第 1 頁 共 43 頁1 緒 論 ............................................................................................................................................................31.1 選題的目的和意義 ........................................................................................................................31.1.1 選題目的 ............................................................................................................................31.1.2 現(xiàn)實(shí)意義 ............................................................................................................................31.1.3 理論意義 ............................................................................................................................51.2．車輪拆裝機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 ....................................................................................................51.2.1．現(xiàn)狀： ................................................................................................................................51.2.2．趨勢： ................................................................................................................................52 拆胎機(jī)的結(jié)構(gòu)分析及總體方案確定 ..........................................................................................................72.1 拆胎機(jī)動(dòng)力方案的擬定 ................................................................................................................72.2 拆胎機(jī)的結(jié)構(gòu)分析 ........................................................................................................................72.2.1 輪胎拆裝機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖 ........................................................................................82.2.2 拆裝機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定 ....................................................................................................92.2.3 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的要求 ..........................................................................................................112.3 輪胎拆裝機(jī)主要技術(shù)規(guī)格的確定 ............................................................................................112.3.1 主要技術(shù)規(guī)格的內(nèi)容 ......................................................................................................112.3.2 主要技術(shù)規(guī)格的確定 ......................................................................................................122.4. 動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ........................................................................................................................152.4.1 選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型 ..........................................................................................................152.4.2 電機(jī)的選擇 ......................................................................................................................152.4.3. 計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級傳動(dòng)比 ..................................................................172.4.4 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .......................................................................................................182.4.5 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 ......................................................................................................202.4.6 軸承的校核 ......................................................................................................................242.4.7 主軸的強(qiáng)度校核 ..............................................................................................................252.4.8 大氣缸的設(shè)計(jì) ..................................................................................................................262.4.9 平鍵連接（動(dòng)連接）校核 ..............................................................................................262.5.0 電路系統(tǒng)的組成 ..............................................................................................................272.5.1. 