[CAD圖紙全套]YZ90機(jī)油冷卻器氣密性能自動(dòng)測(cè)試臺(tái)的設(shè)計(jì)

畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào) 告 油冷卻器氣密性能自 動(dòng)測(cè)試 臺(tái)的 設(shè)計(jì) 學(xué) 生姓名： 學(xué) 號(hào) ： 班 級(jí)： 指 導(dǎo) 老 師 姓名： 專 業(yè) 名 稱 ： 報(bào) 告 提 交 日期： 畢業(yè)設(shè)計(jì) 答 辯 日期： 揚(yáng) 州大 學(xué) 廣陵 學(xué) 院 買文檔就送全套 紙 詢 414951605 最新最全的優(yōu)秀畢設(shè) 資料完整 答辯通過(guò) 摘 要 機(jī)油冷 卻 器是 發(fā)動(dòng) 機(jī)必不可少的配套 裝 置，但是它在生 產(chǎn) 制造中必 須進(jìn) 行密封性 試驗(yàn) 。本文 設(shè)計(jì) 了一臺(tái)氣密性能自 動(dòng)測(cè)試 臺(tái)，用 來(lái)測(cè)試 機(jī)油冷 卻 器的一種 本測(cè)試 臺(tái) 參考 了原 來(lái) 人工操作 時(shí) 的某些方面，它主要包括 兩個(gè) 部分：一、機(jī)械系 統(tǒng) 部分；二、 電氣 控制 系 統(tǒng) 部分。第一部分主要包括整體方案的確定，以及各零部件的 選 取和 設(shè)計(jì) 。第二部分主要包括 氣壓 控制基本回路、控制原理、元?dú)饧?選擇 和 電氣 控制基本回路、 電氣 控制原理、元?dú)饧?選擇 及整 個(gè) 回路控 制過(guò) 程。 對(duì) 整體而言，用 電氣 控制 電 路 來(lái) 控制 氣壓傳動(dòng) 系 統(tǒng) ，再由 氣壓傳動(dòng) 系統(tǒng)驅(qū)動(dòng) 整 個(gè) 機(jī)械部分 運(yùn)動(dòng) ， 進(jìn) 行 試 。 關(guān)鍵詞 ： 機(jī)油冷 卻 器，氣密性，自 動(dòng)測(cè)試 臺(tái)， 電氣 控制。儲(chǔ)月平 油冷卻器 密性能自動(dòng)測(cè)試臺(tái)的設(shè)計(jì) he of is to In to we to we of of is to we of We to of we to We of is is by of to 錄 摘 要 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第 1 章 引言 . 6 題的提出 . 6 計(jì)的主要內(nèi)容 . 6 第 2 章 總體方案的設(shè)計(jì) . 8 置的設(shè)計(jì)要求 . 8 計(jì)思路及方案論證 . 8 體方案的確定 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 0 第 3 章 機(jī)械系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 3 缸的選取 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 4 桿的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 5 頭的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 6 箱的設(shè)計(jì) . 19 囊的設(shè)計(jì) . 20 作臺(tái)和定位夾具的設(shè)計(jì) . 21 、下臺(tái)架的設(shè)計(jì) . 22 它零件 . 24 第 4 章氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 26 壓傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 26 結(jié) 論 . 31 參考文獻(xiàn) . 32 謝 辭 . 33 買文檔送全套圖紙 扣扣 414951605金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 1 章 引 言 本科 畢業(yè)設(shè)計(jì) 是 畢業(yè) 之前的最后一 次 綜 合 驗(yàn) 收，也是 邁 出校 門(mén) 之前的第一步，這 一步是必不可少的。但是，必 須 承 認(rèn)絕 大部分同 學(xué)所 做的都是前面已 經(jīng) 有人做 過(guò)了 的，我做的也不例外，很 緊張 而充 實(shí) 的完成了 這次 也是最后的 設(shè)計(jì) 。 