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1、 鞋拔子鞋拔子 关于轴承衬套自动化装配机的研究关于轴承衬套自动化装配机的研究文献综述文献综述【摘要摘要】 本文归纳了轴承衬套和轴承座装配中的关键问题，分析了衬套材料及其装配方式的研究现状和发展趋势，讨论了研究其自动装配的工具。在此基础上，对自动化装配的进一步研究进行了展望。【关键词关键词】轴承衬套，装配方法，液压气压传动1、引言在机械生产的组装工作中经常要进行衬套的装配，传统技术在装配衬套时是用木板垫在衬套上，用锤敲击，把衬套挤入孔内。这样易使衬套边口变形，而且在装配时必须翻转工件，这就使得装配质量差、速度慢、工作强度大，严重影响整机的装配质量。这就需要我们找到一种操作简单，方便快捷，适应性强
2、的装置，来提高装配质量和工作效率。1随着社会的发展和技术的进步，衬套材质及其装配方式有了明显的变化和改进。衬套可由很多种材料制成，其中有：木材、塑料、铸铁、冷硬铸铁、软钢、淬火钢、铜、黄铜、青铜、铅铜合金、铝、巴氏合金以及粉末冶金(铁、黄铜、铜，石墨、酚醛原料以及尼龙)等。选用哪种材料则要根据有多大的空间，轴的转速、承担的总负荷、润滑型式而定，在很多情况下还要考虑到设备的成本。2按衬套在装配中的装配关系，又可分为如下几种装配方法：胶粘装配法、压配合装配法、温差装配法（冷却装配法、热胀装配法）。3胶粘装配法：为达到强度要求，主要选厌氧胶，厌氧胶在含有氧气的环境中呈液态，在金属零件间，当空气被隔绝
3、后即迅速固化，使衬套得到牢固的粘接。压配合装配法：这是一种利用人工锤击或压力机将被包容件压入包容件的方法。如被包容件有内孔，装配后会产生收缩和变形。对内孔尺寸有精度要求时，需预留收缩量或作重新加工。温差装配法：这是一种利用包容件加温胀大，被包容件冷却收缩，使过盈量暂时消失并有一定装入间破的装配方法。 热胀装配法：把预装的包容件，在加热箱中缓慢加温到莫一允许的温度，取出后迅速将被包容件装入的一种装配方法。用于过盈量不大的配合。 冷缩装配法：将被包容件置于冷却介质中，使其冷却，在无过盈量状态下进行装配的一种方法。适用于包容件不宜加热，过盈量不大的配合。 热胀冷缩装配法：将上述两种方法并用的一种装配
4、方法。适用于过盈量大，形状复杂，有较高表面质量要求的零件。目前，最常用的一种装配方式是压配合装配法，这也是最实用也是最传统的一种方式。由于传统的压装方法，存在着许多不足，所以我们在原有的基础采用液压传动技术为动力的装配机，在机构上也做了许多改进。无论从技术角度还是成本角度来看，液压缸作为执行元件是完成直线运动的最佳形式。如同用电动机来完成旋转运动一样，液压缸作为线性驱动可在空间的任意位置组建它所需要的运动轨迹，运动速度可无级调节。42、液压传动压入式衬套装配的研究现状与发展趋势2.1 基本知识液动是“液动技术”或“液动传动与控制”的简称。液动技术是以液压泵压缩后的液压油为动力源，以液压油为工作
5、介质，进行能量传递或信号传递的工程技术，是实现各种生产控制、自动控制的重要手段之一。2.2 研究现状1）产品品种少，产品结构不合理，高新技术产品构成比列低。目前国内生产达的液压产品品种仅是国外的 1/5，气压产品品种约是国外的 1/51/10。在国产产品中，低档产品占总产量的 7080，重点主机和重大技术装备配套率仅为 40。2）产品品种单一，系列化程度不高，缺少适应主机的变型、派生和专用产品。因此，可供用户选择的范围小，不适应主机多样化发展的要求。3）产品性能指标不高，且国外的液压。气动产品寿命比我们高，中高压叶片泵噪音比我们低。又如产品的清洁度，以电磁阀为例，国外电磁阀（6mm 通径）为
