自动变速器夹具设计

自动变速器夹具设计（精选5篇）

自动变速器夹具设计 篇1

摘要：在夹具设计中,先确定工件的基准,然后通过一面两销定位,将工件固定夹紧在夹具上。

关键词：夹具,基准,定位,固定

0 引言

无论在传统制造还是现代制造中,夹具都是重要的工艺装备,机床夹具对零件加工的质量、生产率和产品成本都有着直接的影响。

1 拨叉80-08的加工工艺规程设计

1.1 零件的分析

1.1.1 零件的作用

CA6140车床的拨叉,位于车床变速机构中,主要起换档作用,使主轴回转运动按照所需的速度和扭矩工作。

1.1.2 零件的工艺分析

零件的材料为HT200,灰铸铁属于脆性材料,故不能锻造和冲压。但灰铸铁的铸造性能和切削加工性能优良。以下是拨叉需要加工的表面以及加工表面之间的位置要求:

1)中心圆孔Ф250+0.021。

2)M22×1.5的螺纹孔垂直于中心孔,其中心与右面的距离为440-0.3。

3)键槽160+0.11与中心孔有0.08的垂直度,深为80+0.15。

4)半孔Ф650+0.3与中心孔有127-0+0..21的位置关系,其宽为12+-0.10.605与中心孔有0.1的垂直度。

先加工拨叉中心孔,然后以此作为基准采用专用夹具进行加工,并且保证位置精度要求。再根据各加工方法的经济精度及机床所能达到的位置精度,并且此拨叉零件没有复杂的加工曲面,采用常规的加工工艺均可保证。

1.2 确定生产类型

已知此拨叉零件的生产类型为大批量生产,所以初步确定工艺安排为:加工过程划分阶段;工序应当集中;加工设备以通用设备为主,大量采用专用工装。

1.3 确定毛坯

1.3.1 确定毛坯种类

零件材料为HT200。零件在机床运行过程中所受冲击不大,零件结构不是太复杂,大批生产,选择铸造毛坯。

1.3.2 确定铸件加工余量及形状

各个加工面的铸件机械加工余量均为3mm。

1.3.3 绘制铸件零件图

1.4 工艺规程设计

1.4.1 选择定位基准

1)粗基准的选择

以零件的下端孔为主要的定位粗基准,以较大面a面为辅助粗基准。

2)精基准的选择

考虑要保证零件的加工精度和装夹准确方便,依据“基准重合”原则和“基准统一”原则,以加工后的通孔为主要的定位精基准,以下端孔为辅助的定位精基准。

1.4.2 制定工艺路线

根据零件的几何形状、尺寸精度及位置精度等技术要求,以及加工方法所能达到的经济精度,在生产纲领已确定的情况下,可以考虑采用各种机床配以专用夹具,并尽量使工序集中来提高生产率。

1.4.3 选择加工设备和工艺设备

1)机床的选择:X6022型卧式铣床,X5028立式铣床,Z535立式钻床,T618卧式镗床

2)采用专用夹具。

3)采用硬质合金铣刀,铰刀。

4)采用极限量规。

5)其他:对垂直度误差采用千分表进行检测,对角度尺寸利用专用夹具保证,其他尺寸采用通用量具即可。

在加工此拔叉零件时,需要设计镗孔夹具、铣槽夹具及钻顶面螺纹底孔夹具各一套。

2.1 镗孔夹具设计

2.1.1 问题的提出

本夹具是用来镗此拔叉下端∅60H12的孔,零件图中此孔与∅25H7的孔中心距有公差要求。此工序为粗镗、半精镗加工,因此本工序加工时要考虑如何提高劳动生产率,降低劳动强度,重点是保证加工精度的问题。

2.1.2 夹具的设计

1)定位基准的选择

因为∅25H7的孔与此孔有公差要求,所以应以这个长通孔为主要定位基准。由于铸件的公差要求较大,利用∅60H12的孔的左侧面作为辅助定位基准。在小孔处采用移动压板对零件进行夹紧。在60H12的孔旁边有筋板的缘故,有足够的强度,可以进行直接的镗削,能保证加工精度。