出 機(jī)油冷 卻 器是 對(duì)發(fā)動(dòng) 機(jī) 潤(rùn) 滑用機(jī)油 進(jìn) 行冷 卻 的 裝 置，在汽 車 行 業(yè)中應(yīng) 用 廣泛 。機(jī)油冷 卻 器在生 產(chǎn) 制造 過(guò) 程中要保 證 能 將 油路和水路完全隔 開(kāi) ， 該 密封性能 會(huì) 直接影 響 到 發(fā)動(dòng) 機(jī)的可靠性。若密封性能得不到保 證 ， 將會(huì)發(fā) 生油水混合 現(xiàn) 象， 這將導(dǎo)致發(fā)動(dòng) 機(jī)得不到可靠 的潤(rùn) 滑和冷 卻 而 燒毀 。因此在生 產(chǎn)過(guò) 程中必 須對(duì) 其氣密性能 進(jìn)行 檢測(cè) 。 長(zhǎng)期 以 來(lái) ， 這 一 工藝過(guò) 程一直靠 人手工操作，效率低，工作 勞動(dòng)強(qiáng) 度大，隨著 企 業(yè) 用 戶 需求量的增加， 這 一 工藝過(guò) 程已成 為 制 約產(chǎn) 量提高和企 業(yè)發(fā) 展的瓶頸 ，如何在出廠之前快速 、穩(wěn) 定地 測(cè)試 機(jī)油冷 卻 器的密封性能的 問(wèn)題 越 來(lái) 越突出。本 課題的 目的就是根據(jù)企 業(yè) 的需求，采用操作方便的自 動(dòng) 化 測(cè)試裝置來(lái)取 代手工操作，在 滿 足 測(cè)試質(zhì) 量的前提下提高工作效率，以 適應(yīng)企業(yè)發(fā) 展的需求。 這對(duì) 于企 業(yè)的技 術(shù)進(jìn) 步和 經(jīng)濟(jì) 效益都具有十分重要的意 義 。 主要 內(nèi) 容 本 設(shè)計(jì)所 做的是 油冷卻器氣密性能 測(cè)試 臺(tái)的 設(shè)計(jì) 。主要成果是完成了對(duì) 油冷卻器氣密性能 測(cè)試 臺(tái)的 設(shè)計(jì) ，完成了 測(cè)試 臺(tái) 總裝圖 一幅， 零件圖 一套， 設(shè)計(jì)計(jì) 算 說(shuō) 明 書(shū)一 份。 總裝圖 主要是 兩個(gè) 部分，機(jī)械部分和 氣壓 部分。機(jī)械部金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 主要包括箱體、工作臺(tái)、水箱的 設(shè)計(jì) 以及氣缸的 選 取等等。 本 設(shè)計(jì) 既注意了融 合學(xué) 校 所學(xué) 的 書(shū) 本知 識(shí) ，也注意了 結(jié)合 機(jī)械、 氣壓 與 電氣 控 制當(dāng) 前 的發(fā) 展，同 時(shí) 力求機(jī)構(gòu)的 簡(jiǎn)單 合理化， 盡 量遵循人機(jī)工程 學(xué) 原理，具有一定的推 廣 性， 對(duì) 企 業(yè)的發(fā) 展有一定的促 進(jìn) 作用。 本 設(shè)計(jì) 由 魏孝斌博士 擔(dān) 任指 導(dǎo) 老 師 ，在 魏孝斌博士 對(duì) 我的悉心指 導(dǎo) 下完成。 于設(shè)計(jì) 者的水平，而且 時(shí)間倉(cāng) 促，本 設(shè)計(jì)還 有不成熟之 處 ， 懇請(qǐng) 各位老 師 批 評(píng) 指正。金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 2 章 總 體方案的 設(shè)計(jì) 置的 設(shè)計(jì) 要 求 在 對(duì)兩 種型 號(hào) 的 圓 形機(jī)油冷 卻 器的氣密性能 測(cè)試 要求和 過(guò) 程的分析、了解的基 礎(chǔ) 上， 進(jìn) 行氣密性能自 動(dòng)測(cè)試 臺(tái)的 設(shè)計(jì) ，具體要求如下： 1）除上下工件外，整 個(gè)測(cè)試過(guò) 程必 須 自 動(dòng) 完成； 2）工作機(jī)構(gòu) 選用 氣 動(dòng) 作 為動(dòng) 力源，密封 測(cè)試壓力為 12kg/缸工作 壓力為 8 kg/產(chǎn) 生的作用力 要穩(wěn) 定、 可調(diào) 并能在不少于 3分 鐘內(nèi) 保持； 3）在 測(cè)試過(guò) 程中，與 產(chǎn) 品的 接頭 部分 應(yīng) 能保 證 可靠的密封，在通入 試驗(yàn)壓力時(shí) 不漏氣； 4） 測(cè)試 臺(tái)的控制部分需要具有 時(shí)間 控制系 統(tǒng) ，保 證時(shí)間 在 20s3可調(diào) ，電氣 控制系 統(tǒng)采 用 編 程控 制器；（不需要設(shè)計(jì)） 5）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，符合人機(jī)工程學(xué)原理，制造成本盡可能低。 