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摘 要
隨著我國汽車制造業(yè)的發(fā)展，許多舊時代的生產(chǎn)方式無法滿足日益增長的市場需求，在這種社會背景下，為了提高汽車的生產(chǎn)速度以及汽車裝配的速度，需要設(shè)計制造一臺能夠生產(chǎn)周期短的大批量的自動機床來完成汽車制動盤軸承的壓裝。
在舊時代的生產(chǎn)模式下，制動盤的軸承安裝需要工人通過敲擊來壓入制動盤中，這種生產(chǎn)方式不但浪費了大量的人力和物力，而且還無法滿足大批量市場需求，更重要的是這種生產(chǎn)方式很容易損傷軸承和制動盤，導(dǎo)致工件報廢。在這種情況下，設(shè)計一臺能夠節(jié)省人力物力的大批量生產(chǎn)的軸承壓裝機非常必要。
本文設(shè)計針對中國汽車零件制造業(yè)行情分析，以多工位制動盤軸承壓裝機為研究對象，確定了壓裝機的工作臺主傳動的總體方案，工作臺的傳動系統(tǒng)，減速機構(gòu)的選擇和設(shè)計。設(shè)計并確定了工作臺的尺寸和材料，電動機的型號和轉(zhuǎn)速，箱體的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計和尺寸；設(shè)計確定了減速機構(gòu)和間歇機構(gòu)的結(jié)構(gòu)尺寸，并對需要的零件進行了設(shè)計、選擇和檢校。本次設(shè)計的制動盤軸承壓裝機擁有生產(chǎn)量大、需要人力少、安全可靠、操作方便和維護簡單等優(yōu)點，因此具有一定的實際意義。
關(guān)鍵字：軸承壓裝機；減速機構(gòu)；間歇機構(gòu)
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Abstract
With the development of China's automobile manufacturing industry, many old-time mode of production can not meet the growing market demand, in this social context, in order to increase production speed and car speed automobile assembly, you need a machine that can design and manufacture fast-paced automatic machine to complete the bulk of car brake discs bearing press-fit.
In the old days of production patterns, bearing installation requires workers to tap the brake discs by pressing the brake disk, this mode of production is not only wasting a lot of manpower and resources, but also can not meet the market demand for high-volume, more importantly, this mode of production can easily damage the bearings and brake discs, resulting in scrapped parts. In this case, design a machine that can save manpower and resources of the mass-produced bearing pressing machine is necessary.
