汽车轮毂跳动检测机构设计.rar

汽车轮毂跳动检测机构设计（汽车轮毂跳动检测机构设计（CATIA） 摘摘 要要 汽车轮毂决定汽车能否更安全和更舒适的高速运行，作为一个起着决定性的汽 车零件，其质量的优劣性可直接影响整车的运行性能。所以轮毂跳动检测是一件非常 重要且精密的工作。 本设计内容主要对其轮毂跳动进行检测，其中细致划分工作步骤，对每一步工作 状态分解。大致可分为三步,第一步是对其进行搬运，第二步是对其进行检测，最后一 步是对其进行分拣,最重要的部分是检测装置。装夹过程中必须保证减小至最小误差 。为了实现这一目的,装夹工具使用电磁胀套，这一装置既满足了跳动误差，又方便对 其进行快速装夹，也提高了检测效率。检测完毕后又需进行分拣，该设计又巧妙利用 开关门这一机构实现，整体方案合理且完整。 关键词 轮毂、圆跳动、传动机构 Abstract: Car wheels determine whether the car is safer and more comfortable to run at high speed. As a decisive part of the automobile, the quality of its quality can directly affect the running performance of the vehicle. So the wheel beat detection is a very important and precise work. The design of the main content of the device design, which detailed division of work steps, the state of each step of the decomposition of the work. Generally it can be divided into three steps, the first step is to carry it, the second step is to detect it, the last step is to sort them, but the most important part is the detection device. The clamping process must be guaranteed to minimize the error. In order to achieve this goal, the clamping tool is used to use electromagnetic expansion sleeve, which not only meets the beating error, but also convenient to carry out the fast clamping, and also improve the detection efficiency. After testing and sorting, the design and the use of this mechanism to achieve the switch door, the overall program is reasonable and complete. Keyword: Wheel boss, Circular Runout, Driving mechanism 1 前前 言言 汽车轮毂决定汽车能否更安全和更舒适的高速运行，作为一个起着决定性的汽车零件，其质 量的优劣性可直接影响整车的运行性能。我国汽车发展的科技水平也可以通过汽车车毂的研发和 生产加以体现和突出，我们也可以这样客观的讲汽车车毂的优劣可以某一层面代表汽车的优劣。 如果汽车车轮轮毂加工不合理的话，很容易发生卡胎爆胎的现象，这对于高速行驶的汽车和机动 车而言是非常危险的1。 科学研究表明，汽车轮毂会产生径向跳动和轴向跳动，由于两种不平衡的跳动会使车轮产生 离心力，此离心力随着车轮变化方向而变化，导致车轮上下跳动和左右摇摆。紧接着就会从发动 机传至方向盘使其抖动，从而对汽车产生严重的影响，车速越高，离心力越大，越影响汽车的正常 运行。汽车轮毂跳动是一个非常重要的性能指标，它影响汽车运行时的平稳性和安全性。从而可 以看出，汽车轮毂的轴向和径向的形状起着决定性左右，加工设计和精度要更高，因为它可直接 影响到机动车的安全运行。因此汽车对轴向和径向跳动指标的品质要求越高，我们的检测难度也 就越大。综上所述，对轮毂跳动量检测具有现实意义2。 目目 录录 前 言.1 第一章 绪论.1 1.1 课题的来源及意义.1 1.2 国内外研究概况.1 1.3 汽车轮毂检测的发展趋势.1 1.4 本文主要工作.2 1.5 本章总结.2 第二章 总体方案设计.3 2.1 设计思想.3 2.2 设计参数的确定.3 2.3 设备总体加工流程图.3 2.4 总体方案设计.4 2.4.1 传送台设计.4 2.4.2 检测台设计.5 2.4.3 拣选台设计.5 2.5 本章总结.6 第三章 设备机械结构设计.7 3.1 简介.7 3.2 技术要求.7 3.3 检测部分的设计.7 3.3.1 圆跳动的设计原则.7 3.3.2 检测台设计步骤.7 3.3.3 检测台的设计思路.8 3.3.4 检测台部分的计算.9 3.4 气动部分的设计.9 3.4.1 气缸的选型原则.9 3.4.2 气缸的选型.10 3.5 检测台系统的设计.11 3.5.1 主旋转减速机选择.11 3.5.2 电磁胀套的设计.12 3.5.3 升降台的设计.14 3.6 传感器的设计.16 3.7 直线导轨的参数和选型.20 3.7.1 工作载荷的计算.21 3.7.2. 距离额定寿命的计算.22 3.7.3 小时额定寿命的计算.23 3.7.4.