6、15mg，而我国为1020mg。国内外液压气动产品性能比较，差距明显。4)设计技术水平不高，缺少必要的实验条件，自我开发能力薄弱。还有 CAD、CAT 技术应用还不普遍，产品设计还处于经验设计、静力学设计阶段。52.3 发展趋势1）机床 向高精度、高效率、数控化、柔性化、多样化方向发展。主要要求：减少温升、减小油箱尺寸、节能。减少换向冲击度精度的影响。简化液压启动系统回路，实现小型化、集成化，降低成本。降低噪声和振动。提高工作可靠性和寿命。2）冶金机械 向连续化、大型化、高速化和自动化方向发展。主要要求：高精度、高响应，提高扎机板厚、板宽和板形控制精度，以及连铸液位控制精度。高可靠性。采用完善
7、的污染控制手段，提高元件的可靠性。要求液压电磁阀、气动电磁换向阀寿命达 10000万次以上。大功率化。如大型快锻机、步进炉、液压剪等设备均要求高压大流量液压泵及阀门。广泛采用集成化、复合化元件和系统，减少所占空间和提高防漏性能。易维修性。实现液压系统故障诊断。3）农业机械 重点发展大中马力拖拉机、联合收货机、农作物深加工设备、拖拉机配套农具等 8 类主机。要求打你提高产品可靠性及寿命，提高产品可操作性、舒适性及安全性，实现产品多样化和多功能性。4）轻工、电子、建筑等设备 主要产品：微型小型电磁气动换向阀（通径3、6、8、10mm，控制功率 0.51W） 。微型、小型气缸（缸径4、6、8、25、
8、32、10、40、50mm） 。双活塞气缸，导向气缸（缸径 32100mm） 。无活塞杆气缸（缸径 1650mm，行程 100200mm，最大行程 35m） 。角形大流量电磁阀（有效 C 值为 1.850 mm ，直动型、内部控制型） 。气动传送系统，气动机械手等。v25）机电一体化是当前技术发展的趋势，为使微型计算机、程控器能与液压缸组成机电一体化的液压系统，液压元件向低功耗、小型化和轻型化方向发展。功耗只有 1W 甚至 0.5W 的小而轻的电磁阀，可与微型计算机和程控器直接连接，也可与电子元件一起安装在印刷电路板上，通过插板接通液压、电气回路，构成各种功能的控制组件。综上所述，为适应主机产
9、品的发展需要，走向 21 世纪的液压、气动技术，应在各方面不断向前发展，很快赶上世界先进水平。3、开发平台的比较与分析3.1 传统的开发平台传统技术在装配衬套时是用木板垫在衬套上，用锤敲击，把衬套挤入孔内。这样易使衬套边口变形，而且在装配时必须翻转工件，这就使得装配质量差、速度慢、工作强度大，严重影响整机的装配质量。3.2 准备采用的开发平台以液压为动力的衬套全自动装配装置，该装置主要是完成轴承衬套装入轴承座的工作。装入速度为 3 个/分，要求能自动上料、轴承座自动定位和夹紧。自动装配：在支撑盘的一端地设有芯轴，该芯轴与待装配的衬套的规格相对应，在装配时该芯轴先压入衬套中，作为导引机构。以往都
10、是手工敲击压入衬套，没有导引，压入衬套力受人为因素影响，很容易使薄壁外壳或衬套变形、开裂。现在设计此特殊结构，有了行程导引，装配时衬套和基孔同轴度得到了保证。另外，该芯轴由衬套定位轴（衬套内壁接触部分）及后端的台阶面组成，在定位轴上面设计了两道橡胶 O 形密封圈，定位轴轴径比要压入的衬套的内径略小，橡胶 O 形圈的外径与衬套的内径相同，薄壁衬套在压装过程中通过 O 形圈的被压缩变形而实现与压头的定位。解决了压装过程中衬套内径收缩变化时，使其与压头保持同心的问题，保证了衬套的顺利压入和压装后压头的顺利退出，方便快捷。压入装置和导引装置都是采用气动或液压技术，分别采用两个型号一致的气缸或液压缸，安
