车轮拆装机的现状分析与发展设计方案

《车轮拆装机的现状分析与发展设计方案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《车轮拆装机的现状分析与发展设计方案（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、车轮拆装机的现状分析及发展设计方案1.2.1 现状：随着汽车数目的大量增加，汽车行业的发展给汽车维修保养行业带来了新的发展机 会，轮胎拆装机需求在不断扩大， 但我国的拆装机和发达国家相比还存在着很大的差距， 主要表现为产品可靠性差，寿命短，性能不够稳定，故障多；自动化水平低，有些设备 至今还采用手工操作，操作费力；品种不全，更新慢，技术含量低，附加价值率低。1.2.2 趋势：随着汽车数量的迅速增加汽车维修技术的不断发展与推广，拆装机的技术水平也 正在迅速地提高。当前拆装机的发展水平和趋势具体表现在一下几个方面：(1) 系列化。严格遵从意大利轮胎拆装机系列规。工作盘装夹围从10 in26 in

2、,能够覆盖规定车型的任意扁平比的所有轮胎。(2) 模块化。辅助臂，工作盘，打气表，鸟头，快速充气装置及其他附件可以实现 多种模块组合搭配，更换灵活方便，予留有较大的升级空间，满足不同用户的不同需 求。(3) 自动化：1) 在轮胎拆装过程中，模拟轮胎在拆装过程的脱胎和装胎力学模型，既保证了不 会造成撕裂轮胎，又避免了拆装臂在自由状态受力反弹造成人身伤害提高了使用安 全性。2) 压胎轮和压胎块根据轮胎大小可在不同位置自动锁紧，操作高效方便且性能可靠。(4) 控制系统的发展 目前国外的车轮拆装机的控制系统一般都是利用换向开关和气压换向阀来实现，其发展趋势是简单化、智能化。(5) 气压系统的集成化 随

3、着电气化控制系统集成化的推广和完善，以及气压技术的进步，气压系统的集成化也得到了迅速发展。近十年来相继发展了板式集成、块式集成和插装集成等多种形 式，而其中插装集成系统将会得到更广泛的应用。(6) 气压机的宜人化随着汽车数量的迅速增加汽车维修技术的不断发展与推广，拆装机的技术水平也 正在迅速地提高。当前拆装机的发展水平和趋势具体表现在一下几个方面：(1) 系列化。严格遵从意大利轮胎拆装机系列规。工作盘装夹围从10 in26 in ,能够覆盖规定车型的任意扁平比的所有轮胎。(2) 模块化。辅助臂，工作盘，打气表，鸟头，快速充气装置及其他附件可以实现 多种模块组合搭配，更换灵活方便，予留有较大的升

4、级空间，满足不同用户的不同需 求。(3) 自动化：1) 在轮胎拆装过程中，模拟轮胎在拆装过程的脱胎和装胎力学模型，既保证了不 会造成撕裂轮胎，又避免了拆装臂在自由状态受力反弹造成人身伤害提高了使用安 全性。2) 压胎轮和压胎块根据轮胎大小可在不同位置自动锁紧，操作高效方便且性能可 靠。(4) 控制系统的发展 目前国外的车轮拆装机的控制系统一般都是利用换向开关和气压换向阀来实现，其发展趋势是简单化、智能化。(5) 气压系统的集成化 随着电气化控制系统集成化的推广和完善，以及气压技术的进步，气压系统的集成化也得到了迅速发展。近十年来相继发展了板式集成、块式集成和插装集成等多种形 式，而其中插装集成

5、系统将会得到更广泛的应用。(6) 气压机的宜人化 随着拆装机的自动化，限制噪声和振动，防止环境污染消除人身事故、保证拆装机安全可靠地进行生产就更为重要了。为此，许多国家都制订了有关轮胎保养维护的安全 标准与法律。2 拆胎机的结构分析及总体方案确定车轮拆装机是汽车维修行业的主要设备之一，七八十年代在发达国家就已经有产品 出现。我过八十年代中期开始这方面的研制。至今我国已有多家汽修工具厂专门生产， 品种繁多，结构和复杂程度差别很大。但不论设计哪一种车轮拆装机，设计方法和程序 都有共性的一面，即第一，对需拆装的轮胎进行详细的分析，了解车轮的形状、尺寸、 材料、重量和拆装过程对机器的要求，包括压力、速