作臺(tái)動(dòng)作的說明 ..............................................................................................................282.5.2 電氣連鎖電氣保護(hù)裝置 ..................................................................................................282.5.3 氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..........................................................................................................293 安裝與調(diào)試 ................................................................................................................................................313.1 輪胎拆裝機(jī)的安裝順序 ..............................................................................................................313.2. 設(shè)備的初始調(diào)試 ..........................................................................................................................313.3 卡爪夾緊系統(tǒng)的調(diào)試 ..................................................................................................................323.3.1 卡爪運(yùn)動(dòng)的原理 .................................................................................................................323.4 分離鏟調(diào)試 ..................................................................................................................................323.5 六方桿的鎖緊調(diào)整 ......................................................................................................................333.6 拆裝頭的調(diào)整 ................................................................................................................................333.7 氣源三聯(lián)件的調(diào)試與調(diào)整 ..........................................................................................................353.8 常見故障及排除方法 ..................................................................................................................36第 2 頁 共 43 頁3.9 維護(hù)和安全操作規(guī)程 ..................................................................................................................373.9.1.維護(hù)和保養(yǎng) ........................................................................................................................373.9.2.安全操作規(guī)程 ....................................................................................................................37總 結(jié) ..............................................................................................................................................................39致 謝 ............................................................................................................................................................40參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................................................41第 3 頁 共 43 頁1 緒 論1.1 選題的目的和意義1.1.1 選題目的畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們在大學(xué)期間所有課程中的最后一門課程，也是大學(xué)里面最重要最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。它要求我們把在這將近四年的大學(xué)生涯所學(xué)到的東西都融會(huì)到此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，目的是想讓我們在進(jìn)入社會(huì)工作之前來進(jìn)行一次全方位訓(xùn)練和提高，因此，它要求選擇設(shè)計(jì)題目的難易程度和工作量都是比較高的，它不管是對于我們將來要從事的工作還是鞏固我們所學(xué)過的知識都有著非常重要的意義。針對本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，老師安排我們到一些汽修店或4S店進(jìn)行了實(shí)習(xí)。為了能順利成功的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。