滾針軸承自動(dòng)裝配機(jī)的設(shè)計(jì)

滾針軸承自動(dòng)裝配機(jī)的設(shè)計(jì),軸承,自動(dòng),裝配,設(shè)計(jì) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 吉林農(nóng)業(yè)大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 目 錄 前言…………………………………………………………………………3 第1章 緒論…………………………………………………………………………4 1.1自動(dòng)裝配與柔性裝配技術(shù)的發(fā)展概況……………………………………4 1.1.1裝配自動(dòng)化在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性……………………………4 1.1.2實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化的途徑…………………………………………5 1.2自動(dòng)裝配結(jié)構(gòu)工藝性的意義…………………………………………7 1.2.1便于自動(dòng)裝料……………………………………………………7 1.2.2利于零件自動(dòng)傳遞………………………………………………8 1.2.3利于自動(dòng)裝配作業(yè)………………………………………………8 1.3自動(dòng)裝配工藝設(shè)計(jì)的一般要求…………………………………………9 1.3.1自動(dòng)裝配工藝的節(jié)拍……………………………………………9 1.3.2避免或減少裝配基礎(chǔ)件的位置變動(dòng)……………………………9 1.3.3合理選擇裝配基面………………………………………………10 1.3.4對(duì)裝配表面進(jìn)行分類……………………………………………10 1.3.5裝配零件的自動(dòng)定向……………………………………………10 1.3.6裝配自動(dòng)化程度的確定…………………………………………10 1.3.7提高裝配自動(dòng)化水平的技術(shù)措施………………………………11 1.4選擇裝配對(duì)象及自動(dòng)化裝配過(guò)程的準(zhǔn)備……………………………12 1.4.1確定裝配自動(dòng)化的必要條件……………………………………12 1.4.2裝配單元作為裝配對(duì)象…………………………………………13 1.4.3實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化的目的…………………………………………13 1.4.4實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配要解決的基本問(wèn)題……………………………14 1.5機(jī)械制造裝備的設(shè)計(jì)方法………………………………………………14 1.5.1產(chǎn)品的劃分階段…………………………………………………14 1.5.2方案設(shè)計(jì)階段……………………………………………………15 1.5.3技術(shù)設(shè)計(jì)階段……………………………………………………16 第2章 設(shè)計(jì)的主要參數(shù)及基本思想………………………………………18 2.1課題要求…………………………………………………………………18 2.2基本思想………………………………………………………………18 第3章 裝針機(jī)的總體設(shè)計(jì)…………………………………………………19 3.1確定傳動(dòng)方案……………………………………………………………19 3.2選擇電動(dòng)機(jī)的類型與結(jié)構(gòu)……………………………………………20 3.3選擇電動(dòng)機(jī)的功率（容量）………………………………………………20 3.4 軸的設(shè)計(jì) …………………………………………………………… 21 第4章 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)……………………………………………………………31 4.1軸承碗下料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案選擇…………………………………………31 4.2針排序機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案選擇………………………………………………34 4.3裝針機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案選擇…………………………………………………36 4.4 機(jī)構(gòu)分析…………………………………………………………………37 4.4.1軸承碗的排序機(jī)構(gòu) …………………………………………………… 37 4.4.2針的排序機(jī)構(gòu)………………………………………………………….38 4.4.3 自動(dòng)裝針機(jī)構(gòu)………………………………………………………… 38 結(jié)論…………………………………………………………………………40 致謝…………………………………………………………………………41 參考文獻(xiàn)…………………………………………………………………………42 前 言 隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，為社會(huì)生產(chǎn)力帶來(lái)了巨大飛躍。自80年代柔性制造系統(tǒng)（復(fù)名數(shù)）進(jìn)入實(shí)用階段以來(lái)，目前世界上大約有1500條CIMS，F(xiàn)MS及更多的FMC在運(yùn)行，它使機(jī)械加工的面貌發(fā)生了質(zhì)的變化。零件制造，金屬成型，切削加工等日益綜合化，并隨著柔性制造技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今世界機(jī)械制造業(yè)將進(jìn)入全面自動(dòng)化時(shí)代。 早在1956年，日本在《經(jīng)濟(jì)白皮書(shū)》中提出的對(duì)策是“通過(guò)大規(guī)模的設(shè)備投資來(lái)提高生產(chǎn)率，加強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力”，這與美國(guó)當(dāng)時(shí)實(shí)行的“風(fēng)險(xiǎn)投資”政策是一致的。實(shí)踐證明，風(fēng)險(xiǎn)投資是促進(jìn)高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效途徑，帶來(lái)的是整個(gè)產(chǎn)業(yè)體系，質(zhì)量水平的提高和經(jīng)濟(jì)效益的大幅度增長(zhǎng)。 1993年，德國(guó)FraunHofer制造工程和自動(dòng)化研究所H.J.WARNECKE在“來(lái)自工業(yè)界100個(gè)FMS項(xiàng)目的信息”中強(qiáng)調(diào)指出：“今天對(duì)人的投資決定明天的回報(bào)”。人是決定性因素，無(wú)論是設(shè)計(jì)人員還是現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的能力和水平都是實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)是否有效的前提。80年代末，由美國(guó)國(guó)防工業(yè)系統(tǒng)提出的一種新興的制造概念和生產(chǎn)哲理---并行工程，其思想就是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就集中研制產(chǎn)品各環(huán)節(jié)的有關(guān)人員對(duì)產(chǎn)品的性能和進(jìn)程的設(shè)計(jì)同時(shí)做出評(píng)估，即使改進(jìn)設(shè)計(jì)，得到共同滿意的結(jié)果，并對(duì)下游各技術(shù)環(huán)節(jié)同時(shí)做出準(zhǔn)備和操作，達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)設(shè)計(jì)和制造一次成功。這樣既保證了設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量，又大大縮短了產(chǎn)品研制和開(kāi)發(fā)周期，成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外制造界和技術(shù)界研究和實(shí)施的熱門(mén)話題。 我畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目是“滾針軸承自動(dòng)裝配機(jī)”，主要是利用機(jī)器完成自動(dòng)裝配。由機(jī)器自動(dòng)完成裝配內(nèi)容，減少人工操作部分。從而獲得更穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。滾針軸承的自動(dòng)裝配主要是軸承碗，針的選料排序。合理的選擇兩者有利于裝配過(guò)程的順利進(jìn)行，自動(dòng)裝配機(jī)通過(guò)一個(gè)電動(dòng)機(jī)，利用皮帶傳動(dòng)使得轉(zhuǎn)速在各級(jí)之間遞減，達(dá)到一個(gè)節(jié)拍，從而使得針和軸承碗能同時(shí)到達(dá)安裝位置完成安裝。 由于時(shí)間倉(cāng)促和知識(shí)水平有限，論文中的錯(cuò)誤和不足在所難免，請(qǐng)各位老師給予批評(píng)指正。 第1章 緒論 1.1自動(dòng)裝配與柔性裝配技術(shù)的發(fā)展概況[11] 1.1.1 裝配自動(dòng)化在現(xiàn)代制造業(yè)中的重要性 現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展，為社會(huì)生產(chǎn)力帶來(lái)了巨大飛躍。