联轴器的选用.23 3.7.5 电机的选择与计算.26 3.7.6 步进电机的选用.27 3.8 框架的设计.30 3.8.1 材料的选择.30 3.8.2 框架的设计.31 3.9 输送机的设计与选型.31 3.9.1 带式输送机.31 3.9.2 布置方式.33 4.0 本章总结.31 总结与展望.38 参考文献.39 致 谢.40 1 第一章第一章 绪论绪论 迄今为止，针对传统轮毂跳动量检测设备系统复杂、检测结果精度低的缺点,对传统轮毂跳 动量检测机的机械结构、检测方法进行了研究,分析了基于谐波分析法实现轮毂跳动量检测的原 理,提出了一种基于 DSP 控制技术的轮毂跳动量检测系统。根据检测原理设计了以 DSP 芯片为 核心的检测系统的测试平台,并利用该测试平台进行了实验。实验结果表明,基于 DSP 的新型轮 毂跳动量检测机简化了系统,实现检测系统集成化,同时提高了检测系统的检测精度,为进一步实现 自动化检测奠定了良好的基础。 1.1 课题的来源及意义课题的来源及意义 随着中国汽车行业的迅猛发展，以及汽车零部件不断走出国门，各个轮毂生产厂市场前景广 阔。车轮是机车运动中极为重要的部件，轮毂的跳动量是一个非常重要的性能指标，它影响着汽 车运行的平稳性及安全性。汽车轮毂的径向跳动和轴向跳动会产生不平衡惯量，对车辆前后桥会 施加周期性冲击，使车轮产生离心力。此离心力的方向随车轮的转动而变化，导致车轮上下跳动 和左右摇摆，继而通过转向机构传至方向盘使其抖动，从而对车辆的动、静态特性产生严重的影 响，车速越高此现象越明显。因此，轮毂跳动量检测势必采用高精度的技术手段。综上所述，对 轮毂跳动量检测具有重要意义。 1.2 国内外研究概况国内外研究概况 国外采用高精度的传感器和无损检测技术如光栅及激光传感技术，检测精度要求以达到微 米级，并能够计算四次谐波。其轮毂跳动量的主流是采用嵌入式处理核心和上位机相连的数据 通信方法。目前国际上的跳动测量机是日本 KOKUSAI 测量机，德国 MAKRA 测量机采用手动 轮毂装卡，测量误差认为是由产生。日本的是自动装卡其成本太高3。 1.3 汽车轮毂检测的发展趋势汽车轮毂检测的发展趋势 自动控制、光栅技术的应用: 光纤光栅传感器可以实现对温度、应变等物理量的直接测量。由于光纤光栅波长对温度与 应变同时敏感，即温度与应变同时引起光纤光栅耦合波长移动，使得通过测量光纤光栅耦合波 长移动无法对温度与应变加以区分。因此，解决交叉敏感问题，实现温度和应力的区分测量是 传感器实用化的前提。通过一定的技术来测定应力和温度变化来实现对温度和应力区分测量。 这些技术的基本原理都是利用两根或者两段具有不同温度和应变响应灵敏度的光纤光栅构成双 光栅温度与应变传感器，通过确定 2 个光纤光栅的温度与应变响应灵敏度系数，利用 2 个二元 一次方程解出温度与应变。区分测量技术大体可分为两类，即，多光纤光栅测量和单光纤光栅 测量。 多光纤光栅测量主要包括混合 FBG/长周期光栅（long period grating）法、双周期 2 光纤光栅法、光纤光栅F-P 腔集成复用法、双 FBG 重叠写入法4。各种方法各有优缺点我国企 业正在不断增强自主研发能力。轮毂检测设备因为没有现有的标准和产品做参照，而且要满足 用户的特定需要，就要求设计人员既能准确把握客户的诉求，又不能一味迎合客户，而是要考 虑到实用性和成本效益。如果不能把握客户诉求，那设计的产品必然无法让客户满意，企业的 订单也无法达成。但是一味的按照客户的思路走，设计的产品往往在技术上不成熟，在实用性 上也不令人满意，产品投产出现问题的话，依然会导致客户不满。作为该行业的设计人员，要 从专业角度和客户角度出发，寻求能得到两者平衡的设计方案，这样才能为企业赢得效益和口 碑。提高对产品质量的控制，加强产品的后期服务5。作为工装夹具机械设备，其运行的稳定性 和可靠性在很大程度上取决于制造厂商的人员水品和素质。企业要保证产品的质量，就必须在 设备的设计、组装和加工阶段都把好质量关。在设备设计阶段，技术人员要经常与设备使用者 联系，说明设计的进展状况，对于方案不清楚的地方要及时沟通，搞清楚对方的要求。图纸完 成后，技术人员要和使用方的人员进行技术交底，双方要在整体设计、关键部件和工艺要求上 面达成共识。在设备制作的加工阶段，要派专人监督，在加工进度、外购件质量、关键组件加 工等方面都要把好关。在设备组装完成后，要对设备的整体组装质量进行检测，确认设备是否 达到了应有的技术要求，根据检测情况尽快对设备进行改进和调整。在此期间，要对每一次的 检测和改进进行详细记录。技术研发的投入和技术人才的培养。企业从事非标机械设备的制造， 要想不断做大做强，就必须要不断加大技术研发的投入。当前该行业的市场需求正处于一个迅 猛发展期，从事该行业的企业数量众多，但是单个企业规模不大，产品的技术含量也不是很高。 有时候企业会因为自身技术达不到而错失大的订单。随着行业的发展，一些实力较强的企业会 越来越重视技术研发的工作，通过不断努力提高自身的核心技术水平。同时，企业要获得持续 性发展就必须注重技术人才的培养和留用。技术人员可以说是非标机械设备制造企业的骨干， 企业才能在竞争中拥有核心竞争力。 1.4 本文主要工作本文主要工作 本项目为省级科研项目，本设计针对某汽车轮毂端径的专用测量装置，轮辋直径： （1218），轮辋宽度：（38），检测节拍 7 件/分钟（8-9 秒/件），设计精度要求：1)旋转 连接部件系统误差应满足：轴向、径向跳动量小于 0.05mm。（按 16 产品的最大尺寸的标准测 量盘为准）；2)工件重复测量误差不得大于 0.1mm。(以 16产品的最大检测尺寸为准)；3)主轴 精度，端径跳动不大于 0.02mm。 1.5 本章总结本章总结 在国外有很多轮毂方面的检测，我们应该学习的地方有很多，尤其是在汽车研究的方向。本 课题是对汽车轮毂跳动的检测。汽车轮毂跳动是一个非常重要的性能指标，它影响汽车运行时的 3