2)定位元件选用固定式定位销,夹紧元件选用移动压板,夹紧可靠、操作方便。

3)切削力及夹紧力计算

镗刀材料:YT5,机床为:T68

根据参考文献[3],表1-12选择刀具的几何参数为:

(1)粗镗:

根据参考文献[10],查表1-2-3可得:

圆周切削分力公式:

查表1-2-4得:

取HB=175 n=0.4

由表1-2-6可得参数:

同理:径向切削分力公式:

式中参数:

轴向切削分力公式:

式中参数:

根据工件受力切削力、夹紧力的作用情况,找出在加工过程中对夹紧最不利的瞬间状态,按静力平衡原理计算出理论夹紧力。最后为保证夹紧可靠,再乘以安全系数作为实际所需夹紧力的数值。即:

安全系数K可按下式计算,

式中:K0~K6为各种因素的安全系数,见参考文献[12]表1-2-1可得:

KC=1.2×1.2×1.0×1.0×1.3×1.0×1.0=1.87Kp=1.2×1.2×1.4×1.0×1.3×1.0×1.0=2.62Kf=1.2×1.2×1.5×1.0×1.3×1.0×1.0=2.81

所以,有:

(2)半精镗:

4)误差分析与计算

该夹具以一长销和一支承钉定位,要求保证孔中心与小通孔中心距的尺寸公差。△dw=(Dmax-dmin)/2=(25.021-24.974)/2=0.0235

5)夹具体设计

夹具体的设计参考镗孔夹具体零件图。

2.2 铣槽夹具设计

2.2.1 问题的提出

本夹具主要用来粗、精铣此拨叉的槽。粗、精铣槽时,槽宽有尺寸要求160+0.110mm,其深度要求为80+0.150mm,槽的左右两侧面粗糙度要求Ra3.2,底面粗糙度要求Ra6.3。本道工序仅是对槽进行粗、精铣削加工。同样在本道工序加工时,还是应考虑提高劳动生产率,降低劳动强度。

2.2.2 夹具的设计

1)定位基准的选择

在进行铣槽加工工序时,由于φ25H7和φ60H12的孔已经加工。因此工件选择。

φ25H7的孔一面与两孔作为定位基准。由一个长销穿在φ25H7的孔上此孔的一面就限制了五个自由度,再在φ60H12的孔中间加上个削边销。

2)定位元件是长圆柱销和削边销.夹紧元件选用转动压板。

3)铣削力与夹紧力计算

根据参考文献[1],表2.4—97可查得:铣削力计算公式为:

圆周分力

查表可得:

代入得

查表可得铣削水平分力、垂直分力、轴向分力与圆周分力的比值为:

查参考文献[1],表5.1-4可知,所需的夹紧力为:J=FKL/2fl

式中:

4)定位误差分析

5)定向键用两个,对刀装置由直角对刀块和平塞尺组成,用来确定刀具与夹具的相对位置。

6)夹具体的设计参考铣槽夹具体零件图。

2.3 钻孔夹具设计

2.3.1 问题的提出

本夹具主要用来钻拔叉顶部M22×1.5螺纹孔的底孔。这个孔距右平面有尺寸精度要求为440-0.3mm,与φ25H7中心孔垂直。

2.3.2 夹具的设计

1)定位基准的选择

此零件放在Z535立式钻床上加工,刀具为φ20.50直柄短麻花钻。由零件分析,选择用中心孔的长销加上这个孔的一面定位,就可以限制5个自由度,在由下面的φ60H12大孔加个削边销就可以实现完全定位。

2)定位元件选用固定式定位销,夹紧元件选择转动压板

3)切削力与夹紧力的计算

由于本道工序完成螺纹底孔的钻削,因此切削力为钻削力。由参考文献[1],表2.4-69得:

轴向力F:

扭矩M:

式中:

do=20.50mm f=0.43mm/r kMF=kMM=KMPm=1.16∴F=9.81×42×20.51.2×0.430.75×1.16=9519.27N M=9.81×0.012×20.52.2×0.430.8×1.16=53.45N·mm

