课程设计汽车挡风玻璃密封胶条安装机设计.doc

课 程 设 计 说 明 书（机械系统设计及制造课程设计）项目名称： 汽车挡风玻璃密封胶条安装机设计 及关键零件工艺编制 子题名称： 工作头设计及工艺卡编制 目 录摘要...........................................................Ⅰ第1章 绪论.....................................................3 1.1 课题背景................................................3 1.1.1 研究工作概况........................................3 1.1.2 研究报告意图........................................3 1.1.3 研究报告的预期结果..................................3第2章 系统设计及参数设计.......................................42.1 系统组成、布局和方案设计................................42.2 参数计算................................................52.2.1 滚针轴承的选择......................................52.2.2 步进电机2的选择....................................52.2.3 齿轮齿条传动设计计算................................6 2.2.4 校核压辊轴的刚度....................................11 2.2.5 校核M14螺栓安全性..................................122.3 结构优化设计............................................14第3章 三维设计.................................................143.1 汽车挡风玻璃密封胶条安装机总体三维设计..................143.2 执行系统—工作头三维设计................................17第4章 关键零件工艺卡编制.......................................194.1 压辊轴零件编制..........................................19 4.1.1 零件的分析..........................................19 4.1.2 工艺规程的设计......................................20 4.1.3 确定工艺路线........................................21 4.1.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定................22 4.1.5 确定切削用量........................................24 4.1.6 确定工时定额........................................264.2 齿轮零件编制............................................29 4.2.1 零件的分析..........................................29 4.2.2 工艺规程的设计......................................30 4.2.3 确定工艺路线........................................31 4.2.4 机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸确定................32 4.2.5 确定切削用量........................................34 4.2.6 确定工时定额........................................35结论............................................................38参考文献........................................................40 共40 页 第 2 页第1章 绪论1.1 课题背景随着现代社会的繁荣发展，汽车作为新时代的交通工具越来越起着关键的作用，应用愈加广泛。

汽车的生产量不断增大，进而要求生产效率加强人们对于汽车的要求越来越高，对于汽车的性能提出了更高的质量要求 汽车挡风玻璃的密封胶条对于汽车玻璃的减震和总体安装效果有较大的影响随之而来的就是在这方面的技术进一步研究汽车挡风玻璃密封胶条安装机是来自于生产项目，是为解决生产效率及生产质量的问题1.1.1 研究工作概况 接到该项目以后，首先试着从网上寻找资料，但由于是比较新的生产项目，网上相关知识比较少在指导教师的指导和带领下，我们从最基本的加工对象——普通轿车挡风玻璃，开始研究展开工作首先，我们对普通汽车挡风玻璃进行了全面的测量，具体了解了其尺寸应用数据大体确定所要设计的机器的外形尺寸，从而确定各部件的尺寸，进而确定各零件的具体尺寸其次，我们具体看过了手工安装的详细过程，针对其中的问题，以此出发，提出各种可以解决其问题的方案设计，然后根据可行性等要求对比方案，选出最佳方案最后，我们开始了具体的设计过程1.1.2 研究报告意图 该研究报告的意图就是解决轿车挡风玻璃密封胶条安装的半自动化和机械化，提高安装效率和安装质量首先介绍汽车挡风玻璃密封胶条安装机的具体设计过程，及具体结构件尺寸及相关参数。

其次，针对关键零部件的强度，刚度和寿命等是否符合要，进行简单的校核计算，进而确定其符合要求1.1.3 研究报告的预期结果该研究报告的预期结果是能够介绍清楚整个安装机的结构、功能首先完成整个机器的三维实体绘图，完成装配、运动仿真其次完成总装图，部件装配图的二维平面图绘制，具体描述各部件及零件的装配关系，清楚描绘总体的外形尺寸再次是针对关键零部件进行强度、刚度的校核计算，满足预期的使用要求最后，针对关键零部件，完成其设计计算，校核计算和零件图及毛坯图的绘制，针对加工工艺性编制加工工艺 第2章 系统设计及参数设计2.1 系统组成、布局和方案设计工作头用来把密封胶条压紧在挡风玻璃上，它主要有一个弯板、一个旋转体定位机构、一个导向钩和压辊系统组成在设计中主要考虑到压辊轴的刚度和转动的灵活性旋转定位机构是在旋转体上对角度进行细分，两面都进行加工，使角度细分到2.5°，导向钩的上下往复运动由齿轮齿条机构完成；导向钩用于把密封胶条撑开和导向的作用；压辊系有压辊轴、压辊、一个深沟球轴承和一个滚针轴承组成弯板主要起支撑作用，支撑整个工作头的几乎全部零件旋转体定位，根据玻璃的具体外形尺寸及安装在机器上位置，确定旋转体的角度，旋转体的角度决定了导向钩的倾斜角度。

压辊轴主要承受挤压密封胶条的挤压力，其上装有一个深沟球轴承和一个滚针轴承主要起支撑作用，垫圈起轴承的定位作用，然后将压辊安于压辊轴的上部，对胶条进行压紧安装压辊轴和导向钩是平行工作的，导向钩位于压辊前进方向的正前方，所以采用压辊轴和导向系统的平行安装结构布局，两者之间的位置关系由一个弯板连接确定其位置关系齿轮齿条的动力由步进电机提供由于结构尺寸的限制，步进电机直接与齿轮相联接，齿条直接与导向钩联接压辊轴安装于弯板上，并与下方的旋转体用螺栓固定联接，从而在工作中确定压辊和导向钩的具体位置压辊的上半部分为主要工作区该工作头——执行系统的具体组成、布局和方案设计，具体情况见三维实体图及零部件图2.2 参数计算2.2.1 滚针轴承的选择 在压辊轴上装有一个深沟球轴承和一个滚针轴承， 查 机械设计手册 第4版 第2卷 第7篇 轴承 可得如下图表：径向当量动载荷 Pr=Fr径向当量静载荷 Por=Fr向心滚针和保持架组件（JB/T 7918-1997）基本尺寸/mm基本额定载荷/KN极限转速/r/min重量/g轴承代号安装尺寸/mmFwEwBeCrCor脂油W≈K型B1H120242424262610131717207.429.8212.815.818.511.015.822.222.227.5100001000010000100001000016000160001600016000160007.08.5111820K20×24×10K20×24×13K20×24×17K20×26×17K20×26×2010.113.1217.1217.1220.141.41.41.422根据设计需要，选择代号为K20×24×10的滚针轴承。

2.2.2 步进电机2的选择（1）选择电动机的类型 按工作要求和工作条件，选择YG系列电动机2）确定电机的容量 电机的输出功率Pd= ηa——传动装置总效率 ηa=0.85 工作机的输入功率Pw==4.56 W 则Pd===5.37 W（3）选择电机转速 电机轴与齿轮轴直接相联 则 n=n1==12.59 r/min 综合考虑电动机和传动装置的尺寸、重量，价格等因素，决定选用步进电机 57BYG007 电动机主要规格参数： 相数电压（V）电流(A)电阻（Ω）电感（mH）4120.453230最大静转矩（N·cm）定位转矩（N·cm）重量（Kg）29.43.330.452.2.3 齿轮齿条传动设计计算a． 选择材料，精度及参数（1）选择齿轮的材料，热处理方法及齿面硬度： 齿轮选用45﹟，调质，HB1=240HBS 齿条选用45﹟，正火，HB2=220HBS HB1-HB2=240-220=20 合适（2）选取精度等级 初选8级精度，按GB/T10095。

3）选取齿数 选齿轮齿数Z1=15,齿条齿数Z2=iZ1=2×15=30 取Z2=30 。