This design for the Chinese auto parts manufacturing industry market analysis, molt i -position brake discs Bearings Press for the study to determine the selection and design of the overall program of bench pressing machine main drive, drive table, reduction mechanism . Design and determine the size and material of the table, the type and speed of the motor, the overall box structure design and size; designed to determine the structure size reduction mechanism and intermittent bodies, and parts were required design, selection and inspection school. Brake discs Bearings Press this design has a production capacity, requires less manpower, safe, reliable, easy operation and simple maintenance, etc., it has some practical significance.
Keyword:bearing press;retarder;intermittent motion mechanism
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目 錄
摘 要 1
Abstract 2
目 錄 3
引 言 1
1、軸承壓裝機的簡介 2
2、制動盤軸承壓裝機初步設(shè)計 3
2.1設(shè)計要求 3
2.2初定方案 3
3、制動盤軸承壓裝機工作臺以及傳動系統(tǒng)設(shè)計 4
3.1工作臺的設(shè)計 4
3.1.1工作臺尺寸造型設(shè)計 4
3.1.2工作臺的間歇時間及轉(zhuǎn)速的確定 5
3.2工作臺主傳動系統(tǒng)的設(shè)計 5
3.2.1電動機的選擇 5
3.2.2電動機以及軸的相關(guān)計算 6
3.2.3減速器設(shè)計 8
3.2.3間歇運動機構(gòu)的選擇 11
3.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計 14
結(jié) 論 17
參考文獻 18
后 記 19
引 言
隨著我國汽車制造業(yè)的興起與進步，一些過去使用的已經(jīng)落后了的生產(chǎn)方式無法滿足現(xiàn)在日益增長的市場需求，在一些汽車上用的零件制作時間過長拖延了汽車制造行業(yè)的生產(chǎn)進度以及效率。隨著社會的發(fā)展，購買一輛汽車對一個家庭并不是難事，但是在老舊效率低下的生產(chǎn)方式下，汽車商場只會供不應(yīng)求。特別是老的機器只能解決壓裝軸承最基本的要求，而且勞動強度大，人工測量壓力計量出現(xiàn)的誤差大，這些缺點很突出。所以特別是在這樣的情況和條件下研究出新的生產(chǎn)模式和方法用來符合并滿足我們所需的要求是一件迫在眉睫的事。
在一些發(fā)達國家中的汽車制造行業(yè)下，零件的生產(chǎn)大部分都是在全自動的生產(chǎn)線下完成，這樣可滿足大數(shù)量的需求，不僅如此，這樣的方式也可以很好的解決市場的需求，又因為是全自動生產(chǎn)線也節(jié)省了很多人力。像這樣的生產(chǎn)方式有許多的優(yōu)點也解決了現(xiàn)有的許多問題，所以這是最起碼是當(dāng)下最好的方法，但這也不是沒有缺點，它需要大量的資源所以不適合于一些中小型的廠商，所以這就需要我們根據(jù)我們的實際情況來設(shè)計出我們真正需要的方式。
在汽車上一個非常重要的零件就是制動盤，而制動盤中需要安裝軸承，在過去制動盤的軸承安裝都是由工人手工的將軸承放在制動盤上，然后用木錘進行敲打工作，但是這種生產(chǎn)方式不但耗時長，而且對工人們的體力消耗也是很多，工人們無法長時間的工作，損害工人身體健康。因此，在制動盤的軸承安裝十分需要設(shè)計一臺能夠滿足我們的所需的機器。