計(jì)思路及方案論證 根據(jù)以上 設(shè)計(jì) 要求， 設(shè)計(jì) 出的密封性能自 動(dòng)測(cè)試 臺(tái) 應(yīng) 具有以下一些功能： 1）工件安放定位； 2）工 件夾 持； 3）密封 檢測(cè) ； 4） 動(dòng) 作控制。下面分 別 考 慮這 幾 個(gè)功能的 實(shí)現(xiàn) 方案。 1、 工件的安放 工件的上下是由工人手工操作的，不需要另外 設(shè)計(jì) 機(jī)構(gòu)。需要 設(shè)計(jì) 工作臺(tái)，起支 撐 作用的臺(tái)架， 工作臺(tái)要能 滿 足定位要求。我考 慮兩 種定位方式：用 擋塊定 位， 將 工作臺(tái)金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 成形如工件 內(nèi) 腔的凸臺(tái)，利用凸臺(tái)定位。我采用第一種。因 為 采用第一定 位方式的工作臺(tái)制作起 來(lái) 有 點(diǎn) 麻 煩 ，第二種制作比 較 方便，但是定位精度也很高。 臺(tái)架我采用一 組 角 鋼 焊接制成。 2、 工件的 夾緊 工件的 夾緊 包括 兩個(gè)內(nèi) 容：是 夾緊點(diǎn) 的封堵，是 夾緊。 本 設(shè)計(jì) 中要封堵的 點(diǎn)顯 然不止一 個(gè) ，我準(zhǔn) 備 用一 塊壓 板，下面引出若干根堵桿，堵桿的下端 再裝 上橡 膠堵頭 ， 來(lái)對(duì)工 件 進(jìn) 行封堵。 將 工 件夾緊 有多種方式：氣 動(dòng)夾緊 ；液 壓夾緊 ；機(jī)械 夾緊 ； 電動(dòng)夾緊 ，等等。因 為車間 有 現(xiàn) 成的氣源，我 選用 氣缸 來(lái)帶動(dòng)壓 板向 下運(yùn)動(dòng)將 工 件夾緊。 另外，在 進(jìn) 行密封性 檢測(cè)時(shí) 必 須往 工件 內(nèi) 腔通入氣體， 這 里 選用 氣 動(dòng)夾緊 也使整 個(gè)系統(tǒng)顯得協(xié)調(diào) 。 3、 密封 檢測(cè) 工件密封性能的 檢測(cè) 主要由密封系 統(tǒng)來(lái) 完成，密封系 統(tǒng) 主要包括：通氣 裝 置；浸水 裝 置； 檢測(cè)裝 置。 通氣 裝 置主要是氣嘴。根據(jù)工件的 結(jié) 構(gòu)，我把它分 別 安置在 堵頭 上，工作的 時(shí)候， 從 往工件 內(nèi) 腔 沖 氣 進(jìn) 行氣密性能 測(cè)試 。 浸水 裝 置：我考 慮了 三種形式：一是空中吊 籃結(jié) 構(gòu)；二是水中浮 臺(tái)結(jié) 構(gòu)；三是氣囊式 結(jié) 構(gòu)。吊 籃結(jié) 構(gòu) 是將 工作臺(tái)安放在吊 籃 底部（或者干脆 將 吊 籃 底部作 為 工作臺(tái)）， 檢測(cè)時(shí) 由吊 籃將 工件送入水中。浮 臺(tái)結(jié) 構(gòu)是在工作臺(tái)的下面 裝 置一 個(gè)彈 簧套筒， 檢測(cè)時(shí) 由工作臺(tái)上面加力， 將夾緊 在工作臺(tái)上的工件 壓 入水中。氣囊式 結(jié) 構(gòu)是氣缸 帶動(dòng)堵頭堵 住油口，工作臺(tái) 不動(dòng) ，通 過(guò) 水箱中氣囊的膨 脹 和 收縮來(lái) 控制水面的金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 低來(lái) 完成 測(cè)試 。 暫時(shí)決定 采用氣囊式 結(jié) 構(gòu)，因 為吊籃結(jié) 構(gòu) 結(jié) 構(gòu)繁冗，不 穩(wěn) 定，需要的附件比 較 多，成本 較 高，并且 視野 不 開(kāi)闊 ，不方便于 觀 察；浮 臺(tái)結(jié) 構(gòu) 長(zhǎng)期 工作彈 簧的 穩(wěn) 定性不好，相比之下，氣囊式 結(jié) 構(gòu) 沒(méi)有這 些缺 點(diǎn) 。 檢測(cè) 主要是通 過(guò) 工人的 觀 察，看工件的 內(nèi) 腔 沖 入一定 壓力氣 體后在水中是否有氣泡冒出。需要一 個(gè) 水箱。 4、 動(dòng) 作控制（ 電氣 控制本 設(shè)計(jì) 不作要求） 控制系 統(tǒng) 包含氣 動(dòng) 控制和 電氣 控制 兩個(gè) 方面 內(nèi) 容。