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翻譯 Current driveline concepts 1. Engine developments Gasoline and Diesel engines are the dominant drive units of today. Hybrid concepts and fuel cells have so far only conquered market niches or have not yet developed beyond the design stage. New injection technologies, such as pump nozzle and common rail, are now common for Diesel engines. This resulted in significant fuel savings and improved driving dynamics due to raised torque and performance. Presently, multi-point injection is the dominant method for gas engine concepts. Increasingly stringent emission laws, the requirements of the European Parliament and the voluntary commitment of the European automobile industry to reduce the average CO2 emission of newly registered passenger cars by 25% by the year 2008 compared to the year 1995, will require significant reductions in fleet consumption and emissions within the next few years. this will result in a diversification of drive concepts for gas engines .DI versions will share the market with displacementreduced, supercharged engines , electromechanical and mechanical valve-gear systems and their combinations .The future-oriented concepts of complete de-throttling of the gas engine by means of charge stratification or volumetric efficiency control and shifting of the load cycle into the efficiency-optimal range of the engine graph will decisively contribute to the technology of the gas engine in the coming decades . Downsizing and supercharging will significantly raise specific maximum engine torque levels in the next few years. 2. Transmission types The Manual Transmission/MT and the Automatic Transmission/AT are the transmissions presently firmly established in the market . For some years the market has seen the appearance of the Automated Manual Transmission/AMT and the Continuously Variable Transmission/CVT, whose shares in the market are still very small. Manual transmissions are cheap , of relatively small size ,and their spur gears provide good efficiency , Consumption largely depends on the driver’s shifting style and the vehicle concept. The comfort of an automatic transmission is approached through automated shifting and cluthing . More gears snd the concomitant enhanced spacing also increase comfort . High efficiency ,favorable weight and low cost are factors that ate retained. Traction interruption , associated with automated shifting and regarded as impairing comfort , will be reduced in future AMTs by an optimized gearshift process . The powershifting double-clutch transmission with two separate transmission input shafts is part of this development . Gears are preselected in the load-free section of the transmission ,gear steps ate changed under full load through controlled trolled torque transfer from the first to the second clutch. Ats have undergone a continuous development process in recent years an have become even more comfortable ,lighter and economical . New gear set comfortable , lighter and economical .New gear set concepts and more gear steps will continue this trend . Their very high level of comfort ,how ever , is associated with a complex design and a relatively high weight and limited efficiency . Comfortable shifting with the CVT is principlerelated . Acceleration ideally follows the traction hyperbola , The initial engine speed increase fllowed by comtinuos transmission ratio variation , how ever ,is new .There is a delay between the initiation of acceleration and the following response . The hydraulically produced frictional connection in the variator , which transfers the torque to the output ,suggests increased consumption . Wide spacing , however ,lowers this for vehicles with manual transmissions. 