雖然國內(nèi)的一些都擁有軸承壓裝機而且基本都能滿足我們預(yù)期所要的一些需求，可是由于現(xiàn)在市場的需求量越來越大，需要縮短生產(chǎn)周期來滿足要求，市面上已有的壓裝機多為單工位工作，無法滿足大批量的生產(chǎn)需求，因此需要設(shè)計出一臺多工位的軸承壓裝機來進行制動盤的軸承壓裝操作。
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1、軸承壓裝機的簡介
現(xiàn)在市面上的大部分呢軸承打樁機的使用場景是在工人們無法操作或者是不方便去操作的時候。
早年工人進行軸承芽莊都是人工手動操作，將軸承放在工件上面再用木錘一下下敲進到工件當(dāng)中。但是這樣對工人的體力消耗實在太嚴重，效率十分低下，而且敲打掉落下來的碎屑容易掉入工件當(dāng)中去，影響使用。隨著科學(xué)技術(shù)的進步以及改革開放的發(fā)展，新的生產(chǎn)方式不斷更新，一體化、生產(chǎn)線式的新興生產(chǎn)模式也在被越來越多的工廠和企業(yè)引用，相比較之下傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式顯然已經(jīng)跟不上時代。所以傳統(tǒng)的壓裝方式勢必要被淘汰，這有就有了軸承壓裝機的產(chǎn)生?，F(xiàn)大部分軸承芽裝機一般使用的方法分為一下幾類：氣壓、液壓或者機械傳動進行壓裝。由于軸承和工件之間一般都是過盈配合，所以想要能夠把軸呈壓入制動盤內(nèi)需要很大的動力，因此在用氣壓壓裝的壓裝機機床會有氣壓崗、增壓缸、工作臺、工作臺傳動系統(tǒng)以及夾具等主要零件。而純機械型的軸承芽莊機在機械結(jié)構(gòu)上有些缺陷，所以在同樣能夠承受壓裝的巨大壓力下，它的機床體積會更大也更難操作，所以不常用。這次用的是壓力足夠的液壓來進行壓裝操作，他不需要增壓缸，因為液壓的壓力足夠也達到壓裝的要求。
軸承壓裝機工作時在對軸承進行壓裝操作時需要將工件放在工作臺上完成定位并用夾具對其進行裝夾固定然后將軸承放在需要打入的孔上，打開液壓開關(guān)，再進行壓裝，將軸承壓裝進工件當(dāng)中。一般都選用液壓缸作為壓裝操作的動力，氣壓能夠提供的力并不能完成一次壓裝所需要的壓力，而液壓就能夠滿足我的壓力需求。同時，壓裝機也要操作簡便生產(chǎn)效率高來完成工廠或企業(yè)中的成產(chǎn)任務(wù)?，F(xiàn)在世面上常見的幾種類型的軸承壓裝機基本上都是采用液壓的方式進行壓裝，因為這樣的壓力才夠?qū)⑤S承壓入到我們的工件當(dāng)中，但是這其中的壓裝機并沒有非常適合我們這次設(shè)計要求的壓裝機，所以我們需要根據(jù)我們的實際需求自己去設(shè)計我們想要的壓裝機去滿足我們的的需要。我們要從多方面去考慮，比如工件的定位，工件的夾緊，軸承的壓裝，工作效率以及生產(chǎn)成本等等。這就需要我去運用我所學(xué)到的機械設(shè)計的知識去完成這次的任務(wù)。去設(shè)計出符合我們需求的軸承壓裝機。
和早年的人工進行壓裝相比現(xiàn)有的軸承壓裝機有著效率高，操作簡易又不需要工人進行過多的體力操作的諸多優(yōu)勢，也成為現(xiàn)在市面上許多工廠的選擇。
2、 制動盤軸承壓裝機初步設(shè)計
2.1設(shè)計要求
工件的基本信息：工件為汽車制動盤，它的形狀是圓形，材料為灰鑄鐵HT250，直徑265mm,高度為200mm。
工作臺的要求：設(shè)計壓裝機工作臺，要求為四工位工作臺。因為工人操作時間有限，所以要有能夠快速確定位置并裝夾好固定在工作臺上，因為壓裝時的壓裝力很大要能承受巨大的壓力（壓力為770kg）等要求。
傳動系統(tǒng)的要求：工作臺在工作時轉(zhuǎn)動在間歇運動后要要有停止時間來給工人操作工件，所以需要設(shè)計一個間歇機構(gòu)來滿足這樣的要求。
工件如圖2-1。
圖2-1
2.2初定方案
根據(jù)設(shè)計要求，為了提高生產(chǎn)效率工作臺設(shè)計為四工位工作臺，工作臺轉(zhuǎn)動將工件送到壓裝裝置下進行加工。因為實際工作時，一般只有一位工人所以就要求工作臺要能夠?qū)ぜM行快速精準的定位且夾緊。又因為間歇停止的時間有限，這些操作都系要快速且準確。
3、制動盤軸承壓裝機工作臺以及傳動系統(tǒng)設(shè)計
3.1工作臺的設(shè)計
