【導(dǎo)讀】汽車(chē)是當(dāng)今人類(lèi)使用最廣泛的交通工具。汽車(chē)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(chē)的自動(dòng)化生產(chǎn)水平。因此對(duì)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)裝配生產(chǎn)線(xiàn)的研。究，對(duì)提高生產(chǎn)線(xiàn)水準(zhǔn)具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。在對(duì)進(jìn)氣口清洗裝置的設(shè)計(jì)中，進(jìn)行高壓空氣清洗時(shí)，會(huì)給氣缸蓋向上的力，所以要做好固定工作。出一套完整、完善的清洗裝置是十分必要的。進(jìn)行了理論分析和設(shè)計(jì)計(jì)算。完成了該裝置總體結(jié)構(gòu)及凸輪機(jī)構(gòu)、電機(jī)、帶傳動(dòng)、自1886年誕生以來(lái)，經(jīng)歷115年進(jìn)入21社會(huì)。汽車(chē)工業(yè)和汽車(chē)技術(shù)得以發(fā)展，離不開(kāi)各國(guó)人民發(fā)揮各自的智慧。和才能，是世界人民共同努力的結(jié)果。經(jīng)過(guò)不斷試驗(yàn)而制成的綜合產(chǎn)物。據(jù)專(zhuān)家估計(jì),世界汽車(chē)的銷(xiāo)售量在南朝鮮和東歐銷(xiāo)售量猛增的影響下預(yù)計(jì)。在2020年將增50％。據(jù)世界汽車(chē)時(shí)常戰(zhàn)略考察組調(diào)查,到2020,世界汽車(chē)銷(xiāo)售。收入中，汽車(chē)工業(yè)占較大比重。②汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展必然會(huì)推動(dòng)許多相關(guān)工業(yè)部門(mén)。汽車(chē)工業(yè)是綜合性的組裝工業(yè)，一輛汽車(chē)由千萬(wàn)種零、部件組成,每一個(gè)

　　

【正文】 24 ? ? 00 / PKPbb zdss ? () 由公式 ()取： sb = mm25 8）作用在軸上的力 : v PF dQ 1000? () 由公式 ()得： Nv PF dQ 7 8 75 2 9 3 0 0 01 0 0 0 ???? 氣缸選擇 本清洗裝置設(shè)計(jì)中的氣缸主要是指頂部氣缸及進(jìn)氣口端氣缸，其作用是完成要求的運(yùn)動(dòng)行程。這里的氣缸選用標(biāo)準(zhǔn)氣缸。 頂部氣缸的選擇 依據(jù)計(jì)算：氣門(mén)清洗機(jī)構(gòu)連同電動(dòng)機(jī)自重約為 800N，由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取QGB63? 150 后法蘭型雙作用氣缸，氣缸的基本尺寸如下： D 63mm0? D =20mm P = 式中： D0 —— 缸徑 D —— 活塞桿直徑 P —— 氣缸工作壓力 進(jìn)氣口端的氣缸的選擇 Fr= p?4 D??? 2 /4 () 依據(jù)公式 ()得： Fpu Fr= p?4 D??? 2 /4= 式中： Fpu —— 輸出推力 Fr—— 壓緊力 P —— 進(jìn)氣口壓力 D —— 進(jìn)口直徑 由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)選取氣缸類(lèi)型為： QGB50? 300前法蘭型 雙作用氣缸 缸徑的基本尺寸如下： 25 缸徑： D0 =50mm 活塞桿直徑： D1 =20mm 工作壓力： P1 = QGB 系列氣缸如圖 圖 QGB 系列氣缸 缸蓋的固定 在對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋進(jìn)行清洗時(shí)，由于兩邊的進(jìn)出氣口清洗裝置和發(fā)動(dòng)機(jī)有一定的角度，所以會(huì)給缸蓋向上的 力，而容易使缸蓋產(chǎn)生錯(cuò)位， 通過(guò) 力 的 分析，所以要對(duì)缸蓋進(jìn)行固定。 構(gòu)思方案如下： 方案 1，采用兩端夾緊進(jìn)行固定 方案 2，采用頂端方板固定，方板上端和氣缸連接 方案對(duì)比：方案 1，兩端夾緊，而缸蓋受力向上，這樣就需要比較大的夾緊力，容易使缸蓋夾出劃痕（大部分缸蓋是由鋁做成的），而且兩端還需要多設(shè)計(jì)和支架連在一起的結(jié)構(gòu)；而方案 2是方板在發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋上端固定，可以直接抵消向上的力，而且在前面的設(shè)計(jì)中，上端有氣缸及其它機(jī)構(gòu)，這樣就可以直接把方板設(shè)計(jì)到和上端的機(jī)構(gòu)上，會(huì)使結(jié)構(gòu)更加緊湊。 26 經(jīng)過(guò)對(duì)比與研究，本設(shè)計(jì)選用方案 2。 進(jìn)氣口清洗機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 工件進(jìn)氣口清洗機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 如圖 ，根據(jù)進(jìn)氣口的形狀，進(jìn)行進(jìn)氣口裝 置的設(shè)計(jì)。 