3. Starting components Today ,there basic concepts are available for shifting and starting : . the dry clutch ; . the wet clutch ; . the torque converter; The dry clutch is known for . its very good efficiency; . its good controllability; . its drag torque –free feature: . its relatively small mass moment of inertia . The very good efficiency of the normally-closed dry clutch is due to the absence of auxiliary power .Other solutions always need pressure and thus additional power in the bridged or closed condition . Wet clutch advantage are : . little mass ; . very small mass moment of inertia; . very good controllability; . high power density and great torque capacity. The wet clutch is therefore optimally suited for vehicles with small installation space and very high torque levels. Due to its function as a hydrodynamic hydraulic transmission ,the torque converter with or without slip-controlled lockup clutch and torsionalvibration damper offers . . efficiency advantages in the non-bridged condition and . and a torque translated by the hydraulic transmission as well as . over load protection 目前的傳動系概念 1 發(fā)動機的發(fā)展 汽油和柴油發(fā)動機是目前主要的驅(qū)動元件，混合驅(qū)動和燃料電池仍處于設(shè)計開發(fā)階段尚未占領(lǐng)市場。新型的噴射技術(shù)，如共軌泵噴射，通常被應(yīng)用于柴油發(fā)動機。它大幅度降低了油耗并由于提高了發(fā)動機的轉(zhuǎn)矩和性能改善了動態(tài)傳動特性。 目前多點直接噴射廣泛應(yīng)用于汽油發(fā)動機。為了滿足苛刻的排放法規(guī)，歐洲議會和歐洲汽車工業(yè)協(xié)會要求在2008年將新注冊的轎車的CO2排放量在1995年水平上降低25%，這需要在近幾年內(nèi)明顯降低車輛的能耗和排放，這導(dǎo)致了汽油發(fā)動機用傳動系的多樣化。直接噴射系統(tǒng)將通過減少排量，發(fā)動機增壓、機電一體化或機械式閥門配氣機構(gòu)系統(tǒng)及他們的組合占領(lǐng)部分市場。采用分層進氣或容積效率控制的汽油機多氣門技術(shù)和是發(fā)動機工作在高效率區(qū)的負荷循環(huán)換擋概念將是全分離節(jié)氣門汽油發(fā)動機今后幾十年的兩大主要技術(shù)。 小型化和發(fā)動機增壓技術(shù)在未來幾年內(nèi)將明顯提高發(fā)動機最大轉(zhuǎn)矩的水平。 2 變速器類型 手動變速器（MT）和自動變速器（AT）是目前變速器市場的主要產(chǎn)品，幾年前市場上開始出現(xiàn)機械自動變速器（AMT）和無級變速器（CVT），但它們僅占有極小的市場份額。 手動變速器便宜，體積較小、并且圓柱齒輪組的效率很高，能耗主要取決于駕駛員的換擋技術(shù)和車輛形式。 自動變速器的舒適性體現(xiàn)在自動換擋和離合器的自動工作上，教多的擋位及相應(yīng)增加的間距也改善了舒適性，效率高、重量合適和成本底是該類變速器生存的要點。 換擋時存在的牽引力中斷現(xiàn)象對舒適性有影響，將來的AMT可通過采用優(yōu)化換擋措施減少之。有兩根對立變速器輸入軸的雙離合器動力換擋變速器是AMT的一個發(fā)展方向，它在變速器的無負荷部分進行預(yù)換擋，通過控制第一和第二離合器上的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)移實現(xiàn)所掛擋位的加載過程。 自動變速器經(jīng)過這些年的不斷發(fā)展，已變得更舒適、更輕和更經(jīng)濟。新型的齒輪組和更多的擋位將繼續(xù)是其發(fā)展趨勢。但是他們非常高的舒適性導(dǎo)致了復(fù)雜的設(shè)計相對較大的質(zhì)量和有限的效率。 從理論上講，CVT具有很高的換擋舒適性。其加速度與牽引力的雙曲線非常吻合。然而新問題是發(fā)動機起始轉(zhuǎn)速的增加與無級變速器速比變化有關(guān)。這里存在一個起始加速度和其響應(yīng)之間的滯后，將轉(zhuǎn)矩傳遞至輸出端時液力產(chǎn)生的摩擦連接會增加能耗。同時較寬的距離降低了它在手動變速器的車輛上的應(yīng)用。 3 起動元件 目前有三種不同的換擋和起動形式： 干式離合器 濕式離合器 變矩器 干式離合器具有如下特性： 非常高的效率 良好的控制性能 轉(zhuǎn)矩過載保護特性 轉(zhuǎn)動慣量相對較小 常閉干式離合器的高效率是由于不需要輔助動力的緣故。其他結(jié)構(gòu)的解決方法常常要在結(jié)合或閉合時壓力因而輔助動力。 濕式離合器的優(yōu)點是： 質(zhì)量小 非常小的轉(zhuǎn)動慣量 非常優(yōu)秀的控制性能 高的功率密度和大的傳扭能力 因此濕式離合器可很好的適用于那些安裝空間小并需傳遞大傳遞大轉(zhuǎn)矩的車輛。 變矩器的功能可看成一流體動力的液力變速器，帶或不帶滑差控制鎖止離合器和扭轉(zhuǎn)減振器的變矩器具有如下功能： 未結(jié)合時功效好 轉(zhuǎn)矩通過液力變速器傳遞 過載保護 中原工學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計開題報告 ? ?? ? ? ? 畢業(yè)設(shè)計開題報告 ? ?? 課題名稱： 梳棉機裝配線承載裝置及傳動機構(gòu)設(shè)計 畢業(yè)設(shè)計起止時間: 2010　年3 月8 日 ～ 6 月27 日(共　15　周) ? ?? 學(xué)生姓名： 學(xué) 號： 專 業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化 班 級： ?指導(dǎo)教師： ?報告日期： 2010年3月 ?1．本課題所涉及的內(nèi)容國內(nèi)(外)研究現(xiàn)狀綜述 這一課題主要涉及現(xiàn)代紡紗機械眾多機種中的梳棉機，這一課題主要設(shè)計內(nèi)容為梳棉機的裝配線承載裝置及傳動機構(gòu)設(shè)計。 梳棉機的工作原理是將前道工序送來的棉(纖維)卷或由棉箱供給的油棉(化纖)層進行開松分梳和除雜，是所有呈卷曲快狀的棉圈成為基本伸直的單纖維狀能，并在此過程中，除掉清花工序遺留下來的破籽、雜質(zhì)和短絨，然后集成一定規(guī)格棉條、儲存于棉筒內(nèi)，供并條工序使用 在目前的技術(shù)水平和設(shè)計方法上，有兩點很重要：第一，裝配工藝對工程機械的維修質(zhì)量影響最大，其直接決定了機器的壽命。第二，梳棉機的傳動單元的傳動仍然很重要。它已將高產(chǎn)，中產(chǎn)。小批量生產(chǎn)機型明顯的分開了出來。其中梳棉機高產(chǎn)后，道夫變速機構(gòu)顯得特別重要。因此如何減少傳動級數(shù)及傳動的誤差，以保證條干質(zhì)量，已經(jīng)成為國內(nèi)外眾多專家和技術(shù)人員所關(guān)心的課題；另外圓強板，大小漏底，梳棉機裝配線軌道等承載裝置的布局也尤為重要。 為了改善梳棉機存在的這些不足，目前國內(nèi)外有許多的專家和技術(shù)人員們開始跳出傳統(tǒng)裝配工藝以裝配圖為全部依據(jù)的小圈子，放眼整個過程的設(shè)計等思想融入到梳棉機械的設(shè)計過程中去。最好能達到：其一，錫林傳動機構(gòu)由錫林電機帶動，既能實現(xiàn)道夫傳動機構(gòu)與錫林傳動機構(gòu)的連鎖，又能實現(xiàn)道夫傳動機構(gòu)的無極調(diào)速。其二，確定裝配方法、劃分裝配工序、規(guī)定工序計劃、設(shè)計工藝過程文件、計算勞動量(工時定額)，從而進行生產(chǎn)指導(dǎo)，使設(shè)計人員的目的要求最終以裝配工藝技術(shù)來保證。整個過程不突出重點，而是從小處著手，消除積累誤差，一切為了保證裝配精度，一切為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，突出整體裝配工藝技術(shù)的重點及其重要性。在產(chǎn)品逐級裝配這一復(fù)雜的過程中，要把質(zhì)量第一的思想貫徹始終。 2．本課題有待解決的主要關(guān)鍵問題 ? 第一。道夫蓋板傳動方式改進。雖然倒向齒輪箱可以滿足刺輥、蓋板傳動方向的要求,但其自身存在許多弊端。在生產(chǎn)過程中,齒輪箱易發(fā)生故障,造成機臺振動、異響,機件磨損嚴重,并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜不易維修 第二。裝配線工位數(shù)的確定，關(guān)鍵工位的設(shè)置，裝配線位置布局，間隙和行程的選擇 第三。道夫傳動不平穩(wěn)，速度不穩(wěn)定，道夫快慢轉(zhuǎn)速交換時不能實現(xiàn)平穩(wěn)過度。 第四。清潔輥傳動操作復(fù)雜、斷頭率高、設(shè)備整體性差等問題，加以改進 上述四個方面將會嚴重影響機械的使用壽命和產(chǎn)品的質(zhì)量問題。因此，如何合理的對這四個環(huán)節(jié)進行方案分析與計算，從而達到理想的效果就是本次畢業(yè)設(shè)計所研究的關(guān)鍵問題。 3．對課題要求及預(yù)期目標的可行性分析 (包括解決關(guān)鍵問題技術(shù)和所需條件兩方面) ? 課題要求進行對裝配工藝的設(shè)計和梳棉機自身傳動系統(tǒng)的改進。改進之處常用在A186等中產(chǎn)梳棉機的改進,也可以在高產(chǎn)梳棉機上做一些適當?shù)母倪M，類如在鄭州紡機廠看到的FA221A ，F(xiàn)A221B ，F(xiàn)A221C， FA223 ，F(xiàn)A223C ，F(xiàn)A224， FA224C ，F(xiàn)A225， FA225A等機型上 ? 