首先，我們必須把所學(xué)的知識真正的應(yīng)用到實(shí)踐中去，這樣可以鍛煉和提高我們解決實(shí)際情況的能力；其次，這次設(shè)計(jì)的題目是《輪胎拆裝機(jī)的設(shè)計(jì)》 ，這樣可以使我了解到拆胎機(jī)的結(jié)構(gòu)和其他設(shè)計(jì)要求等等；此次設(shè)計(jì)的拆胎機(jī)結(jié)第 4 頁 共 43 頁構(gòu)雖然不是很復(fù)雜，但對從機(jī)器外形我們不能對其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有確切的了解，而面臨的困難還有我之前對輪胎性能了解較少等。因此本次設(shè)計(jì)對我以后工作有很重要的指導(dǎo)意義：培養(yǎng)我們運(yùn)用機(jī)械制造及有關(guān)課程（機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)、○ 1公差與技術(shù)測量等）知識，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識，獨(dú)立地分析和解決問題。②能根據(jù)輪胎的定位進(jìn)行對應(yīng)夾具的設(shè)計(jì)，運(yùn)用學(xué)過的機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械原理的相關(guān)理論知識，學(xué)會(huì)擬定設(shè)計(jì)方案，完成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。③培養(yǎng)我們熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。④進(jìn)一步培養(yǎng)我們識圖、制圖、運(yùn)算和編寫技術(shù)文件等的基本技能。1.1.2 現(xiàn)實(shí)意義汽車是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要交通工具之一 ,隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長 ,汽車的保有量與日俱增 ,汽車維修行業(yè)也有了長足的發(fā)展 ,已形成了集車輛修理、維護(hù)、檢測和配件供應(yīng)等多種功能于一體的車輛技術(shù)狀況保障體系。已成為道路運(yùn)輸行業(yè)的重要組成部分 ,對確保車輛安全行駛、高效低耗的運(yùn)作 ,促進(jìn)道路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展 ,發(fā)揮了有力的保障作用 ,隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入 ,我國汽車維修企業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢。十年來,我國的汽車保有量增長迅速 ,技術(shù)水平和檔次也大大提高 ,原有的維修作業(yè)方式和生產(chǎn)經(jīng)營管理模式 ,越來越不適應(yīng)社會(huì)各方面對汽車維修的要求。加大技術(shù)投入和技術(shù)改造的力度 ,走內(nèi)涵發(fā)展的道路 ,振興汽車維修業(yè) ,已經(jīng)成為汽車維修界有識之士的共識 ,人們越來越體會(huì)到設(shè)備對維修能力的決定性。一些骨干維修企業(yè)千方百計(jì)地籌措資金 ,實(shí)施技術(shù)改造 ,改善作業(yè)體系。購置了汽車舉升機(jī)、電子調(diào)漆機(jī)、輪胎平衡機(jī)、汽車噴烤漆房等先設(shè)備。同時(shí) ,具有現(xiàn)代最新技術(shù)水平的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷儀、電子燃汽噴射系統(tǒng)檢測診斷裝置 ,車身校正測量儀、四輪定位儀、測功機(jī)和測滑儀等檢測設(shè)備也開始廣泛應(yīng)用。從而 ,提高了企業(yè)在市場中的競爭能力 ,增加了行業(yè)發(fā)展后勁。通過技術(shù)改造行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到調(diào)整和優(yōu)化 ,改變了過去整車大修的單一模式 ,開始形成汽車大修、總成維修、汽車維修、汽車小修、汽車專項(xiàng)修理、汽車制造廠特約維修等門類齊全、分工合理的市場結(jié)構(gòu)體系?；緷M足了目前不同類型和不同作業(yè)項(xiàng)目的維修需要 ,汽車維修網(wǎng)點(diǎn)由大、中城市向外延伸 ,輻射各地形成網(wǎng)絡(luò)。國內(nèi)汽車維修業(yè)的發(fā)展在宏觀上得到調(diào)控 ,維修能力不斷提高 ,布局趨向合理。維修企業(yè)分布均衡 ,方位合理、方便。同時(shí)可以保證質(zhì)量 ,維修需求也相對平衡。在市場經(jīng)濟(jì)的競爭與自行調(diào)節(jié)中 ,求得了生存與發(fā)展 ,徹底解決了維修市場不均衡的問題。第 5 頁 共 43 頁即:修汽油車的企業(yè)多 ,修柴油車的企業(yè)少;修貨車的企業(yè)多 ,修客車的企業(yè)少;變通型的修理企業(yè)多 ,特種車的企業(yè)少;修中型的多 ,修小型、重型汽車維修企業(yè)少。由于解決了此類問題 ,引導(dǎo)了一些企業(yè)向?qū)I(yè)方向發(fā)展 ,徹底解決了維修高檔車、輕型車、重型車難的問題?；旧闲纬梢詫I(yè)分工為主 ,布局合理 ,修理結(jié)構(gòu)配套的汽車修理體系。促進(jìn)汽車維修行業(yè)由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌的進(jìn)程 ,建立完善了汽車維修市場 ,使汽車維修行業(yè)成為一個(gè)與國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)分工明確、優(yōu)質(zhì)方便、秩序良好的維修體系 ,并以其良好的運(yùn)行機(jī)制服務(wù)于各行各業(yè)。 本課題探討的是適用于社區(qū)汽車維修服務(wù)的一種新型輪胎拆裝機(jī)。據(jù)有關(guān)資料顯示，高速路事故90％是由輪胎引起的，作為最為重要的汽車易損件之一的輪胎的保養(yǎng)維修顯得猶為重要。在維修輪胎的時(shí)候，一般都要把其拆解。傳統(tǒng)的做法是用撬杠直接把外胎撬開，這種方法既費(fèi)時(shí)費(fèi)力又會(huì)對輪胎造成損傷。這種輪胎拆裝機(jī)是適用四輪汽車維修使用的一種現(xiàn)代氣壓技術(shù)專用產(chǎn)品. 輪胎拆裝機(jī)作為一種自動(dòng)化程度高且安全可靠的新產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)研究 ,有助與改善日益興旺發(fā)達(dá)的汽車維修產(chǎn)業(yè)界勞動(dòng)者的工作條件,降低勞動(dòng)強(qiáng)度和維修成本, 提高汽車維修保養(yǎng)整體服務(wù)質(zhì)量，對于改善汽車維修行業(yè)工作條件具有現(xiàn)實(shí)意義。 本課題設(shè)計(jì)生產(chǎn)的機(jī)器—輪胎拆裝機(jī)兼拆胎、裝胎一體，其主要工作為卡爪和拆裝頭，卡盤的轉(zhuǎn)動(dòng)由電機(jī)直接提供動(dòng)力，卡爪的夾緊、松開等動(dòng)作均由氣壓系統(tǒng)提供動(dòng)力支持。這是又于氣壓系統(tǒng)相對于其他機(jī)械系統(tǒng)來說具有結(jié)構(gòu)簡單，易制造以及容易實(shí)現(xiàn)自鎖等優(yōu)點(diǎn)，并且，可以簡單地把充氣功能附加上去。拆裝機(jī)主要由機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成。如何使機(jī)械的結(jié)構(gòu)合理分配是影響到拆裝機(jī)的性能的主要原因。車輪拆裝機(jī)高效率和不傷胎的特點(diǎn)使其在汽車維修行業(yè)中占有越來越重要的地位，并且逐漸成為每個(gè)維修廠不可或缺的工具。