【導(dǎo)讀】是一臺針對深溝球軸承的綜合裝配機械，能夠?qū)崿F(xiàn)深溝球軸承從外。環(huán)、內(nèi)環(huán)、鋼珠的單體到軸承裝配體的步驟。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。本機械大量的運用了PLC控制液壓氣壓元件。實現(xiàn)運動，機構(gòu)較為復(fù)雜。本設(shè)計是只針對機械結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計，主要由以下幾。3入保持器及保持器組合裝置；5鉚接檢測裝置；6軸承傳送裝置。師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。究所取得的研究成果。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。全自動深溝球軸承裝配機結(jié)構(gòu)設(shè)計整體裝配圖???????

　　

【正文】 評價每個標志的重要性。綜合評價有 多種方法 ,本文采用平均調(diào)和的方法。 這時組成產(chǎn)品的第 j 個零件或裝配單元的工藝性指標 jT 要考慮所有標志值系數(shù)及工藝性評價 ,即 : 此外 ,對零件來說標志值總系數(shù) jQ 為 : 南華大學(xué)機械工程學(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 為計算工藝性標志的總數(shù) ,按這些工藝性標志進行評價。作為參考值可以得到產(chǎn)品 (裝配單元 )所有零件的工藝總指標 nT 為 : 式中 , n 為產(chǎn)品 (裝配單元 )中零件數(shù)量。為得到產(chǎn)品或裝配單元結(jié)構(gòu)工藝性綜合評價 ,須確定標志值總系數(shù) Q,即單個零件標志值系數(shù)的和再加上產(chǎn)品 (裝配單元 )工藝性標志值系數(shù) ,即 : 式中 , uq 為產(chǎn)品 (裝配單元 )標志值系數(shù) : k為產(chǎn)品 (裝配單元 )標志的數(shù)量。產(chǎn)品 (裝配單元 )工藝性指標 T 為 : 依據(jù)上述各式 ,對圖 裝配過程進行計算 ,計算結(jié)果見表 。 看到 ,圖 兩個裝配單元的工藝性指標 T 均大于標準值 ,因此 ,可以認為自動裝配 能實現(xiàn) ,并且不需要在實驗工作上的附加花費。 綜上所述 ,深溝球軸承能否實現(xiàn)自動裝配取決于兩個因素 :其自身結(jié)構(gòu)工藝性和自動裝配技術(shù)的發(fā)展。把這兩個因素綜合起來進行衡量 ,對中、 合套可以很容易地實現(xiàn)自動裝配 。保持架的裝配也能實現(xiàn)自動裝配 ,但要解決好分球和保持架的上料這兩個技術(shù)難點。 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)的設(shè)計 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)是指在軸承鉚接結(jié)束時，由于鉚接頭在軸承的下面，進行鉚接檢查，就要將鉚接好的軸承翻轉(zhuǎn)。 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)比較簡單，采用伺服電機和感應(yīng)燈控制，實現(xiàn)的 運動就是在 有軸承到達翻轉(zhuǎn)站時，感應(yīng)燈感應(yīng)到后電機通電轉(zhuǎn)動；翻轉(zhuǎn) 180 度后，電機自動停止，下一個軸承到達時，電機反轉(zhuǎn) 180 度后，電機停止。并循環(huán)此運動。 翻轉(zhuǎn)機構(gòu)實現(xiàn)的要點是在軸承到達翻轉(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)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 33 頁 共 54 頁 軌道的運動，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動。所以軸承只能在翻轉(zhuǎn)機構(gòu)軸心方向轉(zhuǎn)動。 鉚接檢查 結(jié)構(gòu)的設(shè)計 鉚接檢查 主要是指檢查由于鉚接過程中遇到的落鉚現(xiàn)象。鉚接檢查側(cè)頭在每個鉚釘?shù)奈恢枚加杏|頭，每個觸頭都連接著感應(yīng)片， 正常情況下每個鉚接造頭都 可以接觸到檢測觸頭。 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。從而檢測出不合格品 。 此外，鉚接檢查上面還有千分表，能檢測到鉚接造頭的高度，鉚接造頭太高或太低都不符合要求。千分表可以設(shè)定一定的范圍，超出系統(tǒng)規(guī)定的范圍，系統(tǒng)同樣會報警。 對于鉚接不合格品，要將裝配的所有零件拆除，內(nèi)外環(huán)重新超光研磨以后再重新進入裝配流程。 鉚接檢查是裝配重要的一環(huán)，如果保持器有落鉚現(xiàn)象，很容易就造成了不合格品的流出，造成難以估計的事故。 