本次畢業(yè)設(shè)計進行：一，道夫傳動，清潔輥傳動設(shè)計。二，對裝配工藝中的定位與基準，劃分裝配單元，確定裝配順序，分析與計算轉(zhuǎn)配尺寸鏈，以任務(wù)書要求（2000臺/年）是中批量生產(chǎn)選擇修配法保證裝配精度。根據(jù)現(xiàn)有的資料和技術(shù)來探討梳棉機的最佳傳動方案與裝配工藝，使之更趨于完善！ 課題要求進行其裝配工藝設(shè)計，部裝流程設(shè)計，零件的數(shù)控加工程序設(shè)計以及撰寫設(shè)計說明書。根據(jù)現(xiàn)有資料和所學(xué)知識和老師的精心指導(dǎo)，應(yīng)當能完成所要求的任務(wù)！ ?? ? ? 4．完成本課題的工作計劃及進度安排 ? 3.05----3.18 畢業(yè)實習，開題報告。 3.19----3.25 方案論證，確定論證，完成外文翻譯。 3.26----4.01 相關(guān)設(shè)計計算。 4.02----6.03 總裝圖設(shè)計，主要零件設(shè)計，編寫設(shè)計說明書及相關(guān)技術(shù)文件。 6.04----6.09 評閱。 6.11----6.14 答辯。 ?? ? 5．指導(dǎo)教師審閱意見 ? ? ? ? ? ? ? ? 指導(dǎo)教師(簽字)：　　　　　　 年 月 日 ? 6．指導(dǎo)小組意見 ? ? ? ? 指導(dǎo)小組組長(簽字)： 　　 　　　 年 月 日 說明： 1. 本報告前4項內(nèi)容由承擔畢業(yè)論文(設(shè)計)課題任務(wù)的學(xué)生獨立撰寫； 2. 本報告必須在第八學(xué)期開學(xué)兩周內(nèi)交指導(dǎo)教師審閱并提出修改意見； 3. 學(xué)生須在小組內(nèi)進行報告，并進行討論； 4. 本報告作為指導(dǎo)教師、畢業(yè)論文(設(shè)計)指導(dǎo)小組審查學(xué)生能否承擔該畢業(yè)設(shè)計(論文)課題和是否按時完成進度的檢查依據(jù)，并接受學(xué)校的抽查。 4 畢業(yè)設(shè)計（論文） 說明書 題目名稱：梳棉機裝配線承載裝置及傳動機構(gòu)設(shè)計 院系名稱： 機電學(xué)院 班 級： 機自 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2011 年 6 月 梳棉機裝配線承載裝置及 傳動機構(gòu)設(shè)計 Special Machine Tools design on end-grind processing of small scaled bearing inner-outer circle 題目名稱：梳棉機裝配線承載裝置及傳動機構(gòu)設(shè)計 院系名稱： 機電學(xué)院 班 級： 機自 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師： 2011 年 6 月 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 I 摘 要 目前，大多數(shù)梳棉機生產(chǎn)廠家在生產(chǎn)梳棉機時，基本上采用普通裝配，精度較 低，效率比較低下，輔助時間長。為了減少工人的勞動量和縮短時間定額，實現(xiàn)自 動裝配與人工裝配相結(jié)合，從而引出本次畢業(yè)設(shè)計的課題——梳棉機裝配線承載裝 置、梳棉機的裝配線有關(guān)主要部件的傳動機構(gòu)設(shè)計，為大批量而且高效率生產(chǎn)優(yōu)質(zhì) 梳棉機服務(wù)。 本次設(shè)計的重點是梳棉機的承載裝置及輸送方式，傳動機構(gòu)，主要裝配工藝方 案設(shè)計，以及部裝流程設(shè)計的確定，就此本文主要進行了總體方案論證和主要構(gòu)件 設(shè)計。經(jīng)過方案論證，最終確定采用間歇式鏈傳動裝配線。它與同樣實現(xiàn)產(chǎn)品的出 現(xiàn)的普裝相比，無論是裝配精度，還是效率（普通裝配兩天裝一臺機器，而本次設(shè) 計的裝配線可在一天 8 個工時裝 6-7 臺產(chǎn)品，而且可實現(xiàn)試車調(diào)試）,都遠遠優(yōu)化 了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。主要構(gòu)件包括承載裝置和傳動機構(gòu)，其中傳動通過無電機與減速器 的帶傳動和各級鏈傳動組合，實現(xiàn)低轉(zhuǎn)速進給的功能，速度為 0～30MM /s。 關(guān)鍵詞：主要傳動機構(gòu)；承載裝置；裝配工藝。 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 II Abstract At present, most bearing manufacturers load and unload workpiece manually during grinding bearing inner-outer circle double endings, and auxiliary time is long. In order to reduce the amount of labor, shorten the time fixed and realize automation,lead to the subject of this graduation project: Special purpose Machine Tools design on small scaled bearing inner-outer circle end-grind processing, and the main purpose of the design is servicing for high-volume production of quality of bearing inner-outer circle. The design focuses on carding machine carrying devices and transmission, transmission mechanism, the main assembly process design, process design and install the determination of the Department, this paper mainly to the overall scheme analysis and design of the main components.After the program demonstration, ultimately determine the use of intermittent chain drive assembly.It is the appearance of their products with the same equipment than the universal, whether it is assembly accuracy, or efficiency (two- day general assembly installed on one machine, but this design of assembly line workers at the day 8 6-7 sets fashion products, andenables test debug), optimized far the traditional structure.Major components including bearing devices and transmission, which drive motor and the reducer through the non-belt drive and chain drive at all levels combined, low-speed function of feed speed is 0 ~ 30MM / s Keywords: The main transmission mechanism; bearing device; assembly process 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 III 目 錄 1 引 言 .........................................................................................................................1 2 裝配線裝配工藝總體設(shè)計 ...........................................................................................2 2.1 用途分析 ............................................................................................................3 2.2 裝配線特點及裝配工藝分析與制定 ..................................................................3 2.2.1 裝配線的特點 .................................................................................................3 2.2.2 裝配線的工藝制定原則 .................................................................................5 2.2.3 裝配線的工藝分析及設(shè)計 .............................................................................6 2.2.4 工序集中與分散................................................................................................7 3 裝配最佳部裝流程設(shè)計..............................................................................................8 3.1 承載裝置確定.....................................................................................................8 3.2.