輪胎拆裝機(jī)設(shè)計(jì)說(shuō)明書

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1、1 緒論 1.1 選擇本課題的目的和意義 1 ：現(xiàn)實(shí)意義 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)實(shí)力和人民生活水平的提高， 汽車不再成為極少數(shù)達(dá)官貴人的 專利，而是離我們的生活越來(lái)越近。 汽車行業(yè)的發(fā)展給汽車維修保養(yǎng)行業(yè)帶來(lái)了 新的發(fā)展機(jī)會(huì)，也對(duì)其提出了更高的要求。據(jù)有關(guān)資料顯示，高速路事故 90％ 是由輪胎引起的，作為最為重要的汽車易損件之一的輪胎的保養(yǎng)維修顯得猶為重 要。在維修輪胎的時(shí)候， 一般都要把其拆解。 傳統(tǒng)的做法是用撬杠直接把外胎撬 開，這種方法既費(fèi)時(shí)費(fèi)力又會(huì)對(duì)輪胎造成損傷。 因此， 研究一種自動(dòng)化程度高且 安全可靠的輪胎拆裝機(jī)，對(duì)于改善汽車維修行業(yè)工作條件具有現(xiàn)實(shí)意義。 本課題設(shè)計(jì)生產(chǎn)的機(jī)器—快

2、速車輪拆裝機(jī)兼拆胎， 裝胎一體， 其主要工作為 卡爪和拆裝頭， 卡盤的轉(zhuǎn)動(dòng)由電機(jī)直接提供動(dòng)力， 卡爪的夾緊、 松開等動(dòng)作均由 氣壓系統(tǒng)提供動(dòng)力支持。 這是又于氣壓系統(tǒng)相對(duì)于其他機(jī)械系統(tǒng)來(lái)說(shuō)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn) 單，易制造以及容易實(shí)現(xiàn)自鎖等優(yōu)點(diǎn)，并且，可以簡(jiǎn)單地把充氣功能附加上去。 拆裝機(jī)主要由機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)、 氣壓系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成。 如何使機(jī)械的結(jié)構(gòu)合 理分配是影響到拆裝機(jī)的性能的主要原因。 車輪拆裝機(jī)高效率和不傷胎的特點(diǎn)使其在汽車維修行業(yè)中占有越來(lái)越重要 的地位，并且逐漸成為每個(gè)維修廠不可或缺的工具。 2：理論意義： 帶動(dòng)設(shè)計(jì)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，如氣缸，電機(jī)，蝸輪蝸桿，換向 閥，主令控制器等。使機(jī)械

3、傳動(dòng)技術(shù)和電氣控制系統(tǒng)技術(shù)往快速、自動(dòng)化、人性 化的方面發(fā)展 1.2 ：車輪拆裝機(jī) 的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) ．現(xiàn)狀： 隨著汽車維修行業(yè)的發(fā)展， 車輪拆裝機(jī)的需求量也在增加。 但我國(guó)的拆裝 機(jī)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著巨大的差距， 主要表現(xiàn)為產(chǎn)品可靠性差， 壽命短， 性 能不夠穩(wěn)定，故障多；自動(dòng)化水平低， 有些設(shè)備至今還采用手工操作， 操作費(fèi)力； 品種不全，更新慢，技術(shù)含量低，附加價(jià)值率低。 ．趨勢(shì)： 隨著電子技術(shù)和液壓技術(shù)的發(fā)展與推廣，拆裝機(jī)的技術(shù)水平也正在迅速地 提高。當(dāng)前拆裝機(jī)的發(fā)展水平和趨勢(shì)具體表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面。 (1) 系列化。嚴(yán)格遵從意大利輪胎拆裝機(jī)中大系列規(guī)范。工作盤裝夾范圍從

4、 10 in?26 in，能夠覆蓋規(guī)定車型的任意扁平比的所有輪胎。 (2) 模塊化。輔助臂，工作盤，打氣表，鳥頭，快速充氣裝置及其他附件可以 實(shí)現(xiàn)多種模塊組合搭配， 更換靈活方便， 予留有較大的升級(jí)空間， 滿足不同用戶 的不同需求。 (3) 自動(dòng)化： 1) 在輪胎拆裝過(guò)程中，模擬輪胎在拆裝過(guò)程的脫胎和裝胎力學(xué)模型，既保證 了不會(huì)造成撕裂輪胎， 又避免了拆裝臂在自由狀態(tài)受力反彈造成人身傷害． 提高 了使用安全性。 2) 壓胎輪和壓胎塊根據(jù)輪胎大小可在不同位置自動(dòng)鎖緊，操作高效方便且性 能可靠。 (3) 控制系統(tǒng)的發(fā)展 目前國(guó)內(nèi)外的車輪拆裝機(jī)的控制系統(tǒng)一般都是利用換向開關(guān)和氣壓換向閥

5、來(lái)實(shí)現(xiàn)，其發(fā)展趨勢(shì)是簡(jiǎn)單化、智能化。 (4) 氣壓系統(tǒng)的集成化 隨著電氣化控制系統(tǒng)集成化的推廣和完善，以及氣壓技術(shù)的進(jìn)步，氣壓系 統(tǒng)的集成化也得到了迅速發(fā)展。 近十年來(lái)相繼發(fā)展了板式集成、 塊式集成和插裝 集成等多種形式，而其中插裝集成系統(tǒng)將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。 (5) 氣壓機(jī)的宜人化 隨著拆裝機(jī)的自動(dòng)化， 限制噪聲和振動(dòng)， 防止環(huán)境污染消除人身事故、 保證 拆裝機(jī)安全可靠地進(jìn)行生產(chǎn)就更為重要了。 為此，許多國(guó)家都制訂了有關(guān)輪胎保 養(yǎng)維護(hù)的安全標(biāo)準(zhǔn)與法律。 1.3 、設(shè)計(jì)方案的擬定 本課題設(shè)計(jì)的拆裝機(jī)集輪胎拆裝、充氣于一身，拆裝輪胎需要的力并不太 大，而它對(duì)工作的平穩(wěn)性和抗震性要求相對(duì)

6、比較大。所以拆裝機(jī)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)采 用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。另外，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，本次設(shè)計(jì)將松胎、卡爪的松緊兩部分的動(dòng) 力設(shè)備統(tǒng)一為氣壓機(jī)。 1.4 、本設(shè)計(jì)研究的內(nèi)容 、拆裝機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定 拆裝機(jī)主要由主機(jī)和控制系統(tǒng)組成，管路及電氣裝置聯(lián)系起來(lái)組成的一個(gè) 整體。主機(jī)部分由機(jī)身、氣壓裝置、電機(jī)等組成。控制部分由動(dòng)力機(jī)構(gòu)、限程 裝置、管路及電氣操作部分組成。各部分結(jié)構(gòu)如下： (1)機(jī)身的設(shè)計(jì) 機(jī)身由底座、轉(zhuǎn)盤、分離鏟、立柱、六方桿、踏腳控制器、手動(dòng)控制器等 組成。底座為主架，轉(zhuǎn)盤卡爪裝在底座正上方，分離鏟位于右側(cè)以便松胎，立 柱在正后方，橫臂用以連接立柱和六方桿，腳踏安裝在底座前方，方便操作。 (2)夾

7、緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 車輪在拆裝前應(yīng)被夾緊在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤上安裝由夾緊用的卡爪，由于現(xiàn)在 普遍采用的四卡爪有易松動(dòng)的缺點(diǎn)， 參照國(guó)內(nèi)外的資料， 本次設(shè)計(jì)采用三卡爪， 其結(jié)構(gòu)為： 轉(zhuǎn)盤汽缸體的一端和轉(zhuǎn)盤連接另一端通過(guò)活塞軸與掛架、 主連桿的 一端連接， 主連桿的另一端與三角轉(zhuǎn)盤連接， 三角轉(zhuǎn)盤另兩個(gè)角設(shè)有兩個(gè)連桿 主連 桿與兩個(gè)連桿的另一端與卡爪相連，卡爪設(shè)在滑道內(nèi)限位。 (4)動(dòng)力機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 動(dòng)力機(jī)構(gòu)主要由電機(jī)、皮帶輪、渦輪渦桿減速器、輪盤、汽缸等組成。 輪盤的旋轉(zhuǎn)由電機(jī)控制，電機(jī)轉(zhuǎn)向由主令控制器控制，用手旋轉(zhuǎn)控制器保 持電機(jī)正轉(zhuǎn)，輪盤順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)；松開松開手柄，則手柄回位，電機(jī)停轉(zhuǎn)。向相 反的方向旋轉(zhuǎn)