1.1.3 理論意義帶動(dòng)設(shè)計(jì)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，如氣缸，電機(jī)，蝸輪蝸桿，換向閥。使機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)和電氣控制系統(tǒng)技術(shù)往快速、自動(dòng)化、人性化的方面發(fā)展1.2．車輪拆裝機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.2.1．現(xiàn)狀：隨著汽車數(shù)目的大量增加，汽車行業(yè)的發(fā)展給汽車維修保養(yǎng)行業(yè)帶來了新的發(fā)展機(jī)第 6 頁 共 43 頁會(huì)，輪胎拆裝機(jī)需求在不斷擴(kuò)大，但我國的拆裝機(jī)和發(fā)達(dá)國家相比還存在著很大的差距，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品可靠性差，壽命短，性能不夠穩(wěn)定，故障多；自動(dòng)化水平低，有些設(shè)備至今還采用手工操作，操作費(fèi)力；品種不全，更新慢，技術(shù)含量低，附加價(jià)值率低。1.2.2．趨勢：隨著汽車數(shù)量的迅速增加汽車維修技術(shù)的不斷發(fā)展與推廣，拆裝機(jī)的技術(shù)水平也正在迅速地提高。當(dāng)前拆裝機(jī)的發(fā)展水平和趨勢具體表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：(1)系列化。嚴(yán)格遵從意大利輪胎拆裝機(jī)中大系列規(guī)范。工作盤裝夾范圍從10 in～26 in，能夠覆蓋規(guī)定車型的任意扁平比的所有輪胎。(2)模塊化。輔助臂，工作盤，打氣表，鳥頭，快速充氣裝置及其他附件可以實(shí)現(xiàn)多種模塊組合搭配，更換靈活方便，予留有較大的升級空間，滿足不同用戶的不同需求。(3)自動(dòng)化：1)在輪胎拆裝過程中，模擬輪胎在拆裝過程的脫胎和裝胎力學(xué)模型，既保證了不會(huì)造成撕裂輪胎，又避免了拆裝臂在自由狀態(tài)受力反彈造成人身傷害．提高了使用安全性。2)壓胎輪和壓胎塊根據(jù)輪胎大小可在不同位置自動(dòng)鎖緊，操作高效方便且性能可靠。(4)控制系統(tǒng)的發(fā)展目前國內(nèi)外的車輪拆裝機(jī)的控制系統(tǒng)一般都是利用換向開關(guān)和氣壓換向閥來實(shí)現(xiàn)，其發(fā)展趨勢是簡單化、智能化。(5) 氣壓系統(tǒng)的集成化隨著電氣化控制系統(tǒng)集成化的推廣和完善，以及氣壓技術(shù)的進(jìn)步，氣壓系統(tǒng)的集成化也得到了迅速發(fā)展。近十年來相繼發(fā)展了板式集成、塊式集成和插裝集成等多種形式，而其中插裝集成系統(tǒng)將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。(6)氣壓機(jī)的宜人化隨著汽車數(shù)量的迅速增加汽車維修技術(shù)的不斷發(fā)展與推廣，拆裝機(jī)的技術(shù)水平也正在迅速地提高。當(dāng)前拆裝機(jī)的發(fā)展水平和趨勢具體表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：(1)系列化。嚴(yán)格遵從意大利輪胎拆裝機(jī)中大系列規(guī)范。工作盤裝夾范圍從10 in～26 in，能夠覆蓋規(guī)定車型的任意扁平比的所有輪胎。第 7 頁 共 43 頁(2)模塊化。輔助臂，工作盤，打氣表，鳥頭，快速充氣裝置及其他附件可以實(shí)現(xiàn)多種模塊組合搭配，更換靈活方便，予留有較大的升級空間，滿足不同用戶的不同需求。(3)自動(dòng)化：1)在輪胎拆裝過程中，模擬輪胎在拆裝過程的脫胎和裝胎力學(xué)模型，既保證了不會(huì)造成撕裂輪胎，又避免了拆裝臂在自由狀態(tài)受力反彈造成人身傷害．提高了使用安全性。2)壓胎輪和壓胎塊根據(jù)輪胎大小可在不同位置自動(dòng)鎖緊，操作高效方便且性能可靠。(4)控制系統(tǒng)的發(fā)展目前國內(nèi)外的車輪拆裝機(jī)的控制系統(tǒng)一般都是利用換向開關(guān)和氣壓換向閥來實(shí)現(xiàn)，其發(fā)展趨勢是簡單化、智能化。(5) 氣壓系統(tǒng)的集成化隨著電氣化控制系統(tǒng)集成化的推廣和完善，以及氣壓技術(shù)的進(jìn)步，氣壓系統(tǒng)的集成化也得到了迅速發(fā)展。近十年來相繼發(fā)展了板式集成、塊式集成和插裝集成等多種形式，而其中插裝集成系統(tǒng)將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。(6)氣壓機(jī)的宜人化隨著拆裝機(jī)的自動(dòng)化，限制噪聲和振動(dòng)，防止環(huán)境污染消除人身事故、保證拆裝機(jī)安全可靠地進(jìn)行生產(chǎn)就更為重要了。為此，許多國家都制訂了有關(guān)輪胎保養(yǎng)維護(hù)的安全標(biāo)準(zhǔn)與法律。 2 拆胎機(jī)的結(jié)構(gòu)分析及總體方案確定車輪拆裝機(jī)是汽車維修行業(yè)的主要設(shè)備之一，七八十年代在發(fā)達(dá)國家就已經(jīng)有產(chǎn)品出現(xiàn)。我過八十年代中期開始這方面的研制。至今我國已有多家汽修工具廠專門生產(chǎn)，第 8 頁 共 43 頁品種繁多，結(jié)構(gòu)和復(fù)雜程度差別很大。但不論設(shè)計(jì)哪一種車輪拆裝機(jī)，設(shè)計(jì)方法和程序都有共性的一面，即第一，對需拆裝的輪胎進(jìn)行詳細(xì)的分析，了解車輪的形狀、尺寸、材料、重量和拆裝過程對機(jī)器的要求，包括壓力、速度、位移、工作空間、工作效率、自動(dòng)化程度以及國內(nèi)汽修廠普遍使用的空壓機(jī)功率等等?？傊?，通過工藝分析達(dá)到明確本機(jī)拆裝過程，即一個(gè)工作循環(huán)中每一個(gè)動(dòng)作的詳細(xì)要求和必要的調(diào)整范圍。第二，調(diào)查研究。任何設(shè)計(jì)都應(yīng)該盡力達(dá)到滿足用戶單位使用要求；制造工藝性好和具有先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此認(rèn)真調(diào)查研究用戶單位、制造單位的要求和意見。并盡可能搜集和研究國內(nèi)外同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能的有關(guān)資料，在此基礎(chǔ)上初步設(shè)計(jì)出一個(gè)設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過會(huì)審，廣泛征求改進(jìn)意見以后，確定一個(gè)最佳方案，作為施工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。第三，最后完成全部施工設(shè)計(jì)和編制制造驗(yàn)收等全部技術(shù)文件。第四，通過樣機(jī)試制，性能實(shí)驗(yàn)和工藝實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否符合預(yù)期的要求，并對設(shè)計(jì)做必要的修改?？焖佥喬ゲ鹧b機(jī)設(shè)計(jì)過程的主要內(nèi)容是：確定主要技術(shù)規(guī)格，動(dòng)作線圖，氣壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，主機(jī)設(shè)計(jì)，各零部件設(shè)計(jì)和總體布局。全部零件圖，使用說明書和制造驗(yàn)收技術(shù)文件。這些過程是整個(gè)設(shè)計(jì)有機(jī)的組成部分，在進(jìn)行每一個(gè)步驟時(shí)，都不能孤立的考慮，而應(yīng)綜合比較，互相協(xié)調(diào)。