圖 發(fā)動(dòng)機(jī)缸蓋進(jìn)氣口端示意圖 清洗裝置見(jiàn)圖 。 圖 清洗裝置 清洗裝置上的進(jìn)氣口密封圈設(shè)計(jì) 要進(jìn)行密封件的設(shè)計(jì)，首先就要明確密封件設(shè)計(jì)的基本要求，即要做到，密封性能可靠 ，耐磨性好，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)緊湊，系統(tǒng)簡(jiǎn)單，制造維修方便，便 27 于裝卸，互換性好，成本低廉，易實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化。 在該機(jī)構(gòu)中，密封部位的結(jié)合面相對(duì)靜止 ，屬于靜密封，考慮到氣密性檢測(cè)裝置對(duì)氣密性要求很高，故選擇接觸式密封。又因墊片在常溫下工作，工作壓力較高，又要有一定的耐久性，根據(jù)工作要求，故采取墊圈密封，材料選合成纖維橡膠。 圖中打剖面線(xiàn)的地方就是密封圈。進(jìn)氣口清洗機(jī)構(gòu)和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口的接合處的形狀應(yīng)該與進(jìn)氣口端的形狀相符合。設(shè)計(jì)進(jìn)氣口清洗機(jī)構(gòu)的端口的尺寸應(yīng)按照?qǐng)D 中的孔的形狀來(lái)設(shè)計(jì)。密封圈設(shè)計(jì)見(jiàn)圖 。 向 圖 密封圈示意圖 本章小結(jié) 本章根據(jù)所學(xué)內(nèi)容 進(jìn)行總體設(shè)計(jì)方 案，對(duì) 選用 凸輪、進(jìn)氣口清洗裝置進(jìn)行了設(shè)計(jì)，選用了 裝置需要的 電動(dòng)機(jī) 驅(qū)動(dòng)和氣缸傳遞 ， 對(duì)缸蓋的固定及進(jìn)氣口的密封進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，并根據(jù)公式對(duì)凸輪的強(qiáng)度校核及算出許用應(yīng)力、電動(dòng)機(jī)功率，以及帶傳動(dòng)計(jì)算。 28 第 4 章 進(jìn) 排 氣門(mén)清洗裝置總體裝配圖 裝配工藝規(guī)程及原則 裝配工 藝規(guī)程是規(guī)定產(chǎn)品或 部件裝配 工藝規(guī)程和操作方法等的工藝文件 ,是制訂裝配計(jì)劃和技術(shù)準(zhǔn)備 ,指導(dǎo)裝配工作和處理裝配工作問(wèn)題的重要依據(jù)。它對(duì)保證裝配質(zhì)量 ,提高裝配生產(chǎn)效率 ,降低成本和減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度等都有積極的作用。 制定裝配工藝規(guī)程的原則 ： 1．保證產(chǎn)品質(zhì)量；延長(zhǎng)產(chǎn)品的使用壽命 2．合理安排裝配順序和 工序 ，盡量減少手工勞動(dòng)量，滿(mǎn)足 裝配周期的要求；提高裝配效率。 3．盡量減少裝配占地面積，提高單位面積的生產(chǎn)率。 4．盡量降低裝配成本。裝起來(lái)，并經(jīng)過(guò)調(diào)試、檢驗(yàn)使之成為合格產(chǎn)品的過(guò)程 進(jìn)排氣門(mén)清洗裝置總體裝配圖 由于進(jìn)、出氣門(mén)清洗的工藝原理和流程幾乎相同，區(qū)別只是進(jìn)、出氣口的形狀不同。所以把進(jìn)氣門(mén)清洗工序和出氣門(mén)清洗工序放在一起，這樣既節(jié)省空間，又具有很好的經(jīng)濟(jì)性。簡(jiǎn)圖如下圖 ，總體裝配圖見(jiàn) CAD 圖紙。 主要部件圖裝配圖 頂開(kāi)進(jìn)氣門(mén)機(jī)構(gòu)裝配圖 依照設(shè)計(jì)思路，通過(guò)凸輪機(jī)構(gòu)頂開(kāi)進(jìn)氣門(mén)?？傮w裝配與工件 及生產(chǎn)線(xiàn) 相 照應(yīng)，達(dá)到工作要求，頂開(kāi)進(jìn)氣門(mén)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 ，總體裝配圖見(jiàn) CAD 圖紙。 驅(qū)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)裝配圖 根據(jù) 設(shè)計(jì)思路選擇 YCPJ 三相異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，帶傳動(dòng)傳動(dòng)，凸輪機(jī)構(gòu)布置須合理，工作時(shí)與工件接觸良好合理，缸蓋的固定同時(shí)安裝在這一機(jī)構(gòu)上，簡(jiǎn)圖見(jiàn)圖 ，總裝配圖見(jiàn) CAD 圖紙。 本章小結(jié) 本章通過(guò)對(duì)裝配工藝規(guī)程的定義及原則介紹基礎(chǔ)上 ， 對(duì)本課題設(shè)計(jì)總體裝配圖進(jìn)行裝配 。完善設(shè)計(jì)的同時(shí)又做到節(jié)省空間及經(jīng)濟(jì)性，即對(duì)同時(shí)清洗排氣門(mén)。又將關(guān)鍵部件裝配圖簡(jiǎn)單描述，并 用簡(jiǎn)圖簡(jiǎn)單描述。 