自80年代柔性制造系統(tǒng)（復(fù)名數(shù)）進(jìn)入實(shí)用階段以來(lái)，目前世界上大約有1500條CIMS，F(xiàn)MS及更多的FMC在運(yùn)行，它使機(jī)械加工的面貌發(fā)生了質(zhì)的變化。零件制造，金屬成型，切削加工等日益綜合化，并隨著柔性制造技術(shù)，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)今世界機(jī)械制造業(yè)將進(jìn)入全盤(pán)自動(dòng)化時(shí)代。 然而，由于加工技術(shù)超前于裝配技術(shù)許多年，兩者已經(jīng)形成了明顯的反差，裝配工藝已經(jīng)成為現(xiàn)代化生產(chǎn)的薄弱環(huán)節(jié)，現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展使傳統(tǒng)的手工裝配工藝面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。裝配自動(dòng)化（assembly automation）在于提高生產(chǎn)效率，降低成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量，特別是減輕或取代特殊條件下的人工裝配活動(dòng)。實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化是生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化或工廠自動(dòng)化（FA）的重要標(biāo)志，也是系統(tǒng)工程學(xué)在機(jī)械制造領(lǐng)域里實(shí)施的重要內(nèi)容。 由于裝配大多數(shù)是人工操作的勞動(dòng)密集型過(guò)程，生產(chǎn)率在很大程度上取決于裝配過(guò)程對(duì)人的依賴性，它是人工執(zhí)行某一具體操作所花費(fèi)時(shí)間的函數(shù)，其勞動(dòng)量在產(chǎn)品制造總勞動(dòng)量中占有相當(dāng)高的比例。同時(shí)，隨著獻(xiàn)技制造技術(shù)的應(yīng)用，制造零件勞動(dòng)量的下降速度比裝配勞動(dòng)量下降速度快得多，如果沒(méi)有新的舉措，該比值還會(huì)提高，即使是發(fā)達(dá)國(guó)家某些部門(mén)從事裝配的工人人數(shù)也要占工人總數(shù)的50%~60%。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)分析，一些典型產(chǎn)品的裝配時(shí)間占總生產(chǎn)時(shí)間的53%左右，如果所有的裝配都是人工控制的，則生產(chǎn)率指數(shù)可能降低到40%左右，而隨著裝配自動(dòng)化水平的提高，生產(chǎn)效率可上升到85%~97%。但目前產(chǎn)品裝配的平均自動(dòng)化水平僅占10%~15%，因而裝配對(duì)產(chǎn)品的原始成本影響重大，已經(jīng)成為昂貴的生產(chǎn)過(guò)程。所以，裝配自動(dòng)化是制造工業(yè)中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)。 裝配是一項(xiàng)復(fù)雜的生產(chǎn)過(guò)程，人工操作在裝配中作為一個(gè)生產(chǎn)元素的出現(xiàn)，已經(jīng)不能與當(dāng)前的社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件相適應(yīng)。因?yàn)槿藶榧炔荒鼙ＷC工作的一致性和穩(wěn)定性，有不具備判斷準(zhǔn)確，靈巧，并賦以較大作用力的這些特性。另外，從市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)實(shí)出發(fā)，人工操作與產(chǎn)品功能可靠，質(zhì)量一致性好，價(jià)格合理的要求也極不相適應(yīng)。 自動(dòng)裝配技術(shù)與柔性裝配技術(shù)是研究取代依賴人工技巧和判斷力進(jìn)行各種復(fù)雜操作的系統(tǒng)工程，是應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)理論實(shí)現(xiàn)裝配過(guò)程自動(dòng)化的應(yīng)用科學(xué)。特別是對(duì)于適應(yīng)中小批量生產(chǎn)，高質(zhì)量，高效率，高柔性的智能裝配系統(tǒng)的研究與開(kāi)發(fā)，對(duì)適應(yīng)自動(dòng)裝配的新產(chǎn)品設(shè)計(jì)途徑，對(duì)未來(lái)工業(yè)發(fā)展有著特殊的重要意義。 自動(dòng)裝配水平的高低，已經(jīng)成為衡量一個(gè)國(guó)家科技水平的重要標(biāo)志之一。目前，一些發(fā)達(dá)國(guó)家及早地將注意力轉(zhuǎn)向自動(dòng)裝配技術(shù)，并取得了卓越的成果，一些產(chǎn)品，部件的裝配過(guò)程逐漸擺脫了人工操作，柔性裝配系統(tǒng)（FAS）已經(jīng)成為CIMS的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。我國(guó)對(duì)自動(dòng)裝配技術(shù)的研究起步較晚，近年來(lái)有一定的發(fā)展，陸續(xù)自行設(shè)計(jì)，建立和引進(jìn)了一些半自動(dòng)，自動(dòng)裝配線及裝配工序半自動(dòng)裝置。但國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的半自動(dòng)和自動(dòng)裝配線的自動(dòng)化精度不高，裝配速度和生產(chǎn)效率亦較低，所以自動(dòng)裝配技術(shù)在我國(guó)有很大的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用潛力，裝配自動(dòng)化將成為生產(chǎn)過(guò)程全盤(pán)自動(dòng)化的下一個(gè)戰(zhàn)略目標(biāo)。 自動(dòng)裝配技術(shù)的重要性還在于促進(jìn)產(chǎn)品制造系統(tǒng)的整體優(yōu)化，生產(chǎn)率得以全面提高，用少量工人服務(wù)于一定數(shù)量的自動(dòng)裝配設(shè)備，在一定程度上提高均衡生產(chǎn)水平。自動(dòng)裝配不會(huì)因?yàn)楣と似冢韬?，情緒，技術(shù)不熟練等因素影響而造成產(chǎn)品質(zhì)量缺陷或不穩(wěn)定。實(shí)踐表明，當(dāng)達(dá)到一定批量的自動(dòng)化裝配將會(huì)使成本下降。同時(shí)，在許多情況下，裝配自動(dòng)化所占用的生產(chǎn)面積比手工裝配完成同樣生產(chǎn)任務(wù)的工作面積要小的多。 裝配工藝自動(dòng)化可改善裝配環(huán)境，保障生產(chǎn)安全。在電子工業(yè)，宇航工業(yè)，化學(xué)工業(yè)，兵器工業(yè)，核工業(yè)，海洋開(kāi)發(fā)等行業(yè)中，有些裝配操作需要潔凈空氣，惰性氣體，真空等等特殊環(huán)境；有些作業(yè)人類難以接近，有些作業(yè)有易燃，易爆的危險(xiǎn)。因此，從工人勞動(dòng)保護(hù)方面考慮，發(fā)展自動(dòng)化裝配尤為重要，也是滿足社會(huì)，市場(chǎng)及技術(shù)發(fā)展過(guò)程中產(chǎn)品不斷更新的需要。 1.1.2 實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化的途徑 （1）借鑒先進(jìn)技術(shù)加大開(kāi)發(fā)力度 研究和開(kāi)發(fā)自動(dòng)裝配技術(shù)與柔性裝配技術(shù)，大幅度提高裝配質(zhì)量和裝配效率，是制造業(yè)的一項(xiàng)重要任務(wù)。首先，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段充分考慮裝配自動(dòng)化問(wèn)題是非常重要的，因?yàn)樽詣?dòng)裝配系統(tǒng)的最大柔性主要來(lái)自被制造零件族的合理設(shè)計(jì)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)廣泛推行便于裝配的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則（design for assembly）,其主要包含兩個(gè)方面重要內(nèi)容：一是盡量減少產(chǎn)品中的單個(gè)零件的數(shù)量；二是改善產(chǎn)品零件的結(jié)構(gòu)工藝性?；谠摐?zhǔn)則的計(jì)算機(jī)輔助產(chǎn)品設(shè)計(jì)軟件也已開(kāi)發(fā)成功。目前，這些國(guó)家便于裝配的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)人員頭腦中所占的地位已不亞于便于數(shù)控加工的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。實(shí)踐證明，提高裝配效率，降低裝配成本，實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化方面所做的最大工作量首先應(yīng)是改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)，所需要解決的基本理論分析和實(shí)驗(yàn)研究的問(wèn)題有： 1）研究自動(dòng)裝配產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的工藝性； 2）研究并設(shè)計(jì)自動(dòng)裝配的工藝過(guò)程； 3）設(shè)計(jì)制造自動(dòng)裝配設(shè)備或裝配機(jī)器人； 此外，還應(yīng)對(duì)合理配合間隙或過(guò)盈量的確定及控制方法，裝配生產(chǎn)的組織與管理等進(jìn)行研究，開(kāi)發(fā)新的裝配工藝和技術(shù)。 