2.1 拆胎機(jī)動(dòng)力方案的擬定本課題設(shè)計(jì)的拆裝機(jī)集輪胎拆裝、充氣于一身，拆裝輪胎需要的力并不太大，而它對工作的平穩(wěn)性和抗震性要求相對比較大。所以拆裝機(jī)轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動(dòng)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。另外，為了簡化結(jié)構(gòu)，本次設(shè)計(jì)將松胎、卡爪的松緊兩部分的動(dòng)力設(shè)備統(tǒng)一為氣壓機(jī)。2.2 拆胎機(jī)的結(jié)構(gòu)分析2.2.1 輪胎拆裝機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖第 9 頁 共 43 頁2.2.2 拆裝機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定拆裝機(jī)主要由主機(jī)和控制系統(tǒng)、管路及電氣裝置聯(lián)系起來組成的一個(gè)整體。主機(jī)部第 10 頁 共 43 頁分由機(jī)身、氣壓裝置、電機(jī)等組成?？刂撇糠钟蓜?dòng)力機(jī)構(gòu)、限程裝置、管路及電氣操作部分組成。各部分結(jié)構(gòu)如下：（1）機(jī)身部分機(jī)身由底座、轉(zhuǎn)盤、分離鏟、立柱、六方桿、踏腳控制器、手動(dòng)控制器等組成。底座為主架，轉(zhuǎn)盤卡爪裝在底座正上方，分離鏟位于右側(cè)以便松胎，立柱在正后方，橫臂用以連接立柱和六方桿，腳踏安裝在底座前方，方便操作。（2）夾緊機(jī)構(gòu)部分車輪在拆裝前應(yīng)被夾緊在轉(zhuǎn)盤上，轉(zhuǎn)盤上安裝由夾緊用的卡爪，參照國內(nèi)外的拆胎機(jī)資料，得知拆胎機(jī)的卡爪有三爪及四爪2種，三卡爪結(jié)構(gòu)如圖（a） 。雖然說三卡爪在結(jié)構(gòu)上會(huì)比四卡爪的成本要低，但三卡爪傳遞的扭矩不大，只能夾持尺寸較小的輪輞，適用范圍小。四爪卡盤的夾緊力大，可夾持的輪輞尺寸范圍較三卡爪的大，這樣可使拆胎機(jī)在工作時(shí)更加安全可靠，避免了拆裝輪胎時(shí)卡不緊輪輞而損傷輪輞的或轉(zhuǎn)盤空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。本次設(shè)計(jì)采用四卡爪，其結(jié)構(gòu)如圖(b)（a） (b)（4）動(dòng)力機(jī)構(gòu)部分動(dòng)力機(jī)構(gòu)主要由電動(dòng)機(jī)、大小皮帶輪、蝸輪蝸桿減速器、卡爪夾緊氣缸和分胎鏟氣缸等組成。第 11 頁 共 43 頁皮帶輪 蝸輪蝸桿減速器大氣缸 動(dòng)力機(jī)構(gòu)（5）拆裝頭部分拆裝頭是拆裝機(jī)實(shí)現(xiàn)拆裝輪胎的一個(gè)非常重要部件，拆裝頭設(shè)計(jì)的合理性已經(jīng)選用材料的直接影響到拆裝輪胎的效果和機(jī)器的使用壽命。其形狀是根據(jù)拆裝輪胎外胎和輪轂的力學(xué)要求設(shè)計(jì)的。第 12 頁 共 43 頁拆裝頭2.2.3 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的要求為了使設(shè)計(jì)出來后的輪胎拆裝機(jī)結(jié)構(gòu)能更合理，更能滿足汽車維修人員對拆裝輪胎時(shí)的一些要求，我查閱了一些關(guān)于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的書籍和雜志，同時(shí)也到汽車維修店去詢問和上網(wǎng)去查找有關(guān)這方面的資料，最后得出回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一些基本要求。參數(shù)要求：滿足人體工程學(xué)的要求，即在維修人員在維修過程應(yīng)保證工人操作比較舒適；○ 1要求方便、快速、合理；○ 2④能滿足不同類型輪胎的在拆裝時(shí)的使用要求；⑤回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度在6r/min~8rmin，防止轉(zhuǎn)動(dòng)速度過快，以免卡爪夾緊不夠 造成輪輞滑動(dòng)而傷到輪輞，但也不能太低而影響工作效率。2.3 輪胎拆裝機(jī)主要技術(shù)規(guī)格的確定確定輪胎拆裝機(jī)主要技術(shù)規(guī)格是設(shè)計(jì)工作中最重要的步驟之一。因?yàn)樗苯雨P(guān)系到所設(shè)計(jì)的機(jī)器是否滿足輪胎拆裝的質(zhì)量和拆裝效率要求。同時(shí)它也是設(shè)計(jì)各零部件的依據(jù)，它對零部件的尺寸、要求加工設(shè)備的能力和整機(jī)成本有極大的影響。因此，必須仔細(xì)分析機(jī)器所拆裝輪胎的工藝動(dòng)作程序；仔細(xì)分析所使用拆裝頭和分離鏟尺寸和安裝要求；仔細(xì)分析各動(dòng)作要求的壓力、速度、相對位置關(guān)系，工作行程和行程停止點(diǎn)的位置精度要求。在確定主要技術(shù)規(guī)格時(shí)，我們還應(yīng)深入調(diào)查研究同類型設(shè)備的結(jié)構(gòu)，主要技術(shù)規(guī)格、操作性能等相關(guān)資料，并應(yīng)充分重視用戶單位的要求和改進(jìn)意見2.3.1主要技術(shù)規(guī)格的內(nèi)容主要技術(shù)規(guī)格是表示機(jī)器工作性能的指標(biāo)。通常包括以下部分：第一，主要規(guī)格又稱主要參數(shù)，它是表示輪胎拆裝機(jī)主要特性的參數(shù)。 第二，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)個(gè)動(dòng)作的力。第三，工作空間，包括各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的最大距離和最小距離，工作臺(tái)尺寸等。第四，各拆裝動(dòng)作的速度。第五，機(jī)器外形尺寸，總功率第 13 頁 共 43 頁和總重量。2.3.2主要技術(shù)規(guī)格的確定確定主要技術(shù)規(guī)格時(shí),基本的方法是工藝分析和統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法。通過對輪胎拆裝過程的分析和必要的工藝試驗(yàn),可以確定整個(gè)拆裝過程動(dòng)作和關(guān)系和各動(dòng)作要求的壓力,速度和工作空間等。同時(shí)，可以依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)計(jì)算公式?jīng)Q定有關(guān)參數(shù).在設(shè)計(jì)專用產(chǎn)品時(shí),往往對拆裝輪胎只有工藝設(shè)想,缺乏實(shí)際試驗(yàn)或者因試驗(yàn)條件限制而不能較為準(zhǔn)確地提供參數(shù)要求;就是在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)系列時(shí),也常常遇到很多困難,例如機(jī)器不能設(shè)計(jì)的過于龐大、復(fù)雜致使機(jī)器成本增加等。因此，我們必須較為準(zhǔn)確地確定所設(shè)計(jì)產(chǎn)品拆裝輪胎的尺寸范圍，典型輪胎的直徑和寬度以確定有關(guān)參數(shù)。在確定參數(shù)時(shí)，應(yīng)盡可能的收集國內(nèi)外同類型產(chǎn)品的有關(guān)資料，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析的方法，得出各參數(shù)的范圍和它們之間的關(guān)系，以幫助正確制定所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格。根據(jù)輪胎尺寸、形狀、材料所需拆裝力等，初步選定本次設(shè)計(jì)的拆裝機(jī)工作臺(tái)為540mm,夾緊汽缸夾緊力3000N, 分離鏟拉力為14000N。