4)选用可换钻套(GB2264-80)、钻套用衬套(GB2263-80)、伸出式钻模板

5)夹具精度分析

转角定位误差为

6)夹具体设计

夹具体的设计参考钻孔夹具体零件图。

3 结论

本次设计从零件的毛坯生产到最终成品,中间经过了铣、镗、钻、攻螺纹、打毛刺等工序。因为是大批量生产,工序就分得很散,中间就可省去换刀具和调试的时间。在每道工序中都有计算切削用量和工时。

在夹具设计中,先确定工件的基准,然后通过一面两销定位,将工件固定夹紧在夹具上。

参考文献

[1]李洪.机械加工工艺手册[M].北京出版社,1996.

[2]陈宏钧.实用金属切削手册[M].机械工业出版社,2005.

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[4]徐鸿本.机床夹具设计手册[M].辽宁科学技术出版社,2003.

[5]都克勤.机床夹具结构图册[M].贵州人民出版社,1983.

[6]胡建新.机床夹具[M].中国劳动社会保障出版社,2001.

[7]王先逵.机械制造工艺学[M].机械工业出版社,2000.

[8]马贤智.机械加工余量与公差手册[M].中国标准出版社,1994.

[9]刘文剑.夹具工程师手册[M].黑龙江科学技术出版社,1987.

[10]王光斗.机床夹具设计手册[M].上海科学技术出版社,2002.

自动变速器夹具设计 篇2

变速器是汽车传动系统中的核心部件。目前，车辆变速器可分为手动变速器(MT)、机械式自动变速器(AMT)、电液控制自动变速器(AT)、双离合自动变速器(DSU)和无级变速器(CVT)。本文提出的选择性输出并联行星轮系自动变速器是在双离合自动变速器的基础上研发得到的，其工作原理与双离合自动变速器相似，己装配成样机。

在汽车变速器中齿轮被广泛应用，它是变速器传递动力和承载载荷最主要的零部件之一。因行星齿轮轮系在相同的传动比下，较普通齿轮传动系具有体积小、质量轻、结构紧凑、承载能力大、传动效率高和运动平稳等优点，故己在汽车变速器中普遍运用。但在许多应用场合，其动态特性如模态、振动与噪声等，是影响行星轮系可靠性、寿命等的关键因素川。因此，我们在设计行星齿轮轮系时，应事先知道轮系的固有频率，避免与转动频率相同而发生共振。

1行星轮系的结构设计和模型的建立

1.1行星轮系传动方案及工作原理

并联行星轮系自动变速器采用普通的NUW型三元件行星轮系，其工作状态稳定可靠，工艺性好，制造成本低叫。通过综合考虑变速器的减速比，将行星轮系的减速比初步选定在3~4左右较为合理。选择性输出并联行星轮系自动变速器，可以通过两组离合器使行星轮系实现行星差速传动和直接传动两种不同的传动比。实现直接传动是通过一组离合器分开，另一组离合器啮合，使齿圈与行星架固定，此时的行星轮系相当于普通齿轮传动，不具有行星差速传动功能，因此此时的行星轮系不具有减速效果，其传动比为1;行星差速传动是通过一组离合器啮合，另一组离合器分开，使齿圈与箱体联接，即齿圈固定，从而使行星轮系具有行星差速传动功能。

1.2行星轮系结构设计

在装配过程中，太阳轮8通过花键与中间轴连接，将AS3552垫圈(1mm厚)15，AXK3552推力滚针轴承14和推力滚针垫圈(厚)12配合成两组，分别将两组中的推力滚针垫圈(厚)12与太阳轮8两端而配合，从而限定左、右行星架1和10的轴向位置。行星架(右)10通过两对滚针轴承与中间轴配合，将3个柱销分别与行星架(右)孔配合，再将3个行星轮通过两对滚针轴承与柱销配合。通过柱销定位，使行星架(左)1与柱销配合，其轴向位置可由AS3552垫圈(<1 mm厚)15来调控，左右行星架通过M8X35螺钉n固定连接。齿圈通过卡环与齿圈啮合牙嵌浮动连接，采用卡环弹性件的均载系统，在不均衡载荷的作用下，使弹性件产生相应的弹性变形，从而达到各行星轮间载荷分布均匀的目的叫。