為了滿足我們設(shè)計要求，我們要考慮許多方面的問題。首先時在工作臺上對工件的定位，我們可以利用制動盤下的開孔來完成定位。再就是工件的夾緊裝置以及夾具，因為我們的工作臺是自己設(shè)計的所以對應(yīng)的夾緊系統(tǒng)也需要我們自己去根據(jù)我們的整體的設(shè)計去自己想辦法。以及為了提高效率如何讓工作臺能更高效的完成工作。
3.1.1工作臺尺寸造型設(shè)計
根據(jù)設(shè)計要求，工作臺為四工位，要能夠?qū)ぜ焖偾揖珳实亩ㄎ弧⒀b夾。由于制動盤為圓形，直徑是265mm，又因為工作臺要進行轉(zhuǎn)動所以初步設(shè)計工作臺為直徑1230mm的圓臺。
因為工作臺 要對制動盤進行定位。要求要快速且準確而制動盤下有圓形孔，所以在工作臺上設(shè)計兩個定位孔用于對制動盤進行定位。
已知制動盤直徑為265mm，兩孔之間距離為185mm，孔徑為16mm，所以設(shè)計出定位孔如下圖3-1。
圖3-1
初步設(shè)計的工作臺如下圖3-2。
圖3-2
3.1.2工作臺的間歇時間及轉(zhuǎn)速的確定
因為實際工作時一般只有一個工人工作，所以要留有足夠的時間給工人放入未加工的工件以及取下加工好了的工件，但又要確保效率，所以一般設(shè)定的時間是20s~30s。
在工人完成操作后工作臺進行轉(zhuǎn)動將未加工的工件送到加工工位，這是的工作臺的轉(zhuǎn)速先初步定為20轉(zhuǎn)/min。
3.2工作臺主傳動系統(tǒng)的設(shè)計
3.2.1電動機的選擇
選取電動機時考慮到現(xiàn)實當(dāng)中的使用情況，工廠的使用情況比較復(fù)雜，而且工作臺只要向一個方向進行轉(zhuǎn)動，所以查書后確定使用——Y系列全封閉自扇冷式籠型單向異步電動機。
3.2.2電動機以及軸的相關(guān)計算
1.電動機功率的確定
查書可知電動機所需功率為：
根據(jù)確定的轉(zhuǎn)速求得線速度為77.29m/min，工作臺重量為436.5kg，根據(jù)公式可求得
工作機所需工作功率：
==5.5kw
查書機械設(shè)計指導(dǎo)可確定各傳動部分的效率：蝸桿傳動效率，滾動軸承（兩對） 效率，聯(lián)軸器效率。再由公式可以計算出傳動裝置總效率為：
==0.72
再由公式可得電動機所需的功率：==7.64kw
2.確定電動機轉(zhuǎn)速
工作臺在工作轉(zhuǎn)動時的轉(zhuǎn)速為20r/min，查表常用機械傳動的單級傳動比推薦值可得蝸桿蝸輪為i=10~40，又本次間歇機構(gòu)選擇四槽槽輪機構(gòu)其傳動比i=4，故電動機的轉(zhuǎn)速范圍：
=800~3200
符合這一同步轉(zhuǎn)速范圍有960r/min，1400r/min，1460r/min，2930r/min。從其重量、價格以及傳動比以及實際使用情況等考慮選擇1460r/min。
通過查下表3-1，YM160M-4是我們需要的電動機轉(zhuǎn)速符合我們的要求1460r/min，其它參數(shù)可以從表中得到，比如功率，效率，電壓等。
3.傳動裝置的總傳動比及分配各級傳動比
由前面計算得出的電動機的轉(zhuǎn)速為1460，工作臺轉(zhuǎn)速20由公式可知總傳動比為：
=73
由于槽輪機構(gòu)的傳動比=4，由18.25，可知蝸輪蝸桿的傳動比=18.25
4.計算傳動裝置的運動和動力參數(shù)
0軸——電動機軸
49.97
Ⅰ軸——高速軸
=7.49
Ⅱ軸——中間軸
Ⅲ軸——低速軸
將計算出的動力和運動參數(shù)列表如下表：
3.2.3減速器設(shè)計
1.減速器類型的確定
類型1：工業(yè)中常用的有齒輪減速器。首先齒輪在傳動方面的效率高而且在傳動時的消耗也更小其次它的總傳動比較大，應(yīng)用最廣。但是軸向尺寸大，剛度差，而且中間軸承的潤滑較困難。常用于大功率，變載荷場合。
類型2：蝸輪蝸桿機構(gòu)是由交錯妯協(xié)齒圓柱機構(gòu)演變而來的。作為減速器，蝸桿蝸輪結(jié)構(gòu)緊湊，傳動比較大，壽命長，但傳動效率低，適用于間歇運動的中功率或小功率的情況下使用。這點符合本次設(shè)計要求。