經(jīng)過在各汽車維修廠調(diào)查分析，初步確定其主要技術(shù)規(guī)格如下：工作臺(tái)夾緊汽缸夾緊力： 2800N工作壓力： 1MP分離鏟拉力： 14000N工作臺(tái)最小扭矩： 800N.m工作臺(tái)直徑： 540mm工作臺(tái)轉(zhuǎn)速： 6r/min~8rmin卡爪活動(dòng)范圍： 250mm—— 700mm?分離鏟最大張開尺寸： 450mm工作臺(tái)夾緊氣缸速度： 伸出： 30mm/min 收縮： 30mm/min分離鏟速度： 頂出： 30mm/min收回： 40mm/min拆裝頭離工作臺(tái)距離第 14 頁 共 43 頁最高： 500mm最底： 50mm四方立柱活動(dòng)范圍：工作臺(tái)中心——正右側(cè)工作臺(tái)距地面高度： 700mm控制手柄距地面高度： 650mm電機(jī)總功率： 1.1 KW機(jī)器總質(zhì)量： 220kg參考外觀圖如下：第 15 頁 共 43 頁拆裝機(jī)外觀圖由圖可看出，拆裝機(jī)由四大部分組成：機(jī)箱、工作臺(tái)、立柱拆裝頭組件以及分離鏟組件。動(dòng)力系統(tǒng)幾控制系統(tǒng)皆安排于機(jī)箱之內(nèi)，控制操作部分為機(jī)箱正下方的三個(gè)踏腳。機(jī)器集松胎、拆胎、裝胎于一體。松胎功能由機(jī)器右側(cè)的分離鏟實(shí)現(xiàn)：將輪胎滾放到右側(cè)壓胎板→調(diào)整分離鏟位置→踩下最右側(cè)踏板使分離鏟向左夾緊實(shí)現(xiàn)松胎。拆胎過程：將輪胎放在工作臺(tái)上面→踩下中間踏板→卡爪張開卡緊輪轂→將六方桿壓下并扳下緊鎖手柄→將拆裝頭放進(jìn)輪胎與輪轂間→踩下左側(cè)踏板→工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)→輪胎與輪轂分離。第 16 頁 共 43 頁裝胎過程與裝胎過程操作類似，不同點(diǎn)僅為將拆裝頭放在外胎之上壓緊，工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將外胎壓進(jìn)輪轂。根據(jù)所拆裝輪胎外胎直徑和寬度可設(shè)計(jì)出工作臺(tái)的直徑以及分離鏟的最大活動(dòng)范圍，根據(jù)輪胎輪轂的尺寸范圍可確定卡爪的張合活動(dòng)范圍，這樣就可以進(jìn)一步確定拆裝頭立柱高度、六方壓桿的最高和最底位置。而根據(jù)輪胎材料、重量、輪轂和外胎的黏合力，則可得出工作臺(tái)最小扭矩，拆裝輪胎時(shí)工作臺(tái)氣缸所需的夾緊力、松胎時(shí)大氣缸所需的壓力、速度和行程等。經(jīng)調(diào)查，市場上的拆臺(tái)機(jī)存在一些問題，根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)參考資料，本設(shè)計(jì)將機(jī)器做了如下改進(jìn)：(1)針對皮帶經(jīng)常容易松動(dòng)的缺點(diǎn)，將V帶定期張緊裝置帶到設(shè)計(jì)中來，(2)工作臺(tái)和蝸輪軸的連接部分,大部分拆胎機(jī)的工作臺(tái)與蝸輪軸是直接用平鍵連接，本設(shè)計(jì)將在工作臺(tái)下焊接一個(gè)軸套以加強(qiáng)連接部分強(qiáng)度2.4.動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2.4.1 選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型根據(jù)拆裝機(jī)工作要求，可以知道，拆裝機(jī)最后一級的轉(zhuǎn)速為6r/min~8r/min。要在保證扭矩要求的情況下達(dá)到底轉(zhuǎn)速，方案有三種：第一種，采用氣動(dòng)馬達(dá)或者液壓馬達(dá)的一級傳動(dòng)，根據(jù)調(diào)節(jié)氣流或液流來實(shí)現(xiàn)大扭矩低轉(zhuǎn)速。第二種，采用普通電機(jī)。第三種，采用特殊電機(jī)。經(jīng)比較，第二種是最經(jīng)濟(jì)簡易的方案。目前一般電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1400r/min，從電機(jī)到工作臺(tái)的總轉(zhuǎn)速比i高達(dá)200，而要達(dá)到如此高的轉(zhuǎn)速比，常見的形式有二：一為行星輪減速器，二為蝸輪蝸桿減速器。但行星輪減速器制造和裝配都比較困難，成本極高。綜合各種考慮，最終確定選擇皮帶加蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。2.4.2 電機(jī)的選擇1.電機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)型式選擇工業(yè)上一般用三相交流電源，無特殊要求一般應(yīng)選擇三相交流異步電動(dòng)機(jī)。最常用的電動(dòng)機(jī)是Y系列籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)。其效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便、價(jià)格低廉，適用于不易燃燒，無腐蝕性氣體和無特殊要求的場合。由于啟動(dòng)性能好，也適合用于某些要求較高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的機(jī)械需要 經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的機(jī)械要求電第 17 頁 共 43 頁動(dòng)機(jī)有效小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較強(qiáng)的過載能力，應(yīng)選用起重及冶金用的YZ系列或YZR系列異步電動(dòng)機(jī)。電動(dòng)機(jī)的機(jī)構(gòu)形式，按安裝的位置不同，有臥式和立式兩種；按防護(hù)方式不同有開啟式，防護(hù)式。根據(jù)設(shè)計(jì)的具體要求確定電動(dòng)機(jī)的類型為三相異步， 由于本拆裝機(jī)需要經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)，并要求有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較強(qiáng)的過載能力。選擇Y系列異步電機(jī)。參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第40篇《電力傳動(dòng)》 （P40-118）確定電機(jī)結(jié)構(gòu)型式為臥式，安裝型式為B3型。2.電機(jī)容量的選擇１）工作所需功率PW據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P7工作主軸所需功率：KWTnpw950?主機(jī)所需功率 Pd： ?wdP式中 η 為電機(jī)至工作主軸的總效率η=η1η2η3。 。 。 。 。 。 。 。 。ηn本拆裝機(jī)有兩級減速機(jī)構(gòu)，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P7表2-4取值如下皮帶輪η1=0.95蝸輪蝸桿η2=0.75滾動(dòng)軸承η3=0.99代入數(shù)據(jù)T=1200Nm ，nw＝7r/min，得Pd＝0.98KW確定電機(jī)功率為1.1kw3.選擇電機(jī)轉(zhuǎn)速據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 '''12()dnwi??A式中： ——電機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍'dn——各級傳動(dòng)的傳動(dòng)范圍''21i?取 =2； =80； 又主軸轉(zhuǎn)速 =7r\min得 =1225r\mini w'd4.