對工位的編排......................................................................................................9 4 裝配線的保證精度設(shè)計............................................................................................10 4.1 隔距的設(shè)計..........................................................................................................10 42 工位等待時間設(shè)計...............................................................................................11 4.3 節(jié)拍的選擇..........................................................................................................12 5 裝配的傳動設(shè)計.........................................................................................................12 5.1 有關(guān)傳動機構(gòu)的設(shè)計制定原則.......................................................................... 13 5.2 帶傳動的設(shè)計計算 ..............................................................................................26 5.3. 鏈傳動的設(shè)計計算 .............................................................................................26 5.4 減速器的設(shè)計計算..............................................................................................25 6 承載裝置設(shè)計 ..............................................................................................................27 7 總 結(jié) .....................................................................................................................28 參考文獻 ............................................................................................................................31 致 謝 ..............................................................................................................................32 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 1 1 引 言 制造業(yè)作為我國的支柱產(chǎn)業(yè)，在整個國民經(jīng)濟中占有舉足輕重的地位，它 是我國比較優(yōu)勢的業(yè)，是勞動密集及智力密集型產(chǎn)業(yè)。而制造業(yè)的主體和基礎(chǔ) 是機床行業(yè)；2002 年中國機床一躍成為世界最大的消費國和全球最大的機床進 口國。同時加入 WTO 以后，全球經(jīng)濟貿(mào)易的一體化，這對我國制造業(yè)的要求不 斷提高，各種技術(shù)壁壘已經(jīng)阻礙了我國機床行業(yè)走向國際化。如何刷新今天的 被動局面，積極的應(yīng)對挑戰(zhàn)、抓住機遇、贏得發(fā)展的契機，成為裝配線行業(yè)普 遍面臨的問題。在國外，機床改造已有較長的歷史，在美國已有 50 多年的歷史。 由于各國的政治、經(jīng)濟、科學(xué)技術(shù)的差異，機床的種類、性能、結(jié)構(gòu)的繁雜多 樣，使機床的改造內(nèi)涵更加豐富多彩，出現(xiàn)了機床的翻修、改進、改裝、改造、 再生、再造。機床改造在汽車、機床、內(nèi)燃機、航空等行業(yè)廣泛應(yīng)用，并批量 投入生產(chǎn)。 大批量工業(yè)產(chǎn)品的裝配作業(yè)中，一直沿用著 20 世紀初期美國亨利·福特發(fā) 明的同步式流水裝配線。近 30 年來，非同步裝配線在企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越 廣。非同步裝配線在國內(nèi)的應(yīng)用還只有 20 年的時間，很多企業(yè)對它的認識還很 有限，在同步／非同步裝配工藝的選擇上還有很多誤區(qū)。如何正確、合理地選 擇同步／非同步裝配線，如何使傳統(tǒng)的同步裝配線能滿足越來越多的自動裝配 的要求，文章對同步和非同步裝配線的基本特點進行了對比分析，可供用戶在 選擇裝配線時參考。還提出了步進式同步裝配線的改進設(shè)計方法，這使其在現(xiàn) 代工業(yè)生產(chǎn)中，能滿足用戶越來越多的自動化裝配的要求。最后論述了步進式 同步裝配線的發(fā)展方向。作為整個工業(yè)基礎(chǔ)的機械制造業(yè)，正在朝著高精度、 高效率、智能化和柔性化的方向發(fā)展。磨削、超精研加工（簡稱“磨超加工” ） 往往是機械產(chǎn)品的終極加工環(huán)節(jié)，其機械加工的好壞直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和 性能。 國外軸承工業(yè)，60 年代已形成一個穩(wěn)定的套圈磨超加工工藝流程及基本方 法，即：雙端面磨削——無心外圓磨削——滾道切入無心磨削——滾道超精研 加工。除了結(jié)構(gòu)特殊的軸承，需要附加若干工序外，大量生產(chǎn)的套圈均是按這 一流程加工的。幾十年來，工藝流程未出現(xiàn)根本性的變化，但是這并不意味著 軸承制造技術(shù)沒有發(fā)展。簡要地說，60 年代只是建立和發(fā)展“雙端面——無心 外圓——切入磨——超精研”這一工藝流程，并相應(yīng)誕生了成系列的切入無心 磨床和超精研機床，零件加工精度達到 3～5μm，單件加工時間 13～18s（中小 型尺寸） 。70 年代則主要是以應(yīng)用 60m/s 高速磨削、控制力磨削技術(shù)及控制力 磨床大量采用，以集成電路為特征的電子控制技術(shù)的數(shù)字控制技術(shù)被大量采用， 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 2 從而提高了磨床及工藝的穩(wěn)定性，零件加工精度達到 1～3um，零件加工時間 10～12s。80 年代以來，工藝及設(shè)備的加工精度已不是問題，主要發(fā)展方向是 在穩(wěn)定質(zhì)量的前提下，追求更高的效率，{Today Hot}調(diào)整更方便以及制造系統(tǒng) 的數(shù)控化和自動化。 在軸承生產(chǎn)中，磨削加工勞動量約占總勞動量的 60%，所用磨床數(shù)量也占 全部金屬切削機床的 60%左右，磨削加工的成本占整個軸承成本的 15%以上。對 于高精度軸承，磨削加工的這些比例更大。另外，磨削加工又是整個加工過程 中最復(fù)雜，對其了解至今仍是最不充分的一個環(huán)節(jié)。這個復(fù)雜性表現(xiàn)在：所要 求的性能指標更多、精度更高；加工成形機理更復(fù)雜，影響加工精度的因素眾 多；加工參數(shù)在線檢測困難。因此，對于軸承生產(chǎn)中關(guān)鍵工序之一的磨削加工， 如何采用新工藝，新技術(shù)，以高精度、高效率、低成本地完成磨削過程，便是 磨削加工的主要任務(wù)。 