8、手柄，則電機(jī)反轉(zhuǎn)，輪盤逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 （5）拆裝頭的設(shè)計(jì) 拆裝頭是拆裝機(jī)實(shí)現(xiàn)拆裝輪胎的一個(gè)重要部件，拆裝頭設(shè)計(jì)的合理直接影 響到拆裝輪胎的效果和機(jī)器的壽命。 其形狀是根據(jù)拆裝輪胎外胎和輪轂的力學(xué)要 求設(shè)計(jì)的。 6、安裝與試車 本次設(shè)計(jì)的拆裝機(jī)， 到廠后， 應(yīng)該考慮到正確的安裝和放置， 確保機(jī)器的安 全及穩(wěn)固性，并保持 拆裝機(jī)的左右兩側(cè)留有足夠的空間，以使操作不受限制。 （ 1） 安裝 a: 拆裝機(jī)安裝定位及其它防水措施與通風(fēng)設(shè)施的設(shè)計(jì)。 b: 拆裝機(jī)安裝順序的設(shè)計(jì)。 （ 2） 試車 2. 輪胎拆裝機(jī)設(shè)計(jì)程序 車輪拆裝機(jī)是汽車維修行業(yè)的主要設(shè)備之一， 七八十年代在發(fā)達(dá)國(guó)家就已 經(jīng)

9、有產(chǎn)品出現(xiàn)。我過(guò)八是年代中期開始這方面的研制。至今我國(guó)已有五六家汽 修工具廠專門生產(chǎn)，品種繁多，結(jié)構(gòu)和復(fù)雜程度差別很大。但不論設(shè)計(jì)哪一種 車輪拆裝機(jī)，設(shè)計(jì)方法和程序都有共性的一面，即第一，對(duì)需拆裝的車輪進(jìn)行 詳細(xì)的分析，了解車輪的形狀、尺寸、材料、重量和拆裝過(guò)程對(duì)機(jī)器的要求， 包括壓力、速度、位移、工作空間、工作效率、自動(dòng)化程度以及國(guó)內(nèi)汽修廠普 遍使用的空壓機(jī)功率等等。總之，通過(guò)工藝分析達(dá)到明確本機(jī)拆裝過(guò)程，即一 個(gè)工作循環(huán)中每一個(gè)動(dòng)作的詳細(xì)要求和必要的調(diào)整范圍。第二，調(diào)查研究。任 何設(shè)計(jì)都應(yīng)該盡力達(dá)到滿足用戶單位使用要求； 制造工藝性好和具有先進(jìn)的技 術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此認(rèn)真調(diào)查研究用戶單位、制

10、造單位的要求和意見(jiàn)。并盡可能 搜集和研究國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能的有關(guān)資料，在此基礎(chǔ)上初步設(shè)計(jì)出 一個(gè)設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過(guò)會(huì)審，廣泛征求改進(jìn)意見(jiàn)以后，確定一個(gè)最佳方案，作為 施工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。第三，最后完成全部施工設(shè)計(jì)和編制制造驗(yàn)收等全部技術(shù)文 件。第四，通過(guò)樣機(jī)試制，性能實(shí)驗(yàn)和工藝實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否符合預(yù)期的要 求，并對(duì)設(shè)計(jì)做必要的修改。 快速輪胎拆裝機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程的主要內(nèi)容是：確定主要技術(shù)規(guī)格，動(dòng)作線圖， 氣壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，主機(jī)設(shè)計(jì)，各零部件設(shè)計(jì)和總體布局。全部零件圖，使 用說(shuō)明書和制造驗(yàn)收技術(shù)文件。 這些過(guò)程是整個(gè)設(shè)計(jì)有機(jī)的組成部分， 在進(jìn)行 每一個(gè)步驟時(shí)，都不能孤立的考慮，而應(yīng)綜合比較，互相

11、協(xié)調(diào)。 2.1 輪胎拆裝機(jī)主要技術(shù)規(guī)格的確定 確定液壓機(jī)主要技術(shù)規(guī)格是設(shè)計(jì)工作中最重要的步驟之一。 因?yàn)樗苯雨P(guān)系 到所設(shè)計(jì)的機(jī)器是否滿足輪胎拆裝的質(zhì)量和拆裝效率要求。 同時(shí)它也是設(shè)計(jì)各零部件的依據(jù)，它對(duì)零部件的尺寸、要求加工設(shè)備的能力和整機(jī)成本有極大的影響。 因此，必須仔細(xì)分析機(jī)器所拆裝輪胎的工藝動(dòng)作程序； 仔細(xì)分析所使用拆裝頭和 分離鏟尺寸和安裝要求；仔細(xì)分析各動(dòng)作要求的壓力、速度、相對(duì)位置關(guān)系，工 作行程和行程停止點(diǎn)的位置精度要求。 在確定主要技術(shù)規(guī)格時(shí)， 我們還應(yīng)深入調(diào) 查研究同類型設(shè)備的結(jié)構(gòu)， 主要技術(shù)規(guī)格、 操作性能等相關(guān)資料， 并應(yīng)充分重視 用戶單位的要求和改進(jìn)意見(jiàn) 主要技

12、術(shù)規(guī)格的內(nèi)容 主要技術(shù)規(guī)格是表示機(jī)器工作性能的指標(biāo)。通常包括以下部分：第一，主 要規(guī)格又稱主要參數(shù)，它是表示輪胎拆裝機(jī)主要特性的參數(shù)。 第二，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)個(gè)動(dòng)作的力。第三，工作空間，包括各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的 最大距離和最小距離，工作臺(tái)尺寸等。第四，各拆裝動(dòng)作的速度。第五，機(jī)器 外形尺寸，總功率和總重量。 主要技術(shù)規(guī)格的確定 確定主要技術(shù)規(guī)格時(shí) ,基本的方法是工藝分析和統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法 . 通過(guò)對(duì)輪胎拆裝過(guò)程的分析和必要的工藝試驗(yàn) ,可以確定整個(gè)拆裝過(guò)程動(dòng)作 和關(guān)系和各動(dòng)作要求的壓力 ,速度和工作空間等。同時(shí)，可以依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)計(jì) 算公式?jīng)Q定有關(guān)參數(shù) . 在設(shè)計(jì)專用產(chǎn)品時(shí) ,往往對(duì)拆裝

13、輪胎只有工藝設(shè)想 ,缺乏實(shí)際試驗(yàn)或者因試驗(yàn) 條件限制而不能較為準(zhǔn)確地提供參數(shù)要求 ;就是在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)系列時(shí) ,也常常遇到很 多困難 ,例如機(jī)器不能設(shè)計(jì)的過(guò)于龐大、復(fù)雜致使機(jī)器成本增加等。因此，我們 卡爪活動(dòng)范圍： 分離鏟最大張開尺寸： 450mm 必須較為準(zhǔn)確地確定所設(shè)計(jì)產(chǎn)品拆裝輪胎的尺寸范圍， 典型輪胎的直徑和寬度以 確定有關(guān)參數(shù)。在確定參數(shù)時(shí)，應(yīng)盡可能的收集國(guó)內(nèi)外同類型產(chǎn)品的有關(guān)資料， 應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析的方法， 得出各參數(shù)的范圍和它們之間的關(guān)系， 以幫助正確制定所 工作臺(tái)夾緊汽缸夾緊力： 2800N 工作壓力： 1MP 分離鏟拉力： 14000N 工作臺(tái)最小扭矩： 800

14、N.m 工作臺(tái)直徑： 700mm 工作臺(tái)轉(zhuǎn)速： 6r/min~8rmin 設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格。 根據(jù)輪胎尺寸、 形狀、 材料所需拆裝力等， 初步選定本次設(shè)計(jì)的拆裝機(jī)工作臺(tái)為 700mm,夾緊汽缸夾緊力3000N,分離鏟拉力為14000N。經(jīng)過(guò)在各汽車維修廠調(diào) 查分析，初步確定其主要技術(shù)規(guī)格如下： 250mm—— 700mm 工作臺(tái)夾緊氣缸速度： 伸出： 收縮： 30mm/min 30mm/min 分離鏟速度： 頂出： 30mm/min 收回： 40mm/min 拆裝頭離工作臺(tái)距離 最高： 500mm 最底： 50mm 四方立柱活動(dòng)范圍

