【導(dǎo)讀】位,隨之帶來的是汽車生產(chǎn)行業(yè)的興起。發(fā)動機缸體的生產(chǎn)又是這個行業(yè)中比較重要的一。該機構(gòu)的動作實現(xiàn)是通過缸體在輥道運行過程中觸碰到行程開關(guān)，即觸發(fā)PLC. 控制電機，從而帶動翻轉(zhuǎn)架和旋轉(zhuǎn)架正反轉(zhuǎn)，實現(xiàn)發(fā)動機缸體的生產(chǎn)線流程。并對其中的齒輪、鏈輪、錐齒輪進(jìn)行了材料和尺寸。的確定，以及校核。其次設(shè)計了PLC控制的梯形圖以及外部接線圖，最后設(shè)計了氣壓夾緊。發(fā)動機缸體生產(chǎn)線翻轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)機構(gòu)是發(fā)動機生產(chǎn)線的最基本工具,其具有結(jié)構(gòu)簡單，全自動流程不僅可以減輕勞動者的工作強度而且提高了生產(chǎn)率。

　　

【正文】 180s in( zpd ?? = 齒頂圓直徑 ad ad =d+= 齒根圓直徑 fd fd =dd1= 輪鷇厚度 h h=K+ Rd /6+= 輪鷇長度 L L==32 輪鷇直徑 hd hd = kd +2h= 齒寬 fb fb == 腳輪的設(shè)計 萬向輪所承受壓力為 2100N,選用六個輪子共同承受。每個輪子承受不到 400N，所以選用 C 汽車發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 23 本次設(shè)計選用腳輪為萬向輪。車輪直徑為 50，輪輞寬 20，金屬本體，通用橡膠輪胎。額定載荷為 B級的萬向螺桿式腳輪。標(biāo)記為： 0 2 0 / 1 4 6 8 8WL 13C 5 G B T?? 圖 31 腳輪的尺寸 汽車發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 24 4 缸體夾緊氣壓傳動系統(tǒng) 各圖形符號名稱及其作用 ： ：控制液壓缸 A的上升 和下降 ：控制閥六的換位 ：起到保壓作用和保護(hù)氣壓系統(tǒng) ：控制汽缸 的活塞伸出與收縮 ：保壓回路起到保護(hù)過載作用 ：控制汽缸 工作原理如下 ： 當(dāng)缸體碰到形成開關(guān)，使換向閥 1 換向后，壓縮空氣經(jīng)單向節(jié)流閥進(jìn)入缸 A的無桿腔，夾緊下降至鎖緊位置后使機動行程閥 2換向，壓縮空氣經(jīng)單向節(jié)流閥 5 進(jìn)入中繼閥 6的右側(cè)，使閥 6換向，壓縮空氣經(jīng)閥 6通過主控閥 4 的左位進(jìn)入氣缸 B 和 C 的無桿腔，兩氣缸同時伸出。與此同時，壓 縮空氣的一部分經(jīng)單向節(jié)流閥 3 調(diào)定延時后使主控閥 4 換向到右側(cè)，則兩氣缸 B和 C返回。在兩氣缸返回的過程中有桿腔的壓縮空氣使閥 1 復(fù)位，則氣缸A返回。此時由于行程閥 2復(fù)位（右位），所以中繼閥 6也復(fù)位，氣缸 B 和 C 的無桿腔通大氣，主控閥 4 自動復(fù)位。由此完成了一個缸 A壓下（ A1）→夾緊缸 B和 C伸出夾緊（ B1，C1）→夾緊缸 B和 C返回（ B0， C0）→缸 A返回（ A0）的動作循環(huán)。 汽車發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 25 圖 41 缸體夾緊系統(tǒng)圖 1）氣壓缸 A向下伸出 ? 當(dāng)二位四通換向閥 1 換至左位后，壓縮空 氣經(jīng)單向節(jié)流閥進(jìn)入氣缸 A 的無桿腔，氣壓缸 A 向下伸出 汽車發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 26 圖 42 氣缸 A伸出圖 2）氣壓缸 B、 C分別向工件伸出 ? 壓缸 A 夾緊頭下降至鎖緊位置后使機動行程閥 2換向，壓縮空氣經(jīng)單向節(jié)流閥 5進(jìn)人中繼閥 6 的右側(cè)，使閥 6換向，壓縮空氣經(jīng)閥 6 通過主控閥 4 的左位進(jìn)入氣缸 B和 C的無桿腔，兩氣缸同時伸出。與此同時，壓縮空氣的一部分經(jīng)單向節(jié)流閥 3流向主控 閥 4 汽車發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 27 圖 43 氣缸 B、 C 伸出圖 （ 3）氣壓缸 B、 C 退縮 ? 壓縮空氣的一部分經(jīng)單向節(jié)流閥 3調(diào)定延時后使主控閥換向到右側(cè)，則兩氣缸 B和C 返回。 汽車發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 28 圖 44 氣缸 B、 C 退縮圖 汽車發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 29 5 三菱 FX2N PLC 控制程序 PLC 的基本結(jié)構(gòu) 可編程序控制器簡稱為 PLC（ Programmable Logic Controller）主要由 CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成 。 