29 圖 進(jìn)氣門(mén)清洗裝置 總裝圖 圖 頂開(kāi)進(jìn)氣門(mén)機(jī)構(gòu) 30 圖 驅(qū)動(dòng)凸輪機(jī)構(gòu)裝置 31 結(jié) 論 本文較詳細(xì)的闡述了汽車(chē)、發(fā)動(dòng)機(jī)的現(xiàn)狀以及發(fā)展，著重闡述了發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)中的缸蓋清洗裝置的設(shè)計(jì)過(guò)程。國(guó)內(nèi)的大部分汽車(chē)生產(chǎn)線(xiàn) ,進(jìn)出氣口的清洗工序多數(shù)由人工來(lái)完成 ,而國(guó)外大部分采用自動(dòng)裝置。原因其實(shí)不光是發(fā)展程度存在差異的問(wèn)題，還和國(guó)內(nèi)，國(guó)外的實(shí)際情況有關(guān)，因?yàn)橹袊?guó)人口眾多，勞動(dòng)力相對(duì)過(guò)剩，人工費(fèi)也不是很高 ,所以從經(jīng)濟(jì)性來(lái)說(shuō) ,用人工比較經(jīng)濟(jì)；而國(guó)外正好相反 ,勞動(dòng)力 比較昂貴 ,所以大部分的工作都要設(shè)計(jì)成自動(dòng)化的裝置。但隨著中國(guó)加入WTO 后 ,中國(guó)和國(guó)外的交流越來(lái)越多，很多技術(shù)和國(guó)外的差距正在逐步減小 ,相信發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)也會(huì)越來(lái)越向全自動(dòng)化的發(fā)向發(fā)展。本文的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣口清洗裝置就是自動(dòng)化水平較高的裝置 ,將來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)的發(fā)展趨勢(shì)也必將朝著自動(dòng)化的方向發(fā)展。本文完成了發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線(xiàn)進(jìn)氣門(mén)清洗裝置的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)凸輪機(jī)構(gòu) ,電動(dòng)機(jī)的選擇，帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì) ,汽缸的確定，缸蓋的固定等方面進(jìn)行了理論分析和設(shè)計(jì)計(jì)算。 對(duì)于完善發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)必將提供一些比較有價(jià)值的參考。本課題設(shè)計(jì)裝置， 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，實(shí)施可行。 32 參考文獻(xiàn) ［ 1］陳家瑞 ．汽車(chē)構(gòu)造 [M]．第三版．北京：人民交通出版社， 1995 ［ 2］楊玉如 ．發(fā)動(dòng)機(jī)與汽車(chē)?yán)碚?[M]．北京：人民交通出版社， 1998 ［ 3］機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè)編寫(xiě)組 ．機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) [M]．機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 ［ 4］濮良貴，紀(jì)名剛 ．機(jī)械設(shè)計(jì) [M]．第六版．西北工業(yè)大學(xué)機(jī)械原理及機(jī) 械零件教研室， 2020 ［ 5］吳宗澤 ．機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè) [M]．化學(xué)工業(yè)出版社， 1999 ［ 6］孫桓，陳作模 ．機(jī)械原理 [M]．高等教育出版社， 1995 ［ 7］成大先 ．機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M]．單行本．機(jī)構(gòu)．第四版．北京：化學(xué)工業(yè)出版，2020 ［ 8］李貴軒 ．設(shè)計(jì)方法學(xué) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1996 ［ 9］王先逵 ．機(jī)械制造工藝學(xué) [M]．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 1998 ［ 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，連午飯都顧不上吃。為此，我對(duì)我的指導(dǎo)教師林明老師深深的道一聲：“老師，您辛苦了，謝謝為我們做的一切”。 在這里還要感謝同組的同學(xué)以及在設(shè)計(jì)中曾經(jīng)幫助過(guò)我的所有人給予我們?cè)O(shè)計(jì)的大力支持，以及 黑龍江工程學(xué)院汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室 提供的參觀實(shí)習(xí)和幫助。 謝謝各位老師，謝謝所有熱心幫助過(guò)我的朋友！ 34