對我國軸承行業(yè)來說，利用 CBN 進行套圈磨削加工是種新的加工技術(shù)，應(yīng) 用前景非常廣闊，但需要研究解決下列技術(shù)：CBN 砂輪的制造技術(shù)、修整技術(shù)、 專用軸承磨床和磨削冷卻液等。 由于 CBN 砂輪具有良好的加工特點，利用 CBN 砂輪進行軸承套圈磨削國外 早已進行了研制并應(yīng)用于生產(chǎn)中，并稱其為“生產(chǎn)加工技術(shù)的一場大革命” 。從 1982 年以來，CBN 砂輪在日本已大批應(yīng)用，并且高速增長。 本人這次畢業(yè)設(shè)計所設(shè)計的梳棉機裝配線是由為大批量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)梳棉機服 務(wù)。該機床可適用于 8 工時為 6-7 臺的的批量生產(chǎn)，為了保證加工零件的質(zhì)量、 產(chǎn)量和降低生產(chǎn)成本，在設(shè)計該專用生產(chǎn)線時，首先應(yīng)該制定合理的工藝方案， 然后按照工藝方案的要求，確定機床的配置形式，選擇合理的傳動方式、送料 方式，設(shè)計專用零部件。 設(shè)計課題涉及到課題的分析、資料的查詢、資料摘錄，整理收集的資料。 然后深入洛陽市軸承廠生產(chǎn)一線向使用者、設(shè)計者學(xué)習，從而了解所設(shè)計的產(chǎn) 品的成本、生產(chǎn)效率、特殊用途、設(shè)計理念、以及產(chǎn)品的市場競爭力。具體的 了解梳棉機裝配線的大致結(jié)構(gòu)，并記錄了如何有所改進，最后確定設(shè)計的方案。 以及箱體的結(jié)構(gòu)圖，并進行相關(guān)零件的選型計算。此種流水線的構(gòu)造設(shè)計要求 我們具備相當強的實踐知識和經(jīng)濟意識因此考慮到：動力裝置、電機的選用， 優(yōu)化的配置企業(yè)內(nèi)部現(xiàn)有各種資源，真正做到資源最小化，提高產(chǎn)品精度，實 現(xiàn)了經(jīng)濟效益最大化的要求，更好的服務(wù)于生產(chǎn)和經(jīng)濟建設(shè)。 本課題就是從培養(yǎng)我們的工程實踐意識、經(jīng)濟意識，樹立正確的生產(chǎn)觀出 發(fā)，并結(jié)合機床廠的多年實踐總結(jié)，該課題的設(shè)計由本人單獨完成，設(shè)計任務(wù) 由指導(dǎo)老師作了明確指配。 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 3 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 4 2 裝配線裝配工藝總體設(shè)計 2.1 用途分析 現(xiàn)代機械加工生產(chǎn)都朝向高精度、高度自動化方向前進。裝配線作為機械 批量化，高精度的生產(chǎn)提供了快速的渠道，在工業(yè)化高度發(fā)達的國家，大規(guī)模 的流水線已成為主導(dǎo)生產(chǎn)因素。因此，其梳棉機加工自動化、高精度化也是時 代所需。為此，設(shè)計一臺梳棉機生產(chǎn)專用流水線為大批量生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)梳提供服務(wù)。 2.2 梳棉機裝配線的特點及裝配工藝分析與制定 2.2.1 裝配線的特點 1.裝配線，是人和機器的有效組合，最充分體現(xiàn)設(shè)備的靈活性，它將輸送 系統(tǒng)、隨行夾具和在線專機、檢測設(shè)備有機的組合，以滿足多品種產(chǎn)品的 裝配要求。裝配流水線的傳輸方式有同步傳輸?shù)?（強制式）也可以是非同 步傳輸/（柔性式） ，根據(jù)配置的選擇，實現(xiàn)手工裝配或半自動裝配。裝配 線在企業(yè)的批量生產(chǎn)中不可或缺。 2.裝配線平衡問題是一個與設(shè)施規(guī)劃相牽連的問題。一個工作站要完成的工 作總量與分配到該工作站的基本工作單元總數(shù)是一致的。裝配線平衡問題 就是將所有基本工作單元分派到各個工作站，以使每個工作站在節(jié)拍（即 相鄰兩產(chǎn)品通過裝配線尾端的間隔時間）內(nèi)都處于繁忙狀態(tài)，完成最多的 操作量，從而使各工作站的未工作時間（閑置時間）最少。 裝配線的平衡是裝配線的設(shè)計與管理中的一個很重要的問題，因為裝配線 的平衡與否直接影響到制造系統(tǒng)的生產(chǎn)率。在過去的幾十年里，人們對裝 配線的平衡問題進行了大量的研究，已得到了大量的理論成果。 3.裝配線節(jié)拍： 所謂裝配線節(jié)拍，是指流水線上連續(xù)出產(chǎn)兩件相同產(chǎn)品的時間間隔。 裝配線總體布局草圖 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 5 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 6 2.2.2 裝配線的工藝制定原則 為了有效地完成裝配，必須做到： (1)裝配結(jié)構(gòu)及裝配要求將產(chǎn)品進行逐層分解，使產(chǎn)品逐層分解為能夠獨立進 行裝配的構(gòu)件，直到不能分解為止； (2)研究確定同一層各零部件的裝配順序； (3)研究確定各個單元內(nèi)部各構(gòu)件的裝配順序。 裝配順序的經(jīng)濟性原則： (1)裝配層次，先低層后高層進行裝配； (2)裝配層多的先裝； (3)裝配復(fù)雜、精度高、時間長的最先裝 要按“需求”的方式組織生產(chǎn)，就必須弄清楚整個裝配過程中的“需求” 是什么？即什么時間、需要什么物料，數(shù)量多少。這樣才能進一步推導(dǎo)出什么 時間加工、什么時間制造毛坯等等。而裝配過程中的物料需求正是裝配工藝設(shè) 計的主要內(nèi)容之一?？梢?，一個復(fù)雜產(chǎn)品的裝配不但要有嚴格的工藝要求，而 且與企業(yè)的生產(chǎn)組織、裝配工藝裝備、工人的技術(shù)水平等有關(guān)，否則不能保證 裝配的質(zhì)量和按期完成產(chǎn)品的裝配。從裝配周期分析，較復(fù)雜的產(chǎn)品裝配需要 一個月到幾個月、一年甚至更多的時間才能完成，所以其裝配過程中的零部件 等(物料)的需求也是陸續(xù)的，應(yīng)按照裝配工藝的要求提供，否則不是停工待料， 就是物料積壓。所以改善當前拖拉的生產(chǎn)現(xiàn)狀，應(yīng)先從總裝配開始安排生產(chǎn)計 劃，從下道工序向上道工序發(fā)出需求指令(看板管理的形式)，形成“拉動”的 生產(chǎn)方式。分析這一拉動過程，就是研究生產(chǎn)過程中的物料需求，這一需求正 是首先由裝配工藝設(shè)計確定?？梢姼母铿F(xiàn)行的裝配工藝文件與設(shè)計的內(nèi)容，成 了改革計劃管理、使我所由粗放型發(fā)展到集約型的一個重要環(huán)節(jié)，也是使先進 的工藝設(shè)計發(fā)揮作用，獲得應(yīng)有效益的關(guān)鍵。 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 7 通常裝配工藝由零件裝入、以各種方式連接、各級部件裝配、總裝配等等 一系列工序和操作組成。 經(jīng)加工合格的零件，必要時在投入裝配前需做好各種準備工作。在裝配過程中 和裝配之后，要通過檢測和調(diào)整以保證零部件的尺寸、形狀和位置關(guān)系。為保 證這一切在裝配過程中應(yīng)分層次、分單元進行，尤其是穩(wěn)定平臺這樣的復(fù)雜產(chǎn) 品。另外，不但要有嚴格的工藝技術(shù)要求，還要有工藝順序要求。工藝的技術(shù) 要求和裝配順序由裝配工藝過程卡提供 2.2.3 裝配線的工藝分析及設(shè)計 該裝配線的工位可以自由靈活的調(diào)整，所以裝配工藝的改變發(fā)揮的空 間很大，根據(jù)梳棉機本身部件的詳細情況，輕重選擇?；ハ嘀g的聯(lián)系。等作 為參考： ·三羅拉剝棉 ·增加刺輥分梳板 ·增加前三后二固定蓋板 ·道夫快速剎車 ·采用新型罩片電磁離全器 ·新型圈條器 ·左右封閉式安全罩 ·優(yōu)質(zhì)的金屬針布 適用范圍： 本機適用于純棉及化纖的純紡或混紡以棉卷喂入 棉條定量： 3.5-6ktex 產(chǎn)量： 最高 35 kg 工作寬度： 1000 mm 附加梳理部件： 刺輥分梳板一組 二根后固定蓋板 三根前固定蓋板 道夫工作速度： 21.3×38.2 轉(zhuǎn)/分 適用棉條筒( 直徑 × 高 ): Φ600×900 mm Φ600×1100 mm 除塵： 錫林、道夫三角區(qū)、刺輥蓋罩、車肚簾子輸入三處吸塵點 連續(xù)吸風量： 1300m3/h 風壓 ： 500 -600Pa 裝機總公率： 8.1 kW 主電動機： 7.5kw 道夫傳動電動機： 1.1kw（變頻，數(shù)顯用戶可選用） 吹風電動機： 0.06kw 占地面積（長 × 寬） ： 3089×2092 mm 全機重量 ： 約 900kg 除此之外，再加上鋸齒整體錫林 ，整體頂梳， 鉗板結(jié)合件， 梳棉 錫林固定分梳板， 梳棉刺輥預(yù)分梳板 ，梳棉鋁合金回轉(zhuǎn)蓋板 等 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 8 明確一下幾點 1 。在裝配線上有幾個工位，不同工位的內(nèi)容，以及各個工位是否 可以調(diào)整 2. 在每個工位上如何保證裝配精度，以及與普通裝配相比工序是集 中，還是分散 3。 每個工位上人員的分配，以及裝配單元的時間與總裝時間的協(xié) 調(diào)，進而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和效率 4。