11、装时确保在同一轴线上。其压头采用刚性较好的材质制成的圆盘，它的直径比衬套直径略小。装配时，轴承座两侧安于滑轨上的支架，在缸的推动下，抵住轴承座；接着，支架上的导引气缸或液压缸运动，芯轴穿过轴承座孔和衬套内孔；然后，导引缸缓慢回收同时压入气缸跟随运动将衬套压入轴承座内。自动上料：在允许一个衬套通过的倾斜物料斗中有安装一个分配器，它是由两个缸组成，两个气缸活塞作为分配器的销轴。位于上侧的分配器销，是作为拦截衬套小落用的，下侧的则是给加工台输送衬套的。它们不能同时工作，由控制阀控制。轴承座自动定位和夹紧：轴承座运输时，安置在一块特殊的底板上，该底板上有两个销轴与轴承座上定位孔配合固定，两端各有一个绞
12、结装置，限制它在底板上移动。底板在滚轴传送带上前行运动，到达装配位置时，被传送带下的两个气缸活塞所阻挡。再由左右两侧装配系统上的支架所固定夹紧。4、结束语液压系统优点明显，值得我们进一步研究学习。其优点：可以无级调节速度。可以实现运转的距离控制。可以实现高压化，能以较小的体积获得较大的输出力（推力或转矩） 。能够实现力、速度和方向等的自动控制。通常以矿物油为介质，具有自润滑性，及其不必另加润滑措施。有过载保护能力，执行元件在过载时会自动停止，无损坏危险、功率不够时会在负载作用下保持不动。我们采用液压技术完成衬套的装配，是为了提高提高工业自动化设备的可靠性，而且执行元件动作稳定，工作环境适应力强
13、，信号传递较易，构造简单，工作寿命长，最主要是维修简单，价格低廉。是为衬套自动装配机执行元件的不二选择，使用具有可靠性和通用性，值得推广。参考文献：参考文献： 1吴强 胡阿妮，复合衬套装配专用装置 CN200620069651.7P，2006.27（2） 2John Deere Publishing， Bearings and sealsJ，上海科学技术出版社 1982 3罗时大主编， 航空制造工程手册：飞机机械加工M，航空工业出版社， 1995，528533 4成大先主编， 机械设计手册M，第五版第五卷，化学工业出版社，2008.3，23- 1623-20 5机械设计实用手册编委会， 机械设
14、计实用手册M，第 2 版，机械设计出版社， 2009.4，115 6西北工业大学机械原理及机械零件教研室编著， 机械设计第八版M，高等教育出版 社，2006.5 7黄炎， 工程弹性力学M，清华大学出版社，1982，169170 8曾正明， 机械工程材料手册：金属材料M，第六版，机械工业出版社，2005.6 9大西清（日）著， 机械设计制图手册M，科学出版社，2001.1，41 10成大先主编， 机械设计手册.单行本.液压传动M，第一版，化学工业出版社，2004.1 11笒军健主编， 非标准机械设计手册M，第一版，国防教育出版社，2008.7 12徐灏.机械设计手册M，第五卷，机械工业出版社 ,1990.1 13齐乐华主编， 工程材料与机械设计基础M，高等教育出版社，2006.414SMC(中国)有限公司 编，现代实用气动技术第三版，机械工业出版社，2008.515Hydraulic Pump Selection Guide, ，2007