1.3行星轮系三维模型

应用Pro/E进行三维造型设计，行星轮系的三维模型爆炸图和简化模型。

2行星轮系模态分析

2.1行星轮系模型的导入和定义材料属性

ANSYS Workbench是LAD系统和用户仿真设计的集成平台，在此平台上用户可以根据自己的需要选择与各种程序模块交互。通过Pro/E与ANSYSWorkbench链接将模型导入，再设置轮系各齿轮材料属性。在该行星轮系中，太阳轮和行星轮所用的材料均为20CrMnTi。由于齿圈在热处理时变形较大，将会影响到整个行星轮系的啮合特性，故该齿圈选用的材料为40CrMo。模态分析不需要施加载荷，所以只定义材料的密度、弹性模量、泊松比3种属性。Engineering Date中可以定义上述材料属性，20CrMnTi材料密度为7 860 kg/mj，弹性模量为2.12 X1011 Pa，泊松比为0.289;40CrMo材料密度为7 850 kg/mj，弹性模量为2.12 X 1011 Pa，泊松比为0.280 02.2有限元模型网格的划分和边界条件定义

在给模型划分单元之前，首先应设置单元边长，这对后续求解非常重要。如果网格单元设置过大，将可能出现划分单元畸变;若网格单元设置过小，又会花费过多计算时间。综合考虑两者之间的关系，设置单元边长为3 mm，对轮系的齿轮采用多域扫掠法进行网格划分。接着，需要对行星轮系施加自由度约束。对于太阳轮，只需要施加圆柱(Cylindrical Support)约束，可以限制轴向和径向的自由度，不限制太阳轮的切向自由度;对于行星轮，需要建立局部柱坐标系，柱坐标系的原点位置就设置在行星轮的中心处，定义设置完局部柱坐标系后，激活该坐标系，然后约束中心孔内所有节点的:方向的自由度;对于内齿圈，在Work-bench中采用完全固定约束(fixed)，即对齿圈内所有节点自由度进行完全约束。完成对自由度的约束后，在Analysis Setting、中设置求解前16阶固有频率。

2.3行星轮系的结构改进分析

从模型振型图可知，当其振动频率达到固有频率时，主要是在太阳轮位置处振动幅度达到最大，其最大振动位移分别为11.137 mm, 10.119 mm, 18.613mm,9.95 mm,16.872 mm和17.67 mm，该振动幅度远远超过允许位移量，故太阳轮最先破坏，导致整个行星轮系破坏，从而直接影响变速箱的正常工作。通过模态分析，可以事先知道行星轮系达到共振的大致频率范围，从而在实际设计中通过改变材料的刚度、密度或是结构形式来避免行星轮系长期在共振频率下工作，从而避免该零件的破坏。

3结语

自动变速器夹具设计 篇3

关键词：电磁阀离合器,步进电机,坡度车速传感器

目前, 公知的机动车自动变速器手动控制机构, 各挡油阀转换仍需驾驶员手动控制、驾驶员驾车在坡道起步行进时和驾驶员驾车在坡道上行驶时不能自动降挡和自动升挡的功能, 所以仍然易造成驾驶员频繁操作变速杆的疲劳驾驶状态和驾驶员用眼看换挡变速杆操作的不规范驾驶方式等不方便, 不舒适, 不安全, 不经济驾驶行车, 尤其在驾驶机动车行进中, 驾驶员手动误把换挡杆移动在或P挡、或R挡时, 而造成自动变速器损害的危险。

