连杆端孔轴线平行度自动检测仪设计说明书[带图纸].doc

1连杆端孔轴线平行度自动检测仪的设计学生：管超指导老师：周光永(湖南农业大学东方科技学院，长沙410128)摘要：连杆是发动机的主要传力构件之一，常处于高速运动状态，因此要求与其它零件间具有较高的配合精度。因而连杆检测成了生产中频繁而又不可缺少的环节。连杆平行度测量仪是专门为检测汽车连杆而设计的专用测量工具，其结构简单、测量精度高。连杆两端孔的平行度的要求比较高，如果平行度差，就会使发动机的噪音大，耗油量大，摩擦大，磨损快，这就要求工件必须有很高的平行度。本设计是由机械系统设计和控制系统的设计所组成。包括齿轮传动的设计及选择，滚珠丝杠的设计及选择，步进电机的选择和装置中机械系统的设计，有关测试系统的控制设计及选择。本文主要的设计内容是机械的部分。关键词：连杆；平行度；检测TheDesignofTheConnectingRodHoleParalleltoTheAxisofAutomaticDetectorAuthor:GuanChaoTutor:ZhouGuangyong(OrientalScienceTechnologyCollegeofHunanAgriculturalUniversity,Changsha410128)Abstract：Theconnectingrodisoneofmainpowertransmissioncomponentsofmotorenginewhichisalwaysmovinginhighspeed.Therefore,itrequestsahighlyconnectionwithothercomponents.Thustheconnectingrodhasbecomeafrequentandindispensablepartoftheproduction.Theconnectingrodparallelismmeasuringinstrumentisspeciallydesignedformeasuringautomobileconnectingrod,whichhasasimplestructureandahighmeasuringaccuracy.Thecenterlineparallelismofthecarslinkbarhasahighrequest.Ifthecenterlineparallelismisnotgood,theautoenginewillhavealoudnoise,bigwasteofoil,bigfrictionandfastwearaway.Soitrequeststhework2piecehaveahighcenterlineparallelism.Thisdesigniscomposedbythemechanicalsystemdesignandthecontrolsystemdesign,includingthedesignandselectionofthegeardriveandtheballbearingguidescrew，selectionofmotormachineanddesignoftheinstallmentmechanicalsystem,controldesignandselectionofthetestsystem.ThisdesignmainlyfocusesonthedesignofmachineKeywords：Connectingrod；parallelism；examination目录摘要1关键词11前言22进给运动的要求32.1减少运动件的摩擦阻力32.2提高传动的精度和刚度32.3减少传动惯量43滚珠丝杠的选择43.1概述43.2滚珠丝杆的安装43.3滚珠丝杆的润滑及防护53.4滚珠丝杆的设计与计算64齿轮传动的设计计算84.1齿轮传动比的计算84.2确定齿轮模数及有关尺寸84.3转动惯量的计算95步进电机的选择105.1概述105.2步进电机的工作原理105.3步进电机的选择1136液压夹具的设计126.1液压夹具的液压基本回路126.2液压元件的选择126.2.1油泵的选择126.2.2液压阀的选择136.2.3管道尺寸的确定136.2.4油箱容量的确定146.2.5滤油器的选择146.2.6压力表的选择146.2.7换向阀的选择147传感器的选择及测量原理148连杆平行度的误差分析及计算159经济分析1610结论16参考文献17致谢1841前言连杆是汽车发动机的主要传力构件之一，常处于高速运动状态，因此要求与其它零件间具有较高的配合精度。在实际生产中常采用放大孔径公差带制造，通过分组装配满足配合精度要求，因而连杆检测成了生产中频繁而又不可缺少的环节。目前我国连杆检测常采用两种方法，一种是采用国产气动测量仪检测两端孔孔径值，并同时测出两者的中心距，而对平行度和交叉度则采用手工检测方法；另一种采用进口气动量仪直接监测5-6个参数。连杆平行度测量仪是专门为测量汽车连杆而设计的专用测量工具。要求其简单轻便，结构简单，测量精度高，且测量过程要求自动化，是机电一体化方面上的设计题目。图1连杆零件图Fig1Diagramoftheconnectingrodcomponents连杆平行度测量仪是专门用来检测连杆平行度的检测设备，它避免了手工检测可能带来的人为因素导致的误差，极大地提高了检测效率，同时也提高了检测的精度。近些年随着我国汽车行业的快速发展，检测技术也是突飞猛进。通过自主研发、引进国外先进技术、与国外公司合资、合作等方式，迅速提高了国内的检测水平，基本满足了使用要求。目前开发研制成功的连杆综合检测仪器，将先进的传感技术、计算机技术、误差处理技术及控制技术融入到整台设备中，利用比较测量的方法对连杆主要参数进行综合测量，与传统的利用三座标测量机的方法相比1，测量效率高、精度高、成本低，5是企业用来对连杆的产品质量控制、委外产品验收、工序间检查的理想测试设备。其结构简图如图2。图1-2连杆平行度测量仪立体图Fig1-2Parallelmeasuringinstrumentofstereo图2连杆平行度测量仪立体图Fig2Three-dimensionaldiagramoftheconnectingrodparallelmeasuringinstrument2进给运动的要求连杆平行度测试的进给运动是数字控制的直接对象，被测试的连杆的平行度的精度肯定会受到进给运动传动精度、灵敏度和稳定性的影响。为此，在设计进给系统时，充分注意减少摩擦，提高传动精度和刚度2，消除传动间隙，以及减少运动件的惯性。2.1减少运动件的摩擦阻力摩擦阻力主要来源与传动系统的导轨和丝杠。因此，为丝杠和导轨的滚动是减少摩擦的重要措施。2.2提高传动的精度和刚度因为在进给系统中，采用滚珠丝杠螺母和支撑结构是决定其传动精度和刚度的