圖 51 PLC 控制系統(tǒng)示意圖 可編程序控制器實際上是一種工業(yè)控制計算機，它的硬件結(jié)構(gòu)與一般微機控制系統(tǒng)相似，甚至與之無異。可 編程序控制器主要由 CPU（中央處理單元）、存儲器（ RAM 和 EPROM）、輸入 /輸出模塊（簡稱 I/O 模塊）、編程器和電源五大部分組成。 汽車發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 30 梯形 圖 按下 X6啟動按鈕， M10 得電，并自保持。 第一個脈沖過來， M0得電，電機啟動。整個程序開始運行。 M0得電，限位開關(guān) X10 被觸發(fā)，從而使輥道運行，帶動缸體向前運動 。 缸體運行到指定位置碰到限位開關(guān) X0，導(dǎo)致翻轉(zhuǎn)架內(nèi)的輥道開始運行，從而使缸體進(jìn)入翻轉(zhuǎn)架。 缸體到達(dá)翻轉(zhuǎn)架內(nèi)指定位置觸發(fā)限位開關(guān) X1，觸發(fā)了氣缸，氣缸開始夾緊缸體，并開始計時 1S。 汽車發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 31 1S時間到達(dá)后，翻轉(zhuǎn)架開始 正 翻轉(zhuǎn)。 翻轉(zhuǎn)架帶動缸體翻轉(zhuǎn)到指定位置后，碰到限位開關(guān) X2，翻轉(zhuǎn)架停止翻轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)盤開始逆時針旋轉(zhuǎn)。 旋轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)到 指定位置后，碰到限位開關(guān) X3，旋轉(zhuǎn)盤停止旋轉(zhuǎn)，氣缸開始松開夾緊裝置。并及時 1S。 1S時間到達(dá)后，缸體出翻轉(zhuǎn)架。 缸體出翻轉(zhuǎn)架后碰到限位開關(guān) X4，觸發(fā)旋轉(zhuǎn)盤順時針旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)盤回歸都原始位置。 旋轉(zhuǎn)盤回到指定位置后觸發(fā)限位開關(guān) X5，觸發(fā)翻轉(zhuǎn)架反轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)架回到起始位置。 汽車發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 32 表 51 PLC 編程地址表 輸入信號 輸出信號 X0：限位開關(guān) Y0：輥道運行 X1：限位開關(guān) Y1：缸體進(jìn)入翻轉(zhuǎn)架 X2：限位開關(guān) Y2：缸體正翻轉(zhuǎn) X3： 限位開關(guān) Y3：缸體逆時針旋轉(zhuǎn) X4：限位開關(guān) Y4：缸體出翻轉(zhuǎn)架 X5：限位開關(guān) Y5：旋轉(zhuǎn)盤順時針旋轉(zhuǎn) X6：啟動按鈕 Y6：翻轉(zhuǎn)架反向翻轉(zhuǎn) X7：停止按鈕 Y7：氣缸夾緊 X10：限位開關(guān) Y10：氣缸松開 外部接線圖 X0X1X2X3X4X5X6X7X10COMY0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y10COMSB1SB2SB3SB4SB6SB5SB7SB10SB0FX2n32MR001氣壓控制外部接線圖 汽車發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 33 6 總結(jié) 與展望 雖然每學(xué)期都安排了課程設(shè)計或者實習(xí)，但是沒有一次像這樣的課程設(shè)計能與此次相比，設(shè)計限定了時間長，而且是一人一個課題要求更為嚴(yán)格，任務(wù)更加繁多、細(xì)致、要求更加嚴(yán)格、設(shè)計要求的獨立性更加高。要我們充分利用在校期間所學(xué)的課程的專業(yè)知識理解、掌握和實際運用的靈活度。在對設(shè)計的態(tài)度上是認(rèn)真的積極的。 通過近一學(xué)期畢業(yè)設(shè)計的學(xué)習(xí)，給我最深的感受就是我的設(shè)計思維得到了很大的鍛煉與提高。作為一名設(shè)計人員要設(shè)計出有創(chuàng)意而功能齊全的產(chǎn)品，就必須做一個生活的有心人。多留心觀察思考我們身邊的每一個機械產(chǎn)品，只有這樣感性認(rèn)識豐富了，才能使我們的設(shè)計思路具有創(chuàng)造性。 為什么這樣說呢？就拿我設(shè) 計的 發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 來說吧，最初老師讓我 了解發(fā)動機缸體生產(chǎn)線翻轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 的現(xiàn)狀和存在的問題，設(shè)計一個方案出來，使結(jié)構(gòu)簡單，并且造價低，通用性好等特點。