通過對傳動裝置的了解，明確傳動圖，了解傳動電機的功率，產(chǎn) 品的重量，體積，傳動鏈的速度，等參數(shù)，從而進行相應(yīng)的設(shè)計計算，如最大 牽引力，鏈輪齒數(shù)，傳動比，鏈輪中心距，節(jié)拍等 5。畫出相應(yīng)的傳動裝置裝配圖，以及個別零件圖 6.計算出大概節(jié)拍，對各個工位的裝配時間分配，了解一天能裝多少臺， 一臺需要多長時間？從而合理的處理等待時間 明確一下幾點 1 。在裝配線上有幾個工位，不同工位的內(nèi)容，以及各個工位是否 可以調(diào)整 2. 在每個工位上如何保證裝配精度，以及與普通裝配相比工序是集 中，還是分散 3。 每個工位上人員的分配，以及裝配單元的時間與總裝時間的協(xié) 調(diào)，進而影響到產(chǎn)品的質(zhì)量和效率 4。通過對傳動裝置的了解，明確傳動圖，了解傳動電機的功率，產(chǎn) 品的重量，體積，傳動鏈的速度，等參數(shù)，從而進行相應(yīng)的設(shè)計計算，如最大 牽引力，鏈輪齒數(shù)，傳動比，鏈輪中心距，節(jié)拍等 5。畫出相應(yīng)的傳動裝置裝配圖，以及個別零件圖 6.計算出大概節(jié)拍，對各個工位的裝配時間分配，了解一天能裝多少臺， 一臺需要多長時間？從而合理的處理等待時間 2.2.4 工序集中與分散 在確定工藝過程的工序數(shù)時，可采用工序集中或工序分散的原則 工序分散的特點是： （1）機床、刀具、夾具等結(jié)構(gòu)簡單、調(diào)整方便； （2）生產(chǎn)準備工作量小，改變生產(chǎn)對象容易，生產(chǎn)適應(yīng)性好； （3）可以選用最有利的切削用量； （4）工序數(shù)目多，設(shè)備數(shù)量多，相應(yīng)地增加了操作工人的人數(shù)和生產(chǎn)面積。 工藝路線長，每一工序加工內(nèi)容少。 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 9 工序集中的特點是： （1）有利于采用高效專用機床和工藝裝備，生產(chǎn)效率高； （2）使工序數(shù)目減少，簡化了生產(chǎn)計劃工作和生產(chǎn)組織工作； （3）設(shè)備數(shù)量減少，相應(yīng)地減少了操作工人的人數(shù)和生產(chǎn)面積； （4）減少了工件裝夾次數(shù)，這不僅縮短了輔助時間，而且由于在一次裝夾 中能加工較多的表面，故有利于保證各表面間的相互位置精度； （5）專用設(shè)備、工藝設(shè)備的投資大，調(diào)整和維修較費時，生產(chǎn)準備工作量 大，改變生產(chǎn)對象也比較困難。 3 裝配線的最佳部裝流程設(shè)計 3.1 承載裝置確定 梳棉機裝配線”主輸送線上有14個工位，工位間距4．Om，軌道全長 56．Om，軌距1．14m，軌道低于地面0．6m，鋼軌選用43kg重軌。在兩根軌道之 間的地溝內(nèi)裝有輸送鏈，用以牽引工裝小車移動，移動速度不大于1m／min。工 裝小車自重2．5t，梳棉機最大自重5．Ot，裝配人員和工具總重小于0．5t，主 線軌道上每工位合計最大載重量約8．0t。每工位單側(cè)軌道承載約4．0t，軌道 上的均布載荷q=4000kg／4m=1000kg／m。 2主要設(shè)計難點分析 要滿足軌道在工作條件下高水平精度的要求，在設(shè)計過程中遇到了一些困 難：首先作為支撐軌道的基礎(chǔ)必須具有足夠的剛性以承擔主輸送線上每工位的 載荷變化另外，除需要對軌道進行必要的加工以達到規(guī)定的精度外，軌道的結(jié) 構(gòu)形式還要滿足連接牢固可靠、不易變形松動、以利于安裝調(diào)整及維護、便于 測量檢查等多項功能；再有，針對此類特殊軌道基礎(chǔ)的土建施工，其施工方法 和精度要求也不同于普通的基礎(chǔ)施工，需要進行專門研究。 3軌道地基的確定 按照一般的基礎(chǔ)設(shè)計理論，基礎(chǔ)下面的地基通常是指老土層面，以此為依 據(jù)，再根據(jù)基礎(chǔ)上所受載荷及基礎(chǔ)的長度、寬度進行設(shè)計，故像此類的軌道基 礎(chǔ)施工需要挖很深的溝，澆注大量的混凝土，以構(gòu)成足以抵抗微小變形的剛性 梁。按此設(shè)計進行的施工首先受到周圍環(huán)境的限制不易開展(主要由于深挖土層)， 其次工程成本過高也難以實現(xiàn)。后經(jīng)過實地勘察并與廠方協(xié)商，最終將軌道基 礎(chǔ)的地基選在廠內(nèi)一處屬于巖石地質(zhì)的丘陵坡地位置上。經(jīng)過這樣改動，基礎(chǔ) 混凝土可直接澆筑在巖石層上，借用巖石自身的剛性，減少了過深的土層開挖 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 10 和過量的混凝土澆筑，既解決了軌道基礎(chǔ)的剛性問題，也降低了工程成本。4軌 道結(jié)構(gòu)形式的確定一般軌道的安裝方式是先在軌道基礎(chǔ)內(nèi)預(yù)埋地腳螺栓或在基 礎(chǔ)上鉆孔安裝膨脹螺栓，軌道與基礎(chǔ)之間用墊片充填以調(diào)節(jié)軌面標高，再用壓 板和螺母固定。這種方式對于未加工的鋼軌、安裝精度要求高的場合完全適用。 但是，對于鋼軌上表面經(jīng)過加工、安裝精度要求在水平面兩個方向均要小于 0．1mm／m的場合便會遇到如下問題難以解決： (1)采用墊片充填的方式無法任意調(diào)節(jié)軌面升降和下面間隙，由于鋼軌自身 的剛性使得在安裝時下面的一些墊片不能被完全壓實，因此出現(xiàn)虛壓點，長期 使用后便會產(chǎn)生松動； (2)鋼軌上表面經(jīng)加工后原有的弧面成為平面，在安裝時對軌面橫向的水平 度進行調(diào)節(jié)時采用墊片充填的方式無法有效調(diào)節(jié)鋼軌橫向的扭轉(zhuǎn)； (3)在軌道基礎(chǔ)上預(yù)埋大量的地腳螺栓如沒有特殊的措施是無法保證尺寸精 度的。而采用先澆筑基礎(chǔ)后劃線鉆孔安裝膨脹螺栓的方式，除工作量大之外， 基礎(chǔ)內(nèi)的鋼筋影響鉆孔、膨脹螺栓自身強度較低、僅用螺母與壓板固定軌道的 方式無法對鋼軌的橫向水平位置進行有效的約束和調(diào)節(jié)，也都會影響軌道的安 裝和質(zhì)量。 3.2 對工位的編排 一。一共九個工位，工序相對集中，這樣能保證產(chǎn)品的裝配精度， 提高生產(chǎn)效率 二。要根據(jù)以下原則來安排工位及其他內(nèi)容 1。各個工位數(shù)目的調(diào)整時靈活多變的，比如人多的時候可以安排十個工位， 人少的時候可以安排四~五個工位 2,。各個工位的內(nèi)容是可以做一些變動，比如電機可以在第一個工位裝， 亦可以在中間的工位裝，其他各部件也可改變裝配順序，這樣的好處能跟好的 去適應(yīng)的生產(chǎn)實際情況 3?；旧鲜亲駨拇笱b小配的原則 4。流水線上要沒人必到位，否則要要把一些工位的內(nèi)容均分到其他工位， 所以人員必須得合理安排 三．具體工位內(nèi)容 在第一工位前，錫林與兩邊支撐板就已經(jīng)安裝 一工位：裝三個主要傳動電機，打出廠牌 二工位：裝基本機架，固定，其裝配精度要注意平行度 三工位：裝前后支撐，它的作用是支撐活動帶板，注意結(jié)合部位的 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 11 平 面度 四工位：裝棉網(wǎng)清潔器 五工位：裝減速箱后齒輪及其他相應(yīng)的帶輪，保證直線度 六工位：裝刺輥，一定要注意清潔器與刺輥之間的隔距，蓋板與刺 輥之間的隔距等 七工位：裝道夫，注意結(jié)合部位的平面度 八工位：裝絲錐 九工位：調(diào)車，試車。 注意：一定要把隔距的精度放在第一位，這是梳棉機的最重要精度參 數(shù)，在各個工位中都有隔距的裝配。 縱觀整個裝配工藝過程，從熟悉產(chǎn)品的用途、性能、要求入手，到裝配系 統(tǒng)圖的設(shè)計，然后根據(jù)裝配系統(tǒng)圖描述各裝配單元的組成和相互之間的關(guān)系， 確定裝配方法、劃分裝配工序、規(guī)定工序計劃、設(shè)計工藝過程文件、計算勞動 量(工時定額)，從而進行生產(chǎn)指導(dǎo)，使設(shè)計人員的目的要求最終以裝配工藝技 術(shù)來保證。整個過程不突出重點，而是從小處著手，消除積累誤差，一切為了 保證裝配精度，一切為了保證產(chǎn)品質(zhì)量，突出整體裝配工藝技術(shù)的重點及其重 要性。在產(chǎn)品逐級裝配這一復(fù)雜的過程中，要把質(zhì)量第一的思想貫徹始終。 4 裝配線的保證精度設(shè)計 4.3.1 隔距的設(shè)計 加裝分梳板總體上有利于生條質(zhì)量的提高。但當工藝參數(shù)不當時，加裝分梳板 反而不利于生條質(zhì)量的提高。分梳板隔距的大小應(yīng)與梳棉機的產(chǎn)量、刺輥速度、 清棉開松質(zhì)量等因素結(jié)合起來加以選擇，分梳板隔距范圍在0．3 mm 一1．5 mm 之間，一般應(yīng)選擇0．5mm 一1．5 mm 之間為宜。對于傳統(tǒng) A186、FA201型梳棉 機等建議以0．5 mm 一1 ．5 mm 為宜，而現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機 (所配清棉較好)應(yīng)以 0.5 mm—1．0 mm 為宜。 一．確定刺輥與分梳板隔距應(yīng)與刺輥速度相適應(yīng)。 刺輥與分梳板隔距要與刺輥速度相適應(yīng)，一般條件下，刺輥速度大，刺輥分梳 板隔距應(yīng)大些。刺輥速度小，刺輥分梳板隔距應(yīng)小些。 二．原棉的長度和成熟度在一定程度上會影響刺輥與分梳板隔距的選擇。 原棉長度長，此隔距可以大些掌握，如 C51型梳棉機紡長絨棉(22．5 g／5 m)， 其第一分梳板隔距為0．