從國(guó)外自動(dòng)裝配技術(shù)的發(fā)展過(guò)程來(lái)看，首先是在大批量生產(chǎn)的企業(yè)里，從小型簡(jiǎn)單的裝配機(jī)械化開(kāi)始，逐漸發(fā)展到能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配的裝配機(jī)和連續(xù)自動(dòng)裝配的裝配線，后來(lái)發(fā)展到對(duì)大型產(chǎn)品的自動(dòng)裝配，最早階段研制的裝配系統(tǒng)都具有一定的專用性。 柔性裝配是自動(dòng)裝配技術(shù)發(fā)展方向，采用柔性裝配不僅可以提高生產(chǎn)率，降低成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量一致性，更重要的是能提高適應(yīng)多品種小批量的產(chǎn)品應(yīng)變能力。FAS的選用率，復(fù)雜程度和它的發(fā)展是隨時(shí)間而變化的，在一定歷史階段的發(fā)展水平受財(cái)力和技術(shù)水平的限制。當(dāng)前，對(duì)我們較突出的問(wèn)題是該技術(shù)的設(shè)備投資比較高，并缺乏這方面的技術(shù)人才。 （2）盡快實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配設(shè)備與FAS的國(guó)產(chǎn)化 我國(guó)已經(jīng)建立了裝配機(jī)器人研究中心，并取得了很大的進(jìn)展。我們應(yīng)該根據(jù)我過(guò)國(guó)情加大開(kāi)發(fā)自動(dòng)裝配技術(shù)的力度，在引進(jìn)外來(lái)技術(shù)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配設(shè)備的國(guó)產(chǎn)化，逐步形成系列型譜并使其模塊化，通用化。同時(shí)，要組成一只專業(yè)科技隊(duì)伍，專門(mén)從事自動(dòng)裝配技術(shù)的開(kāi)發(fā)研制，用高技術(shù)起點(diǎn)的自動(dòng)化設(shè)備來(lái)裝備企業(yè)，以改變裝配技術(shù)落后的局面。 早在1956年，日本在《經(jīng)濟(jì)白皮書(shū)》中提出的對(duì)策是“通過(guò)大規(guī)模的設(shè)備投資來(lái)提高生產(chǎn)率，加強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力”，這與美國(guó)當(dāng)時(shí)實(shí)行的“風(fēng)險(xiǎn)投資”政策是一致的。實(shí)踐證明，風(fēng)險(xiǎn)投資是促進(jìn)高新技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的有效途徑，帶來(lái)的是整個(gè)產(chǎn)業(yè)體系，質(zhì)量水平的提高和經(jīng)濟(jì)效益的大幅度增長(zhǎng)。 1993年，德國(guó)FraunHofer制造工程和自動(dòng)化研究所H。J。WARNECKE在“來(lái)自工業(yè)界100個(gè)FMS項(xiàng)目的信息”中強(qiáng)調(diào)指出：“今天對(duì)人的投資決定明天的回報(bào)”。人是決定性因素，無(wú)論是設(shè)計(jì)人員還是現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的能力和水平都是實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)是否有效的前提。80年代末，由美國(guó)國(guó)防工業(yè)系統(tǒng)提出的一種新興的 制造概念和生產(chǎn)哲理---并行工程，其思想就是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就集中研制產(chǎn)品各環(huán)節(jié)的有關(guān)人員對(duì)產(chǎn)品的性能和進(jìn)程的設(shè)計(jì)同時(shí)做出評(píng)估，即使改進(jìn)設(shè)計(jì)，得到共同滿意的結(jié)果，并對(duì)下游各技術(shù)環(huán)節(jié)同時(shí)做出準(zhǔn)備和操作，達(dá)到各項(xiàng)技術(shù)設(shè)計(jì)和制造一次成功。這樣既保證了設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量，又大大縮短了產(chǎn)品研制和開(kāi)發(fā)周期，成為當(dāng)前國(guó)內(nèi)外制造界和技術(shù)界研究和實(shí)施的熱門(mén)話題。 有些產(chǎn)品不適應(yīng)自動(dòng)裝配的原因，并不在于自動(dòng)裝配技術(shù)本身，而是由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的不合理。對(duì)于自動(dòng)裝配，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性具有特殊意義。因?yàn)樵谠S多情況下，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性不僅決定了自動(dòng)裝配的有效程度，而且也決定了自動(dòng)裝配的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性。在不影響使用性能和制造成本的前提下，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的合理改進(jìn)，往往可以極大地降低自動(dòng)裝配的難度和成本。今后，我們?cè)谛庐a(chǎn)品的研制開(kāi)發(fā)中，也必須貫徹執(zhí)行裝配自動(dòng)化的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。不斷提高便于自動(dòng)裝配的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)人員頭腦中的地位，把產(chǎn)品設(shè)計(jì)和自動(dòng)裝配的理論與實(shí)踐協(xié)調(diào)一致作為新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法。否則，在不同的范圍和時(shí)間內(nèi)很容易導(dǎo)致失敗。即使采用各種裝配機(jī)器人和先進(jìn)的控制設(shè)備，也不能補(bǔ)償裝配過(guò)程的低效率。 自動(dòng)裝配過(guò)程必須保證系統(tǒng)的可靠性，導(dǎo)致不成功的另一個(gè)原因往往取決于組成FAS的各種元件和子系統(tǒng)的有限壽命，因而，研制階段必須進(jìn)行充分的工藝試驗(yàn)，對(duì)易停工的部位設(shè)置多余度系統(tǒng)，使裝配過(guò)程自動(dòng)化形式和范圍更趨合理。 在當(dāng)前生產(chǎn)技術(shù)水平下，還應(yīng)根據(jù)我國(guó)國(guó)情注意研究和開(kāi)發(fā)自動(dòng)化程度不一的各種裝配方法，如對(duì)某些產(chǎn)品，研究利用機(jī)器人，剛性的自動(dòng)化裝配設(shè)備與人工結(jié)合等裝配方法，而不能盲目追求全盤(pán)自動(dòng)化，這樣有利于提供最佳經(jīng)濟(jì)效果。裝配機(jī)器人是未來(lái)柔性自動(dòng)化裝配的重要工具，將成為世界上繼汽車(chē)，計(jì)算機(jī)之后的第三大產(chǎn)業(yè)，因此，集中優(yōu)勢(shì)跟蹤這方面高技術(shù)的發(fā)展非常必要。大力發(fā)展廉價(jià)的裝配機(jī)器人，是今后相當(dāng)長(zhǎng)的一個(gè)時(shí)期內(nèi)發(fā)展我國(guó)機(jī)器人的基本國(guó)策。 1.2自動(dòng)裝配結(jié)構(gòu)工藝性的意義[1] 任何產(chǎn)品的研制都是從該產(chǎn)品的功能為特點(diǎn)入手的，而每種產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與裝配工藝都有特殊的內(nèi)在聯(lián)系。所以必須把自動(dòng)裝配工藝要求作為產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，從裝配工藝反向要求設(shè)計(jì)產(chǎn)品，這是產(chǎn)品獲得成功的訣竅。在自動(dòng)裝配條件下，零件的結(jié)構(gòu)工藝性應(yīng)從以下三個(gè)方面考慮。 1.2.1 便于自動(dòng)裝料 自動(dòng)裝料包括零件的上料，定向，輸送，分離等過(guò)程的自動(dòng)化。為使零件有利于自動(dòng)供料，產(chǎn)品的零件結(jié)構(gòu)應(yīng)符合以下各項(xiàng)要求： （1）零件的幾何形狀力求對(duì)稱，便于定向處理； （2）如果零件由于產(chǎn)品本身結(jié)構(gòu)要求不能對(duì)稱，則應(yīng)使其不對(duì)稱程度按其物理和幾何特征合理擴(kuò)大，以便于自動(dòng)定向。如重量，外形，尺寸等的不對(duì)稱性； （3）使零件的一端做成圓弧面，易于導(dǎo)向； （4）某些零件自動(dòng)供料時(shí)，必須防止鑲嵌在一起。如有通槽的零件，宜將槽的位置錯(cuò)開(kāi)；具有相同內(nèi)外錐度表面時(shí)，應(yīng)使內(nèi)外錐度不等，防止套入卡?。? （5）裝配零件的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)便于在輸料槽中輸送。 1.2.2 利于零件自動(dòng)傳遞 裝配基礎(chǔ)件和輔助裝配基礎(chǔ)件的自動(dòng)傳送，是指裝配工位之間的傳送。其具體要求如下： （1）為使易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)傳送，零件除具有裝配基準(zhǔn)面以外，還需要考慮裝夾基準(zhǔn)面，供傳送裝置的裝夾或支承； （2）零部件的結(jié)構(gòu)應(yīng)帶有加工的面和孔，加工傳送中定位； （3）零件外形應(yīng)簡(jiǎn)單，規(guī)則，尺寸小，重量輕。 