對以上兩個方案進行比較。根據(jù)本次設(shè)計需求以及實際中使用的情況，本次設(shè)計中需要用到間歇機構(gòu)而蝸桿蝸輪能夠滿足這樣的要求。其次，電動機轉(zhuǎn)速和工作臺轉(zhuǎn)速相差很大還有進行壓裝時要承受的巨大壓力，而齒輪很難承受這么大的壓力，容易損壞。所以蝸桿蝸輪相比齒輪傳動副是對我們來說更好的選項。蝸桿傳動的類型也有不同的區(qū)別，是根據(jù)蝸桿的形狀來區(qū)分的。分別是錐蝸桿傳動、圓柱蝸桿傳動以及環(huán)面蝸桿傳動，我們這次選擇的是圓柱蝸桿傳動作為本次的減速機構(gòu)。
2. 蝸輪蝸桿基本參數(shù)的計算
根據(jù)書中普通圓柱齒輪蝸桿傳動的主要參數(shù)及幾何尺寸計算可以得知，在渦輪的中間平面，普通圓柱蝸桿和渦輪之間就相當(dāng)于普通的齒輪和齒條之間連接的嚙合情況很相似。所以在我們設(shè)計蝸桿的時候，取的都是中間平面上的數(shù)據(jù)比如模數(shù)，壓力角等，尺寸方面也是如此，像齒頂園，分渡園。計算方法也用的是和齒輪傳動方面所用的計算公式就可以了。
在本設(shè)計中選用模數(shù)為1的蝸輪蝸桿，蝸桿的特性系數(shù)q通過查表3-2可知q=14。
我們已經(jīng)可以根據(jù)上表中的關(guān)系從我們所選的模數(shù)找到與其對應(yīng)的特性系數(shù)q，得到q=14。再我們得到了我們所需的特性系數(shù)之后就得到蝸桿分度圓上的螺旋線升角可以查看下表3-3找到相對應(yīng)的尺寸=，由此來得到我們想要的數(shù)據(jù)。
在我們得到了蝸桿分度圓上的螺旋線升角之后就可以根據(jù)書上的普通圓柱蝸桿基本尺寸和參數(shù)表，來找到我們要的數(shù)據(jù)的計算公式和方法算出主要的尺寸參數(shù)，計算方法如下表3-4。
根據(jù)公式和表中已知數(shù)據(jù)計算出蝸桿的各個我們需要的參數(shù)：、、、、、、。
我們已經(jīng)計算得出蝸桿的有關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)，下面就是計算渦輪的參數(shù)和數(shù)據(jù)。上面已經(jīng)計算得出蝸輪蝸桿的傳動比是18.25，根據(jù)公式取。渦輪的相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)的計算公式如下表3-5。
3.2.3間歇運動機構(gòu)的選擇
1.間歇機構(gòu)類型
因設(shè)計要求，工作臺應(yīng)有四個工位，工位之間互相垂直，能夠進行大批量生產(chǎn)。其中每次工作臺進行轉(zhuǎn)動的角度是90°，然后停止給工人操作的時間，這個時間供工人放入制動盤和軸承并取出完成了的工件，再完成一次轉(zhuǎn)動。要滿足這樣的運動規(guī)律可以用間歇運動機構(gòu)來完成，下面是常見的幾種類型的間歇機構(gòu)。
類型1：不完全齒輪機構(gòu)。不完全齒輪是從一般的漸開線齒輪機構(gòu)演變而來，主要區(qū)別是齒輪的輪齒并不是布滿整個圓周人，在運動進行中只有在有輪齒的部分才能帶動從動齒輪完成傳動，來達到需要的間歇目的，它的優(yōu)點是能夠在我們想要的時間段停下來。
類型2：棘輪機構(gòu)。最為常見的棘輪機構(gòu)是外嚙合齒式棘輪機構(gòu)，它主要由棘輪、主動棘爪、止回棘爪和機架組成。
類型3：槽輪機構(gòu)作為間歇機構(gòu)。槽輪機構(gòu)的各個組成部分有圓柱銷的主動銷輪、具有直槽的從動槽輪帶動以及機架組成。
方案4：凸輪式間歇機構(gòu)。凸輪式間歇機構(gòu)的主要組成部分：機架，主動凸輪，從動轉(zhuǎn)盤。一般都是由這半部分組成。凸輪式間歇機構(gòu)有很多優(yōu)點，它的在運轉(zhuǎn)時十分穩(wěn)定不會有過大的異動，組成的部分也十分簡易其次它的轉(zhuǎn)動的位置也可以很好的被我們控制，也不需要使專門的定位裝置，能很好的我們的要求，特別是在制動盤對轉(zhuǎn)動距離和轉(zhuǎn)動距離與停止之間比值等。