6、度、位移、工作空间、工作效率、 自动化程度以及国汽修厂普遍使用的空压机功率等等。总之，通过工艺分析达到明确本 机拆装过程，即一个工作循环中每一个动作的详细要求和必要的调整围。第二，调查研 究。任何设计都应该尽力达到满足用户单位使用要求；制造工艺性好和具有先进的技术 经济指标。因此认真调查研究用户单位、制造单位的要求和意见。并尽可能搜集和研究 国外同类产品的结构、性能的有关资料，在此基础上初步设计出一个设计方案。经过会 审，广泛征求改进意见以后，确定一个最佳方案，作为施工设计的基础。第三，最后完 成全部施工设计和编制制造验收等全部技术文件。第四，通过样机试制，性能实验和工 艺实验，验证设计是否符

7、合预期的要求，并对设计做必要的修改。快速轮胎拆装机设计过程的主要容是：确定主要技术规格，动作线图，气压系统和 电气系统，主机设计，各零部件设计和总体布局。全部零件图，使用说明书和制造验收 技术文件。这些过程是整个设计有机的组成部分，在进行每一个步骤时，都不能孤立的 考虑，而应综合比较，互相协调。2.1 拆胎机动力方案的拟定本课题设计的拆装机集轮胎拆装、充气于一身，拆装轮胎需要的力并不太大，而它 对工作的平稳性和抗震性要求相对比较大。所以拆装机转盘的转动采用电机驱动。另 外，为了简化结构，本次设计将松胎、卡爪的松紧两部分的动力设备统一为气压机。2.2 拆胎机的结构分析2.2.1 轮胎拆装机的总体

8、结构示意图A冋位弹簧B六百杆锁紧丰柄C六方杆D拆共头E卡爪F转盘H1分概俨脚踏J转盘转向卿诽K旋扭手柄LN卡爪夹驚代缸0油桶环P讣离铲揍纵乎柄Q莎离铲臂S分离铲T撬杠V代源三联件2.2.2拆装机的结构设计拟定拆装机主要由主机和控制系统、管路及电气装置联系起来组成的一个整体。主机部分由机身、气压装置、电机等组成。控制部分由动力机构、限程装置、管路及电气操作 部分组成。各部分结构如下：（1）机身部分机身由底座、转盘、分离铲、立柱、六方杆、踏脚控制器、手动控制器等组成。底 座为主架，转盘卡爪装在底座正上方，分离铲位于右侧以便松胎，立柱在正后方，横臂 用以连接立柱和六方底座前方，方便操作。小适丿象。（

9、2）夹紧机构部分结构上会比四卡在工作时紧在转盘上，转盘上安装由夹紧用的卡爪，参照国外的拆胎爪有三爪及爪 2不种三卡爪结构如图（a）。虽然说三卡爪在 爪传递的扭矩不大，只能夹持尺寸较小的轮辋， 勺轮辋尺寸围较三卡爪的大，这样可使拆胎机 时卡不紧轮辋而损伤轮辋的或转盘空转的现(b)（a）（4）动力机构部分动力机构主要由电动机、大小皮带轮、蜗轮蜗杆减速器、卡爪夹紧气缸和分胎铲 气缸等组成。皮带轮蜗轮蜗杆减速器大气缸动力机构(5)拆装头部分拆装头是拆装机实现拆装轮胎的一个非常重要部件，拆装头设计的合理性已经选 用材料的直接影响到拆装轮胎的效果和机器的使用寿命。其形状是根据拆装轮胎外胎和 轮毂的力学要求

10、设计的。拆装头2.2.3 回转工作台的要求为了使设计出来后的轮胎拆装机结构能更合理，更能满足汽车维修人员对拆装轮胎 时的一些要求，我查阅了一些关于回转机构的书籍和杂志，同时也到汽车维修店去询问 和上网去查找有关这方面的资料，最后得出回转机构的一些基本要求。参数要求 ： 满足人体工程学的要求，即在维修人员在维修过程应保证工人操作比较舒适； 要求方便、快速、合理； 能满足不同类型轮胎的在拆装时的使用要求； 回转机构的旋转速度在 6r/min8rmin ，防止转动速度过快，以免卡爪夹紧不够 成轮辋滑动而伤到轮辋，但也不能太低而影响工作效率。2.3 轮胎拆装机主要技术规格的确定确定轮胎拆装机主要技术规