15、：工作臺(tái)中心— —正右側(cè) 工作臺(tái)距地面高度： 900mm 控制手柄距地面高度： 650mm 機(jī)器輪廓尺寸： 長(zhǎng)度： 1120mm 寬度： 900mm 最大高度： 1900mm 電機(jī)總功率： 1.1 KW 機(jī)器總質(zhì)量： 220kg 參考外觀圖如下： 拆裝機(jī)外觀圖 由圖可看出，拆裝機(jī)由四大部分組成：機(jī)箱、工作臺(tái)、立柱拆裝頭組件以及 分離鏟組件。動(dòng)力系統(tǒng)幾控制系統(tǒng)皆安排于機(jī)箱之內(nèi)，控制操作部分為機(jī)箱正下 方的三個(gè)踏腳。機(jī)器集松胎、拆胎、裝胎于一體。松胎功能由機(jī)器右側(cè)的分離鏟 實(shí)現(xiàn)：將輪胎滾放到右側(cè)壓胎板 T調(diào)整分離鏟位置T踩下最右側(cè)踏板使分離鏟向

16、 左夾緊實(shí)現(xiàn)松胎。拆胎過(guò)程：將輪胎放在工作臺(tái)上面一踩下中間踏板一卡爪張開 卡緊輪轂一將六方桿壓下并扳下緊鎖手柄一將拆裝頭放進(jìn)輪胎與輪轂間 一踩下 左側(cè)踏板—工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)—輪胎與輪轂分離。裝胎過(guò)程與裝胎過(guò)程操作類似，不同 點(diǎn)僅為將拆裝頭放在外胎之上壓緊，工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將外胎壓進(jìn)輪轂。 根據(jù)所拆裝輪胎外胎直和徑寬度可設(shè)計(jì)出工作臺(tái)的直徑以及分離鏟的最大 活動(dòng)范圍，根據(jù)輪胎輪轂的尺寸范圍可確定卡爪的張合活動(dòng)范圍， 這樣就可以進(jìn) 一步確定拆裝頭立柱高度、六方壓桿的最高和最底位置。而根據(jù)輪胎材料、重量、 輪轂和外胎的黏合力，則可得出工作臺(tái)最小扭矩，拆裝輪胎時(shí)工作臺(tái)氣缸所需的 夾緊力、松胎時(shí)大氣缸所需的壓

17、力、速度和行程等。 經(jīng)調(diào)查，市場(chǎng)上的拆臺(tái)機(jī)存在一下問(wèn)題：夾緊部分均為四卡爪結(jié)構(gòu)，易松動(dòng)， 難卡緊輪胎，制造成本高。控制部分普遍采用踏板機(jī)構(gòu)，操作時(shí)動(dòng)作比較單一， 三個(gè)踏腳外觀形狀一致，排列緊密，并且操作時(shí)要求根據(jù)經(jīng)驗(yàn)觀察機(jī)器的動(dòng)作是 否達(dá)到工作目的，極易發(fā)生因誤操作而發(fā)生危險(xiǎn)的現(xiàn)象。 根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)參考資料，本設(shè)計(jì)將機(jī)器做了如下改進(jìn)： 一、 工作臺(tái)四卡爪結(jié)構(gòu)改為三卡爪， 其結(jié)構(gòu)為：轉(zhuǎn)盤汽缸體的一端和轉(zhuǎn)盤連 接另一端通過(guò)活塞軸與掛架、主連桿的一端連接，主連桿的另一端與三角轉(zhuǎn)盤連 接，三角轉(zhuǎn)盤另兩個(gè)角設(shè)有兩個(gè)連桿主連桿與兩個(gè)連桿的另一端與卡爪相連， 卡 爪設(shè)在滑道內(nèi)限位。 二、 根據(jù)當(dāng)

18、前機(jī)器簡(jiǎn)單化、集成化和宜人化的發(fā)展趨勢(shì)，將工作臺(tái)轉(zhuǎn)向控制 及卡爪夾緊控制踏板機(jī)構(gòu)改進(jìn)為手控板式集成系統(tǒng)，并將控制機(jī)構(gòu)設(shè)置在適合人 操作的離地面650mm勺地方。根據(jù)經(jīng)濟(jì)性要求，分離鏟的控制踏板采用插裝式現(xiàn) 成標(biāo)準(zhǔn)兩位五通閥，并將其安排在離分離鏟較近的地方，方便操作。 三、 針對(duì)皮帶經(jīng)常容易松動(dòng)的缺點(diǎn)，將 V帶定期張緊裝置帶到設(shè)計(jì)中來(lái)， 22動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 221選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型 根據(jù)拆裝機(jī)工作要求，可以知道，拆裝機(jī)最后一級(jí)的轉(zhuǎn)速為6r/min~8r/min。 要在保證扭矩要求的情況下達(dá)到底轉(zhuǎn)速， 方案有三種：第一種，采用氣動(dòng)馬達(dá)或 者液壓馬達(dá)的一級(jí)傳動(dòng)，根據(jù)調(diào)節(jié)氣流或液流來(lái)實(shí)現(xiàn)大扭矩低

19、轉(zhuǎn)速。 第二種，采 用普通電機(jī)。第三種，采用特殊電機(jī)。經(jīng)比較，第二種是最經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)易的方案。 目前一般電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1400r/min,從電機(jī)到工作臺(tái)的總轉(zhuǎn)速比i高達(dá)200, 而要達(dá)到如此高的轉(zhuǎn)速比，常見(jiàn)的形式有二：一為行星輪減速器，二為蝸輪蝸桿 減速器。但行星輪減速器制造和裝配都比較困難，成本極高。綜合各種考慮，最 終確定選擇皮帶加蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 電機(jī)的選擇 1.電機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)型式選擇 由于本拆裝機(jī)需要經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)，并要求有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較 強(qiáng)的過(guò)載能力。選擇 Y系列異步電機(jī)。參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第4 0篇《電力 傳動(dòng)》(P4 0 - 118 )確定電機(jī)結(jié)構(gòu)型式為

20、臥式，安裝型式為 B3型 2 .電機(jī)容量的選擇 1) 工作所需功率PW 據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P7工作主軸所需功率： 9500 主機(jī)所需功率Pd: Pd Pw 式中n為電機(jī)至工作主軸的總效率 n = n 1n 2n 3。。。。。。。。。 n n 本拆裝機(jī)有兩級(jí)減速機(jī)構(gòu)，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》 P7表2-4取值如下 皮帶輪n 1=0.95 蝸輪蝸桿n 2=0.75 滾動(dòng)軸承n 3=0.99 代入數(shù)據(jù) T= 2 0 0 0 Nm , nw =8 r/min，得 Pd=9 . 8 KW 確定電機(jī)功率為1 .1 kw 3 .選擇電機(jī)轉(zhuǎn)速 據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 nd （i』2 in）n

21、w nm 1440 nw 200 7 i i2 i1 200 70 2.5 式中： 山——電機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍 I I I i1i2 in ――各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)范圍 I 取 i1 =2.5 ; i2=70; 又主軸轉(zhuǎn)速 nw =7r\min 得 nd =1225r\min 4. 確定電機(jī)型號(hào) 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第4 0篇《電力傳動(dòng)》 (P4 0 - 1 3 2)確定電機(jī)型號(hào)為 Y-90S安裝形式為B3型 計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 1傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 i 2分配各級(jí)傳動(dòng)比 h =2.5, 則單級(jí)蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)比為 取v帶傳

22、動(dòng)的傳動(dòng)比 所得i2值符合一般蝸輪蝸桿傳動(dòng)比的允許范圍。 3. 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 1) 各軸轉(zhuǎn)速 電機(jī)軸為o軸，減速器高速軸為I軸，低速軸為II軸，各軸轉(zhuǎn)速為 n0 = nm =1440r\m in nI no 560r\min ii n“ 出 560/70 8min i2 2）各軸輸入功率 按電機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率，即 Po Rd 1.1KW R F0 1 1.1 0.95 1.045KW Pi P。2 3 1.045 0.75 0.99 0.78 KW 3）各軸轉(zhuǎn)矩 P 1 1 T。9550-° 9550 7.3Ngm n0 1440