對比上面的三個方案，不完全齒輪機構(gòu)的優(yōu)點是能夠在我們想要的時間段停止，并且結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，主動輪等機構(gòu)之間的配合運動能夠把停止的時間控制在我們的需求范圍內(nèi)，但是因為需要考慮的是本次設(shè)計還有壓裝部分，而齒輪之間的嚙合和脫離時不能承受太大的壓力，這個機構(gòu)明顯不能承受壓裝時的巨大壓力，所以不完全齒輪并不適合。其次是棘輪機構(gòu)，它的優(yōu)點是能夠很好的控制停止時的位置，但是其傳動效率低而且一般使用的場合都是轉(zhuǎn)速低而且不會很頻繁。我們的工作臺是要進行大批量的生產(chǎn)，所以在工廠中是要不斷地工作的，所以棘輪機構(gòu)也不適合。還有凸輪式間歇機構(gòu)，只要選擇好并設(shè)計好它們之間的運動規(guī)律就能夠很好的避免齒輪之間的撞擊，這樣使凸輪式間歇機構(gòu)能夠快速地運轉(zhuǎn)，這是它相比于棘輪機構(gòu)和槽輪機構(gòu)最大的優(yōu)勢。但是它也有缺點：他所需的零件加工出來非常困難，所以這使得它的生產(chǎn)成本變高，在安裝時也會有很大的困難。最后的就只是槽輪機構(gòu)，槽輪機構(gòu)的優(yōu)點是壽命長，更方便去制造，更精確的掌握轉(zhuǎn)動的角度，工作時效率也不低。當(dāng)然也有缺點：它的動程是不能變化的，轉(zhuǎn)動的角度也要足夠大，也不能在轉(zhuǎn)速過快的環(huán)境下使用。而本次設(shè)計的傳動系統(tǒng)的工作臺轉(zhuǎn)速并不快，也不需要考慮調(diào)整動程而且也沒有轉(zhuǎn)角太小的情況。其中工作臺每次轉(zhuǎn)動的角度為90°也可以使用四槽槽輪機構(gòu)來滿足，綜合來看，方案3最適合本次設(shè)計。在考慮了諸多的因素之后，最后選擇槽輪機構(gòu)為本次設(shè)計傳動系統(tǒng)中的間歇機構(gòu)。
2.槽輪機構(gòu)的設(shè)計計算
槽輪機構(gòu)主要分為第一種類型：傳遞平行軸運動的平面槽輪機構(gòu)，第二種類型：傳遞相交軸運動的的空間槽輪機構(gòu)。其中第一種類型又有兩個子類型，第一是外嚙合式的外槽輪機構(gòu)第二是內(nèi)嚙合式的內(nèi)槽輪機構(gòu)。而本次設(shè)計中的工作臺轉(zhuǎn)動一圈，需要停止四次，每次轉(zhuǎn)動角度是90°。因此選擇單臂外嚙合槽輪機構(gòu)。
單臂外嚙合槽輪機構(gòu)的結(jié)構(gòu)如下圖3-3，它的工作原理是主動銷在沒有進入徑向槽時，因為槽輪之間接觸的都是弧面所以并不會發(fā)生相對轉(zhuǎn)動。但每轉(zhuǎn)過90°圓柱銷就會進入一次徑向槽并帶動其一起進行轉(zhuǎn)動。
因為本次設(shè)計選擇的是四槽輪機構(gòu)，在其轉(zhuǎn)動90°都就會進入停止?fàn)顟B(tài)，與其相連接的工作臺也會進行轉(zhuǎn)動。
槽輪機構(gòu)的參數(shù)和機械結(jié)構(gòu)以及運動方式如下圖3-4所示，其中，是撥盤中心點，是漕輪中心點，為園住銷中心點的軌跡運行半徑，是漕輪半徑，是指中心距，是漕輪上徑向漕的深度，是圓柱銷的半徑，是圓柱銷和漕底的間隙。
圖3-3 圖3-4
為了在槽輪運動方式的時候不會出現(xiàn)相撞的情況，在圓柱銷在進去和分開它當(dāng)時要和它配合的徑向槽時，此時的徑向漕的中心線要和它運行出的路徑所形成的圓要相切以保證能夠順利的出入它的徑向槽。以此來決定槽輪機構(gòu)的相關(guān)參數(shù)和數(shù)據(jù)和它們的關(guān)系，其尺寸計算公式見下表3-6：
除了在上面表中出現(xiàn)的幾個參數(shù)以外，還有幾個參數(shù)是已經(jīng)確定了的，這些參數(shù)有：
因為我們上面選擇確定了槽輪運動機構(gòu)的類型。因此根據(jù)書中已經(jīng)可以確定的參數(shù)：
也可得出圓柱銷半徑為?？梢酝ㄟ^相關(guān)數(shù)據(jù)計算整理出槽輪的主要參數(shù)如下表3-7，
3.2.4軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計
1.Ⅰ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（高速軸）
通過上面在計算運動裝置的動力和運動參數(shù)時已經(jīng)計算出高速軸的各個數(shù)據(jù)功率、轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩等的值：功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩。