一般 來(lái)說(shuō) ， 動(dòng) 作控制人工手動(dòng) 控制和自 動(dòng) 控制 兩 種方式。根據(jù)要求用自 動(dòng) 控制方式，建 議電氣 控制采用 制方式。 方案的確定 根據(jù) 裝 置的功能要求和以上各 個(gè) 部分的 設(shè)計(jì) 思路及方案比 較 ，我初步出三種 總體 設(shè)計(jì) 方案：空中吊 籃結(jié) 構(gòu)、水中浮 臺(tái)結(jié) 構(gòu)和氣囊式 結(jié) 構(gòu)。（ 見(jiàn)下頁(yè) 示意 圖 ）。 空中吊 籃結(jié) 構(gòu) 是將壓緊 氣缸安 裝 在一 個(gè) 形象地 稱 之 為籃 子的框架里， 籃 子的底部就是工作臺(tái)。再用一 個(gè) 密封氣缸 來(lái)帶動(dòng)這個(gè)籃 子上下移 動(dòng) 。 測(cè)試 的 時(shí) 候，先由 壓緊 氣缸下移 對(duì)工 件上 所選 的 壓緊 部位 進(jìn) 行 壓緊 ， 沖 氣，然后由密封氣缸 將籃 子里的工件送到水箱中 進(jìn)行測(cè)試 看是否有氣泡冒出。 水中浮 臺(tái)結(jié) 構(gòu)不用吊 籃 ，先由 壓緊 氣缸 將 工件 壓緊 在工作臺(tái)上，然后再加力 ，將 工作臺(tái) 壓 入水中 進(jìn) 行 試驗(yàn)觀 察 ，測(cè)試結(jié) 束后由工作臺(tái)底部的 彈簧將 工作臺(tái)送回原來(lái) 位置 進(jìn) 行下一 個(gè)測(cè)試過(guò) 程。 氣囊式 結(jié) 構(gòu)：氣缸 帶動(dòng)堵頭堵 住油口。工作臺(tái) 不動(dòng) ，通 過(guò) 水箱中氣囊的膨 脹 和收縮來(lái) 控制水面的高低完成 測(cè)試 。 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 籃結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)復(fù)雜，附件較多，相比浮臺(tái)結(jié)構(gòu)而言明顯地多用了一個(gè)氣缸和一個(gè)吊籃，成本較高，并且視野不開(kāi)闊，不方便于觀察；浮臺(tái)結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但穩(wěn)定性不如吊籃結(jié)構(gòu)好，但是也能完成相應(yīng)的工作要求；氣囊式結(jié)構(gòu)：機(jī)械結(jié)構(gòu)方面更為簡(jiǎn)單，成本低，穩(wěn)定性好，雖然控制回路比較復(fù)雜，但是氣囊式結(jié)構(gòu)比較新穎。 以上 三種方案的 結(jié) 構(gòu)示意 圖見(jiàn)圖 圖 圖 還有其它方案可以實(shí)現(xiàn)上述功能要求，比如： 1）我還可以直接進(jìn)放水：壓緊工件后，我往水箱內(nèi)注入一定量的水，測(cè)試完畢后再將水排出?？紤]到進(jìn)出水的速度比較慢，故不采用。如果做的好，這也是一種很好的方法； 2）我可以在水箱下面放一個(gè)氣缸，測(cè)試的時(shí)候讓水箱托著水上下移動(dòng)?？紤]到這種情 況下工作臺(tái)的安放比較困難，而且多用了一個(gè)氣缸，不用； 3）我還可以設(shè)計(jì)一套夾具將周邊夾緊，用一凸輪機(jī)構(gòu)帶動(dòng)夾具周期性往復(fù)運(yùn)動(dòng)?？紤]到凸輪機(jī)構(gòu)不容易由氣源來(lái)控制，而且工作臺(tái) 工件 機(jī)架 水箱 氣缸 橫 梁 圖 囊式 結(jié) 構(gòu)示意 圖 氣囊 工作臺(tái) 工件 機(jī)架 水箱 氣缸 大套筒 小套筒 彈 簧 橫 梁 圖 臺(tái)式 結(jié) 構(gòu)示意 圖 圖 籃 式 結(jié) 構(gòu)示意 圖 工作臺(tái) 工件 封堵 氣缸 升降氣缸 吊 籃 機(jī)架 水箱 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 具的制作和安放很成問(wèn)題，故不采用。 最 終 ，我采用的是 氣囊式結(jié)構(gòu) ，我 稱 之 為 改 進(jìn) 的浮 臺(tái)結(jié) 構(gòu)。 結(jié) 構(gòu)中我 將 工作臺(tái)固定， 設(shè)法 使水箱 內(nèi) 的水升降 ，測(cè)試 的 時(shí) 候 讓 水上升 沒(méi)過(guò) 被 測(cè)試 的工件，根據(jù)是否有氣泡冒出判 斷 工件合格與否。 測(cè)試 中， 為 了使水升降，我 選用 的是氣囊。