23、T1 9550 巴 9550 他5 17.8Ngm n1 560 P, 0.78 T 9550」9550 931.1 N gm n2 8 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 1?確定計(jì)算功率Pea 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-6查得工作情況系數(shù)KA=1.1，故 Pea KAP 1.1 1.1KW 1.21KW 2. 選取V帶帶型 根據(jù)Pea n1由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8-9確定選用A型。 3. 確定帶輪基準(zhǔn)直徑 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-3和表8-7取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd1 75mm 根據(jù)式（8-15），從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑dd2。 dd2 idd1 2.5 75 180mm 根據(jù)表8-7取dd2 =

24、180mm 按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度 dd^ 75 1440 60 1000 60 1000 m/s 5.65m/ s 35m/ s 帶的速度合適。 4. 確定v帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距 根據(jù) 0.7（ddi dd2）2（ddi dd2），初步確定中心距 a°=250mm 根據(jù)式（8-20）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 2a0 （dd1 dd2）也啦=990mm 2 4a° 由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度Ld =1068mm 由表（8-21 ）計(jì)算實(shí)際中心距a a a。 Ld Ld 2 (250 1068 990)mm 289mm 2

25、 5. 驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角i 由式（8-6）得 1 主動(dòng)輪上的包角合適。 6. 計(jì)算V帶的根數(shù) Ld Ld 2 57.5o 159o 120o 由式（8-22）知 PCa (P0 VP°)KaKL 由 n0 = nm=1440r\min， dd1 75mm， i1 =2.5，查表 8-5c 和表 8-5d 得 P0=25OkW △ P0=990kW 查表 8-8 得 Ka=0.89，查表 8-2 得 KL=0.96，則 1.21 (250 990)0.89 0.96 1.98 取z=2根。 7.計(jì)算預(yù)緊力F0，由式（8-23）知

26、 F0 500代 1) qv2 查表 8-4 得 q=0.07kg/m，故 F0=64N 8.計(jì)算作用在軸上的壓軸力 Fp 2zF0 sin—1 105N 2 9.帶輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 1)V帶輪的結(jié)構(gòu)形式的選定：根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P156,因?yàn)?dd1 =75mm<2.5d(d 為電機(jī)軸的直徑)，所以小V帶輪選用實(shí)心形式; dd2=180mm，D- d1 100mm，所以大帶輪選用孔板式。 2)V帶輪的輪槽尺寸的設(shè)計(jì) 根據(jù)所選V帶帶型，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-10選取如下表所示尺寸 項(xiàng)目 節(jié)寬 bp 基準(zhǔn)線 上槽深 hami n 基準(zhǔn)線

27、 下槽深 hfmin 槽間距e 第一 槽對(duì) 稱面 只端 面的 距離 f 最小 輪緣 厚 min 帶輪 寬B 夕卜徑 da 輪槽 角 大帶 輪 11.0 2.75 11.0 15 0.3 10 2 6 36 180 34° 小帶 輪 11.0 2.75 11.0 15 0.3 10 2 6 36 40 34o 具體結(jié)構(gòu)參看零件圖CZ-00-54和CZ-00-57 10.V帶傳動(dòng)的張緊裝置設(shè)計(jì) 在工廠實(shí)習(xí)過(guò)程中，根據(jù)輪胎拆裝機(jī)操作工人的反映，拆裝機(jī)經(jīng)常發(fā)生工作 臺(tái)不轉(zhuǎn)動(dòng)或者拆裝輪胎過(guò)程中工作臺(tái)轉(zhuǎn)盤突然停轉(zhuǎn)的現(xiàn)象， 由于蝸輪蝸桿為機(jī)械

28、 齒嚙合，不可能發(fā)生傳遞動(dòng)力的問(wèn)題，究其原因，大部分是由于皮帶太松或者皮 帶損壞而導(dǎo)致傳出功率不足，為了解決這個(gè)問(wèn)題，本設(shè)計(jì)特意參照《機(jī)械設(shè)計(jì)》 P159《V帶傳動(dòng)的張緊裝置》，為V帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)了張緊裝置。 由于兩皮帶輪處于一上一下的接近垂直位置，所以采用擺架式的定期張緊裝 置，定期改變中心距來(lái)調(diào)節(jié)帶的預(yù)緊力。 在拆裝機(jī)的箱體底部制造四個(gè)軸耳， 裝 有帶輪的電機(jī)安裝在可調(diào)節(jié)的擺架上， 擺架一端制造有兩個(gè)孔，由一根轉(zhuǎn)軸和箱 體的兩個(gè)軸耳連接，使其可繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。擺架的另外一端鉆有一個(gè)螺紋孔，用一 活節(jié)螺栓和穿在軸耳的第二根軸相連接。調(diào)整張緊裝置的時(shí)候，只要擰緊和活節(jié) 螺栓配合的螺母，將皮帶張緊到

29、合適的位置即可，其具體安裝形式如圖所示： 225蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 本設(shè)計(jì)的機(jī)器設(shè)計(jì)壽命定為8 0 0 0小時(shí) 1?選擇蝸桿傳動(dòng)類型 根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用阿基米德蝸桿（ZA型）。 2. 選擇材料 根據(jù)庫(kù)存材料的情況，并考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度底，故蝸桿用 45鋼；因希望效率高耐磨性好些，故蝸桿的螺旋齒面要求淬火，硬度為 45~55HRC。蝸輪用鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，金屬模鑄造。 3. 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì) 根據(jù)封閉蝸輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒跟彎 曲疲勞強(qiáng)度。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（11-12）

30、，傳動(dòng)中心 3 ZEZ 2 a fT2（-r） 1） 確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩T2 按乙1估取效率 0.8則 6 P2 T2 9.55 106」= 2） 確定載荷系數(shù)K 因?yàn)楣ぷ鬏d荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù)k 1 ；由表11-5選取使用系數(shù) kA 1 ;由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可去動(dòng)系數(shù) Kv=1 ;則 K = kAgK gKv =1 3） 確定彈性影響系數(shù)Ze 因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配，故 Ze 160MPa1/2 4）確定接觸系數(shù)Z 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d 1和傳動(dòng)中心a的比值d 1/a=0 .4 1，從圖11 -1 8中查得Z =2 .7 >

31、45HRC，從表 5）確定許用接觸應(yīng)力]H ] 根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度 11 -7中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力 H =26 8 MPa。 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) N 60jn2Lh 60 1 560 7 8000 3.84 107 壽命系數(shù) Khn 8 107 7 = 1.21 3.84 107 H ] = KHN . H .21 2 6 8 MPa= 428.556N/mmA2 6）計(jì)算中心距 a 3/1 984844 160_27 mm 100mm V 429 取中心距a=110mm,因?yàn)閕=70，故從表11-2中取

32、模數(shù)m=2.5mm,蝸桿分度圓直 徑d仁45mm。這時(shí),d1/a=0.4。從圖11-18中查得接觸系數(shù)Z' =2.68,因?yàn)閆' Z ， 因此以上計(jì)算結(jié)果可用。 4. 蝸桿與蝸輪主要參數(shù)與幾何尺寸 1） 蝸桿 蝸桿頭數(shù)z1=1，蝸桿分度圓齒厚s2=3.927mm,蝸桿螺紋長(zhǎng)b1> 38mm蝸桿分度 圓直徑d仁45mm,蝸桿齒頂圓直徑da1=50mm,蝸桿齒根圓直徑df1=39mm,蝸 輪分度圓直徑d2=175mm,蝸桿導(dǎo)程角丫 =3.18°。蝸桿軸向齒厚sx1: 3.927mm, 蝸桿法向齒厚sn 1: 3.921mm。 2） 蝸輪 蝸輪齒數(shù)z2=70;蝸輪變位系數(shù)x2=0 驗(yàn)算傳動(dòng)