1设计目的

为了克服现有的机动车自动变速器手动控制机构不能避免的手动换挡驾驶问题、此设计提供一种全自动变速器自动控制机构。

2设计思路

在换挡操纵定位器壳体总成上, 变速杆手柄按钮、压缩弹簧、变速杆手柄部件、手柄电磁阀、止动杆、止动杆弹性开槽销、压缩弹簧和换挡拨叉止动锁等构成机电连接, 随手柄电磁阀操作变速杆手柄按钮, 起到解换挡拨叉止动锁的作用;在换挡操纵定位器壳体总成上, 换挡变速杆套筒部件、步进电机和换挡拨叉等构成机电连接, P- 驻车挡油阀, R- 倒车挡油阀, N- 空挡油阀, D- 正常行进D1- 低速挡油阀、D2- 中速挡油阀、D3- 高速档油阀, 2- 限定2挡油阀, L- 强制1挡油阀, 各挡油阀随全自动变速器自动控制机构的步进电机推移, 或拉移换挡变速杆套筒部件一定的限定距离, 并自动在或P挡, 或R挡, 或N挡, 或D挡, 或2挡, 或L挡中转换定位后, 步进电机自动停止推移, 或拉移, 从而起到转换油路的作用, 使全自动变速器自动控制机构实现各种自动换挡功能。

在换挡操纵定位器壳体总成上, 设置坡度传感器、车速传感器和制动灯开关, 其连接方式是:坡度传感器、保护电路、放大电滤波电路、A/D模数转换器和中央处理机CPU顺序电连接, 放大滤波电路另一端连接中央处理机CPU;车速传感器、保护电路和中央处理机CPU顺序电连接;制动灯开关、保护电路和中央处理机CPU顺序电连;在换挡变速杆手柄上, 变速杆手柄按钮、压缩弹簧和换挡变速杆手柄部件机械连接, 设置一个手柄电磁阀, 使手柄电磁阀工作在变速杆手柄按钮上, 其电连接是:手柄电磁阀一端连接手柄电磁阀驱动电路输出端, 手柄电磁阀另一端连接恒压电源负极;在换挡变速杆总成上, 换挡变速杆套筒部件外表面, 设置电磁阀离合器, 其电连接是:电磁阀离合器一端连接恒压电源负极, 另一端连接电磁阀离合器驱动电路输出端, 电磁阀离合器驱动电路另一端同时连接手动切换开关按钮和继电器输出端, 手动切换开关按钮另一端连接恒压电源正极, 继电器另一端连接监测电路;在换挡操纵定位器壳体总成上, 设置步进电机, 在电磁阀离合器的环状弹性金属片状弹性支点上, 机械连接步进电机工作头部, 其电连接是:步进电机两电极端同时连接在步进电机驱动电路输出两端, 步进电机驱动电路输入三端同时连接D/A数模转换器输出两端和继电器另一输出端, D/A数模转换器另两端连接中央处理机CPU;在手柄电磁阀铁芯上设置手动切换开关按扭, 其电连接是:手动切换开关按扭一端同时连接电磁阀离合器驱动电路和继电器输出端, 手动切换开关按扭另一端接全自动变速器自动控制机构横压电源正极。

当机动车驾驶员驾驶机动车起步行进时, 或在坡道上起步行进时, 启动发动机后, 驾驶员只需要踩住制动踏板3- 15秒之间, 全自动变速器自动控制机构的中央处理机CPU依据道路坡度和驾驶员踩住制动踏板制动灯开关闭合的时间, 若路面坡度在20度以下则由中央处理机CPU同时输出一个解换挡拨叉止动锁信号和输出一个D- 正常行进D1挡、D2挡、D3挡位信号;若道路坡度在20度以上, 则由中央处理机CPU同时输出一个解换挡拨叉止动锁信号和输出一个2- 限定2挡位信号;若道路坡度在35度以上, 则由中央处理机CPU同时输出一个解换挡拨叉止动锁信号和输出一个L- 强制1挡位信号。

当驾驶员驾车在坡道上行驶中, 机动车车速超过每小时35公里, 道路坡度大于35度时, 则由中央处理机CPU同时输出一个解换挡拨叉止动锁信号和输出一个L- 强制1挡位信号; 机动车车速超过超过每小时20公里, 道路坡度在大于20度时, 则由中央处理机CPU同时输出一个解换挡拨叉止动锁信号和输出一个2- 限定2挡信号;机动车车速低于每小时20公里, 道路坡度小于20度时, 则由中央处理机CPU同时输出一个解换挡拨叉止动锁信号和输出一个D- 正常行进D1挡、D2挡、D3挡位信号。