我選擇了 發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 這一課題來作為我的畢業(yè)設(shè)計這是對我的四年知識能力考查，也是對我應(yīng)用這些知識能力的考查，我盡力使自己的設(shè)計減少錯誤，但我知道由于許多知識和能力的欠缺，肯定有一定的錯誤。通過本次設(shè)計我學(xué)到的不僅僅是 發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 這單一方面的了解，讓我熟悉了設(shè)計的各個方面的流程，學(xué)會了把自己大學(xué)四年所學(xué)的知識運用到實際工作中的方法 。從以前感覺學(xué)的許多科目沒有實際意義，到現(xiàn)在覺得以前的專業(yè)知識不夠扎實，給自己的設(shè)計過程帶來了很大的麻煩。 發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)與旋轉(zhuǎn)機構(gòu) 是服務(wù)于 生產(chǎn) 的工程行業(yè)，涉及了與專業(yè)結(jié)核性較強的課題，是一個綜合 生產(chǎn) 及 技術(shù) 的全面性課題，培養(yǎng)了自己的綜合能力、自學(xué)能力，從而適應(yīng)未來社會的需要與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展需要。培養(yǎng)了自己綜合的、靈活的運用的發(fā)揮所學(xué)的知識。 汽車發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 34 致謝 感謝湖北工業(yè)大學(xué)，給予我學(xué)習(xí)的平臺。給我一個輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍，讓我不僅學(xué)習(xí)到了書本上的知識，也了解到了學(xué)習(xí)知識的重要性。在學(xué)習(xí)的過程中，我也有遇到困難，在此感謝 授課老師對我的幫助。生活上，必須要感謝我的父母，辛苦養(yǎng)育了我，供養(yǎng)我上大學(xué)。不僅給予我生命，而且一直給予我精神上的支持。賦予我堅強的性格，讓我能夠樂觀的對待生活上的困難。最后感謝那些陪伴我的好朋友，讓我的大學(xué)校園充滿了歡樂。 特別 要 感謝我的 指導(dǎo)老 師 周明剛 老師給我的悉心指導(dǎo)。我覺得通過這次設(shè)計，讓我了解了設(shè)計的整個流程，在設(shè)計過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足和不少的漏洞讓我自己能夠在以后加以改正 ，并 在今后的工作中能夠更好的發(fā)揮在大學(xué)四年中的知識， 讓 我能夠在以后的工作中做的更好。 汽車發(fā)動機缸體翻轉(zhuǎn)機構(gòu)設(shè)計 35 參考文獻(xiàn) 【 1】唐增寶，常建娥 .機械設(shè) 計課程設(shè)計（第三版） [M].華中科技大學(xué)出版社， 2020. 【 2】王為，汪建曉 .機械設(shè)計（第二版） [M].華中科技大學(xué)出版社， 2020. 【 3】趙大興，高成慧，譚躍進(jìn) .現(xiàn)代工程圖學(xué)教程 （第六版） [M].湖北科學(xué)技術(shù)出版社，2020. 【 4】左健名 .液壓與氣壓傳動 [M].機械工程出版社 ,2020. 【 5】楊練根 .互換性與技術(shù)測量 [M].華中科技大學(xué)出版社 ,2020. 【 6】廖常初 .可編程序控制器的編程方法與工程應(yīng)用 [M].重慶大學(xué)出版社， 2020. 【 7】鄧星鐘 .機電傳動控制（第四版） [M].華中科技大學(xué)出版 社， 2020. 【 8】魏兵，熊禾根 .機械原理 [M].華中科技大學(xué)出版社， 2020. 【 9】楊可幀，程光蘊 .機械設(shè)計基礎(chǔ)（第五版） [M].高等教育出版社， 2020. 【 10】 朱龍根 .簡明機械零件設(shè)計手冊 [M].機械工業(yè)出版社， 2020. 【 11】 宋寶玉 .機械設(shè)計課程設(shè)計指導(dǎo)書 [M].高等教育出版社， 2020. 【 12】 孔凌嘉，張春林 .機械基礎(chǔ)綜合課程設(shè)計 [M].北京理工大學(xué)出版社， 2020. 【 13】 機械工程師手冊編委會 .機械工程師手冊第二版 [M].機械工程出版社， 2020. 【 14】 機械設(shè)計手冊編委會 .機械 設(shè)計手冊新版 [M].機械工業(yè)出版社， 2020. 【 15】 許灝 .機械設(shè)計手冊（第二版） [M]. 機械工業(yè)出版社， 2020. 【 16】 王琳，陳雪江，肖新華 .AutoCAD2020 機械圖形設(shè)計 [M].清華大學(xué)出版社， 2020. 【 17】 胡騰，李增名 .精通 AutoCAD2020 中文版 [M].清華大學(xué)出版社 2020.