33、比i互70,這時(shí)傳動(dòng)比誤差為0,允許 Z1 蝸輪分度圓直徑 d2 mz2=2.5 70= 175mm 蝸輪喉圓直徑 蝸輪齒跟圓直徑 da2= d2 2ha2=180mm d f2 d 2 2hf 2 =169mm 蝸輪齒頂圓弧半徑 1 Ra2= * 嚴(yán)=20亦 蝸輪頂圓直徑de2=185mm 5. 校核齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度 1.53KT2 泉2丫 ddm 當(dāng)量齒數(shù) Z2 Zv2 3 COS 70 70.26 o cos3.18 根據(jù)x2=0,乙2 =70.26，從圖11-19中可查出齒形系數(shù)丫卩玄2=2.3 螺旋角系數(shù) 許用彎曲應(yīng)力 1 ——

34、 140° 0.974 F F “FN 從表11-8中查得ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力 F ' =56MPa。 壽命系數(shù) Kfn 106 3.84 107 =0.67 f =56 0.67=37.52MPa 1.53 1 9848442 45 175 2.5 2.3 0.974MPa=138.165MPa 彎曲強(qiáng)度可以滿足 屬于通用機(jī)械減速器，從GB/T10089-1988 6. 精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定 考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng), 圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類為f，標(biāo)注為8f GB/T10089-1988

35、 然后由《互換性與技術(shù)測(cè)量》查得相關(guān)公差。 （詳見(jiàn)圖CZ-05-01和CZ-05-02） 7. 蝸桿傳動(dòng)的熱平衡核算 蝸桿傳動(dòng)由于效率底，所以工作時(shí)候發(fā)熱量大。在閉式傳動(dòng)中，如果產(chǎn)生的熱量 不能及時(shí)散逸，將因?yàn)橛蜏夭粩嗌叨節(jié)櫥拖♂專?從而增大摩擦損失，甚至 發(fā)生膠合。所以，必須根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量 1等于同時(shí)間內(nèi)的散熱量 2的 條件進(jìn)行熱平衡計(jì)算，以保證油溫穩(wěn)定地處于規(guī)定的范圍內(nèi)。 由于摩擦損耗的功率Pf p（1 ）,則產(chǎn)生的熱流量（單位為1W=1J/s）為 1 1000p(1 ) 式中P為蝸桿傳遞功率，這里 P=1.1KW 按蝸桿頭數(shù)為1，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P260取=0

36、.7,則 5 1=1000 1.1 （ 1-0.7）=3.3 10 J/s 由于轉(zhuǎn)速底，溫度不高，本設(shè)計(jì)采用自然冷卻方式，從箱體外壁將熱量散發(fā)到 周圍空氣中。其熱量 2 dS(to ta) 式中：d ――箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，取 d =12 S――內(nèi)表面能被潤(rùn)滑油所飛濺到，而外表面又可為周圍空氣所冷卻的 箱體表面面積。由箱體結(jié)構(gòu)，S 0 . 2 m2 to——油的工作溫度，一般限制在6 0?7 0 oC ta ――周圍空氣的溫度，由于機(jī)器在常下工作，取 ta = 20OC ； 按熱平衡條件! = 2，可以求得在既定工作條件下的油溫to為 t0 — ta + 1000P(1

37、) ad (t0 ta) =20 .15 oC 保證正常工作溫度所需要的散熱面積 S為 S 嘰"15 m2 顯然，箱體表面散熱面積可以達(dá)到散熱要求 8 .軸承的選擇 蝸桿軸承的選擇 初始條件：軸承所承受 載荷為Fr1 =1500N， Fa=1000N，d=30mm，轉(zhuǎn)速 n=560r/min要求工作8000小時(shí)，工作情況平穩(wěn)。 <1>軸承類型的選擇 按照裝置的結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì)蝸桿采用一對(duì)角接觸球軸承，正裝。代號(hào)7006 AC ( GB/T292-1994 ,) 由滾動(dòng)軸承樣本可查得7006AC型軸承面對(duì)面安裝，當(dāng)量載荷的計(jì)算： 因?yàn)镕a/Fn=1.5>0.

38、68 ，且工作平穩(wěn)，取fp=1，按公式(13-8a) F2 fp(0.67Fr 1.41Fa)=2415N <2>求該對(duì)軸承應(yīng)具有的基本額定動(dòng)載荷 按照式子(13-6 60nLh ；106 60 560 8000 106 =15585.7N <3>按照滾動(dòng)軸承樣本，一下個(gè)型號(hào)軸承面對(duì)面成對(duì)安裝在一個(gè)指點(diǎn)時(shí)候的基本 額定動(dòng)載荷C為： 軸承代號(hào) 7006AC 7006AC 基本額定動(dòng)載荷/N 24600 25000 故選擇一對(duì)7006AC的軸承安裝在蝸桿兩側(cè)上合適。 2 . 2 .6主軸的強(qiáng)度校核 初始條件，由蝸輪的計(jì)算可知道，工作臺(tái)輸出的扭矩為 984844N.mm

39、。軸的彎距 由工作臺(tái)和拆裝的輪胎的重量造成，由于工作臺(tái)和輪胎的重量大約 50Kg，彎距 較小，可以忽略。 此處按照 軸的扭轉(zhuǎn) 剛度進(jìn)行校 核。本 主軸為階梯 軸。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P368公式15-16 5.73 104 1 Tli LG i 1 I pi 式中：T 軸所受的扭矩，單位 N.mm G ——周到材料的剪切彈性模量，單位 MPa，對(duì)于鋼材，G = 8.1 104 Mpa 4 Ip ――軸截面的極慣性矩，單位 mm4，對(duì)于圓軸，Ip d 32 L 階梯軸受扭矩的作用的長(zhǎng)度，單位為 mm Ti、h 、5――分別代表階梯軸第i段上所受的扭矩、長(zhǎng)度和極慣

40、性矩; Z ――階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)。 其中 4 Ip 處= 2 0 7 . 6 3 mm4 p 32 階梯軸受扭矩作用的長(zhǎng)度即為蝸輪在主軸上的作用中點(diǎn)到工作臺(tái)在主軸上 的作用中點(diǎn)的距離，按照主軸結(jié)構(gòu)尺寸 L= 2 6 0 mm。 代入數(shù)據(jù)，算得 =0 .3 3 軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件為 由于軸傳動(dòng)精度要求不高，取 =1 顯然，軸的扭轉(zhuǎn)剛度符合要求，主軸的結(jié)構(gòu)合理。 主軸零件見(jiàn)CZ- 0 5 - 0 1。 2 . 2 .7大氣缸的設(shè)計(jì) 由于拆裝機(jī)松胎過(guò)程需要的拉力高達(dá)14 0 0 0 N，并且行程短(按照輪胎 最大寬度4 0 0 mm確定分離鏟的最大張開距離4 5

41、 0 mm。為留有一定余量。 大氣缸的行程為6 0 0 mm)要達(dá)到如此大的拉力，并且行程極短，前沒(méi)有廠家 專門生產(chǎn)。所以所要的氣缸屬于特殊氣缸。 (1) 氣缸活塞桿的確定，按照機(jī)器結(jié)構(gòu)，并參照表13 -4《活塞桿直徑系列》 選用氣缸活塞桿直徑20 mm (2) 氣缸內(nèi)徑的計(jì)算 由《液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》P3 2 1公式(13 -4) 4F d2 式中 F= 1 4 0 0 0 N ; 工作壓力P=1 MPa;由表13 - 2查得 =0 . 5; d=2 0 mm。代入上式得 D= 18 9 mm。 按照《液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》P 3 2 1表1 3 - 2缸筒內(nèi)徑系列圓整為

42、 D =18 0 mm (3) 氣缸壁厚的設(shè)計(jì) 本次設(shè)計(jì)的大氣缸選用鑄鐵 HT 10 0,根據(jù)表13 - 5確定氣缸壁厚為 14 mm。 (4) 氣缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 由于大氣缸行程短，速度慢，所以無(wú)須緩沖。前后端蓋只用簡(jiǎn)單的端蓋 閉合，所有密封圈均采用 O型密封圈，標(biāo)準(zhǔn)GB/T 3 4 5 .2 - 1 9 9 8 為了防止安裝在機(jī)器箱體上造成應(yīng)力過(guò)大， 要將氣缸與分離鏟力臂左側(cè)的加強(qiáng) 板連接，并且在大氣缸工作時(shí)候會(huì)有一定的繞軸擺動(dòng)， 所以大氣缸的安裝形式 為前端軸梢式。即在前端蓋設(shè)計(jì)兩個(gè)軸耳通過(guò)螺栓組和箱體的加強(qiáng)板連接。 2.3. 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)作為本次設(shè)計(jì)的一