11、格是设计工作中最重要的步骤之一。因为它直接关系到 所设计的机器是否满足轮胎拆装的质量和拆装效率要求。同时它也是设计各零部件的依 据，它对零部件的尺寸、要求加工设备的能力和整机成本有极大的影响。因此，必须仔 细分析机器所拆装轮胎的工艺动作程序；仔细分析所使用拆装头和分离铲尺寸和安装要 求；仔细分析各动作要求的压力、速度、相对位置关系，工作行程和行程停止点的位置 精度要求。在确定主要技术规格时，我们还应深入调查研究同类型设备的结构，主要技 术规格、操作性能等相关资料，并应充分重视用户单位的要求和改进意见2.3.1 主要技术规格的容主要技术规格是表示机器工作性能的指标。通常包括以下部分：第一，主要规

12、格又 称主要参数，它是表示轮胎拆装机主要特性的参数。第二，各执行机构个动作的力。第三，工作空间，包括各执行机构运动的最大距离和最小距离，工作台尺寸等。第四，各拆装动作的速度。第五，机器外形尺寸，总功率 和总重量。2.3.2 主要技术规格的确定确定主要技术规格时 , 基本的方法是工艺分析和统计分析相结合的方法。通过对轮胎拆装过程的分析和必要的工艺试验 , 可以确定整个拆装过程动作和关系 和各动作要求的压力 , 速度和工作空间等。同时，可以依据经验和有关计算公式决定有 关参数 .在设计专用产品时 ,往往对拆装轮胎只有工艺设想 , 缺乏实际试验或者因试验条件限制而不能较为准确地提供参数要求 ;就是在

13、设计标准系列时 , 也常常遇到很多困难 ,例如机器不能设计的过于庞大、复杂致使机器成本增加等。因此，我们必须较为准确地 确定所设计产品拆装轮胎的尺寸围，典型轮胎的直径和宽度以确定有关参数。在确定参 数时，应尽可能的收集国外同类型产品的有关资料，应用统计分析的方法，得出各参数 的围和它们之间的关系，以帮助正确制定所设计产品的主要技术规格。根据轮胎尺寸、形状、材料所需拆装力等，初步选定本次设计的拆装机工作台为 54Omm夹紧汽缸夹紧力3000N,分离铲拉力为14000N经过在各汽车维修厂调查分析，初步确定其主要技术规格如下：工作台夹紧汽缸夹紧力：2800N工作压力：1MP分离铲拉力：14000N工

14、作台最小扭矩：800N.m工作台直径：540mm工作台转速：6r/min8rmin卡爪活动围：250mm 700mm分离铲最大开尺寸：450mm工作台夹紧气缸速度：伸出：30mm/min收缩：30mm/min分离铲速度：顶出：30mm/min收回：40mm/min拆装头离工作台距离 最高：500mm最底：50mm四方立柱活动围：工作台中心正右侧工作台距地面高度：700mm控制手柄距地面高度：650mm电机总功率：1.1 KW机器总质量：220kg参考外观图如下：拆装机外观图由图可看出，拆装机由四大部分组成：机箱、工作台、立柱拆装头组件以及分离铲 组件。动力系统几控制系统皆安排于机箱之，控制操作

15、部分为机箱正下方的三个踏脚。 机器集松胎、拆胎、装胎于一体。松胎功能由机器右侧的分离铲实现：将轮胎滚放到右 侧压胎板一调整分离铲位置一踩下最右侧踏板使分离铲向左夹紧实现松胎。拆胎过程： 将轮胎放在工作台上面一踩下中间踏板一卡爪开卡紧轮毂一将六方杆压下并扳下紧锁手 柄一将拆装头放进轮胎与轮毂间一踩下左侧踏板一工作台转动一轮胎与轮毂分离。装胎 过程与装胎过程操作类似，不同点仅为将拆装头放在外胎之上压紧，工作台转动时将外 胎压进轮毂。根据所拆装轮胎外胎直径和宽度可设计出工作台的直径以及分离铲的最大活动围， 根据轮胎轮毂的尺寸围可确定卡爪的合活动围，这样就可以进一步确定拆装头立柱高 度、六方压杆的最高和最底位置。而根据轮胎材料、重量、轮毂和外胎的黏合力，则可 得出工作台最小扭矩，拆装轮胎时工作台气缸所需的夹紧力、松胎时大气缸所需的压 力、速度和行程等。经调查，市场上的拆台机存在一些问题，根据国外相关参考资料，本设计将机器做 了如下改进：(