当机动车停车后, 驾驶员需踩住制动踏板15秒以上1分钟以内, 全自动变速器自动控制机构的中央处理机CPU依据驾驶员踩住制动踏板制动灯开关闭合时间, 由中央处理机CPU同时输出一个解换挡拨叉止动锁信号和输出一个N挡信号; 当机动车停车后, 驾驶员只需踩住制动踏1分钟以上, 全自动变速执行器的中央处理器CPU依据驾驶员踩住制动踏板制动灯开关闭合时间, 由中央处理机CPU同时输出一个解换挡拨叉止动锁信号和输出一个P挡信号。

当机动车驾驶员驾驶机动车倒车时, 起动发动机后, 驾驶员只需要连续踩动踏板三次, 全自动边速执行器的中央处理机CPU依据驾驶员踩制踏板制动灯开关闭合次数, 由中央处理机CPU同时输出一个解换挡拨叉止动锁信号和输出一个R挡信号。

另外, 如果驾驶员需要手动操作变速杆时, 可以按下手动电磁铁芯上设置的手动切换开关按扭, 切换开关接通电磁阀离合器驱动电路, 电磁阀离合器驱动电路输出给电磁阀离合器, 电磁阀离合器得到电磁阀离合器驱动电路输出的信号而工作, 使电磁阀离合器与换挡变速杆杆套筒分离, 全自动变速器自动控制机构自动解除其功能, 全自动变速器自动控制机构变为自动变速器的手动控制。

当机动车停车后, 需马上停驶机动车而下车或乘客需马上下车, 只要按下手动电磁铁芯上设置的手动切换开关按扭, 切换开关接通电磁阀离合器驱动电路, 电磁阀离合器驱动电路输出给电磁阀离合器, 电磁阀离合器得到电磁阀离合器驱动电路输出的信号而工作, 使电磁阀离合器与换挡变速杆杆套筒分离, 全自动变速器自动控制机构自动解除其功能, 全自动变速器自动控制机构变为自动变速器的手动控制, 驾驶员可以手动把变速杆移动到P挡。

3设计功能及效益

首先能把机动车驾驶员从频繁操作变速杆的疲劳驾驶状态中解放出来和解决驾驶员用眼看换挡变速杆操作的不规范驾驶方式问题;其次解决驾驶员驾车在坡道起步行进时和驾驶员驾车在坡道上行驶时, 原自动变速器手动控制机构不能自动降挡和自动升挡的问题, 并且解决驾驶员在驾驶机动车行进中, 驾驶员手动误把换挡杆移动在或P挡位、或R挡位时, 而造成自动变速器损害等驾驶问题。

在线汽车变速器自动涂胶系统设计 篇4

随着近几年来汽车行业的迅猛发展, 汽车变速器的需求也大大增加, 众所周知汽车变速箱是汽车的关键部件一个, 它的作用就是将发动机的动力经过转换后传递到的车轮上, 汽车驾驶员根据发动机负荷和车速等情况, 通过换档改变变速器传动比, 使汽车获得良好的动力性和燃料经济性, 并减少发动机排放污染, 因此变速器的质量直接影响汽车的整车质量, 而变速箱的密封好坏又直接影响变速器的质量, 比如变速器密封不好容易造成漏油, 加速变速器齿轮、轴承的磨损, 严重时还会造成齿轮、轴承的烧死。变速器的密封性检查是变速器生产过程中的一个重要环节

目在的变速器生产厂家主要采用结合面涂胶密封, 涂胶方式一部分采用采用手工涂胶, 一部分采用设备自动涂胶, 手工涂胶虽然操作简单, 却存在涂胶不均匀及效率低的现象, 影响了密封效果。若采用设备自动涂胶, 不但涂胶均匀, 保证了质量, 而且大大提高了生产效率。因此采用机器自动涂胶是变速器生产厂家的主流, 也是大的趋势。