43、個(gè)重點(diǎn)，按照集成化、標(biāo)準(zhǔn)化和宜人化 的原則進(jìn)行。 經(jīng)過(guò)在各汽車維修店的調(diào)查， 目前不同廠家生產(chǎn)的各種類型的輪胎 拆裝機(jī)的控制部分都設(shè)計(jì)為腳踏控制的形式。這樣的結(jié)構(gòu)形式存在很多的缺陷。 工作部件的正向、反向活動(dòng)都由同一個(gè)踏板來(lái)控制，并且踏板的結(jié)構(gòu)形式一樣， 在控制的時(shí)候容易出現(xiàn)誤操作的現(xiàn)象， 特別是不熟練的工人， 需要經(jīng)過(guò)比較久的 崗前培訓(xùn)方能上崗。操作時(shí)候需要經(jīng)過(guò)思考決定下一步的動(dòng)作。 按照《機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)》 P9 機(jī)床總體設(shè)計(jì)的指導(dǎo)，將控制系統(tǒng)適當(dāng)復(fù) 雜化，既將踏板結(jié)構(gòu)改進(jìn)為一個(gè)踏板加兩個(gè)手柄控制的機(jī)構(gòu)。 并且按照人的思維 習(xí)慣，將控制手柄的順時(shí)針、 逆時(shí)針的控制和工作機(jī)構(gòu)的順逆轉(zhuǎn)向相一

44、致。 如此， 可以大大的減少誤操作的幾率。 手動(dòng)控制裝置安裝在機(jī)箱左上角， 并且機(jī)箱高度 大約為600mm手動(dòng)控制部分剛好處在適合人手操作和觀察的高度。而控制分離 鏟的兩位五通閥則安裝在離分離鏟較近的機(jī)箱右下角。這是因?yàn)樵谒商プ鳂I(yè)時(shí)， 要用一手調(diào)整分離鏟位置， 一手固定輪胎的位置。 并且，將其安裝在離分離鏟較 近的地方，和手動(dòng)控制器分開。 （具體安裝見(jiàn)圖 CZ-00-00） 2.3.1 電氣控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由于拆裝機(jī)工作臺(tái)需要頻繁地啟動(dòng)、 停轉(zhuǎn)并且有時(shí)要反轉(zhuǎn)， 實(shí)現(xiàn)這一功能的可用 機(jī)械機(jī)構(gòu)或者電氣控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。 經(jīng)過(guò)調(diào)查研究， 目前輪胎拆裝機(jī)采用的電機(jī)換向 控制器是在專門廠家定做， 通用化和

45、模塊化不夠好， 并且需要設(shè)計(jì)制造與之相適 應(yīng)的踏板結(jié)構(gòu)， 經(jīng)濟(jì)性也不夠好。 出于機(jī)器本身結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)化的要求， 本設(shè)計(jì)采 用電氣主令控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)這一功能。 2.3.2 電路系統(tǒng)的組成 由于電氣系統(tǒng)的任務(wù)是按照電氣系統(tǒng)規(guī)定的動(dòng)作圖表， 驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)， 選擇規(guī)定 的工作方式在主令控制器的指令下，使有電機(jī)動(dòng)作以完成指定的工藝動(dòng)作。 拆裝機(jī)采用三相交流 50HZ， 220V 電源，由主要元件“主令控制器”和“三相 鼠籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)”所組成，并實(shí)施了“星---三角”啟動(dòng)。電路圖如下: t Tflr-hW+t 1 Snvri,: *C220V 50He — 1. >

46、 9-1* 反轉(zhuǎn)萬(wàn)It HKI J.址1T ■良亜 ? HI ■ P EHiQ2?B 一恨護(hù)電鶴 編號(hào) am睜號(hào) 崙注 S11 斤厳皆扶片扶 ELS6W47 3 ITVG MMMW 4-E 1）主令控制器的原理說(shuō)明 主令控制器是一種頻繁對(duì)電路進(jìn)行接通和切斷的電器。通過(guò)它的操作，可以 對(duì)控制電路發(fā)布命令，與其它電路聯(lián)鎖或切換。常配合磁力起動(dòng)器對(duì)繞線式異步 電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、制動(dòng)、調(diào)速及換向?qū)嵭羞h(yuǎn)距離控制，廣泛用于各類起重機(jī)械的拖 動(dòng)電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)中。 主令控制器一般由外殼、觸點(diǎn)、凸輪、轉(zhuǎn)軸等組成。

47、 常用的主令控制器產(chǎn)品有 LW5和LW6系列。LW5系列可控制5.5kW及以 下的小容量電動(dòng)機(jī)；LW6系列只能控制2.2kW及以下的小容量電動(dòng)機(jī)。用于可 逆運(yùn)行控制時(shí)，只有在電動(dòng)機(jī)停車后才允許反向起動(dòng)。 LW5系列萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān) 按手柄的操作方式可分為自復(fù)式和自定位式兩種。根據(jù)拆裝機(jī)所用電機(jī)功率為 1.1KW，機(jī)器的工作動(dòng)作要求。選用 LW5自復(fù)型。其動(dòng)作示意圖如下： LW5-15/5. 5N 233.作臺(tái)動(dòng)作的說(shuō)明 由上圖可以看出，控制器有6組共12個(gè)接觸點(diǎn)，手柄有三個(gè)工作位置 工作臺(tái)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)： 手柄角度左邊45° 觸點(diǎn)1-2、3-4、5-6閉合，觸點(diǎn)7-8打開 工作臺(tái)正轉(zhuǎn)

48、不施力時(shí)手柄0 只有觸點(diǎn)5-6閉合, 工作臺(tái)停轉(zhuǎn) 手柄角度右邊45。 觸點(diǎn)7-8閉合，其余打開 工作臺(tái)反轉(zhuǎn) 電氣連鎖電氣保護(hù)裝置 1?控制電路的短路保護(hù)是采用空氣開關(guān)。 2?電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)是采用熱繼電器，短路保護(hù)是采用空氣開關(guān)。 3?本機(jī)器由于線路的通斷是通過(guò)主令控制器控制，得到線路的高壓保護(hù)及失壓保 護(hù)。 4.本機(jī)器電器裝置均有安全可靠的接地裝置，用戶應(yīng)按照要求接上總地線。 氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 和模塊化的要求對(duì)于氣動(dòng)控制元件選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方向控制閥。 工作臺(tái)夾緊氣缸控制閥的說(shuō)明 為了操作工能準(zhǔn)確地使工作臺(tái)氣缸夾緊輪胎，和操作方便。采用 QSR5系列手 柄推拉式

49、三位五通閥，由于要使氣缸在控制閥不發(fā)出指令的時(shí)候能處于停止?fàn)顟B(tài) 并夾緊輪胎，所以采用的是中位常閉式。圖形符號(hào) O 24 可以看出，手柄有三個(gè)工作位置，其動(dòng)作說(shuō)明如下: 氣缸的夾緊松開 手柄角度上推25° 氣流方向1-2, 4-5 氣缸收回松開 不施力時(shí)手柄0° 全氣路閉合 氣缸不動(dòng) 手柄角度下推25° 氣流方向1-4, 2-3 氣缸頂出夾緊 離鏟大氣缸控制閥的說(shuō)明 由拆裝機(jī)的動(dòng)作要求，大氣缸方向控制閥采用 Q23J7A系列二位五通腳踏閥。采 用常通式。圖形符號(hào)： 其動(dòng)作說(shuō)明如下： 分離鏟的夾緊松開 踏板踩下 氣流方向1— 4, 2—3 大

50、氣缸夾緊 松開踏板 氣流方向1— 2, 4—5 大氣缸頂出 氣路原理圖如下： 3夾緊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 車輪在拆裝前應(yīng)被夾緊在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤上安裝由夾緊用的卡爪，由于現(xiàn)在普遍采 用的四卡爪有易松動(dòng)的缺點(diǎn)，參照國(guó)內(nèi)外的資料，本次設(shè)計(jì)采用三卡爪，其結(jié)構(gòu) 為：轉(zhuǎn)盤汽缸體的一端和轉(zhuǎn)盤連接另一端通過(guò)活塞軸與掛架、 主連桿的一端連接， 主連桿的另一端與三角轉(zhuǎn)盤連接，三角轉(zhuǎn)盤另兩個(gè)角設(shè)有兩個(gè)連桿主連 桿與兩 個(gè)連桿的另一端與卡爪相連，卡爪設(shè)在滑道內(nèi)限位，形式如下： 具體連接方式見(jiàn)圖CZ-02-00 4器的安裝與試車 機(jī)器安裝在混泥土基礎(chǔ)上，具體見(jiàn)圖紙 CZ-0 0 - 0 0。 4.1安