確定電機(jī)型號由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第 40 篇《電力傳動(dòng)》 （P40-132）確定電機(jī)型號為 Y-90s 安裝形式為 B3 型第 18 頁 共 43 頁2.4.3.計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級傳動(dòng)比1．傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比 i=nm/nw=1440/7=200 2．分配各級傳動(dòng)比取v帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比 =2，則單級蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)比為1ii2=i/i1=80所得 值符合一般蝸輪蝸桿傳動(dòng)比的允許范圍。2i3．計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)1）各軸轉(zhuǎn)速電機(jī)軸為o軸，減速器高速軸為I軸，低速軸為II軸，各軸轉(zhuǎn)速為= =1440r\min0nm720r\min1Ii?720/80=7r\min2I2）各軸輸入功率按電機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率，即01.edPKW?0.951.04I KW???23478I3）各軸轉(zhuǎn)矩001.95340PTNmn???A11.5917.8620.5093.IPTNmn???A第 19 頁 共 43 頁2.4.4 V 帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算1.確定計(jì)算功率Pca由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-6查得工作情況系數(shù)KA=1.1，故1.1.2caAPKWK???2.選取V帶帶型根據(jù)Pca、n1由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8-9確定選用A型。3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-3和表8-7取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 175dm?根據(jù)式（8-15） ，從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑 。2ddd2=id1=2*75=150mm根據(jù)表8-7取 =150mm2d按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度175140/5.6/3/606dnvmssm?????帶的速度合適。4.確定v帶的基準(zhǔn)長度和傳動(dòng)中心距根據(jù) ，初步確定中心距 =160mm12120.7()()dd??0a根據(jù)式（8-20）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長度=675mm' 21010()()4ddLa?????由表8-2選帶的基準(zhǔn)長度 =710mm由表（8-21）計(jì)算實(shí)際中心距a177.5mm5.驗(yàn)算主動(dòng)輪上的包角 1?由式（8-6）得第 20 頁 共 43 頁'1057.19202dL??????????主動(dòng)輪上的包角合適。6.計(jì)算V帶的根數(shù)由式（8-22）知 0()caLPzK??A由 = =1440r\min， ， =2，查表8-5c和表8-5d得0nm175dm1i=250kW0ΔP0=990kW查表8-8得 =0.89，查表8-2得 =0.96，則aKLK1.21.98(509)80.6z????取z=2根。7.計(jì)算預(yù)緊力 ，由式（8-23）知0F2.(1)cazPqvvK?查表8-4得q=0.07kg/m，故=64N08.計(jì)算作用在軸上的壓軸力105N102sinpFz??9.帶輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)1)V帶輪的結(jié)構(gòu)形式的選定：根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》P156，因?yàn)?=75mm45HRC，從表 ?。保?７中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力 ＝268MPa。??'H應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 7256060183.4107hNjnL????壽命系數(shù) ＝1.21 則783.4HK［ ］＝ . ＝１.２１ ２６８MPa＝428.556N/mm^2?N??' ?6）計(jì)算中心距100mm23160.719849am????????取中心距 a=118mm，因?yàn)?i=80，故從表 11-2 中取模數(shù) m=2.5mm，蝸桿分度圓直徑d1=45mm。這時(shí)， d1/a=0.4。從圖 11-18 中查得接觸系數(shù) =2.68，因?yàn)?，因此'Z?'Z??以上計(jì)算結(jié)果可用。4.蝸桿與蝸輪主要參數(shù)與幾何尺寸1）蝸桿桿頭數(shù) z1=1，蝸桿分度圓齒厚 s2=3.927mm，蝸桿螺紋長 b1≥38mm 蝸桿分度圓直徑d1=45mm，蝸桿齒頂圓直徑 da1=50mm，蝸桿齒根圓直徑 df1=39mm，蝸輪分度圓直徑d2=175mm，蝸桿導(dǎo)程角 γ=3.18°。蝸桿軸向齒厚 sx1：3.927mm，蝸桿法向齒厚sn1：3.921mm。2）蝸輪蝸輪齒數(shù) z2=70；蝸輪變位系數(shù) x2=0驗(yàn)算傳動(dòng)比 70，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為 0，允許。21zi?蝸輪分度圓直徑 =2.5 70= 175mm2dmz??蝸輪喉圓直徑 da2= =180mm2ah?蝸輪齒跟圓直徑 =169mm2ff?第 23 頁 共 43 頁蝸輪齒頂圓弧半徑 Ra2= =20mm21ad?蝸輪頂圓直徑 de2=185mm5.校核齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度 ??21.53FFaFKTYdm?????當(dāng)量齒數(shù) 70.26??23370cos.8vz???根據(jù) x2=0， =70.26，從圖 11-19 中可查出齒形系數(shù) =2.32vz 2FaY螺旋角系數(shù) 0.974140Y?????許用彎曲應(yīng)力 ??'FFNK?A從表 11-8 中查得 ZCuSn10P1 制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力 =56MPa。??'F?壽命系數(shù) =0.67697103.84FN??=56 0.67=37.52MPa???MPa=138.165MPa21.5.09747F?彎曲強(qiáng)度可以滿足6.精度等級公差和表面粗糙度的確定考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從 GB/T10089-1988圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇 8 級精度，側(cè)隙種類為 f，標(biāo)注為 8f GB/T10089-1988。然后由《互換性與技術(shù)測量》查得相關(guān)公差。 （詳見圖 CZ-05-01 和 CZ-05-02）7.蝸桿傳動(dòng)的熱平衡核算蝸桿傳動(dòng)由于效率底，所以工作時(shí)候發(fā)熱量大。在閉式傳動(dòng)中，如果產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散逸，將因?yàn)橛蜏夭粩嗌叨節(jié)櫥拖♂?，從而增大摩擦損失，甚至發(fā)生膠合。