我在水箱底部 裝 上氣囊，氣囊 沖 氣 時(shí)將 水箱里的水抬起 進(jìn) 行氣密性 實(shí)驗(yàn)，測(cè)試結(jié) 束后 將 氣囊里的氣放掉，水在自身重力作 用下落回水箱底部。其它 結(jié) 構(gòu)及 動(dòng) 作 過(guò) 程與浮 臺(tái)結(jié)構(gòu)相同。 裝 置要 實(shí)現(xiàn) 的技 術(shù) 路 線如 下： 放好工件氣缸下移件 壓緊 工件氣囊 沖 氣 觀 察氣囊放氣件水落回重復(fù) 由于整 個(gè)裝 置 較 復(fù) 雜， 可以 進(jìn) 行分 塊設(shè)計(jì) 。本 裝 置的 設(shè)計(jì) 主 要有兩 部分 組 成：1. 機(jī)械部分的 設(shè)計(jì) ； 2. 電氣系統(tǒng) 及控制系 統(tǒng) （控制部分不在本 設(shè)計(jì) 范 圍中 ）。 這兩 部分既相 對(duì)獨(dú) 立，又 緊 密 關(guān)聯(lián) 。 該 系 統(tǒng) 的基本工作情 況為： 由控制系 統(tǒng)對(duì)電氣系統(tǒng)實(shí) 施控制，再通 過(guò)電氣傳動(dòng)驅(qū)動(dòng)執(zhí) 行 組 件完 成預(yù) 定 的測(cè)試動(dòng) 作。金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 3 章 機(jī)械系 統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 本 設(shè)計(jì) 的機(jī)械部分自上而下主要有氣缸、工作臺(tái)、水箱、支架 等幾 個(gè) 部分 組 成，結(jié) 構(gòu)不是很復(fù) 雜 。根據(jù)人機(jī)工程 學(xué) 原理 和測(cè)試 臺(tái)的功能及技 術(shù) 要求，考 慮總 體采用箱體式 結(jié) 構(gòu)，分 為上 箱和下 箱兩個(gè) 部分，上箱放氣缸及其支架，用與封堵下箱工作臺(tái)上的 產(chǎn) 品；下箱主要由水箱及其支架構(gòu)成，工作抬和氣囊放在水箱 內(nèi) ，用 于測(cè)試密 封性能 ，測(cè)試 臺(tái)的 電 路部分和氣路部分在下箱控制柜 內(nèi)擺 布；控制面板 設(shè) 在下箱的上部，便于工人操 作，測(cè)試 臺(tái)的整體 結(jié)構(gòu)見(jiàn)總圖 。 由 于本測(cè)試 臺(tái)的零部件不多，采用上 述結(jié) 構(gòu)， 結(jié) 構(gòu) 簡(jiǎn)單 ，升降 靈 活，操作方便，因起 總 體上可行。 自 動(dòng) 化 測(cè)試 成 為 關(guān)鍵問(wèn)題 關(guān)鍵問(wèn)題 注 釋 （由于 該產(chǎn) 品的水道和油道在相互垂直的 平面 內(nèi) ，如何 實(shí)現(xiàn) 整 個(gè)油道和水道一次 裝夾 后 連續(xù) 自 動(dòng) 完成 測(cè)試 成 為關(guān)鍵問(wèn)題 。解 決 方法我考 慮了 三種：一、 設(shè)計(jì)一個(gè) 自 動(dòng) 翻 轉(zhuǎn) 機(jī)構(gòu)，以 實(shí)現(xiàn)從 油道 測(cè)試 平面向水道平面的自 動(dòng)過(guò)度 ，但是該 機(jī)構(gòu) 設(shè)計(jì)較 復(fù) 雜難 以 實(shí)現(xiàn) ；二、是把 兩個(gè) 汽缸垂直放置， 該 方法 測(cè)試穩(wěn) 定性好，但是 該 方法布置不合理 會(huì)讓 整 個(gè) 水平方向尺寸增大且不美 觀 ；三、是把汽缸的垂直運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn) 化 為 水 平運(yùn)動(dòng) ，其方法： 1）采完全 轉(zhuǎn) 化，但是 該 方法 實(shí)現(xiàn) 控制起 來(lái) 也比 較麻 煩 ， 2）近似 轉(zhuǎn) 化，方法 實(shí)現(xiàn) 控制起 來(lái) 相 對(duì)簡(jiǎn)單 密封的精度也能打到，在本 設(shè)計(jì)中我采用近似 轉(zhuǎn) 化， 轉(zhuǎn) 化機(jī)構(gòu) 為 杠桿機(jī)構(gòu)（ 若實(shí)際中不能滿足密封測(cè)試要求就考慮用上述其他方法代替）。 