51、裝順序?yàn)? (1) 首先將工作臺(tái)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)按照裝配圖對(duì)于位置安裝，并將工作臺(tái)上平面找 平，要求臺(tái)面與水平的平行度不大于0 . 0 5伽,然后將地腳的栓緊固? (2) 如圖將立柱、回位彈簧、六方桿、柱帽等裝在機(jī)箱上，并將所有緊固件旋 緊。并調(diào)節(jié)六方桿所緊彈簧片，使六方桿在回力彈簧的彈力下能自由地上下活 動(dòng)，而將所緊手柄向下板大約12 0度時(shí)， 能將六方桿準(zhǔn)確地鎖緊在要求位置 上。 (3) 將拆裝頭安裝在六方桿下部，并按照一般拆裝的輪胎直徑調(diào)整拆裝頭位置， 然后將六角螺栓鎖緊。 (4) 將松胎鏟組件安裝在對(duì)應(yīng)位置，按照輪胎的寬度調(diào)整活塞末端螺母， 使其活 動(dòng)范圍符合要求 (5)

52、安裝大氣缸。 (6 )安裝二位五通閥、三位五通閥和萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān) (7 )按照氣壓原理圖及電氣原理圖和電氣接線圖等，接好管路等. 然后可以試車. 4.2試車 調(diào)試前應(yīng)確保電源和氣源符合要求，并確保油霧器中的油在油標(biāo)范圍之內(nèi) 421設(shè)備的初始調(diào)試 說(shuō)明：三個(gè)踏板必須在原始位置。 將主令控制器手柄擰轉(zhuǎn)負(fù)45度，轉(zhuǎn)盤順時(shí)針旋轉(zhuǎn)； 將主令控制器手柄擰轉(zhuǎn)正45度，轉(zhuǎn)盤逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)； 踏下分離鏟腳踏，分離鏟動(dòng)作，松開踏板后回位； 將夾緊氣缸三位五通閥向上撥25度，轉(zhuǎn)盤上的卡爪向回收緊；下?lián)?5度,卡 爪又合上； 轉(zhuǎn)動(dòng)旋扭梅花手柄，鎖緊擺臂； 按下六方桿，扳動(dòng)六方桿鎖緊手柄鎖緊六方桿。

53、 松開六方桿鎖緊手柄，六方桿回位。 分離鏟調(diào)試 分離鏟位于機(jī)箱右側(cè)，它的工作程序是：用腳踩下腳踏，機(jī)箱內(nèi)大氣缸工作， 氣缸活塞桿將分離鏟拉向機(jī)箱方向。其拉力在 14075 N左右。松開分離鏟腳踏I , 氣缸活塞桿被壓出。分離鏟可以在一定范圍內(nèi)左右擺動(dòng)， 如擺動(dòng)幅度不合適，調(diào) 整活塞桿右端螺母(如圖7)位置 即可實(shí)現(xiàn)。 423六方桿的鎖緊調(diào)整 當(dāng)六方桿鎖緊手柄（如圖 8）向下時(shí)，六方桿在外力和回位彈簧的作用下可以上下自由滑 動(dòng)；當(dāng) 六方桿鎖緊手柄逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)約 120度時(shí)，連接在手柄上的凸輪將鎖板頂起使六方桿鎖死。 如 達(dá) 不到該種情況，調(diào)節(jié)螺母的上下位置，即可實(shí)現(xiàn)鎖緊六方桿的目

54、的。 拆裝頭的調(diào)整 1，檢驗(yàn) 1） 將一直徑為15英寸的鋁合金輪轂安裝在轉(zhuǎn)盤上； 2） 使拆裝頭與輪輞配合，并鎖緊； 3） 按照?qǐng)D9 （滾輪拆裝頭）和圖10 （護(hù)墊拆裝頭），使用專用檢測(cè)工具檢驗(yàn)。 2, 調(diào)整 1） 松開所有緊固拆裝頭的螺釘； 2） 使拆裝頭與輪輞相吻合，并鎖緊六方桿； 3） 稍微將螺釘A3-A4（圖13，14）擰緊，調(diào)整拆裝頭使其處于正確的狀態(tài)； 4） 分別將螺釘A1-A2（圖11, 15具有滾輪；圖12, 16具有護(hù)墊）擰緊，以使拆 裝頭位置在正確范圍內(nèi)，然后用手將螺栓 B緊固； 5） 解鎖并升起六方桿，再使拆裝頭與輪輞相吻合，

55、并鎖緊六方桿； 6） 初次用50Nm勺力矩將螺栓A1-A2-A3-A4擰緊，再用專用測(cè)量尺檢測(cè)數(shù)據(jù),確保 其與圖中數(shù)據(jù)一致； 7） 最后，用50Nr的力矩緊固螺栓B,再用專用測(cè)量尺檢查一次。 3, 定期檢查 使用半年后，按照“檢驗(yàn)”步驟檢查相關(guān)數(shù)據(jù)是否正確，如果數(shù)據(jù)不正確，則按 以下步驟進(jìn)行： a） 檢查螺栓是否緊固； b） 如果數(shù)據(jù)2 （滾輪，圖11）或數(shù)據(jù)1 （護(hù)墊，圖12）發(fā)生變動(dòng)，可能是由于調(diào) 整螺母（圖 8） 發(fā)生松動(dòng)。擰緊或松動(dòng)螺母增加或減小傾斜角度。 匚A 負(fù)1-—~ 'll A2 ￡ — J ° :Lua j— I y f ?〒「 B

56、 I- i B 1- I A3-A4 425氣源三聯(lián)件的調(diào)試與調(diào)整 如圖17所示，圖中氣源三聯(lián)件上有一氣壓調(diào)節(jié)鈕，將其拔起，反時(shí)針旋轉(zhuǎn) 是減壓；順時(shí)針旋轉(zhuǎn)是增壓。將壓力調(diào)到工作壓力后，按下調(diào)節(jié)鈕以鎖緊。 空氣凈化器是濾除空氣中的水和雜質(zhì)。當(dāng)水和雜質(zhì)累積量超過(guò)紅線標(biāo)志時(shí)， 旋開下面的放水鈕然后用手指上壓以將水和雜物排出。 油霧器是向工作氣體中加入定量的潤(rùn)滑油， 用于潤(rùn)滑氣缸和氣閥中的運(yùn)動(dòng)零 件。踩下腳踏H或I，3?5次后，潤(rùn)滑器玻璃杯中會(huì)有一滴油滴入，如達(dá)不到該 流量值，可調(diào)節(jié)油量調(diào)節(jié)螺釘來(lái)實(shí)現(xiàn)。 II 玻璃杯氣壓謂節(jié)鈕 口 C 口 5

57、 III星調(diào)節(jié)螺乍 力農(nóng) 4.3常見(jiàn)故障及排除方法 故障 可能的原因 排除方法 轉(zhuǎn)盤只單向轉(zhuǎn)動(dòng) ?萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)損壞 :?更換萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān) 轉(zhuǎn)盤不轉(zhuǎn)動(dòng) ?皮帶損壞 ?萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開關(guān)損壞 ?電機(jī)有問(wèn)題 ?皮帶太松 ?更換皮帶 ?更換萬(wàn)能轉(zhuǎn)向開關(guān) ?檢查電機(jī)電源或接線 盒電 源接線 ?若電機(jī)燒壞，更換電 機(jī) ?調(diào)節(jié)皮帶張緊力 轉(zhuǎn)盤不能正確夾住輪輞 ?卡爪磨損 ?轉(zhuǎn)盤夾糸氣缸漏氣 ?更換卡爪 ?更換氣缸密圭寸圈 踩下腳踏后，腳踏不能回 位 ?腳踏回位彈簧損壞 ?更換腳踏回位彈簧 傳動(dòng)部分聲音異常 ?電機(jī)位置緊固螺釘松 動(dòng) ?有異物進(jìn)入