9mm。如果纖維的成熟度好，分梳板隔距可以小些，纖 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 12 維成熟度差，分梳板隔距可以大些 三． 最佳分梳板隔距并不是一個固定的值，結(jié)合相關(guān)試驗研究和有關(guān)生產(chǎn)實 踐數(shù)據(jù)可以看出，刺輥與分梳板隔距范圍為 O．3 mm 一1.5 mm，一般選擇0．5 mm～1．5 mm 為宜。對于傳統(tǒng) A186、FA201等梳棉機建議以0。5 mill —1．5 mm 為宜，而現(xiàn)代高產(chǎn)梳棉機(所配清棉較好條件下)應(yīng)以 O．5 mm～1．0 mm 為宜。 (1)加裝分梳板總體上是有利于生條質(zhì)量的提高，但當分梳板工藝不當時， 加裝分梳板反而不利于產(chǎn)品質(zhì)量的提高。 (2)分梳板隔距的確定要考慮分梳板的定向作用、分梳作用和均勻作用， 同時還要考慮梳棉機產(chǎn)量、清棉條件、刺輥速度和纖維長度及成熟度條件。 (3)梳棉機分梳板隔距并沒有一個固定的值，合理的分梳板隔距是一個范 圍，其范圍是0．3mm 一1．5 mm，一般可在0．5 mm —1．5 mm 之間選擇。 4.3.2 工位等待時間的設(shè)計 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 13 工位等待時間的組成：由于裝配線各工位作業(yè)負荷不均勻，導(dǎo)致各工位節(jié)拍時 間不一致，操作工如按本工位的節(jié)拍周期進行連續(xù)作業(yè)，上、下工位間的在制 品量被超前消化后，將產(chǎn)生人為的等待，該等待時間可分為兩部分，合理的等 待時間與不合理的等待時間。 合理解決方法：優(yōu)化工藝、削峰填谷 我們從裝配工藝分析入手，針對“瓶頸”工位展開削峰填谷，調(diào)優(yōu)工位節(jié)拍, 使每道工序都按節(jié)拍進行生產(chǎn)。 例如：運用山積表（山積表為裝配線各個工位的節(jié)拍周期，按工位順序列在一 張圖表上，看哪個工位的節(jié)拍周期最長，最長的就是要改進的，通過消降最長 節(jié)拍，提高整線生產(chǎn)節(jié)拍）對裝配線 S230-S270工位標準作業(yè)進行改善，對工 位進行作業(yè)負荷平衡。通過改善使工位節(jié)拍時間均衡化，大大縮短了等待時間， 達到了4個操作者的工作負荷量相對均衡,提高了工位的小時均衡率 4.3.3 節(jié)拍的選擇 所 謂 裝 配 線 節(jié) 拍 ， 是 指 流 水 線 上 連 續(xù) 出 產(chǎn) 兩 件 相 同 產(chǎn) 品 的 時 間 間 隔 。 因為鄭紡機的在裝配線流水線上一共可以由十臺機器，一天的產(chǎn)量為 8 到 10 臺，工時為八個小時。普裝一臺的話是一臺成品要兩天的時間。 如果人為地將上下工位之間的在制量超前消化了，該工位從第 N+1 個節(jié)拍 起，將產(chǎn)生等待時間。 5.裝配線的傳動機構(gòu)設(shè)計 5.1 有關(guān)傳動的制定原則 本次設(shè)計的關(guān)鍵傳動的實現(xiàn)部分有以下傳動：帶傳動，電機鏈傳動，承 載裝置鏈傳動（有中間支撐板） ，減速器傳動。 機械傳動的分類 （ 1 ）了解各種常見機械傳動形式的主要性能和特點； （ 2 ）了解設(shè)計機械傳動方案的原則、掌握機械傳動簡圖的繪制方法。 2 ．掌握機械傳動基本參數(shù)的計算。 帶傳動 1 ．帶傳動的主要類型、特點和應(yīng)用 （ 1 ）了解平帶和 V 帶的傳動特點； 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 14 （ 2 ）掌握 V 帶的結(jié)構(gòu)、型號和規(guī)格； V 帶的基準長度概念； （ 3 ）掌握帶傳動的基本幾何尺寸計算。 2 ．帶傳動的工作情況分析 （ 1 ）了解帶傳動的工作原理，掌握帶傳動中各力的關(guān)系，最大有效拉力 和打滑概念； （ 2 ）了解帶傳動中彈性滑動現(xiàn)象，滑動率概念； （ 3 ）掌握帶傳動中帶的應(yīng)力分布規(guī)律，發(fā)生最大應(yīng)里的位置； （ 4 ）掌握帶傳動的失效形式。 3 ． V 帶傳動的設(shè)計計算 （ 1 ）掌握帶帶傳動的設(shè)計準則，了解 V 帶工作能力的確定方法； （ 2 ）了解 V 帶傳動的設(shè)計內(nèi)容，掌握設(shè)計計算的一般步驟； （ 3 ）能合理選擇 V 帶傳動的設(shè)計參數(shù)，參照有關(guān)資料完成設(shè)計步驟。 4 ． V 帶傳動的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （ 1 ）掌握帶輪材料的選用原則，能夠參照經(jīng)驗公式和設(shè)計資料確定 V 帶帶輪結(jié)構(gòu)尺寸和輪槽尺寸； （ 2 ）了解 V 帶傳動張緊裝置的結(jié)構(gòu)和應(yīng)用。 鏈傳動 1 ．鏈傳動的主要類型、特點和應(yīng)用 （ 1 ）了解滾子鏈和齒形鏈的傳動特點； （ 2 ）了解滾子鏈鏈條結(jié)構(gòu)與規(guī)格型號；鏈輪齒形、結(jié)構(gòu)與材料。 2 ．鏈傳動的工作情況 （ 1 ）了解鏈傳動中鏈速不均勻性和動載荷； （ 2 ）了解鏈傳動的受力分析。 3 ．滾子鏈傳動的設(shè)計計算 （ 1 ）了解滾子鏈傳動的主要失效形式、極限功率曲線和額定功率曲線； （ 2 ）了解滾子鏈傳動的設(shè)計內(nèi)容和一般設(shè)計步驟，能夠合理選擇設(shè)計參 數(shù)，參照公式進行設(shè)計計算。 4 ．了解鏈傳動的布置、張緊和潤滑。 滑動軸承 1 ．了解摩擦狀態(tài)及特點，磨損的過程及形式；掌握粘度的概念、度量及 換算關(guān)系。 2 ．了解滑動軸承的典型結(jié)構(gòu)、常用材料和軸瓦結(jié)構(gòu)。 3 ．掌握非液體摩擦滑動軸承的計算。 4 ．了解一維雷諾方程的常用形式；掌握建立液體動壓潤滑的各項條件。 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 15 5 ．掌握液體動壓潤滑單油楔徑向滑動軸承的計算 軸 1 ．掌握轉(zhuǎn)軸、心軸、傳動軸的載荷和應(yīng)力情況。 2 ．掌握軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計方法和步驟。 3 ．掌握軸的強度計算方法；了解軸的剛度計算、軸的振動概念 螺紋聯(lián)接 1 ．了解螺紋聯(lián)接的主要形式和各種標準聯(lián)接零件；掌握螺紋聯(lián)接的預(yù)緊 和放松。 2 ．了解螺紋聯(lián)接的材料、機械性能級別；掌握螺紋聯(lián)接許用應(yīng)力的確定。 3 ．掌握各種載荷條件下受拉螺栓聯(lián)接和受橫向載荷的鉸制孔用螺栓聯(lián)接 的強度計算。 4 ．了解螺栓組結(jié)構(gòu)設(shè)計的一般原則；掌握螺栓組聯(lián)接的受力分析 機架 1 ．了解機架的分類，設(shè)計機架應(yīng)滿足的要求。 2 ．了解機架常用材料及熱處理方法。 3 ．了解機架結(jié)構(gòu)設(shè)計中的一般問題。 5.2 帶傳動機構(gòu)的設(shè)計計算 V 帶傳動設(shè)計 已知條件：電動機所需輸出功率 Pd=6.25 KW，無級變速器的輸出轉(zhuǎn)速為 850r/min，初定傳動比 iv 帶 =1.4，每天工作 8 小時，工作平穩(wěn)。 ① 確定計算功率 由機械設(shè)計教材表 8-6 可查得工況系數(shù) KA=1.1,故 Pca=1.1×0.25×0.897=0.2467 KW。 ② 選取帶型 根據(jù) Pca、n1 由機械設(shè)計教材圖 8-8 選取普通 B 型帶。 ③ 確定小帶輪基準直徑 選定小帶輪基準直徑 dd1：由 V 帶輪最小基準直徑表和 V 帶輪基準直徑系 列表選定小帶輪基準直徑 dd1=63mm。 計算從動輪基準直徑 dd2：dd2=i×dd1=360mm 根據(jù) V 帶輪基準直徑系列表，取 dd2=367mm 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 16 驗算帶的速度 v：v= m/s， 故帶速合適。d10×63852.04n?π π 計算 V 帶傳動的實際傳動比 iv 帶 ：???d2V103.263.15i???帶 ε 大袋輪的實際轉(zhuǎn)速 n 大帶輪 ： r/min0V82.973.i大 帶 輪 帶 ④ 確定 V 帶的基準長度和中心距 根據(jù) 0.7（dd1+ dd2）< a0 0.6m/s 情況下 允許傳遞的額定功率 P0。 如圖 1 所示為 A 系列滾子鏈的實用功率曲線圖，它是在 z1=19、 L=100p、 單排鏈、載荷平穩(wěn)、按照推薦的潤滑方式潤滑（見圖 2） 、工作壽命為 15000h、鏈因磨損而引起的伸長率不超過3％的情況下由實驗得到的極限功率曲 線（即在如圖8–13所示的2、3、4曲線基礎(chǔ)上作了一些修正得到的） 。根據(jù)小鏈 輪轉(zhuǎn)速 n1由此圖可查出該情況下各種型號的鏈在鏈速 v>0.6m/s 情況下允許傳遞 的額定功率 P0。 當實際情況不符合實驗規(guī)定的條件時，如圖8–14所示，查得的 P0值應(yīng)乘以 一系列修正系數(shù)，如小鏈輪齒數(shù)系數(shù) KZ、鏈長系數(shù) KL、多排鏈系數(shù) KP和工作情 況系數(shù) KA等（系數(shù)值見下節(jié)圖表） 。 當不能按如圖 2所示的方式潤滑而使?jié)櫥涣紩r，則磨損加劇。