汽车变速箱的结合面形状复杂、宽度较小, 结合面上往往会有好多销孔需要避让, 加上生产过程中多采用流水线作业生产节奏快, 对涂胶提出较高要求, 多涂胶会造成浪费, 少涂胶胶线过细, 涂胶不足会造成密封不好, 发生泄漏。因此, 需要设计精确的工艺方案以及自动化的涂胶设备, 可以有效杜绝泄漏, 降低生产成本, 提高产品质量。

为解决以上所提到的汽车变速器涂胶所存在的问题, 我单位为某变速器厂家设计了一台离壳在线自动涂胶机,

2 总体设计

该涂胶机主要由三部分构成:

1) 主控部分, 主控负责变速器机型的识别, 变速器的定位, 机器人的启动, 供胶系统系统的启动、协调。

2) 机器人部分, 以ABB机器人为中心, 负责涂胶轨迹的控制、各种涂胶的辅助动作及胶枪开启、关闭的信号请求, 受主控PLC控制。

3) 供胶系统部分, 供胶系统具有独立的控制系统, 可以单独调试, 受主控PLC控制。

设备整体框图如下:

3 机器人部分

机器人为涂胶运动轨迹控制的核心部分, 本系统采用ABB公司生产的IRB1410机器人, 该机器人为6轴机器人, 承重5KG, 胶枪安装在第6轴的连接法兰上。该机器配有PROFIBUS板, 可通过PROFIBUS与主控PLC通讯, 通过PROFIBUS接受主控PLC传来的机型数据、向主控PLC传送机器人位置信息、报警信息、胶枪的开、关时间信号, 根据机器手臂所要达到的高度配备了落地式底座。该型机器人主要应用在焊接、装配、上胶/密封、搬运等领域, 对环境的适应性较强, 完全适合本系统的要求。机器人部分详见下图

4 自动供胶系统

自动供胶系统具有自己控制系统, 可以独立调试, 主要由气动柱塞泵、胶过滤及调压装置、伺服电机驱动的计量泵、胶枪控制阀、胶压监测等部分构成, 配有触摸屏可通过触摸屏设定出胶速度, 当胶枪堵了还可以手动打胶疏通胶枪管路。其配置如图4所示。

5 设备工作流程

设备的工作流程如图5所示。

6 结束语

自动变速器夹具设计 篇5

1 自动变速器的工作原理

自动变速器的工作原理一般可以概括为:发动机首先输入到液力变矩器, 将扭矩增大后通过液体的流动传给辅助变速装置 (行星齿轮传动机构) , 其次, 辅助变速装置需要液压操纵系统来操控, 通过发动机传给液压泵, 液压泵通过工作液压使其获得相应的传动比和行驶方向, 而辅助变速装置在输出传动轴的同时, 需要通过调速阀将车速信号传给液压操纵系统, 实现升降档和前进后退。这些过程都需要在变矩器内部进行, 即进行“自动换挡”。

2 汽车自动变速器可靠性优化设计

2.1 可靠性优化设计的方法

首先要对齿轮传动做可靠性优化设计, 然后初步确定变速器的主要参数以及结构尺寸, 并计算出变速器的轴、键和轴承的可靠性程度, 这样既解决了问题的复杂性, 又提高了整个设计的可靠性。限于篇幅, 本文在这里只讨论变速器齿轮的可靠性优化设计。

汽车变速器是在多对齿轮啮合进行的换挡, 而变速器中多对齿轮的中心距都是一样的。因此, 变速器齿轮的可靠性优化设计的过程是在满足强度可靠性的条件下, 选一对齿轮的中心距就确定变速器的中心距, 然后在确定其它齿轮的参数进行可靠性的优化设计。

2.2 基于变速器齿轮可靠性的数学模型分析

变速器齿轮的可靠性优化设计可采用如下的数学模型:

在上式中, 中的X是设计中的变量, Ro为可靠性水平, 而R (x) 也就是强度可靠度函数, G (x) 是相应的约束函数。

2.2.1 设计变量

变速器各档齿轮均为直齿, 故各档设计变量为:

2.2.2 目标函数

汽车变速器的设计趋势就是增大传递功率与重量的比值, 也就是说, 只要发动机选定了, 传递功率就已经确定了, 那么要增大传递功率与重量之比, 就只能将变速器的体积减小, 这样才能减轻重量, 而且过去的研究证明, 把变速器的体积作为优化设计的目标可以降低变速器的振动以及噪声, 因此, 选择以体积为目标的可靠性优化设计是可行的, 本文选择了齿轮对的最小体积作为目标, 表达式为:

式中:是第i档齿轮对的体积, 为第i档传动比, 其余设计变量意义同上。

2.2.3 约束条件

约束条件一般有边界约束、几何约束和性能约束外, 还有一种重要的约束条件, 就是可靠度约束。

1) 可靠度约束

在可靠性工程中, 可以将齿轮的强度和应力处理成随机变量, 那么由联结方程可得到接触疲劳强度可靠性约束方程和弯曲疲劳强度可靠性约束方程。

(1) 接触疲劳强度

齿轮的轻度及齿面的接触应力都适用于正态分布的方程, 故可得到接触疲劳强度可靠性约束条件为:

式中:为许多个接触应力实际的均值, σr H就是实际的标准差;为计算出来的接触应力均值, σs H就是标准差;ZRH就是可靠性系数。

(2) 弯曲疲劳强度

2) 其它约束条件

(1) 直齿轮约束条件

条件主要有: (1) 对齿轮宽度的限制条件; (2) 齿轮厚度的限制条件; (3) 保证两齿轮不根切; (4) 无齿侧间隙; (5) 重合系数大于许用值; (6) 变位系数等限制条件。

(2) 结构限制条件

(1) 一轴上常啮合齿轮最小根圆直径限制条件; (2) 一档从动齿轮最大顶圆直径限制条件; (3) 标准中心距与实际中心距差值的限制条件。

2.3 齿轮强度的计算

本文为了简化程序以及使用方便, 根据变速器的特点采用了国标GB3480-83《渐开线圆柱齿轮承载能力计算方法》中的计算方法, 并进行了具体化的处理。

3 结论

变速器是汽车中的重要零部件, 它的可靠性直接与汽车整体的性能有着必不可少的关联, 因此研究变速器的可靠性优化设计是非常有必要的, 本论文结合自动变速器的工作原理以及可靠性优化设计的一般方法, 详细分析了基于变速器齿轮可靠性的数学模型, 并给出了具体的约束条件, 这对于现代的变速器设计方法有一定的指导意义。当然这不仅需要更多的实际优化设计, 广大技术人员也要做出相应的努力, 这样才能大幅度提升汽车自动变速器的可靠性优化设计水平。

摘要：自动变速器是除了发动机以外汽车上最重要的一个部分, 汽车的很多技术和相关性能都与它有着必不可少的联系, 比如汽车的动力性、经济性、操纵性以及汽车的某些零部件, 甚至汽车行驶的安全性、乘坐的舒适性与变速器的性能都相关紧密。当汽车的自动变速器在行驶过程中因为长时间的工作损耗了自身的性能, 而导致变速器失效时, 这对汽车运行的速度会有很大的影响, 从而会降低了客户对汽车的满意度。因此, 研究汽车自动变速器的可靠性优化设计有着重要的作用, 不仅可以提升顾客的满意度, 而且对汽车的整体性能也有帮助。本文首先阐述了自动变速器的工作原理, 并建立了自动变速器的基本工作原理框图, 然后对汽车自动变速器的可靠性进行了优化设计, 分析了基于变速器齿轮可靠性的数学模型, 根据变速器的设计特点对GB3480-83中的方法进行了具体化的处理, 最后对全文做出了总结。

关键词：自动变速器,可靠性,优化设计

参考文献

[1]黄宗益.现代轿车自动变速器原理与设计[M].同济大学出版社, 2009, 9.

[2]吴光强.孙贤安汽车自动变速器发展综述[J].同济大学, 2010, 10.