鉚接檢查機構(gòu)和組合結(jié)構(gòu)相似，只是鉚接檢查機構(gòu)多了檢查觸頭。其總體結(jié)構(gòu)和觸頭如圖 所示： 圖 鉚接檢查機構(gòu)及其檢查側(cè)頭 軸承傳送 裝置的設(shè)計 傳送裝置的整體設(shè)計 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 34 頁 共 54 頁 軸承傳送裝置是實現(xiàn)軸承裝配的各個步驟之間的傳送，要求定位準確。各個裝配步驟的運動都要按照傳送過程來安排。所以傳送過程顯得更加重要。 根據(jù)實際情況，本設(shè)計采用了機械傳動的方式。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，電動機經(jīng)過減速器減速，然后由一對嚙合的齒輪將運動傳送到傳動軸上，傳動軸上的凸輪帶動撥桿實現(xiàn)軸承搬運裝置在軌道上的橫向 和縱向運動。從而實現(xiàn) 傳送要求。 傳動凸輪的設(shè)計 圖 軸承搬運裝置 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 35 頁 共 54 頁 圖 搬運抓手及其運動示意圖 傳動凸輪是根據(jù)抓手運動的規(guī)律來設(shè)計的，要保證搬運抓手能完整準確的完成對軸承的傳送工作。 根據(jù)工作需要設(shè)定傳送循環(huán)一次的時間為 4s。 對于橫向運動凸輪，從運動起點開始，前 對撥桿不施加力，此時的運動為托板氣壓缸收縮，各個抓手頭抓住軸承準備傳送。凸輪轉(zhuǎn)過的角度為 27? 。接著 內(nèi)為軸承傳送運動，所以凸輪轉(zhuǎn)過的角度為 108? 。接下來的 為氣壓缸的伸長運動，使抓頭升起，離開軸承，凸輪轉(zhuǎn)過的角度為 27? 。抓手后退時間為 ，此時凸輪對撥桿不施加力，轉(zhuǎn)過的角度為 54? 。抓手橫向返回時間為 ，此時凸輪施加力，轉(zhuǎn)過的角度為 90? 。最后 為抓手縱向返回起點，凸輪無作用力，轉(zhuǎn)過角度為 54? 。所以，橫向凸輪設(shè)計如圖所示，橫向傳送角度為 108? ，橫向返回角度為 90? 。 對于縱向運動凸輪，必須和橫向運動凸輪相協(xié)調(diào)配合。當(dāng)橫向運動進行時，縱向運動停止，縱向運動進行時，橫向運動停止。另外在氣壓缸收縮抓手抓住軸承和氣壓缸伸長松開軸承時，橫向運動和縱向運動都停止。所以，縱向凸輪從起點開始靜止的角度為 2 7 1 0 8 2 7 1 6 2? ? ? ?? ? ? 。 然后向外運動的凸輪角度為54? ， 橫向返回時靜止的時間為 90? ，接著為 向內(nèi)運動 54? 。 這樣完成縱向運動的控制。 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 36 頁 共 54 頁 橫向運動凸輪 縱向運動凸輪 傳動凸輪軸 軸承每兩個工作站的距離為 150mm，縱向運動的距離為 120mm，撥桿運動示意圖如圖所示，撥桿工作長度為 500mm，軸心距離撥桿底端 200mm。橫向凸輪的有效運動距離為 1 20xx 5 0 6 0500 mms m m m mmm? ? ? 縱向驅(qū)動凸輪的有效運動距離為 2 20xx 2 0 4 850 mms m m m mmm? ? ? 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 37 頁 共 54 頁 橫向運動示意圖 縱向運動示意圖 撥桿運動示意圖 傳動軸如圖所示，傳動軸每轉(zhuǎn)一周實現(xiàn)一次軸承傳送。根據(jù)實際個步驟的裝配情況， 每次傳送循環(huán)間隔為 4S，即傳動軸的速度 為 11 .v r s?? 可以看出，實際要求的轉(zhuǎn)速比較慢，所以選用轉(zhuǎn)速比較小的電動機。根據(jù)機械手冊選用型號為 160 1 8YM? 的電動機，參數(shù)如下： 表 電動機參數(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???? 所以要達到要求必須要達到的減速比為 11121 2 . 480 .2 5 .v rsiv r s??? ? ? 根據(jù)機械手冊查得，選用減速比為 1 ? 的標準減速器 南華大學(xué)機械工程學(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。 由于軸承的傳送過程要求平穩(wěn)準確，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。本設(shè)計共有五種抓手頭，現(xiàn)就這五種抓手頭作一下介紹。 抓手頭 1：為入鋼珠工作站傳送配套的軸承內(nèi)外環(huán)。工作時中間的兩個立柱插入到軸承內(nèi)環(huán)中，撥動內(nèi)環(huán)運動；尾部的撥塊撥動軸承外環(huán)運動。材料為 45鋼，焊接加工完成。 圖 抓手頭 1 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 40 頁 共 54 頁 抓手頭 2：為分鋼珠工作站傳送入完鋼珠的軸承。