1.2.3 利于自動(dòng)裝配作業(yè) （1）零件的尺寸公差及表面及格特征應(yīng)保證按完全互換的方法進(jìn)行裝配； （2）零件數(shù)量盡可能少，用現(xiàn)代制造技術(shù)，可加工更復(fù)雜的零件，從而可減少裝配件數(shù)量。同時(shí)應(yīng)減少緊固件的數(shù)量。 （3）盡量采用適應(yīng)自動(dòng)裝配條件的聯(lián)接方式，如減少螺紋聯(lián)接用粘接，過(guò)盈聯(lián)接，焊接等聯(lián)接方式代替； （4）零件上盡可能采用定位凸緣，以減少自動(dòng)裝配中的測(cè)量工作，如將過(guò)盈配合的光軸用階梯軸代替等； （5）基礎(chǔ)件設(shè)計(jì)應(yīng)留有適應(yīng)自動(dòng)裝配的操作位置，必須留有足夠的自由空間； （6）零件的材料若為易碎材料，宜用塑料代替； （7）零件裝配表面增加輔助面，使其容易定位； （8）最大限度地采用標(biāo)準(zhǔn)件不僅可以減少機(jī)械加工，而且可以加大裝配工藝的重復(fù)性； （9）避免使用易纏住或易套在一起的零件結(jié)構(gòu)，不得已時(shí)，應(yīng)設(shè)計(jì)可靠的定向隔離裝置； （10）產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)應(yīng)能以最簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)把零件安裝到基準(zhǔn)零件上去，最合理的結(jié)構(gòu)是能使零件按同一個(gè)方向安裝到基礎(chǔ)件上去，因而在裝配時(shí)沒(méi)有必要改變基礎(chǔ)件的方向，裝配方向宜采用垂線方向，盡量減少橫向裝配； （11）如果裝配時(shí)配合的表面不能成功地用作基準(zhǔn)，則在這些表面的相對(duì)位置必須給出公差，且在此公差條件下基準(zhǔn)誤差對(duì)配合表面的位置影響最小。 綜上所述，裝配自動(dòng)化包括零件自動(dòng)供料，自動(dòng)傳送和自動(dòng)裝配三個(gè)方面內(nèi)容，三者是緊密聯(lián)系的。為獲得較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果，首先要確定合理的目標(biāo)，經(jīng)濟(jì)上可行，技術(shù)上先進(jìn)。在此基礎(chǔ)上，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)工藝性，合理地確定供料，傳遞和裝配作業(yè)的自動(dòng)化程度。 1.3自動(dòng)裝配工藝設(shè)計(jì)的一般要求[3] 自動(dòng)裝配工藝要比人工裝配工藝設(shè)計(jì)復(fù)雜得多，例如，幾何形狀復(fù)雜的裝配件的定向問(wèn)題，憑借人工操作很容易解決，可是在自動(dòng)裝配中可能成為難以解決的問(wèn)題。又如，按照已裝入件的配合間隙，通過(guò)手工測(cè)量，修配或選擇響應(yīng)厚度的墊片裝入，即能符合裝配要求，這是傳統(tǒng)的人工裝配工藝的方法。在自動(dòng)裝配中，就需要配備自動(dòng)檢測(cè)裝置和儲(chǔ)料器，根據(jù)自動(dòng)檢測(cè)結(jié)果，驅(qū)動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，從儲(chǔ)存不同厚度的各種墊片中取出厚度合適的墊片再進(jìn)行自動(dòng)裝入。由以上列舉的情況可知，自動(dòng)裝配的工藝設(shè)計(jì)要比人工裝配的工藝設(shè)計(jì)復(fù)雜得多。為使自動(dòng)裝配工藝設(shè)計(jì)先進(jìn)可靠，經(jīng)濟(jì)合理，在設(shè)計(jì)中應(yīng)注意如下幾個(gè)問(wèn)題。 1.3.1 自動(dòng)裝配工藝的節(jié)拍 自動(dòng)裝配設(shè)備中，多公位剛性傳動(dòng)系統(tǒng)多采用同步方式，故有多個(gè)裝配工位同時(shí)進(jìn)行裝配作業(yè)。為使各工位工作協(xié)調(diào)，并提高裝配工位和生產(chǎn)場(chǎng)地的效率，必然要求各工位同時(shí)開(kāi)始和同時(shí)結(jié)束。因此，要求裝配工作節(jié)拍同步。 對(duì)裝配工作周期較長(zhǎng)的工序，可分散幾個(gè)裝配工位，這樣可以平衡各個(gè)裝配工位上的工作時(shí)間，使各個(gè)裝配工位的工作節(jié)拍相等，而對(duì)非同步裝配系統(tǒng)則無(wú)嚴(yán)格要求。 1.3.2 避免或減少裝配基礎(chǔ)件的位置變動(dòng) 自動(dòng)裝配過(guò)程是將裝配件按規(guī)定順序和方向裝到裝配基礎(chǔ)件上。通常，裝配基礎(chǔ)件需要在傳送裝置上自動(dòng)傳送，并要求在每個(gè)裝配工位上準(zhǔn)確定位。因此，應(yīng)盡量減少裝配基礎(chǔ)件在自動(dòng)裝配過(guò)程中的位置變動(dòng)，如翻身，轉(zhuǎn)位，升降等動(dòng)作盡量最少，以避免重新定位。由此要求合理設(shè)計(jì)自動(dòng)裝配工藝，減少裝配基礎(chǔ)件的位置變動(dòng)。 1.3.3 合理選擇裝配基準(zhǔn)面 合理選擇裝配基準(zhǔn)面，才能保證裝配定位精度，裝配基準(zhǔn)面通常是精加工面或者是面積大的配合面，同時(shí)應(yīng)考慮裝配夾具所必需的裝夾面和導(dǎo)向面。 1.3.4 對(duì)裝配表面進(jìn)行分類 為提高裝配自動(dòng)化程度，就必須對(duì)裝配件進(jìn)行分類。多數(shù)裝配件是一些形狀比較規(guī)則，容易分類分組的零件，按幾何特性零件可分為軸類，套類，平板類和小雜件四類，每類根據(jù)尺寸比例又分為長(zhǎng)件，短件，勻稱件三組，每組零件又分為四類穩(wěn)定狀態(tài)。因此，共有48中狀態(tài)。經(jīng)過(guò)分類分組后，采用相應(yīng)的料斗裝置即可實(shí)現(xiàn)多數(shù)裝配件的自動(dòng)供料。 1.3.5 裝配零件的自動(dòng)定向 對(duì)于形狀比較規(guī)則的多數(shù)裝配件可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供料和自動(dòng)定向，還有少數(shù)關(guān)鍵件和復(fù)雜件往往不能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)供料和自動(dòng)定向，并且往往成為自動(dòng)裝配失敗的一個(gè)原因。這類少數(shù)形狀復(fù)雜的裝配件為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定向，一般可參照以下方法： （1）概率法 零件自由落下時(shí)呈各種位置，將其送到分類口，分類口按零件的幾何形狀設(shè)計(jì)，凡能通過(guò)分類口的零件即能定向排列。 （2）極化法 利用零件的形狀和重量明顯的差異性，達(dá)到定向排列。 （3）測(cè)定法 根據(jù)零件的形狀，裝化為電氣的 ，氣動(dòng)的或者機(jī)械的量，由此確定排列位置。 對(duì)于自動(dòng)定向十分困難的關(guān)鍵件和復(fù)雜件，為不使自動(dòng)定向機(jī)構(gòu)過(guò)分復(fù)雜，及防止動(dòng)作失誤，則宜采用手工定向或逐個(gè)裝入，這樣，在技術(shù)經(jīng)濟(jì)上可能更合理。 1.3.6 裝配自動(dòng)化程度的確定 裝配自動(dòng)化程度的確定是一項(xiàng)十分重要的設(shè)計(jì)原則，需要根據(jù)工藝的成熟程度和實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益確定，具體如下： （1）在螺紋聯(lián)接工序中，由于多軸工作頭對(duì)螺紋孔位置偏差的限制較嚴(yán)，又往往要求檢測(cè)和控制擰緊力矩，至使自動(dòng)裝配機(jī)構(gòu)十分復(fù)雜，因此，用單軸工作頭較多，而且檢測(cè)擰緊力矩多用手工操作。 （2）形狀規(guī)則，對(duì)稱而數(shù)量多的裝配件易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝料，故其供料自動(dòng)化程度較高，復(fù)雜件和關(guān)鍵件往往不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)定向，所以自動(dòng)化程度較低。 （3）裝配零件送入儲(chǔ)料器的動(dòng)作以及裝配完成后卸下產(chǎn)品或部件的動(dòng)作，常按較低的自動(dòng)化程度考慮。 （4）裝配質(zhì)量檢測(cè)和不合格件的調(diào)整，剔除等項(xiàng)工作的自動(dòng)化程度宜較低，或可用手工操作，一面自動(dòng)檢測(cè)工作頭的機(jī)構(gòu)過(guò)分復(fù)雜。 （5）品種單一的裝配線，起自動(dòng)化程度常較高，多品種則較低，但在裝配工作頭的標(biāo)準(zhǔn)化，通用化程度日益提高的基礎(chǔ)上，多品種裝配的自動(dòng)化程度可以提高。 （6）對(duì)于不甚成熟的工藝，除采用半自動(dòng)化外，需要考慮手動(dòng)的可能性；對(duì)于采用自動(dòng)或半自動(dòng)裝配而實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益不顯著的工藝宜同時(shí)采用人工監(jiān)視或手工操作。 （7）在自動(dòng)裝配線上對(duì)下列各項(xiàng)裝配工作一般應(yīng)優(yōu)先達(dá)到較高的自動(dòng)化程度： a. 裝配基礎(chǔ)件的工序間傳送，包括升降，擺轉(zhuǎn)，翻身等改變位置的傳送在內(nèi)； b.裝配夾具的傳送，定位和返回； c.形狀規(guī)則，而又?jǐn)?shù)量多的裝配件的供料和傳送； d.清洗作業(yè)，平衡作業(yè)，過(guò)盈聯(lián)接作業(yè)，密封檢測(cè)等工序。 