58、傳動(dòng)系統(tǒng) ?旋緊緊固螺釘 ?排除異物 電機(jī)不轉(zhuǎn)或輸出力矩不 足 ?傳動(dòng)部位卡死 ?電容擊穿 ?電壓不足 ?斷路 ?排除卡點(diǎn) ?更換電容 ?暫停工作等待恢復(fù) ?排除 氣缸輸出力不足 ?漏氣 ?機(jī)械障礙 ?氣壓不足 ?加強(qiáng)密圭寸 ?排除機(jī)械障礙 ?更換壓縮機(jī) 漏氣 ?氣管損壞 ?接管嘴損壞 ?密圭寸膠流失 ?更換相應(yīng)零件 ?加膠 5 維護(hù)和安全操作規(guī)程 正確使用機(jī)器設(shè)備，認(rèn)真的維護(hù)和保養(yǎng)以及嚴(yán)格遵守安全操作規(guī)程是延 長(zhǎng)設(shè)備使用壽命、保證安全生產(chǎn)的必要條件。為保證這一條件，首先應(yīng)熟悉 機(jī)器的結(jié)構(gòu)性能和操作程序，掌握其特性，為方便用戶，根據(jù)一般使

59、用情況 提供有關(guān)維護(hù)保養(yǎng)及安全操作幾點(diǎn)意見(jiàn)。 5.1. 維護(hù)和保養(yǎng) 只有專業(yè)人員才可進(jìn)行維修工作。 在進(jìn)行任何維修保養(yǎng)的工作之前， 應(yīng)斷開電源 并使電源插頭在維修 人員的監(jiān)控范圍之內(nèi)，同時(shí)關(guān)掉氣源并將氣體開關(guān)推到關(guān)閉( Off )位置且踏下 大氣缸腳踏和扭轉(zhuǎn)夾緊氣缸控制手柄。 排盡機(jī)器內(nèi)余留壓縮空氣。 為正確使用拆裝機(jī)和延長(zhǎng)其使用壽命， 按說(shuō)明書要求定期維修和保養(yǎng)是很有必要 的，否則機(jī)器的運(yùn)行和可靠性將受到影響， 并可能使操作者或機(jī)器附近的人員受 到傷害。 保持機(jī)器及工作區(qū)域的干凈，以避免灰塵進(jìn)入運(yùn)動(dòng)部件。 保持六方桿的干凈(用柴油清潔)和潤(rùn)滑。 保持橫擺臂連接處的干凈，定期潤(rùn)滑，

60、使其能夠推拉順暢。 每周用柴油清潔轉(zhuǎn)盤并潤(rùn)滑卡爪及其導(dǎo)軌，并使其保持干凈。 每周應(yīng)使用鋰基脂類的油品進(jìn)行潤(rùn)滑所有相互產(chǎn)生位移的結(jié)合面和相互摩擦 的結(jié)合面。 定期檢查油霧器中潤(rùn)滑油的高度，保證其油位不低于第二道紅線，否則用 SAE20 號(hào)油 添加。。 定期檢查油杯附近空氣凈化器內(nèi)的凝結(jié)物。當(dāng)水和雜質(zhì)累積量超過(guò)紅線標(biāo)志 時(shí)，旋開下面的放水 鈕然后用手指上壓以將水和雜物排出。 定期檢查并調(diào)節(jié)傳動(dòng)帶的張緊力。 定期檢查所有的連接部分并擰緊松動(dòng)的螺栓。 定期檢查并調(diào)整六方桿的鎖緊處，以保證六方桿鎖緊后拆裝頭內(nèi)側(cè)與輪輞的距 離(正常2?3mm )。 5.2 安全操作規(guī)程 (1) 不了解機(jī)器結(jié)

61、構(gòu)性能或操作程序著不應(yīng)擅自開動(dòng)機(jī)器。 (2) 機(jī)器在工作過(guò)程中不應(yīng)進(jìn)行修理或檢修。 (3) 當(dāng)機(jī)器發(fā)生嚴(yán)重泄露或其他異常現(xiàn)象時(shí)應(yīng)停車分析原因，設(shè)法排除，不允許 帶病生產(chǎn)。 (4) 不得超載或超過(guò)最大卡爪張開直徑使用 (5) 電氣設(shè)備接地必須可靠。 (6) 操作者離開機(jī)器應(yīng)把總電源和氣源關(guān)閉 纟士審］五 結(jié)束語(yǔ) 為期兩個(gè)多月緊張而又充實(shí)的畢業(yè)設(shè)計(jì)即將圓滿結(jié)束 .在此其間 ,通過(guò)查 找工具書 ,閱讀相關(guān)資料 ,獲悉了很多本專業(yè)及非本專業(yè)的知識(shí) ,可謂受益匪淺 . 現(xiàn)將心得體會(huì)及對(duì)本設(shè)計(jì)的總結(jié)說(shuō)明如下 : 快速輪胎拆裝機(jī)是汽車制造廠和汽車維修部等工業(yè)部門不可缺少的維 護(hù)設(shè)備，因此

62、，在汽車制造和維護(hù)中占有重要的地位。隨著微電子技術(shù)、氣 液壓技術(shù)等的發(fā)展和普及應(yīng)用， 快速輪胎拆裝機(jī)有了更進(jìn)一步的發(fā)展。 目前， 以發(fā)展成多種類多功能的汽車維修裝備。 在輪胎拆裝機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中 ,應(yīng)考慮的主要因素有以下幾點(diǎn) : (1) 滿足各種車輪拆裝工藝要求。 (2) 具有良好的剛度、強(qiáng)度和整體工作性能。 (3) 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理，具有良好的制造、安裝工藝性。 (4) 使用可靠，便于操作和維修。 本課題中需要設(shè)計(jì)的內(nèi)容包括 :車輪拆裝機(jī)零部件 , 氣壓系統(tǒng) ,電氣系統(tǒng) , 地基,安裝及調(diào)試，以及用UG繪制三維圖和CAD繪制二維圖. 本課題研究設(shè)計(jì)的快速輪胎， 屬輪胎維護(hù)類機(jī)器， 加工

63、過(guò)程需要用到較 大的總壓力、工作空間，工作相對(duì)平穩(wěn)，撞擊和震動(dòng)都較小，其與機(jī)械壓力 機(jī)相比，本題結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易制造 . 機(jī)器的安裝及調(diào)試很重要 ,直接影響到機(jī)器加工的精度 ,固要嚴(yán)格按照機(jī) 器的安裝調(diào)整說(shuō)明進(jìn)行裝配 . 參考文獻(xiàn) 1〕吳宗澤主編 機(jī)械設(shè)計(jì)師手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 2〕劉新德主編 氣液壓手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 3〕何玉林、沈榮輝、賀元成主編 機(jī)械制圖 重慶大學(xué)出版社 4〕孫衡、陳作模等主編 機(jī)械原理 高等教育出版社 5〕王政等主編 焊工用書 機(jī)械工業(yè)出版社 6〕陳鐵鳴、王連明、王黎欽主編 機(jī)械設(shè)計(jì) 哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 7〕愈新陸、楊津光主編 液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)與控制 機(jī)

64、械工業(yè)出版社 8〕廖念釗、古營(yíng)衍 、莫雨松等主編 互換性與技術(shù)測(cè)量 中國(guó)計(jì)量出版社 9〕王坤、何小波等主編 機(jī)械課程設(shè)計(jì) 高等教育出版社 10〕液壓傳動(dòng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 廣西工學(xué)院出版 11〕劉鴻文主編 材料力學(xué)第四版 高等教育出版社 12〕何存興、張鐵華等主編 液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng) 華中科技大學(xué)出版社 13〕劉學(xué)宏主編 電子技術(shù) 高等教育出版社 14〕 Warren S. Seatones Computer Numgrical Control,Deimns Publishong lnc,1998 15〕雷天覺(jué)主編 氣液壓工程手冊(cè) 機(jī)械工業(yè)出版社 1990-1998 16〕彭鴻才主編 電機(jī)原理及拖動(dòng) 機(jī)械工業(yè)出版社 17〕俞新陸等 .液壓機(jī)的結(jié)構(gòu)與控制 .北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 1989:38-48