工作時中間的兩個立柱同樣插入到軸承內(nèi)環(huán)中，撥動內(nèi)環(huán)的運動；外部的兩個撥塊阻止軸承外環(huán)的運動，防止軸承內(nèi)的鋼珠由于振動等原因脫離內(nèi)外環(huán)。 圖 抓手頭 2 抓手頭 3： 共有四個，分別為為入保持器 A 片、入保持器 B 片、保持器組合、鉚接四個工作站傳送軸承。抓手頭底部為和軸承鋼珠位置相配的成型治具， 材料為塑料。 一方面能完全的抓住軸承，完成傳送；另一方面，能保證鋼珠的位置不變。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，有效的保護軸承裝配過程中安裝精度。 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入到翻轉(zhuǎn)機構(gòu)中。 圖 抓手頭 4 圖 抓手頭 5 抓手頭 5：主要是完成從翻轉(zhuǎn)機構(gòu)中把軸承傳送到鉚接檢查工作站。 南華大學(xué)機械工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 （論文） 第 41 頁 共 54 頁 參 考 文 獻 [1] 于駿一，鄒青 . 機械制造技術(shù)基礎(chǔ) . 吉林大學(xué) 機械工業(yè)出版社 , 20xx [2]姜華，周濟，王春和，余俊 . 機械裝配設(shè)計的關(guān)鍵枝術(shù) . 華中理工大學(xué)學(xué)報 , 1997 [3] 成大先 . 機械設(shè)計手冊 .單行本 軸承 化學(xué)工業(yè)出版社 , [4]陳家瑞、馬天飛 .汽車構(gòu)造 [M].北京 :人民交通出版社， 20xx [5]大連理工大學(xué)工程畫教研室編 .機械制圖 [M].北京： 高等教育出版社， 20xx， [6]唐增寶、 何永然 .機械設(shè)計課程設(shè)計 [M].武昌 :華中科技大學(xué)出版社， 20xx [7]謝鐵邦、李柱 .互換性與技術(shù)測量 [M].武昌：華中科技大學(xué)出版社， 20xx [8]孫桓、陳作模、葛文杰 .機械原理 [M].北京：高等教育出版社， 20xx [9]楊昂岳、鄒湘軍 .機械制造工程學(xué) [M].長沙：國防科技大學(xué)出版社， 20xx [10]濮良貴、紀名剛 .機械設(shè)計 [M].北京：高等教育出版社， 20xx [11]傅水根 .機械制造工藝基礎(chǔ) [M].北京：清華大學(xué)出版社， 20xx [12]天津齒輪機床研 究所編 .齒輪加工手冊 [M].天津：天津人民出版社， 1976 [13]王先逵 .機械制造工業(yè)學(xué) [M].北京：機械工業(yè)出版社， 1995 [14]周良德、朱泗芳 .現(xiàn)代工程圖學(xué) [M].長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社， 20xx [15] 朱新濤 .Pro/ENGINEER 在工程中的應(yīng)用 汽車變速器設(shè)計 [M].北京 ： 機械工業(yè) 出版社， [16] 于永泗，齊民 .機械工程材料 [M].大連 ： 大連理工大學(xué) 出版社， [17] 劉鴻文 .材料力學(xué) [M].北京 ： 高等教育 出版社， [18] 方晨 .AutoCAD20xx 中文版機械制圖實例教程 [M].上海 ： 上海科學(xué)普及 出版社， [19] 成大先 .機械設(shè)計手冊單行本 彈簧起重運輸件五金件 [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè) 出版社， [20] 成大先 .機械設(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 .機械設(shè)計手冊單行本 機械傳動 [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè) 出版社， [22] 成大先 .機械設(shè)計手冊單行本 機械制圖極限與配合 [M].北京 ： 化學(xué)工業(yè) 出版社， 南華大學(xué)機械工程學(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結(jié)構(gòu)設(shè)計，是我根據(jù)對實體機械進行觀察研究， 參閱 了各種文獻資料，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。 自動化深溝球軸承裝配機主要由入鋼珠 機構(gòu)、 分鋼珠 機構(gòu)、 入保持器機構(gòu) 、保持器組合 機構(gòu) 、鉚接機構(gòu)以及鉚接檢查機構(gòu) 等組成。故需要根據(jù)各部件結(jié)構(gòu)特點進行具體的設(shè)計。由 深溝球軸承 的基本設(shè)計參數(shù) 出發(fā)，根據(jù)機械設(shè)計手冊等相關(guān)規(guī)定 ， 對深溝球軸承裝配機的各個部分 進行設(shè)計計算，并通過 Pro/Engneering和 AUTOCAD 軟件繪制相關(guān)的裝配圖 、零件圖 。 通過這次畢業(yè)設(shè)計讓我明 白機械設(shè)計制造及其自動化這個專業(yè)以后的具體工作是什么，讓我了解以后工作中應(yīng)該注意的一些問