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 缸的 選 取 1）油道封堵汽缸直 徑 的 計(jì) 算 汽缸的 軸 向 負(fù)載 力 F 選 取 負(fù)載 率 為 理論輸 出力 缸 內(nèi)徑 4 計(jì) 算而得 D= 選擇缸徑 查表可得選取作用汽缸缸徑 2）水道封堵汽缸直 徑 的 計(jì) 算 汽缸的 軸 向 負(fù)載 力 F 12 21 012 121 選 取 負(fù)載 率 為 理論輸 出力 缸 內(nèi)徑 4 計(jì) 算而得 D=28 選擇缸徑 查表可得選取作用汽缸缸徑 32 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 ）汽缸行程的選擇 汽缸行程應(yīng)選擇生產(chǎn)廠方提供的標(biāo)準(zhǔn)行程。查 擇兩個(gè)汽缸的行程為 100 4）活塞桿的連接 一 般活塞桿與工件的連接宜采用柔性連接，用來(lái)補(bǔ)償軸向或徑向偏差以及與汽缸在一個(gè)平面上實(shí)現(xiàn)擺動(dòng)連接，但考慮到本測(cè)試臺(tái)的特殊性，汽缸的活塞的運(yùn)動(dòng)是在垂直方向且要保證接頭處的密封性能，故在活塞桿和中間導(dǎo)桿之間采用剛性連接。 最后我確定選擇的汽缸形型號(hào)為： 32 桿的 設(shè)計(jì) 在本測(cè)試臺(tái)中，由于汽缸和工件的距離較遠(yuǎn)，如果直接用汽缸的活塞與堵頭相連夾緊工件，則要求選擇的汽缸的行程較大，則活塞桿的伸出的距離也越長(zhǎng)，若在活塞桿上承載的軸向推力負(fù)載達(dá)到極限力后活塞桿的剛度不夠 就會(huì)出現(xiàn)壓桿不穩(wěn)定現(xiàn)象，發(fā)生彎曲變形，這樣會(huì)導(dǎo)致堵頭和工件接頭處泄漏，無(wú)法進(jìn)行氣密性測(cè)試。因起，在設(shè)計(jì)是考慮在活塞桿和堵頭之間連接一個(gè)直接較大的導(dǎo)桿來(lái)保證其在測(cè)試時(shí)不發(fā)生彎曲變形，從而保證測(cè)試的可靠性。導(dǎo)桿的材料選用 45 號(hào)鋼，導(dǎo)桿的具體尺寸計(jì)算如下： 1） 油道導(dǎo)桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 根據(jù)普遍形式的 歐 拉公式：22)( ，金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 中 10 ，644 ， 2 ， 取導(dǎo)桿長(zhǎng)度 L=450于導(dǎo)桿的一端固定，一端自由，故選擇長(zhǎng)度系數(shù) 2 于是3242464算得 6 設(shè)計(jì) 中選取應(yīng)該大于 D，保留一定的余量，保證工作的可靠性，故我選取的導(dǎo)桿直徑是 30頭加工螺紋分別與汽缸和堵頭相連接。 2）水道的連桿的選取 由于水道的作用力相對(duì)油道的作用力較小而且杠桿的每段長(zhǎng)度較短些，我直接根據(jù)水道 的公式選取的杠桿的尺寸最小的直徑為 13于 10算最多要求 10細(xì)尺寸見(jiàn)零件圖 ，還有側(cè)壓板見(jiàn)零件圖 頭 的 設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì) 中我的 堵頭設(shè)計(jì) 形式如下： 水道 堵頭 的設(shè)計(jì) 1）夾具上的 設(shè)計(jì)成下面形式的通孔橡膠頭，孔用來(lái)通壓力氣測(cè)試水道的密封性能。 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 ）壓板上的堵頭設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)成如下圖形式的 該堵頭前面采用圓弧形狀這樣可以抵消杠桿近似直線運(yùn)動(dòng)帶來(lái)的誤差（由于位移很小誤差也就很）再加上橡膠本身的伸宿性又可以抵消一部分誤差所以該方案理論可行但是如果實(shí)際不能達(dá)到要求可 以用前面說(shuō)的幾種方法替代。 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 道 堵頭 的設(shè)計(jì) 在原來(lái)的金屬堵頭上包裹一層橡膠用來(lái)保證密封性能，形狀如下圖所示： 其實(shí)將堵頭 做的再大一 點(diǎn) 才好，因 為圖 示形式的橡 膠堵頭不 容易 從 堵桿上卸下來(lái) ，但是因 為 工件 結(jié) 構(gòu)的原因， 堵頭不能 做的太大。 采用的橡 膠材 料 為： 聚胺酯。 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 箱的 設(shè)計(jì) 方案一 因 為 水箱 內(nèi) 有水，工作臺(tái)離水箱底部必 須 要有一定距離， 這之間 不可能全部做成 實(shí) 心 鐵塊 ，我考 慮了兩 種方案 ：前一種是在工作臺(tái)上位于 兩個(gè)氣 缸的 壓力 中心 處放置 兩個(gè) 空 心圓 柱，在 圓 柱上焊接工作臺(tái)，在工作臺(tái)的下面安置氣囊。