)，需要安裝兩個(gè)支架，并與彈簧管焊接在一起，起到固定的作用。 為使工人在進(jìn)行儀表臺(tái)裝配過(guò)程中，提高生產(chǎn)效率，設(shè)計(jì)一個(gè)腳踏板來(lái)代替手拉拉桿，顯得更加地有效率，也能讓工人更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)儀表臺(tái)裝配臺(tái)的控制。根據(jù)拉桿接頭尺寸的確定，腳踏板的尺寸也隨之確定。腳踏座是腳踏板設(shè)計(jì)之后確定的。下面為詳細(xì)下拉腳踏機(jī) 構(gòu)的設(shè)計(jì)草圖： 圖 434 腳踏草圖 圖 435 腳踏設(shè)計(jì)草圖尺寸 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 30 圖 436 限位銷(xiāo)組件外觀 圖 437 限位銷(xiāo)組件內(nèi)部細(xì)節(jié) 圖 438腳踏組件外觀 圖 439限位銷(xiāo)限位圖示 裝配臺(tái)接油機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 根據(jù)總體方案的設(shè)計(jì)，裝配臺(tái)的接油應(yīng)該設(shè)計(jì)為兩個(gè)部分，分別是接油盤(pán)和接油箱。根據(jù) 章節(jié)對(duì)儀表 臺(tái)裝配平臺(tái)底板的設(shè)計(jì)，基本確定了接油盤(pán)的大小尺寸。接油盤(pán)和裝配底板依靠?jī)烧咦笥业穆菁y孔通過(guò)螺栓相互連接。設(shè)計(jì)的接油盤(pán)草圖設(shè)計(jì)如圖 4 44 442： 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 31 圖 440 接油盤(pán)草圖設(shè)計(jì)（主視） 圖 441 接油盤(pán)草圖設(shè)計(jì)（左視） 圖 442 接油箱三維圖像 接油箱的尺寸設(shè)計(jì)的大小是按照接油盤(pán)大小尺寸來(lái)設(shè)計(jì)的。接油箱與接油盤(pán)的連接，主要是依靠接油盤(pán)后部對(duì)稱(chēng)的兩個(gè) M4 螺紋孔。下面為接油箱的設(shè)計(jì)草圖 44江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 44 445： 圖 443 接油箱（主視） 圖 444 接油箱（左視 ） 圖 445 接油箱三維圖 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 裝配臺(tái)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 底部框架的設(shè)計(jì) 關(guān)于儀表臺(tái)裝配臺(tái)的設(shè)計(jì)只剩下底座的設(shè)計(jì)，在總方案設(shè)計(jì)過(guò)程中，最初提出設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)框架的基本厚度為 5mm。設(shè)計(jì)底部框架初取基本尺寸為 867mm(長(zhǎng) ) 600mm（寬） 200mm（高）：底部框架底板需安有便于安裝腳輪的墊板。同時(shí)須在底部框架上打螺紋孔，有利于后續(xù)零件的固定。下面為裝配臺(tái)底部框的設(shè)計(jì)圖示 446： 圖 446 底部框架三維圖示 底部框架 設(shè)計(jì)成這個(gè)外型，是有其目的性的。框架頂部設(shè)計(jì)成這個(gè)高度，是為了便于工人踩在上面，觀察儀表臺(tái)裝配臺(tái)裝配零件的狀況。底部設(shè)計(jì)有 4 個(gè)螺紋孔，是為了便于拆裝儀表臺(tái)裝配臺(tái)方便。 腳輪的選型及計(jì)算 隨著底部框架的確定，儀表臺(tái)裝配臺(tái)的整體結(jié)構(gòu)可基本確定。如圖 447所示： 圖 447 儀表臺(tái)總裝配（除腳輪） 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 需要實(shí)現(xiàn)儀表臺(tái)裝配臺(tái)移動(dòng)的功能，在底部框架上安裝腳輪比較容易。本次腳輪的選擇，使用了 solidworks 軟件質(zhì)量屬性分析 分析結(jié)果如下所示： 軟件分析如下 ： 車(chē)用儀表臺(tái)安裝臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 的質(zhì)量屬性 質(zhì)量 = 千克 體積 = 立方毫米 表面積 = 平方毫米 重心 : ( 毫米 ) X = Y = Z = 通過(guò)分析可知： 裝配臺(tái)總質(zhì)量估計(jì)：可知總裝配質(zhì)量 M≥ 101Kg(考慮后續(xù)使用須在儀表臺(tái)焊接安裝零件）。 查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》（第 5 版）表 9144，選擇工業(yè)腳輪 GB/T146881993A級(jí) :D=125mm ， L=25mm ， H=150mm 。 