1.3.7 提高裝配自動(dòng)化水平的技術(shù)措施 為使所設(shè)計(jì)的自動(dòng)化裝配線不斷提高水平，在重要的裝配工藝及其裝置和供料，傳送，檢測(cè)等方面都要予以考慮，提高水平措施主要有以下幾個(gè)方面： （1）自動(dòng)裝配線日益趨向機(jī)構(gòu)典型化，型式統(tǒng)一，部件通用，僅需要更換湖調(diào)整少量裝配工作頭和裝配夾具，即可適應(yīng)系列產(chǎn)品或多品種產(chǎn)品組織輪番裝配，擴(kuò)大和提高裝配線的通用化程度。 （2）由小型產(chǎn)品面向大中型產(chǎn)品發(fā)展，由單一的裝配工序自動(dòng)化向綜合自動(dòng)化發(fā)展，形成由裝配件上線到成品下線的綜合制造系統(tǒng)，即將加工，檢測(cè)等工序與裝配工序結(jié)合起來(lái)，采用通用性強(qiáng)而又易于調(diào)整的程序控制裝置進(jìn)行全線控制，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)模的自動(dòng)化生產(chǎn)。 （3）向自動(dòng)化程度較高的數(shù)控裝配機(jī)或裝配中心發(fā)展，通過(guò)裝配工位實(shí)現(xiàn)數(shù)控化和具有自動(dòng)更換工具的機(jī)能，能同時(shí)適應(yīng)自動(dòng)裝入，壓合，擰螺紋等，如此即可使多品種的自動(dòng)裝配線適應(yīng)系列產(chǎn)品裝配的需要，或?yàn)槎嗥贩N成批生產(chǎn)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化提供條件， （4）擴(kuò)大和推廣應(yīng)用非同步式自動(dòng)裝配線，充分利用其可調(diào)整性，使得復(fù)雜的裝配工序在應(yīng)用了自動(dòng)裝配的同時(shí)，可少量采用手工裝配，兩者實(shí)現(xiàn)“柔性”聯(lián)接，擴(kuò)大裝配線的通用程度。 （5）采用電子計(jì)算機(jī)控制裝配線，帶有存儲(chǔ)系統(tǒng)和可調(diào)性，促使兩者實(shí)現(xiàn)“柔性”聯(lián)接，擴(kuò)大裝配線的通用程度。例如，自動(dòng)裝配車(chē)輪螺柱在輪殼上的位置與車(chē)輪上螺紋孔位置的自動(dòng)對(duì)準(zhǔn)，都是電子計(jì)算機(jī)控制的電視攝像機(jī)加以識(shí)別和確定的。 （6）應(yīng)用具有觸覺(jué)和視覺(jué)的智能裝配機(jī)器人。這種裝配機(jī)器人上的配置傳感器，能適應(yīng)裝配件傳送和從事各種裝配操作，如抓取，握住，對(duì)準(zhǔn)，插入，轉(zhuǎn)動(dòng)，擰緊等。由于具有觸覺(jué)和視覺(jué)特性，所以能從傳送帶上自動(dòng)選別和抓取裝配件而后準(zhǔn)確裝入。這種機(jī)器人還可進(jìn)一步發(fā)展成為看圖裝配的高級(jí)智能機(jī)器人。它的發(fā)展趨勢(shì)是研究用口語(yǔ)向智能機(jī)器人下達(dá)指令，建立人機(jī)直接聯(lián)系的統(tǒng)一指令系統(tǒng)。 1.4 選擇裝配對(duì)象及自動(dòng)化裝配過(guò)程的準(zhǔn)備[1] 1.4.1 確定裝配自動(dòng)化的必要條件 決定裝配過(guò)程自動(dòng)化的主要因素是產(chǎn)品產(chǎn)量的大小，也就是年生產(chǎn)綱領(lǐng)。這個(gè)生產(chǎn)綱領(lǐng)和產(chǎn)品的尺寸大小，復(fù)雜性(其中包括零件在產(chǎn)品中的數(shù)量)以及裝配過(guò)程的特性有關(guān)。 分析工作者的自動(dòng)裝配設(shè)備的例子表明,按表1.1所列的生產(chǎn)綱領(lǐng)采用裝配過(guò)程自動(dòng)化是合適的。自動(dòng)裝配設(shè)備的利用系數(shù)是0.8。 表1.1 自動(dòng)裝配時(shí)的最低生產(chǎn)綱領(lǐng) 零件最大尺寸(MM) 最大循環(huán)時(shí)間(S) 生產(chǎn)綱領(lǐng)(千個(gè)/年) 到100 100---300 大于300 7 18 30 800 320 200 任何產(chǎn)品或者裝配單元的裝配過(guò)程自動(dòng)化可以從最簡(jiǎn)單工序的自動(dòng)化開(kāi)始.但是，應(yīng)對(duì)自動(dòng)化裝配合理性進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較,因?yàn)樵诤?jiǎn)單的工序中裝配工人的勞動(dòng)生產(chǎn)率往往相當(dāng)高，致使自動(dòng)化設(shè)備都不具備競(jìng)爭(zhēng)力。尤其在裝配過(guò)程中對(duì)簡(jiǎn)單工序建立專用自動(dòng)機(jī)，其設(shè)計(jì)及制造成本大大高于由于節(jié)省人工而取得的節(jié)約時(shí)，這種情況尤為明顯。 為減少設(shè)計(jì)和制造自動(dòng)裝配設(shè)備的成本可利用組裝原則，這時(shí)自動(dòng)裝配設(shè)備是由通用的組合部件組裝的。這些組合部件是在專門(mén)企業(yè)成批生產(chǎn)的。采用通用的組合部件組裝自動(dòng)裝配設(shè)備具有一定的經(jīng)濟(jì)效益，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)改變時(shí)可對(duì)自動(dòng)裝配設(shè)備進(jìn)行重新調(diào)整;或者利用組合部件重新組裝成裝配設(shè)備對(duì)其他產(chǎn)品進(jìn)行裝配，甚至用于個(gè)別裝配工序的機(jī)械化。 1.4.2裝配單元作為裝配對(duì)象 現(xiàn)代的機(jī)器制造業(yè)，儀器制造業(yè)，電器工業(yè)，無(wú)線電電子工業(yè)及其他部門(mén)用裝配方法得到的產(chǎn)品是由許多零件組成的.簡(jiǎn)單產(chǎn)品包括3~4個(gè)零件,復(fù)雜產(chǎn)品則為幾千甚至幾萬(wàn)個(gè)零件。當(dāng)零件數(shù)量不多時(shí)(例如少于10 件)自動(dòng)化裝配可以用不復(fù)雜的自動(dòng)裝配設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)零件數(shù)量非常多時(shí)，制造自動(dòng)裝配設(shè)備對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行全自動(dòng)裝配圍被證明有效，這是由于這種設(shè)備非常復(fù)雜和笨重的緣故。此外，如后面所述這種自動(dòng)裝配設(shè)備的可靠性不高。 大多數(shù)復(fù)雜產(chǎn)品是有部件(裝配單元)組成.裝配單元可單獨(dú)的得到，然后進(jìn)入總裝配。因此在進(jìn)行裝配過(guò)程自動(dòng)化時(shí)，推薦制造的自動(dòng)裝配設(shè)備可對(duì)裝配單元進(jìn)行裝配,再把預(yù)先得到的裝配單元進(jìn)行總裝配?？傃b配多半是用手工進(jìn)行的，因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)復(fù)雜的產(chǎn)品最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)裝配的可能性很少。 1.4.3 實(shí)現(xiàn)裝配自動(dòng)化的目的 為了使裝配不再是生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié),裝配過(guò)程自動(dòng)化應(yīng)保證具有其他生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化所達(dá)到的一切優(yōu)點(diǎn)。 裝配過(guò)程自動(dòng)化主要效果是提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，它依靠許多自動(dòng)機(jī)代替裝配工人手工勞動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，在生產(chǎn)過(guò)程中有許多環(huán)節(jié)可用比手工勞動(dòng)有更高速度的自動(dòng)化設(shè)備來(lái)完成.在裝配工作自動(dòng)化的情況下，若產(chǎn)品質(zhì)量不變,則工人數(shù)量可以減少。實(shí)際上這意味著用少量調(diào)整工人代替裝配工人工作，每一個(gè)調(diào)整工人服務(wù)于一定數(shù)量的自動(dòng)裝配設(shè)備的工作工位或單元。 在許多情況下，裝配自動(dòng)化所占的生產(chǎn)面積比裝配工人手工完成同樣產(chǎn)品同樣產(chǎn)量的工作面積要小。尤其在儀器制造業(yè),，零件尺寸及由其組成的部件都很小的情況下更是如此。自動(dòng)化裝配可以增加單位生產(chǎn)面積的產(chǎn)量。 自動(dòng)化裝配能改善產(chǎn)品質(zhì)量。自動(dòng)化裝配設(shè)備工作時(shí)沒(méi)有因工人疲勞，疏忽，技術(shù)不熟練等原因而產(chǎn)生的裝配誤差。通過(guò)計(jì)算表明，當(dāng)與手工裝配保持同一水平，自動(dòng)化裝配的成本稍有下降，或者當(dāng)成本一樣時(shí)，自動(dòng)化裝配能獲得更穩(wěn)定的產(chǎn)品質(zhì)量。 現(xiàn)代化生產(chǎn)對(duì)某些裝配過(guò)程提出特殊的要求，這些要求只有在自動(dòng)化情況下才能達(dá)到。例如在真空條件下裝配,對(duì)零件表面粗糙度要求低，手直接工作是不可能的或者是比較差的工作場(chǎng)合。 