其中這根軸還有一個作用就是作為蝸桿軸和渦輪相配合來起到減速器的作用，因此需要用到聯(lián)軸器與電機軸進行連接這樣就能讓工作臺降低到我們想要的轉(zhuǎn)速，所以還需要考慮的問題有軸承的安裝以及聯(lián)軸器類型的選擇與如何固定。
在材料方面的選擇：因為一般都是在高速且大功率傳動的場景下工作，因此確定蝸桿的材料是，45鋼，調(diào)質(zhì)處理，齒面硬度為，齒面的粗糙度是。
通過查表選擇，軸或者說蝸桿的最小尺寸可以通過公式計算得出初步估計值為，由于蝸桿需要連接聯(lián)軸器，所以需要設(shè)計一個鍵槽用來和聯(lián)軸器固定，另一端因為只需要安裝軸承，所以沒有需求。根據(jù)機械設(shè)計原理，蝸桿的軸徑應(yīng)該增加，則最小軸徑，在考慮工作情況的基礎(chǔ)上，通過查詢軸承尺寸表選取標(biāo)準精度等級的單列圓錐滾子軸承，其尺寸標(biāo)準為，由此可以得出，蝸桿軸的最小軸徑應(yīng)為。
接下來確定軸上方案，由于選擇的軸承內(nèi)徑為，所以軸上段的直徑應(yīng)為，軸承用軸承蓋固定一側(cè)，軸承蓋厚度為，另一側(cè)在制作蝸桿軸時便洗出階梯用來固定軸承的另一端，軸承蓋和軸之間有間隙，階梯和軸承之間有間隙，因此軸段的長度為。軸上段作為緩沖帶，防止蝸桿旋轉(zhuǎn)時齒與軸承碰撞導(dǎo)致工件損壞，緩沖帶長度定為，由于要固定軸承另一側(cè)，因此段的直徑應(yīng)該為，軸上段是蝸桿的切制螺紋部分，這個長度在上文中計算出來了，長度是，其他數(shù)據(jù)見前文中蝸桿的計算，軸上段和段同樣是緩沖帶，不過由于這邊需要用聯(lián)軸器和電動機軸進行連接，因此段的緩沖帶長度定為，軸上段需要安裝軸承，軸承一端被緩沖帶固定，同樣留出間隙，另一端使用套筒固定，套筒長度定為，因此段的總長為，軸上段是用以和聯(lián)軸器固定的，長度定為。因此可以得出，這根蝸桿的總長度是。
2.Ⅱ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（中間軸）
Ⅱ軸（中間軸）的各數(shù)據(jù)和參數(shù)在前面已經(jīng)計算得出：功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩。
中間軸起到一個承上啟下的作用要有很多的方面要去考慮保證它的正常的運轉(zhuǎn)，需要安裝了一對軸承，一個渦輪和一個槽輪機構(gòu)的卡盤，在對中間軸設(shè)計時，他們只要相互依賴相互協(xié)調(diào)運動，這些方面都需要考慮到。
中間軸的材料選用：中間軸介于高速軸和低速軸之間收到的壓力也大，而材料所質(zhì)造的就可以用于壓力較大的情況的軸，因此選擇，調(diào)質(zhì)處理，確定選用這種材料選擇制造作為制作中間軸。
在確定了軸的材料和基本的數(shù)據(jù)和參數(shù)后查表并計算出并最后確定下來，在已經(jīng)算出的值查書后把其帶入的軸的最小尺寸公式，可以計算得出，中間軸兩端都要安裝鍵槽，因為軸上有了鍵槽根據(jù)書中軸的直徑就要相應(yīng)的增大。因此在已經(jīng)求得的基礎(chǔ)上再增加，選擇中間值12%，所以最后可以計算出中間軸的最小軸徑應(yīng)該是，通過查表并結(jié)合實際的使用情況以及工作需求，這樣就在最后選擇的是標(biāo)準精度等級的單列圓錐滾子軸承，此軸承的基本尺寸參數(shù)標(biāo)準為，最后可以得到中間軸的軸徑最小是55mm。
3.Ⅲ軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計（低速軸）
在低速軸也就是和工作臺相連接的軸的基本尺寸和數(shù)據(jù)我們也已經(jīng)得出：功率，轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)矩。
首先低速軸下方需要安裝一個軸承保證軸的正常旋轉(zhuǎn)，接下來在就是一個四槽的槽輪用來于前面一個中間軸上的卡盤進行配合完成工作臺在工作時的間歇運動。再上去則是另一個軸承和下面的軸承以保證軸的正常的流暢的轉(zhuǎn)動。再往上就是低速軸和工作臺的連接，我們可以通過鍵槽來實現(xiàn)，這樣就可以以低速軸的轉(zhuǎn)動來帶動工作臺，使加工能順利的進行。