下面一種方法 是將 水箱做成臺(tái) 階狀 的，在臺(tái) 階 上放置工作臺(tái)，臺(tái) 階 下面放置氣囊和水。 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 案二 我 將 水箱做成臺(tái) 階 形式的， 見(jiàn)零件圖 。是因 為： 第一種方法，一方面零件 之間的 連結(jié) 定位比 較 困 難 ，另一方面水的升降速度不如第二種快，效率不高。 水箱的材料 為 不 銹鋼 ，水箱的詳細(xì)尺寸見(jiàn)零件圖。 計(jì) 本 設(shè)計(jì) 中的氣囊只起 沖 氣后 將 水臺(tái)升起 來(lái) 的作用，所受水的 壓力 可以不考 慮 ，金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 要是氣囊體 積 的確定，氣囊 沖 氣后的體 積 01 2 05 0 0 ，即 33 升。 所選 氣囊只要 滿 足 這個(gè) 體 積 要求即可。 氣囊盡量選用標(biāo)準(zhǔn)件若沒(méi)有就自制。 計(jì) 工作臺(tái)的 長(zhǎng) 度 和寬 度 定為 和水箱臺(tái) 階 的 長(zhǎng) 度 和寬 度相等，分 別 是 550200度為 10 由于該產(chǎn)品的特殊性需要設(shè)計(jì)專用的夾具用來(lái)夾緊和定位。設(shè)計(jì)出來(lái)的專用夾具如下圖所視： 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 、下臺(tái)架的 設(shè)計(jì) 臺(tái)架結(jié)構(gòu)是整個(gè)測(cè)試臺(tái)的安裝機(jī)體，要承受整個(gè)測(cè)試臺(tái)的所有重力，其好壞關(guān)系到整個(gè)測(cè)試臺(tái)工作時(shí)的穩(wěn)定性，因此在設(shè)計(jì)時(shí)，其最重要是要有足夠的剛度和穩(wěn)定性來(lái)保證工作時(shí)的穩(wěn)定性。在材料方面，考慮采用剛度 較高同時(shí)還要具備一定韌性的材料，另外還要考慮到經(jīng)濟(jì)性。在結(jié)構(gòu)方面，即要考慮結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)潔性和可安裝性，還要保證設(shè)計(jì)的要求。從人機(jī)工程學(xué)的角度，要設(shè)計(jì)出適當(dāng)高度的臺(tái)架以方便操作者的操作和觀察。根據(jù)以上要求，綜合分析，考慮采用 4的角鋼焊接。 1、上臺(tái)架 上臺(tái)架主要是支 撐兩個(gè) 工作氣缸還有自重，在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到汽缸的安裝方式、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和操作的方便，其結(jié)構(gòu)如下頁(yè)的立體示意 圖 ： 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 臺(tái)架立體示意 圖 2、下臺(tái)架 下臺(tái)架首先必 須 有一 個(gè) 放置水箱的 結(jié) 構(gòu)，防止水箱不 穩(wěn) 定，我又用了幾根 將 它和周 圍 框架 連 接起 來(lái) 。下臺(tái)架承受的力比 較 大，它 不僅承受著 上臺(tái)架及各零部件的重量 ，而且還承受著 工作 壓力 ，我用了 4根角 鋼將這些力傳導(dǎo) 到地面。水箱下面必須 留有一定空 間 以安 裝電氣 和控制系 統(tǒng) 。下臺(tái)架的立體示意 圖見(jiàn) 下 頁(yè) 。 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 臺(tái)架立體示意 圖 它零件 其它的小零件有日光 燈 、水 龍頭 、密 墊 圈、密封膠帶等等。 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 光 燈 安置在上臺(tái)架 頂 部，用 來(lái) 提供照明。 水 龍頭裝 在水箱底部， 當(dāng) 水箱里的水 太臟時(shí) 用 來(lái)放 掉 臟 水。 在 測(cè)試時(shí) 位于工件和定位夾具 之間 放 在密封 墊 圈，否 則 工件和夾具 之間 不可能很好地密封，厚度 為 3 美 觀 起 見(jiàn) ， 將 上、下臺(tái)架的外面用 2 皮包起 來(lái) 。 