1.4.4 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化裝配要解決的基本問(wèn)題 當(dāng)制造自動(dòng)裝配設(shè)備時(shí),需要研究下列相互聯(lián)系的主要問(wèn)題: （1）自動(dòng)化裝配的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)工藝性; （2）研究和設(shè)計(jì)自動(dòng)化裝配工藝過(guò)程; （3）設(shè)計(jì)自動(dòng)化裝配設(shè)備; 裝配過(guò)程自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)上述各個(gè)方面通常要解決理論分析的問(wèn)題及實(shí)驗(yàn)研究的問(wèn)題.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及裝配工藝過(guò)程牽涉到問(wèn)題的范圍比設(shè)計(jì)設(shè)備本身要廣泛得多.但是前兩方面所進(jìn)行的工作不可以和設(shè)計(jì)設(shè)備方法脫離開(kāi),設(shè)計(jì)方法要反映現(xiàn)代技術(shù)可能性或者對(duì)某些企業(yè)來(lái)說(shuō)是傳統(tǒng)的方法,也可能有這種情況,由于產(chǎn)品(裝配單元)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的要求根本改變了現(xiàn)有的 裝配工藝，因而在設(shè)計(jì)設(shè)備時(shí)需要新的,獨(dú)創(chuàng)的方法。 1.5 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的方法 機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)的步驟隨設(shè)計(jì)類型的不同而不同。創(chuàng)新設(shè)計(jì)的步驟最典型，可劃分為產(chǎn)品規(guī)劃，方案設(shè)計(jì)，技術(shù)設(shè)計(jì)和施工設(shè)計(jì)等四個(gè)階段 1.5.1 產(chǎn)品規(guī)劃階段 市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品的需求是動(dòng)態(tài)變化的，但企業(yè)的產(chǎn)品在生產(chǎn)一段時(shí)間內(nèi)應(yīng)是相對(duì)穩(wěn)定的。這是因?yàn)楫a(chǎn)品開(kāi)發(fā)過(guò)程需要一段時(shí)間，生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)裝備在一段時(shí)間內(nèi)也需要相對(duì)穩(wěn)定得。為了協(xié)調(diào)企業(yè)生產(chǎn)要求相對(duì)穩(wěn)定和市場(chǎng)需求瞬間變化的矛盾，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)前必須進(jìn)行產(chǎn)品規(guī)劃，確定新產(chǎn)品的功能，技術(shù)性能和開(kāi)發(fā)的日程表，保證符合市場(chǎng)需求的產(chǎn)品能及時(shí)，或適當(dāng)超前地研制出來(lái)，投放市場(chǎng)，以減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的盲目性。產(chǎn)品規(guī)劃階段將綜合運(yùn)用技術(shù)預(yù)測(cè)，市場(chǎng)學(xué)，信息學(xué)等理論和方法來(lái)解決設(shè)計(jì)中出現(xiàn)的問(wèn)題。 (1) 需求分析 產(chǎn)品設(shè)計(jì)是為了滿足市場(chǎng)需求，而市場(chǎng)需求往往是不具體的，有時(shí)候是模糊的，潛在的，甚至是不可能實(shí)現(xiàn)的。需求分析的任務(wù)是將這些需求具體化和恰到好處，明確設(shè)計(jì)任務(wù)的要求.需求分析本身就是設(shè)計(jì)工作的一部分，是設(shè)計(jì)工作的開(kāi)始，而且自始至終指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行。 開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品最困難的不是技術(shù)問(wèn)題，而是確定需要開(kāi)發(fā)什么樣的產(chǎn)品，它往往比從技術(shù)上找到滿足需求的措施更為棘手。有的新產(chǎn)品技術(shù)水平不見(jiàn)得很高，由于滿足市場(chǎng)需求，有非常好的銷路；反之，有的新產(chǎn)品在設(shè)計(jì)中盡管采用了許多先進(jìn)技術(shù)，功能完備，由于需求分析沒(méi)做好，不一定受市場(chǎng)的歡迎。因此，設(shè)計(jì)人員必須重視需求分析。需求分析一般包括對(duì)銷售市場(chǎng)和原材料市場(chǎng)的分析。 (2) 調(diào)查研究 調(diào)查研究包括市場(chǎng)調(diào)研,技術(shù)調(diào)研和社會(huì)環(huán)境調(diào)研四個(gè)部分。市場(chǎng)調(diào)研一般從以下四個(gè)方面進(jìn)行調(diào)研：用戶需求(有關(guān)產(chǎn)品功能 性能 質(zhì)量 使用 風(fēng)格 需求量和價(jià)格等方面的要求)； 產(chǎn)品情況(產(chǎn)品在其生命周期曲線中的位置，新老產(chǎn)品交替的動(dòng)向分析等)；同行情況(同行產(chǎn)品經(jīng)營(yíng)銷售情況和發(fā)展趨勢(shì),本產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率等)；供應(yīng)情況(主要原材料，配件，半成品等的質(zhì)量，品種，價(jià)格，供應(yīng)等方面的情況及變化趨勢(shì)等)。 技術(shù)調(diào)研一般包括產(chǎn)品技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)；行業(yè)技術(shù)和專業(yè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)；競(jìng)爭(zhēng)產(chǎn)品的技術(shù)特點(diǎn)分析;環(huán)境對(duì)研制的產(chǎn)品提出的要求等等。 社會(huì)調(diào)研一般包括企業(yè)目標(biāo)市場(chǎng)所處的社會(huì)環(huán)境和有關(guān)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)政策；社會(huì)的風(fēng)俗習(xí)慣；社會(huì)的消費(fèi)水平購(gòu)買(mǎi)能力等等。 (3) 預(yù)測(cè)和可行性分析 調(diào)查研究預(yù)測(cè)后，對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的重大問(wèn)題進(jìn)行充分的技術(shù)經(jīng)濟(jì)論證，判斷是否可行，即產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可行性分析。一般包括技術(shù)分析,經(jīng)濟(jì)分析和社會(huì)分析三個(gè)方面。經(jīng)過(guò)技術(shù)，經(jīng)濟(jì)，社會(huì)等方面的分析，和對(duì)開(kāi)發(fā)的可能性的研究，應(yīng)提出產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的可行性報(bào)告?？尚行詧?bào)告一般包括以下內(nèi)容： 1) 產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的必要性,時(shí)常調(diào)查及預(yù)測(cè)情況,包括用戶對(duì)產(chǎn)品各個(gè)方面的要求等。 2) 同類產(chǎn)品國(guó)內(nèi)外技術(shù)水平,發(fā)展趨勢(shì)； 3) 從技術(shù)上預(yù)期產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能夠達(dá)到的技術(shù)水平； 4) 從設(shè)計(jì),工藝和質(zhì)量等方面需要解決額的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題； 5) 投資費(fèi)用及開(kāi)發(fā)時(shí)間進(jìn)度,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益估計(jì)； 6) 現(xiàn)有條件下開(kāi)發(fā)的可能性及準(zhǔn)備采取的措施等。 1.5.2 方案設(shè)計(jì)階段 方案設(shè)計(jì)實(shí)質(zhì)上是根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)的要求，進(jìn)行產(chǎn)品功能的原理設(shè)計(jì)。這階段完成的質(zhì)量將嚴(yán)重影響到產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，性能，工藝和成本，關(guān)系到產(chǎn)品的技術(shù)水平和競(jìng)爭(zhēng)力。 在方案設(shè)計(jì)階段應(yīng)盡量開(kāi)闊思路，創(chuàng)新思維，引入新原理和新技術(shù)，綜合運(yùn)用系統(tǒng)工程學(xué)，圖論，形態(tài)學(xué)，創(chuàng)造學(xué)，思維心理學(xué)，決策論等理論和方法，將系統(tǒng)總功能分解為功能元，通過(guò)各種方法，探索多種方案，求得各功能元的多個(gè)解，求得較好的最佳原理解。 (1) 對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的抽象 一項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)往往需要滿足一大堆要求，有些是主要的有些是次要的。應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行抽象，抓住主要要求，兼顧次要要求，才能避免由于知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的局限性，思想上的種種框框，誤導(dǎo)設(shè)計(jì)方案的制定。