低速軸的材料選用：因為在低速軸上有很多其它的零件要配合，比如有四槽槽輪要和卡盤進行配合，槽輪機構(gòu)的缺點就是有在槽輪起動和停止時加速度變化大、有沖擊。所以選用的材料要有耐沖擊的的特性。而45鋼就能很好的滿足這樣的需求。所以選擇45鋼作為低速軸的材料，熱處理方式采用回火。
我們通過查表后選取出，再利用計算軸最小尺寸的公式計算得出低速軸的最小尺寸為，又因為低速軸要與工作臺連接，需要制作鍵槽所以最小軸徑要在最小尺寸的基礎(chǔ)上和中間軸一樣增加一定的百分比，通過查表并考慮實際的使用場景和工作需求，，決定就增粗10%在原始計算出的基礎(chǔ)上。
再通過查單列圓錐滾子軸承尺寸表，最后選擇軸承型號為安裝在低速軸上，該軸承的尺寸參數(shù)標(biāo)準為，由此可以得出軸承的內(nèi)徑是80mm，得出低速軸的最小軸徑是80mm。
結(jié) 論
本文主要針對汽車零件制造上的很多不足、無法進行大批量更迅速的批量生產(chǎn)這種情況進行的研究設(shè)計，主要研究對象是汽車制動盤軸承壓裝機的工作臺主傳動系統(tǒng)。根據(jù)所要求的參數(shù)，分別對每個傳動機構(gòu)進行設(shè)計，從而完成整個工作臺主傳動系統(tǒng)的設(shè)計。
國內(nèi)工廠在大批量生產(chǎn)上的不足主要還是由于沒有一臺能夠?qū)崿F(xiàn)這種大批量生產(chǎn)情況的專用機床。四工位的工作臺在實際工作下能夠出色的完成快速大批量生產(chǎn)的流水線操作，對比起舊時代的軸承壓裝生產(chǎn)模式來說，本文設(shè)計的制動盤軸承壓裝機在生產(chǎn)速度，生產(chǎn)精度和節(jié)約人工的方面是舊時代生產(chǎn)模式無法比擬的。通過合理的設(shè)計，本文中設(shè)計的制動盤軸承壓裝機的使用壽命可以達到十年以上，完全可以一直使用到更好的壓裝機設(shè)計出現(xiàn)。
本文的設(shè)計雖然在實現(xiàn)大批量生產(chǎn)上完成的不錯，但是在生產(chǎn)流水線方面做得非常有限。在理想的情況下，制動盤的取放和軸承的擺放都可以通過簡單的機械手完成，雖然在制作成本上會比本文中的設(shè)計高上不少，但是機械手在操作上比工人人工操作更加精準，誤差也會更小。而且使用機械手進行工件的擺放會更加快速，如此一來工作臺就能增加跟多的工位，工作臺間歇時間也能更少，雖然這種優(yōu)勢在單個工件或者幾個工件上看起來不是很明顯，但是本文的研究針對的是大批量生產(chǎn)的情況，使用機械手在整體速度上的提升完全可以讓使用的工廠忽視掉增加的成本。以后的各種機床使用機械手代替人工進行操作的情況肯定會越來越多，到最后形成一套完整的自動化生產(chǎn)線。
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后 記
四年的讀書生活在這個季節(jié)即將劃上一個句號，而于我的人生而言卻只是一個逗號，我將面對的是另一個征程的開始。四年的求學(xué)生涯在老師、父母的支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付梓之際，思緒萬千。當(dāng)導(dǎo)師讓我寫后記的時候，我心里有種如釋重負的感覺。寫作過程中一度處于緊張惶恐中，總感到自己的粗陋與膚淺，感到思維的不甚嚴密和語言的貧乏無力。在這里衷心感謝我的導(dǎo)師—尊敬的姜守明老師。他在忙碌的教學(xué)工作中擠出時間來審查、修改我的論文，紙質(zhì)稿的空白處總會留下他用心修改的痕跡，細致到哪怕一個錯誤的標(biāo)點都做出了批注。是他的指引與鼓勵讓我擺脫了恐懼，樹立了信心，使我得以戰(zhàn)勝前行中的困難。姜守明老師治學(xué)嚴謹，對于課題的選定、論文提綱的擬定都給予其寶貴意見。他嚴肅的外表下有一顆對學(xué)生負責(zé)的熾熱的心。
這次的畢業(yè)設(shè)計也離不開指導(dǎo)老師對我耐心的指導(dǎo)和教學(xué)還有就是同學(xué)之間的討論讓我能夠順利的完成這次的任務(wù)。豐富多彩的校園生活也即將在我的腦海里留下美好的記憶，我深深感謝所有關(guān)心、愛護、教育和幫助過我的每一個人，謝謝你們一直都在。