查 得 max 500WN? ；附圖 448 ： 圖 448 工業(yè)腳輪 取 g=，得： MW? 101= 平均分配到每個(gè)腳輪的載荷應(yīng)為： averageW =247。 3≈ 330N≤ 500N（考慮儀表臺(tái)支架裝配過(guò)程中整體江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 受力不均勻，至少要保證三個(gè)腳輪同時(shí)受 力，才能保證裝配臺(tái)在裝配過(guò)程中的穩(wěn)定性）。滿足儀表臺(tái)裝配臺(tái)的承載，故可使用該型號(hào)腳輪。 總體裝配結(jié)構(gòu) 組裝前嚴(yán)格檢查并清除零件加工時(shí)殘留的銳角、毛刺和異物。保證密封件裝入時(shí)不被擦傷。零件在裝配前必須清理和清洗干凈，不得有毛刺、飛邊、氧化皮、銹蝕、切屑、油污、著色劑和灰塵等。裝配過(guò)程中零件不允許磕、碰、劃傷和銹蝕。螺釘、螺栓和螺母緊固時(shí)，嚴(yán)禁打擊或使用不合適的旋具和扳手。緊固后螺釘槽、螺母和螺釘、螺栓頭部不得損壞。同一零件用多件螺釘（螺栓）緊固時(shí)，各螺釘（螺栓）需交叉、對(duì)稱(chēng)、逐步、均勻擰緊 [8]。 圖 449 裝配組件三維圖 1翻轉(zhuǎn)臺(tái)面； 2底板； 3鏈條吊鏈； 4短環(huán)鏈； 5工件定位銷(xiāo)； 6軸承座； 7插銷(xiāo)組件； 8拉桿接頭； 9拉桿； 10腳踏； 11鋼管； 12接油盤(pán)； 13接油箱； 14翻轉(zhuǎn)限位塊； 15定位插排； 16托架； 17下部固定板； 18底部框架； 19腳輪； 20擋塊組件。 (注：部分零件在內(nèi)部，在圖上未標(biāo)出 ) 1 3 4 5 6 7 8 9 11 13 12 14 10 2 15 16 17 18 19 20 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 裝配 臺(tái)的重心位置分析與計(jì)算 本次設(shè)計(jì)計(jì)算的儀表臺(tái)支架裝配的重心分析計(jì)算主要由 solidworks 軟件完成，對(duì)儀表臺(tái)支架以及承載支架的翻轉(zhuǎn)臺(tái)面的所有零件進(jìn)行質(zhì)量屬性分析： 詳細(xì)如圖 450： 圖 450 裝配臺(tái)重心分析圖示 計(jì)算過(guò)程過(guò)程，如下： 所選零部件的質(zhì)量屬性為： 質(zhì)量 = 千克，體積 = 立方毫米 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 表面積 = 平方毫米 重心 : ( 毫米 ) X = ， Y = ， Z = 由上述分析， 可知： 重心位置坐標(biāo)為 (， ， )，根據(jù)裝配體的右視圖，可知，其重心處于翻轉(zhuǎn)裝配臺(tái)底板外側(cè)，因此，裝配臺(tái)翻轉(zhuǎn)限位塊極限位置（ 30176。），翻轉(zhuǎn)臺(tái)面不會(huì)翻倒于裝配臺(tái)底板上表面。圖中黑白圓圈為儀表臺(tái)裝配臺(tái)的質(zhì)心位置，位置處于鋼管上，即屬于裝配臺(tái)上，因此儀表臺(tái)在裝配臺(tái)翻轉(zhuǎn)過(guò)程中不會(huì)翻倒。 儀表臺(tái)支架裝配過(guò)程的運(yùn)動(dòng)和位置分析 車(chē)用儀表臺(tái)裝配臺(tái)的工作過(guò)程主要包括支架安裝和操作兩步工序。 儀表臺(tái)支架安裝過(guò)程 支架安裝過(guò)程是裝配過(guò)程的第一步。翻轉(zhuǎn)臺(tái)面與底板放置于 同一平面，這是初始條件?？紤]到儀表臺(tái)支架的質(zhì)量只有 21Kg，可以選擇人工或者使用吊具將其放置于翻轉(zhuǎn)臺(tái)面。將儀表臺(tái)支架的底部平放于放置平面的上平面。翻轉(zhuǎn)臺(tái)面的左端設(shè)計(jì)了一個(gè)尾槽，需與支架的后部重合，這樣才能做到精確定位。支架底部有兩個(gè)小孔，翻轉(zhuǎn)臺(tái)面與之對(duì)應(yīng)，同樣也設(shè)計(jì)兩個(gè)限位孔。翻轉(zhuǎn)臺(tái)面上安裝了兩個(gè)限位裝置，是由短環(huán)吊鏈、短環(huán)鏈、工件定位銷(xiāo)三部分組成。工件定位銷(xiāo)插入限位孔和儀表臺(tái)支架底板的孔內(nèi)。此時(shí)，支架的安裝過(guò)程也就完成了。安裝流程如圖 451： 翻轉(zhuǎn)臺(tái)面置于水平面 → 人工或吊具放置翻轉(zhuǎn)臺(tái)面上 → 江蘇科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 支架后部與尾槽相靠 → 工件定位銷(xiāo)插入限位孔 圖 451 儀表臺(tái)安裝流程圖示 儀表臺(tái)支架操作過(guò)程 由于車(chē)用儀表臺(tái)的質(zhì)量只有 21Kg，儀表臺(tái)的翻轉(zhuǎn)過(guò)程可以通過(guò)工人師傅手動(dòng)完成。工人通過(guò)儀表臺(tái)支架上的支撐軸將支架臺(tái)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。翻轉(zhuǎn)臺(tái)面上裝有兩個(gè)翻轉(zhuǎn)限位塊。裝配