鐵 皮外 面進(jìn) 行涂漆 處理，材料 為 不 銹鋼 。金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 4 章 氣 壓 系 統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 氣壓傳動(dòng) 是靠密封容器 內(nèi) 的 壓縮 空氣的 壓力 能 來(lái)進(jìn) 行能量 轉(zhuǎn)換 ， 傳遞 與控制的一種 運(yùn)動(dòng) 方式。它有易于 實(shí)現(xiàn) 快速 啟動(dòng) 、制 動(dòng) 和 頻 繁的 換 向，操作控制方便、省力，易于 實(shí)現(xiàn) 制 動(dòng) 控制、超 載 保 護(hù) ， 運(yùn)動(dòng) 速度快，工作 壓力 底等優(yōu) 點(diǎn) 。特 別 是 當(dāng)氣壓傳動(dòng) 系 統(tǒng) 與 電氣 控制系 統(tǒng)組 合構(gòu)成 電氣組 合控制系 統(tǒng)時(shí) ，能方便的 實(shí)現(xiàn) 多種復(fù) 雜 的自動(dòng) 循 環(huán) 工作。 氣壓傳動(dòng) 系 統(tǒng) 主要由 四個(gè) 部分 組 成： （ 1） 動(dòng)力組 件（氣源） 電動(dòng) 機(jī) 輸 出的機(jī)械能通 過(guò)氣壓 泵 轉(zhuǎn)換為氣壓 能，氣液壓系統(tǒng) 提 供壓力氣 體。 （ 2） 執(zhí) 行 組 件（氣缸） 把氣體的 壓力轉(zhuǎn)換為 機(jī)械能 輸 出， 以驅(qū)動(dòng)工 作部件 運(yùn)動(dòng) 。 （ 3）控制 調(diào)節(jié)組 件（ 調(diào)速閥 和 電 磁 閥 等） 用以控制 氣壓系統(tǒng) 中氣體的 壓力 ，流量和流 動(dòng) 方向，保 證執(zhí) 行 組 件完 成預(yù) 期的 運(yùn)動(dòng) 。 （ 4） 輔 助 組 件 （輸 氣管道，氣 動(dòng)接頭 ， 過(guò)濾 器， 壓力 表等） 設(shè) 置必要的 條件以保 證氣壓系統(tǒng) 正常地工作。 壓傳動(dòng) 系 統(tǒng) 的 設(shè)計(jì) 由于生 產(chǎn)車間 有 現(xiàn) 成的氣源，故 本 設(shè)計(jì) 忽略氣源方面的 設(shè)計(jì) ，只 從 自 動(dòng)測(cè)試 臺(tái)的 進(jìn)氣口開(kāi)始 。由于本工作 壓力 和 試驗(yàn)壓力 分 別為 使用 8Kg/2Kg/縮 空氣，故在 設(shè)計(jì) 的 時(shí) 候需要采用 壓力 控制回路 來(lái)實(shí)現(xiàn) 。在本 測(cè)試 臺(tái)中可在 壓力 回路中金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 置 兩個(gè)減壓閥來(lái)實(shí)現(xiàn) 不同 壓力 的同 時(shí)輸 出。 氣缸在下行 時(shí) 需要控制其 運(yùn)動(dòng) 速度，而上行 時(shí)則是 越快越好 ,可在速度控制回路的氣缸旁 設(shè) 置一 個(gè)單 向 節(jié) 流 閥來(lái)實(shí)現(xiàn) 。 另外 ，還 需要 設(shè) 置 換 向回路 來(lái)實(shí)現(xiàn) 氣缸上行和下行的切 換 ， 試驗(yàn) 氣體的充、放的切 換 。由于本 測(cè)試 臺(tái)采用的 兩 工位 測(cè)試 方法，且互不影 響 ，在 設(shè)計(jì) 中主要 實(shí)現(xiàn)對(duì)兩 氣缸的分 別 控制，不需要 實(shí)現(xiàn) 同步 實(shí)現(xiàn) 因此采用 兩個(gè) 三位五通 閥來(lái) 完成。氣體的充、放的切 換 采用一 個(gè)兩 位三通 閥來(lái)實(shí)現(xiàn) 控制。 根據(jù)以上回路分析，在加上必要 的輔 助 組 件，確定 氣壓系統(tǒng)簡(jiǎn) 化原 理圖 ，如下面氣 壓 原理 圖 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 壓原理圖 系統(tǒng)自動(dòng)工作循環(huán)路線為：放好工件 個(gè)汽缸動(dòng)作壓緊 囊和工件充氣 時(shí)，觀察 氣 汽缸回升 環(huán)。 金陵科技學(xué)院學(xué)士 學(xué)位論文 閥通斷狀態(tài)表 ： 動(dòng)作說(shuō)明 : 壓緊時(shí)： 1電，油道氣缸下壓將產(chǎn)品壓緊，然后 3電，水道氣缸下壓將壓頭壓住水道