經(jīng)過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的抽象，可明確設(shè)計(jì)產(chǎn)品的總功能，總功能可以逐級(jí)往下分解，分解到子功能的要求比較明確，便于求解為止。 (2) 尋求原理解和求解方法 對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行了抽象，確定了本質(zhì)功能，建立了功能結(jié)構(gòu)，如果實(shí)現(xiàn)這些功能，這就是求借問(wèn)題。通常能實(shí)現(xiàn)某一功能的原理解不止一個(gè)，而不同的原理解的技術(shù)經(jīng)濟(jì)成果是不一樣的，而且往往在原理解階段尚難以分清優(yōu)劣。因此選擇和確定原理解要經(jīng)過(guò)反復(fù)論證，有時(shí)候還可能經(jīng)過(guò)多次反復(fù)才能取得合理的原理解。把所有子功能的原理解結(jié)合起來(lái)，就形成了設(shè)計(jì)的初步方案。 (3) 初步設(shè)計(jì)方案的評(píng)價(jià)與篩選 初步設(shè)計(jì)方案可能達(dá)到十多種甚至幾十種，應(yīng)對(duì)這些方案進(jìn)行評(píng)價(jià)與篩選，找到較優(yōu)的方案。 1) 初步設(shè)計(jì)方案的選法 具體方法有兩種 觀察淘汰法和分?jǐn)?shù)比較法 2) 初步設(shè)計(jì)方案的具體化 所采用的方法大致有：繪出方案原理圖，整機(jī)總體布局草圖，主要零部件草圖，為在空間占用量，重量，所用材料，制造工藝，成本和運(yùn)行費(fèi)用等方面進(jìn)行比較提供數(shù)據(jù)；進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)，動(dòng)力學(xué)和強(qiáng)度方面的粗略計(jì)算；進(jìn)行必要的原理試驗(yàn)，分析確定主要設(shè)計(jì)參數(shù)，驗(yàn)證可行性等等。 3) 進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 具體步驟為：建立目標(biāo)系數(shù)和制定評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，確定重要性系數(shù)，按技術(shù)觀點(diǎn)確定評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)計(jì)算和得出評(píng)價(jià)結(jié)果。 1.5.3 技術(shù)設(shè)計(jì)階段 (1) 確定結(jié)構(gòu)原理方案的過(guò)程如下： 1) 確定主要數(shù)據(jù) 根據(jù)初步設(shè)計(jì)方案，在充分理解原理解的基礎(chǔ)上，確定結(jié)構(gòu) 原理方案的主要數(shù)據(jù)，其中包括決定尺寸的依據(jù)，如功率，流量和聯(lián)系尺寸等；決定布局的依據(jù)，如物流方向，運(yùn)動(dòng)方向和操作位置等；決定材料的依據(jù)；決定限制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的空間條件，如距離，規(guī)定的軸的方向，裝入的限制范圍等等。 2) 確定結(jié)構(gòu)原理方案 在上述依據(jù)的約束下，對(duì)主要功能結(jié)構(gòu)進(jìn)行構(gòu)思，初步確定其材料和形狀，進(jìn)行粗略的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。 3) 評(píng)價(jià)與修改 對(duì)確定的結(jié)構(gòu)原理方案經(jīng)過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，為進(jìn)一步的修改提供依據(jù)。 (2) 總體設(shè)計(jì)階段的任務(wù)是將結(jié)構(gòu)原理方案進(jìn)一步具體化，內(nèi)容大致包括： 1) 主要結(jié)構(gòu)參數(shù) 包括尺寸參數(shù) 運(yùn)動(dòng)參數(shù) 動(dòng)力參數(shù) 占用面積空間等等。 2) 總體布局 包括零件的組成，各部件的空間位置布局和運(yùn)動(dòng)方向，物料流動(dòng)方向，操作位置，各部件相對(duì)運(yùn)動(dòng)的配合關(guān)系，即工作循環(huán)圖。 3) 系統(tǒng)原理圖 包括產(chǎn)品總體布局圖 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)圖 電力驅(qū)動(dòng)和控制系統(tǒng)圖等。 4) 經(jīng)濟(jì)核算 包括產(chǎn)品成本和運(yùn)行費(fèi)用的估算，成本回收期和資源的再利用等。 5) 其他 如材料選用，配件和外協(xié)件的供應(yīng)，生產(chǎn)工藝 運(yùn)輸 開(kāi)發(fā)周期等方面的考慮。 (3) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)階段的主要任務(wù)是總體設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)結(jié)構(gòu)原理方案結(jié)構(gòu)化，繪制產(chǎn)品總裝圖和部件裝配圖；提出初步的零件表，加工和裝配說(shuō)明書(shū)；對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)。 在技術(shù)設(shè)計(jì)階段，掌握了更多的信息，這比方案設(shè)計(jì)階段更具體，更定量地根據(jù)要求表中提出的要求，分析必須達(dá)到的要求滿則和超過(guò)了程度，希望達(dá)到要求處理的結(jié)果，在這基礎(chǔ)上作出精確的技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)，找出設(shè)計(jì)的薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須遵守有關(guān)國(guó)家部門(mén)和企業(yè)頒布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，充分考慮諸如人機(jī)工程，外觀造型，結(jié)構(gòu)可靠和耐用性，加工和裝配工藝性，環(huán)保以及材料配件的供應(yīng)，企業(yè)設(shè)備資金和技術(shù)資源的利用，產(chǎn)品系列化，零部件通用化和標(biāo)準(zhǔn)化等方面的要求，通常要經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)，審核，修改，再審核，再修改多次反復(fù)，才可以批準(zhǔn)生產(chǎn)。 第2章 設(shè)計(jì)主要參數(shù)及基本思想 2.1課題要求 (1) 題目名稱及技術(shù)要求 滾針軸承自動(dòng)裝配機(jī) 1) 軸承碗內(nèi)徑32mm，外徑36mm，寬度22mm。 2) 滾針長(zhǎng)度18mm，直徑3mm，滾針兩端為圓錐型。 3) 每分鐘裝成品數(shù)量不少于10件。 (2) 課題內(nèi)容及工作量 1) 滾針軸承裝針機(jī)總裝配圖設(shè)計(jì) 2) 裝針機(jī)零部件設(shè)計(jì) 3) 設(shè)計(jì)圖量A0 四張，設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份 4) 外文翻譯3000漢字 2.2 基本思想 在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中，要廣泛采用最新的技術(shù)和科學(xué)成就，采用最新的生產(chǎn)方式，使在生產(chǎn)過(guò)程中廣泛的機(jī)械化，自動(dòng)化的基礎(chǔ)上保證勞動(dòng)生產(chǎn)率極大的增長(zhǎng)。若沒(méi)有廣泛的機(jī)械化和自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程，要實(shí)現(xiàn)完善的現(xiàn)代化生產(chǎn)是不可能的。在現(xiàn)代工業(yè)中迫切需要解決的問(wèn)題之一是裝配過(guò)程的機(jī)械化和自動(dòng)化。 在所有生產(chǎn)復(fù)雜產(chǎn)品的企業(yè)中都需要進(jìn)行裝配。在許多工業(yè)部門(mén)中，如機(jī)械制造業(yè)，儀器制造業(yè)，無(wú)線電電子工業(yè)，電器工業(yè)等一系列生活用品生產(chǎn)都有同樣的產(chǎn)品生產(chǎn)?，F(xiàn)代許多產(chǎn)品的生產(chǎn)是大批的或者是大量的；在制造零件時(shí),使用自動(dòng)機(jī)或自動(dòng)線，同時(shí)才涌現(xiàn)進(jìn)工藝促使制造零件的勞動(dòng)量下降。然而，由于裝配大多數(shù)是手工勞動(dòng)，是裝配的勞動(dòng)量在制造產(chǎn)品的總勞動(dòng)量中還占相當(dāng)高的比值(在機(jī)器制造業(yè)中大約占20%,在許多儀器生產(chǎn)中大于50%)。制造零件勞動(dòng)量的下降速度往往比裝配工作勞動(dòng)量下降快得多，因此后者在制造產(chǎn)品總勞動(dòng)量中所占的比例還有多增加。 本課題設(shè)計(jì)滾針軸承自動(dòng)裝針機(jī)，為了認(rèn)識(shí)現(xiàn)代制造裝配技術(shù)在未來(lái)工業(yè)發(fā)展中特殊的重要意義。為將來(lái)進(jìn)一步掌握自動(dòng)裝配技術(shù)打下牢固的基礎(chǔ)。 第3章 裝針機(jī)的總體設(shè)計(jì) 滾針軸承自動(dòng)裝針機(jī)，是一個(gè)自動(dòng)裝配系統(tǒng)。