所以，必須根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量 等于同時(shí)間內(nèi)的散熱量 的條件進(jìn)行熱1?2?平衡計(jì)算，以保證油溫穩(wěn)定地處于規(guī)定的范圍內(nèi)。由于摩擦損耗的功率 ,則產(chǎn)生的熱流量（單位為 1W=1J/s）為(1)fp???10()p???式中 P 為蝸桿傳遞功率，這里 P=1.1KW第 24 頁 共 43 頁按蝸桿頭數(shù)為 1，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P260 取 =0.7，則?=1000 1.1 （1-0.7）=3.3 J/s1???510由于轉(zhuǎn)速底，溫度不高，本設(shè)計(jì)采用自然冷卻方式，從箱體外壁將熱量散發(fā)到周圍空氣中。其熱量20()daSt???式中： ——箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，取 =12d?dS——內(nèi)表面能被潤滑油所飛濺到，而外表面又可為周圍空氣所冷卻的箱體表面面積。由箱體結(jié)構(gòu)，S ０.２?2m——油的工作溫度，一般限制在６０～７０0t C?——周圍空氣的溫度，由于機(jī)器在常下工作，取 ＝ ； a at20?按熱平衡條件 ＝ ，可以求得在既定工作條件下的油溫 為1?2＝ ＋ ＝２０.１５0ta01()daPt??C?保證正常工作溫度所需要的散熱面積 S 為＝０.１５0()dat???2m顯然，箱體表面散熱面積可以達(dá)到散熱要求。8.軸承的選擇蝸桿軸承的選擇初始條件：軸承所承受載荷為 =1500N， =1000N，d=30mm，轉(zhuǎn)速 n=560r/min1rFa要求工作 8000 小時(shí)，工作情況平穩(wěn)。軸承類型的選擇 按照裝置的結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì)蝸桿采用一對角接觸球軸承，正裝。代號7210AC（GB/T292-1994， ）由滾動(dòng)軸承樣本可查得 7210AC 型軸承面對面安裝，當(dāng)量載荷的計(jì)算：因?yàn)?/ =1.5>0.68 ，且工作平穩(wěn)，取 =1，按公式（13-8a）aF1r pf=2415N2(0.671.4)praPfF??求該對軸承應(yīng)具有的基本額定動(dòng)載荷按照式子（13-6） 第 25 頁 共 43 頁=2415 =15585.7N'2601hnLCP??360581?按照滾動(dòng)軸承樣本，一下個(gè)型號軸承面對面成對安裝在一個(gè)指點(diǎn)時(shí)候的基本額定動(dòng)載荷 C 為：軸承代號 7210AC 7210AC基本額定動(dòng)載荷/N 24600 25000故選擇一對 7006AC 的軸承安裝在蝸桿兩側(cè)上合適。2.4.6 軸承的校核蝸輪軸上采用角接觸球軸承，型號為 7210C?；绢~定動(dòng)載荷 C=44800N，接觸角=15 ,徑向載荷系數(shù) X=0.44，軸向載荷系數(shù) Y=1，要求壽命 =20000h。?? 'hL當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算公式為P= (3-3-15)()prfFY??P-當(dāng)量動(dòng)載荷，單位為 N。-負(fù)載系數(shù)pfX-徑向載荷系數(shù)Y-軸向載荷系數(shù)-徑向力，單位為 N。rF-軸向力，單位為 N。?P=0.95（0.44×393+1×1018）=1131.374N其中 =2.16/2=1080N， = tan20 =393NF?rF???計(jì)算壽命公式為 (3-3-16)610()thfCLnP??-壽命，單位為 h。hLn-轉(zhuǎn)速，單位為 r/min。-溫度系數(shù)tfC-基本額定動(dòng)載荷，單位為 N。P-當(dāng)量動(dòng)載荷，單位為 N。第 26 頁 共 43 頁-壽命系數(shù)。?= =1.1 h> =20000hhL36)74.18095(0?81?'hL故蝸輪軸軸上的角接觸球軸承 7210C 壽命校核通過。2.4.7 主軸的強(qiáng)度校核初始條件，由蝸輪的計(jì)算可知道，工作臺(tái)輸出的扭矩為 984844N.mm。軸的彎距由工作臺(tái)和拆裝的輪胎的重量造成，由于工作臺(tái)和輪胎的重量大約 50Kg，彎距較小，可以忽略。此處按照軸的扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行校核。本主軸為階梯軸。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P368 公式 15-16415.730zipTlLGI?????式中：T ——軸所受的扭矩，單位 N.mmG ——周到材料的剪切彈性模量，單位 MPa，對于鋼材，G＝ Mpa48.10?——軸截面的極慣性矩，單位 ，對于圓軸，pI 4m432pdI??L ——階梯軸受扭矩的作用的長度，單位為 mm、 、 ——分別代表階梯軸第 i 段上所受的扭矩、長度和極慣性矩；iTilpiIZ ——階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)。其中 ?。?07.634632pI???4m階梯軸受扭矩作用的長度即為蝸輪在蝸輪軸上的作用中點(diǎn)到工作臺(tái)在蝸輪軸上的作用中點(diǎn)的距離，按照主軸結(jié)構(gòu)尺寸 L＝260mm。代入數(shù)據(jù)，算得 ＝0.33 ?軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件為 ???由于軸傳動(dòng)精度要求不高，取 ＝１第 27 頁 共 43 頁顯然，軸的扭轉(zhuǎn)剛度符合要求，主軸的結(jié)構(gòu)合理。主軸零件見 CZ-05-01。2.4.8 大氣缸的設(shè)計(jì)由于拆裝機(jī)松胎過程需要的拉力高達(dá) 14000N，并且行程短（按照輪胎最大寬度400mm 確定分離鏟的最大張開距離 450mm。為留有一定余量。大氣缸的行程為600mm）要達(dá)到如此大的拉力，并且行程極短，前沒有廠家專門生產(chǎn)。所以所要的氣缸屬于特殊氣缸。（１）氣缸活塞桿的確定，按照機(jī)器結(jié)構(gòu)，并參照表 13-4《活塞桿直徑系列》選用氣缸活塞桿直徑 20mm（２）氣缸內(nèi)徑的計(jì)算由《液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》P321 公式（13-4）24FDdp????式中 F＝14000N； 工作壓力 P＝1MPa；由表１３ -２查得 ＝0.5；?d＝20mm。代入上式得 D=189mm。按照《液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》P321 表 13-2 缸筒內(nèi)徑系列圓整為 D＝180mm氣缸壁厚 的設(shè)計(jì)?本次設(shè)計(jì)的大氣缸選用鑄鐵HT150，根據(jù)表13-5確定氣缸壁厚為 14mm。氣缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)由于大氣缸行程短，速度慢，所以無須緩沖。前后端蓋只用簡單的端蓋閉合，所有密封圈均采用O型密封圈，標(biāo)準(zhǔn)GB/T345.2-1988為了防止安裝在機(jī)器箱體上造成應(yīng)力過大，要將氣缸與分離鏟力臂左側(cè)的加強(qiáng)板連接，并且在大氣缸工作時(shí)候會(huì)有一定的繞軸擺動(dòng)，所以大氣缸的安裝形式為前端軸梢式。即在前端蓋設(shè)計(jì)兩個(gè)軸耳通過螺栓組和箱體的加強(qiáng)板連接。2.4.9 平鍵連接（動(dòng)連接）校核這里所校核的鍵為蝸輪軸與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)所連接的平鍵 ，工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)由平鍵帶動(dòng)。第 28 頁 共 43 頁已