此時，鏈 主要是磨損破壞，額定功率 P0值應(yīng)降低，當 v≤1.5m/s 且潤滑不良時，為圖值 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 20 的30%~60%；無潤滑時為15％（壽命不能保證15000h） ；當1.5m/s7m/s 且潤滑不良時，該傳動不可靠，不宜 采用 圖1 A 系列滾子鏈實用功率曲線 圖 2 推薦的潤滑方式 Ⅰ—人工定期潤滑 Ⅱ—滴油潤滑 Ⅲ—油浴或飛濺潤滑 Ⅳ—壓力噴油潤滑 鏈傳動主要參數(shù)的選擇 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 21 鏈傳動設(shè)計需要確定的主要參數(shù)有：鏈節(jié)距、排數(shù)及鏈輪齒數(shù)、傳動比、 中心距、鏈節(jié)數(shù)等，下面就這些參數(shù)的選擇進行分析。 1．鏈的節(jié)距和排數(shù) 鏈的節(jié)距大小反映了鏈節(jié)和鏈輪齒的各部分尺寸的大小，在一定條件下， 鏈的節(jié)距越大，承載能力越高，但傳動不平穩(wěn)性、動載荷和噪聲越嚴重，傳動 尺寸也增大。因此設(shè)計時，在承載能力足夠的條件下，盡量選取較小節(jié)距的單 排鏈，高速重載時可采用小節(jié)距的多排鏈。一般載荷大、中心距小、傳動比大 時，選小節(jié)距多排鏈；中心距大、傳動比小，而速度不太高時，選大節(jié)距單排 鏈。 鏈條所能傳遞的功率 P0可由下式確定 ≥ Pc=KAP 式中 P0–––在特定條件下，單排鏈所能傳遞的功率(kW)（見圖 1） ； Pc––––鏈傳動的計算功率(kW)； KA––––工況系數(shù)（表1） ，若工作情況特別惡劣時， KA值應(yīng)比表值大得 多； 表1 工況系數(shù) KA 輸 入 動 力 種 類 載荷種類 內(nèi)燃機－液力傳 動 電動機或汽輪機 內(nèi)燃機－機械傳 動 平穩(wěn)載荷 中等沖擊載荷 較大沖擊載荷 1.0 1.2 1.4 1.0 1.3 1.5 1.2 1.4 1.7 KZ–––小鏈輪齒數(shù)系數(shù)（表2） ，當工作在如圖8–14所示的曲線頂點左側(cè) 時（鏈板疲勞） ，查表中的 KZ，當工作在右側(cè)時（滾子套筒沖擊疲勞） ，查表中 的 K￠Z； KP–––多排鏈系數(shù)（表3） ； KL–––鏈長系數(shù)，鏈板疲勞查曲線1，滾子套筒沖擊疲勞查曲線2。 根據(jù)式求出所需傳遞的功率，再查出合適的鏈號和鏈節(jié)距。 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 22 表2 小鏈輪齒數(shù)系數(shù) KZ Z1 9 10 11 12 13 14 15 16 17 KZ 0.44 6 0.50 0 0.55 4 0.60 9 0.66 4 0.71 9 0.77 5 0.83 1 0.887 K￠Z 0.32 6 0.38 2 0.44 1 0.50 2 0.56 6 0.63 3 0.70 1 0.77 3 0.846 Z1 19 21 23 25 27 29 31 33 35 KZ 1.00 1.11 1.23 1.34 1.46 1.58 1.70 1.82 1.93 K￠Z 1.00 1.16 1.33 1.51 1.69 1.89 2.08 2.29 2.50 表3 多排鏈系數(shù) KP 排數(shù) 1 2 3 4 5 6 KP 1 1.7 2.5 3.3 4.0 4.6 圖3 鏈長系數(shù) 承載裝置的傳動鏈的節(jié)距：P1=76.2 承載裝置主動鏈：單排滾子鏈 傳動裝置的傳動鏈的節(jié)距：P2=36.8 傳動裝置主動鏈：雙排滾子鏈 滾子鏈的優(yōu)點：（一)有效傳輸動力因不會打滑。 速度比固定且絕對速度 比。(二)效率98%在良好潤滑下，任何負載其效率都相當?shù)睾?。在使用壽命限?此效率都能一直持。(三)通用性 在臟、油、混氣等惡劣環(huán)境里仍能有效運轉(zhuǎn)。 單一動力源可同時驅(qū)動多軸輸出可借棘齒輪動大小調(diào)整速度。 （四）吸振動能 力鏈條本身具務(wù)彈性，且當油膜存于各部件中，可保護軸、馬達免于沖擊力及 應(yīng)變。 五）重量輕占空間小寬度較窄，在極小空間亦能安裝，單位傳輸馬力 所占空間較小。 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 23 a) 圖 4 2．傳動比 i 鏈傳動的傳動比一般應(yīng)小于6，在低速和外廓尺寸不受限制的地方允許到 10，推薦 i=2~3.5。傳動比過大將使鏈在小鏈輪上的包角過小，因而使同時嚙 合的齒數(shù)少，這將加速鏈條和輪齒的磨損，并使傳動外廓尺寸增大。 3．鏈輪齒數(shù) z 鏈輪齒數(shù)不宜過多或過少。齒數(shù)太少時，1）增加傳動的不均勻性和動載荷； 2）增加鏈節(jié)間的相對轉(zhuǎn)角，從而增大功率消耗；3）增加鏈的工作拉力（當小 鏈輪轉(zhuǎn)速 n1、轉(zhuǎn)矩 T1和節(jié)距 p 一定時，齒數(shù)少時鏈輪直徑小，鏈的工作拉力增 加） ，從而加速鏈和鏈輪的損壞。但鏈輪的齒數(shù)太多，除增大傳動尺寸和重量外， 還會因磨損而實際節(jié)距增長后發(fā)生跳齒或脫鏈現(xiàn)象機率增加，從而縮短鏈的使 用壽命。通常限定最大齒數(shù) ≤120。 從提高傳動均勻性和減少動載荷考慮，建議在動力傳動中，滾子鏈的小鏈輪齒 數(shù)按表4選取。 表4 滾子鏈小鏈輪齒數(shù) z1 鏈速 v(m/s 0.6~3 3~8 >8 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 24 z1 ≥17 ≥21 ≥25 從限制大鏈輪齒數(shù)和減小傳動尺寸考慮，傳動比大、鏈速較低的鏈傳動建 議選取較少的鏈輪齒數(shù)。滾子鏈最少齒數(shù)為 zmin=9。 大鏈輪齒數(shù) z2=iz1=1.4×21=29，z 2550mm，符合設(shè)計要求。 中心距的調(diào)整量一般應(yīng)大于 2p。 △a≥2p=2×15.875mm=31.75mm 實際安裝中心距 a'=a-△a=(64345.3-21000.75)mm=45455mm 6、求作用在軸上的力 鏈速 工作拉力 F=1000P/v=1000×7.5/6.416=81168.9N 工作平穩(wěn)，取壓軸力系數(shù) KQ=1.2 軸上的壓力 F Q=KQ F=1.2×81168.9N=140202.7N 7、選擇潤滑方式 根據(jù)鏈速 v=30mm/s，鏈節(jié)距 p=76.2，按圖鏈傳動選擇油浴或飛濺潤滑方式。 設(shè)計結(jié)果：鏈輪齒數(shù) z1=21，z 2=29，中心 a＇=45455mm，壓軸力 FQ=140202.7N。 承載裝置主動鏈：48B-1-1218 GB 1231-1991 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 26 傳動鏈： 24A 2X74 GB 1243 \圖5 傳動鏈輪 圖5 承載裝置主動鏈輪 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 27 由總體方案設(shè)計可知，裝配線是間歇慢速。因此，根據(jù)其設(shè)計選 ZWE-7.5-106 擺線針部減速器 i=106，電機功率為7.5KW，變速器的輸出轉(zhuǎn)速為0～3200 r/min。擺線針部減速器 的傳動比大，二級傳動范圍20-128。由于在傳動中為 多齒嚙合，所以對過載和沖擊具有將強的承載能力，傳動平穩(wěn)可靠。由于采用 了行星輪擺線傳動結(jié)構(gòu)。所以結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，重量輕，在功率相同的情況 下，體積和重量是它的一半，滾動摩擦，壽命長，效率高，下面是擺線針部減 速器的設(shè)計過程： 5.3 減速器的設(shè)計計算 根據(jù)設(shè)計要求，擺線針部減速器，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖。 減速器傳動裝置總的傳動比和各級傳動比的分 總的傳動比 n0=970r/min nⅡ =4 r/min 08521.4ni?Σ Ⅱ 傳動比的分配 Vii??Σ 帶 減 速 器 考慮到 V 帶的傳動比一般為 2～4，先取 3， 故 iv 帶 =3， ，圓整后， =701.570.83iiΣ帶 減 速 器 i減 速 器 故： iv 帶 =3 =106 i減 速 器 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 28 圖 6 擺線針部減速器 6 承載裝置設(shè)計 圖 7 導(dǎo)軌部件 圖 8 承載梳棉機機架部件 梳棉機裝配線”主輸送線上有14個工位，工位間距4．Om，軌道全長 56．Om，軌距1．14m，軌道低于地面0．6m，鋼軌選用43kg重軌。在兩根軌道之 間的地溝內(nèi)裝有輸送鏈，用以牽引工裝小車移動，移動速度不大于1m／min。工 裝小車自重2．5t，梳棉機最大自重5．Ot，裝配人員和工具總重小于0．5t，主 線軌道上每工位合計最大載重量約8．0t。每工位單側(cè)軌道承載約4．0t，軌道 上的均布載荷q=4000kg／4m=1000kg／m。 2主要設(shè)計難點分析 要滿足軌道在工作條件下高水平精度的要求，在設(shè)計過程中遇到了一些困 難：首先作為支撐軌道的基礎(chǔ)必須具有足夠的剛性以承擔主輸送線上每工位的 中原工學(xué)院—畢業(yè)設(shè)計（論文）說明書 29 載荷變化另外，除需要對軌道進行必要的加工以達到規(guī)定的精度外，軌道的結(jié) 構(gòu)形式還要滿足連接牢固可靠、不易變形