大型调心滚子轴承半自动装配机研制

摘要

目前，国内的大型调心滚子轴承的装配，主要依赖于手工装配，但是在手工装配精度低、劳动强度大、生产效率低下，无法满足当代流水线生产的要求。针对以上问题，在传统手工装配的方法和国内外优秀相关设计相结合的基础上，研制出针对大型调心滚子轴承滚子装配的设备，提高装配效率，降低误差，提高成功率。在控制方面主要依靠PLC进行控制以及使用气缸作为其动力源进行上下料及各个动作的实现，可以实现装配滚子的半自动化。
　　本文的工作主要有以下几点:
　　(1)结合传统手工装配的方法以及国内外优秀设计经验，初步设计整个机构的方案，并分析整个方案中每个机构的可行性、可能出现的问题及解决方案。
　　(2)在整体方案确定以后，逐步分析每一个功能的实现，设计机械结构，主要机构有:上下料（外圈、整体轴承）、自动拨滚子定位、自动装滚子机构、自动升降机构。根据计算和校核，确定其尺寸和距离，并确定合理的动力源（气缸和伺服电机），详细分析和计算，使用ANSYS对关键零件的可行性校核。
　　(3)在以上的基础上，设计其控制系统。对伺服电机、气缸、升降机进行选型计算和校核，并且选用PLC进行控制，做出控制流程图。
　　虽然本设备还处于设计阶段，但是通过分析我国轴承装配设备及实际生产要求，本设备可以实现其功能要求。不但可以提高生产效率，降低工人劳动强度，还可以减少经济成本，满足当代轴承装配的生产要求。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 概述

1．2 研究背景

1．3 传统调心滚子轴承装配方法

1．4 研究现状

1．4．1 国外研究现状

1．4．2 国内研究现状

1．5 课题来源及主要内容

1．5．1 课题来源

1．5．2 本文主要内容

2 半自动装滚子机的方案设计

2．1 技术要求和设计需求

2．1．1 技术需求

2．1．2 设计要求

2．2 半自动装滚子机的装配工艺设计

2．2．1 概述

2．2．2 装配工序分析

2．3 半自动装滚子机的方案设计

2．3，1 上料机构

2．3．2 定位机构

2．3．3 自动装配装置

2．3．4 外圈倾斜装置

2．3．5 自动下料装置

2．4 小结

3 半自动装滚子机结构设计

3．1 半自动装滚子机整体结构设计

3．2 半自动装滚子机自动装配机构结构设计

3．2．1 旋转机构设计

3．2．2 角度进给机构设计

3．2．3 退让机构设计

3．2．4 倾斜机构设计

3．2．5 顶起机构设计

3．3 半自动装滚子机辅助结构设计

3．3．1 定位装置设计

3．3．2 上下料机构设计

3．3．3 上下料辅助顶起装置设计

3．3．4 传送装置设计

3．3 相关零件校核

3．3．1 软件简介

3．3．2 校核步骤

3．3．3 内圈定位块校核计算

3．4 小结

4 半自动装滚子机控制系统设计

4．1 气动系统设计

4．1．1 气动系统概述

4．1．2 气缸选用流程

4．1．3 气缸参数

4．1．4 气缸选型计算

4．1．5 气缸选型汇总

4．2 半自动装滚子机电动系统设计

4．2．1 升降机选型和校核

4．2．2 滚珠丝杠选型

4．2．3 伺服电机选型

4．3 半自动装滚子机控制系统设计

4．3．1 PLC特点

4．3．2 PLC的设计要求

4．3．3 PLC选型设计流程图

4．3．4 传感器的选用

4．3．5 预期功能实现

4．3．6 设备预计运行结果

4．4 本章小结

5 半自动装滚子机装配误差分析

5．1 半自动装滚子机误差来源

5．1．1 随机误差

5．1．2 系统误差

5．1．3 粗大误差

5．2 影响装配精度的因素分析

5．2．1 滚珠丝杠精度对装配精度的影响

5．2．2 内圈定位块制造精度对装配精度的影响

5．2．3 升降机的精度对装配精度的影响

5．3 本章小结

结论

参考文献

致谢