整個(gè)機(jī)器包含了以下四個(gè)機(jī)構(gòu)部分：軸承碗的選料和排序機(jī)構(gòu)，針的選料和排序機(jī)構(gòu)，自動(dòng)裝針機(jī)構(gòu)，和電控機(jī)構(gòu)。初步設(shè)計(jì)機(jī)器的布局示意圖如下: 圖3.1 機(jī)器布局示意圖 3.1確定傳動(dòng)方案[9] 合理的傳動(dòng)方案，應(yīng)能滿足工作機(jī)的性能要求，工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，加工方便，成本低廉，效率高和使用維護(hù)方便等。 當(dāng)采用多級(jí)傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)合理地選擇傳動(dòng)零件和他們之間的轉(zhuǎn)動(dòng)次序，揚(yáng)長(zhǎng)避短，力求方案合理，常需要考慮以下幾點(diǎn)： （1） 帶傳動(dòng)為摩擦傳動(dòng)，傳動(dòng)平穩(wěn)，能緩沖吸振，噪音小，但傳動(dòng)比不準(zhǔn)確，傳遞相同轉(zhuǎn)距時(shí)，結(jié)構(gòu)尺寸較其他傳動(dòng)形式大。因此，應(yīng)布置在高速級(jí)，因?yàn)閭鬟f相同功率，轉(zhuǎn)速越高，轉(zhuǎn)距越小，可使帶傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)緊湊。 （2） 鏈傳動(dòng)靠齒輪嚙合工作，平均傳動(dòng)比恒定，并能適應(yīng)惡劣的工作條件，但運(yùn)動(dòng)不均勻，有沖擊，不適于高速傳動(dòng)，故應(yīng)布置在多級(jí)傳動(dòng)的低速級(jí)。 （3） 蝸桿傳動(dòng)平穩(wěn)，傳動(dòng)比大，但傳動(dòng)效率低，適用于中小功率及間歇運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，當(dāng)和齒輪傳動(dòng)同時(shí)應(yīng)用使，應(yīng)布置在高速級(jí)。使其工作齒面間有較高的相對(duì)滑動(dòng)速度，利用形成流體動(dòng)力潤(rùn)滑油膜，提高效率，延長(zhǎng)壽命。 綜合上述各種因素考慮 本設(shè)計(jì)選擇帶傳動(dòng)。 3.2選擇電動(dòng)機(jī)的類型與結(jié)構(gòu)[5] 根據(jù)電源種類（直流或交流），工作條件及負(fù)荷性質(zhì)、大小，起動(dòng)特性和過(guò)載情況等來(lái)選擇。由于一般生產(chǎn)單位均用三相電源。故無(wú)特殊要求使都采用三相交流電動(dòng)機(jī)。其中以三相異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多，常用Y系列電動(dòng)機(jī)，經(jīng)常起動(dòng)，制動(dòng)和正反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，要求電動(dòng)機(jī)具有較小的起動(dòng)慣量和較大過(guò)載能力 。 3.3選擇電動(dòng)機(jī)的功率（容量） 電動(dòng)機(jī)功率選擇是否合適，對(duì)電動(dòng)機(jī)的工作和經(jīng)濟(jì)性都有影響。功率過(guò)小不能保證工作機(jī)的正常工作，或使電動(dòng)機(jī)因超載而過(guò)早損壞，若功率選的過(guò)大，電動(dòng)機(jī)的價(jià)格高，經(jīng)常不在滿載下運(yùn)轉(zhuǎn)，效率和功率因數(shù)都較低，造成浪費(fèi)。 全自動(dòng)滾針軸承裝針機(jī)的運(yùn)動(dòng)分為三部分，一部分是軸承碗的選料與排序機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，一部分是針的選料與排序機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)，一部分是自動(dòng)裝針機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)。這三個(gè)部分的對(duì)動(dòng)力的要求不是很高，而且轉(zhuǎn)速較低。軸承碗選料與排序機(jī)構(gòu)的軸的轉(zhuǎn)速要求轉(zhuǎn)速在50r/min 至60r/min之間，這樣才能保證有足夠的軸承碗出料至裝針機(jī)構(gòu)，以達(dá)到一分鐘裝10件軸承的要求。 針的選料與排序機(jī)構(gòu)的軸的轉(zhuǎn)動(dòng)要求轉(zhuǎn)速在50r/min 至60r/min之間，這樣才能保證有足夠的軸承碗出料至裝針機(jī)構(gòu)，以達(dá)到一分鐘裝10件軸承的要求。 自動(dòng)裝針機(jī)構(gòu)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)要求轉(zhuǎn)速在30r/min 至40r/min之間，這樣才能保證有足夠的軸承碗出料至裝針機(jī)構(gòu)，以達(dá)到一分鐘裝10件軸承的要求。 根據(jù)以上設(shè)計(jì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)， （1） 電動(dòng)機(jī)型號(hào) 表3.1 電動(dòng)機(jī)的型號(hào) 型 號(hào) 額定功率 P（kw） 同步轉(zhuǎn)速 （r/min） 實(shí)際轉(zhuǎn)速 （r/min） Y132S-8 2.2 750 710 電動(dòng)機(jī)自帶減速器傳動(dòng)比為5 （2） 帶輪型號(hào) 表3.2 帶輪的型號(hào) 帶型 小帶輪直徑 D1(mm) 大帶輪直徑 D2(mm) 傳動(dòng)比 i B 125 200 1.6 （3） 計(jì)算轉(zhuǎn)速 這樣，達(dá)到了要求 3.4 軸的計(jì)算[9] [14] （一）選定電動(dòng)機(jī)型號(hào)：YBZS；自帶減速器傳動(dòng)比為5. 1) V帶的設(shè)計(jì)： n1=n÷i=750÷5=150r/min; Pca= KAP=1.1×2.2=2.42kw 2) V帶帶型： 根據(jù)Pca、n1由圖8-7選B型帶 3) 確定基準(zhǔn)直徑： 由主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑D1=125mm. 初定設(shè)定傳動(dòng)比i=1.6,則D2=iD1=1.6×125=200mm 根據(jù)表8-8取D2=200mm； 按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度： ∏D1 n1 ∏×125×150 V=—————=———————=0.98<25m/s 60×1000 60×1000 4) 確定V帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 根據(jù)0.7（D1＋D2）120° 主動(dòng)輪上的包角合適 6）計(jì)算V帶的根數(shù)Z PCA 由式（8—22）知 Z=— ——————— （p0＋△P0）kaKL 由n1=150r/min，D1=125㎜，i=1.6查表8—6a和表8—6b P0=1.34；△P0=0.2 查表8—9得Ka=0.96；查表8—10得KL=0.86 則 2.42 Z= ————————————— = 1.9 （1.34＋0.2）×0.96×0.86 ?。篫=2根 7）計(jì)算預(yù)緊力F0 由式（8—23）知 PCA 2.5 F0=500————（———— － 1 ）＋qv2 VZ Ka 查表得q=0.2㎏/m 故 2.42 2.5 F0=500×————— ×（ ——— －1 ）＋0.2×（0.981）2 0.981×2 0.96 =618N 8）計(jì)算作用在軸上的壓軸力Q 由式（8—24）得 a 1 Q=2ZF0 sin—— =3992N 2 9）帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 小帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)： 選bP=14㎜，hamia=3.5㎜，hfmin=12㎜，e=19㎜，f=12.5㎜ δmin=7.5㎜ 則B=（Z－1）e＋2f=43㎜ Dw=D＋2ha=132㎜ d1=（1.8～2）d d為軸的直徑 d1=70㎜ D0=0.5（D1＋d1） D0=97.5㎜ d0=（0.2～0.3）（D1－d1） d0=15㎜ C’=（1/7～1/4）B c,=8.6㎜ L=（1.5～2）d L=1.6×35=56㎜ 大帶輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) D=200㎜ 選?。篵P=14㎜，hamia=3.5㎜，hfmin=12㎜，e=19㎜，f=12.5㎜ δmin=7.5㎜ 則B=（Z－1）e＋2f=43㎜ Dw=D＋2ha=207㎜ d1=（1.8～2）d d為軸的直徑 d1=70㎜ C’=（1/7～1/4）B c,=8.6㎜ L=（1.5～2） L=56㎜ （二）計(jì)算傳動(dòng)裝置各軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)： （1） 各軸轉(zhuǎn)速： 由式（9）～（11） Ⅰ軸：nⅠ=nm/i0=750/5=150r/min Ⅱ軸：nⅡ=nⅠ/i=150/1.6=93r/min Ⅲ軸：nⅢ=nⅡ/i=93/1.6=58r/min Ⅳ軸：nⅣ=nⅢ/i=58/1.6=36r/min （2） 各軸輸入功率： 由式（12）～（15） Ⅰ軸：PⅠ=Pdη01=2.2×0.99=2.18 KW Ⅱ軸：PⅡ=PⅠη12=2.18×0.98×0.97=2.07 KW Ⅲ軸：PⅢ=PⅡη23=2.07×0.98×0.97=1.968 KW Ⅳ軸：PⅣ=PⅢη34=1.968×0.98×0.97=1.879 KW （3） 各軸輸入轉(zhuǎn)矩： 由式（16）～（21） Td=9550Pd/η01=9550×2.2/750=28N.m Ⅰ～Ⅳ軸輸入轉(zhuǎn)矩 Ⅰ軸：TⅠ=Td×i0η01=28×5×0.99=138.6 N.m Ⅱ軸：TⅡ= TⅠ×i1η12=138.6×1.6×0.98×0.997=210.8 N.m Ⅲ軸：