多轴自动螺栓拧紧机的设计-带答辩PPT【含8张CAD图纸】

0多轴自动螺栓拧紧机装配图

摘要

直径螺纹联接由于简单可靠、拆卸方便,而广泛应用于众多的机构装配中，在现代工业过程中,用螺栓装配是非常普遍的,尤其是在发动机、压缩机及变速箱等对螺栓拧紧的角度与位置装配精度要求很高的场合。然而,目前在中国,由于传统工艺等原因,现在广泛应用在装配线上的是气动与液压扳手,其存在操作不方便、工人劳动强度大、效率底、角度和扭矩控制精度差而且不能实现网络化和在线管理等缺点,已经不能满足现代工业高性能装配的要求。
拆下瓦盖，套到曲轴上后再重新拧紧后装配，如用这个“最紧”来进行，其结果将是非常危险的。因而，如何有效地控制“拧紧”，并使其达到“最佳”，也就成为了行业十分关注的课题。拧紧机就是作为有效地控制“拧紧”，并使其达到“最佳”装配工具。本文从拧紧机的结构设计入手，通过对螺栓拧紧机的各个结构的设计，完成总体的装配图，比较圆满的完成了拧紧机的系统设计。对一些比较重要的零件进行了详细的介绍并绘制其零件图。

关键词：螺栓拧紧；多轴；自动画；减速装置；花键轴

Abstract

This Automatic bolt tightening machine is a set of mechanical transmission, electrical transmission, pneumatic technology, electronic technology, automatic detection in one of the mechanical and electrical integration equipment. Tightening machine as the name suggests is to tighten the work piece of equipment unit, mainly used in bolt / nut tightening. There are hundreds of parts of a machine using the method of bolt fastening assembly, in a large number of production is in the different work station to complete the. And every day to assemble dozens or hundreds of machines, the number of this bolt can be imagined, and to tighten the torque required to tighten the product specifications. In order to improve the production efficiency and ensure the tightening torque of the bolt, the automatic bolt tightening machine is born.
Automatic tightening machine is a set of mechanical transmission, electrical transmission, pneumatic technology, electronic technology, automatic detection in one of the mechanical and electrical integration equipment. Tightening machine as the name suggests is to tighten the equipment parts of the working device, mainly used for bolts, nuts. There are hundreds of parts on a machine, using the method of bolt fastening assembly, in a large number of production is completed in different work table. And every day to assemble dozens or hundreds of machines, the number of this bolt can be imagined, and to tighten the torque required to tighten the product specifications. In order to improve the production efficiency and ensure the tightening torque of the bolt, the machine is born.

Keywords: Bolt tightening，Multi axis，Self animation，Gear reducer，Spline shaft

目录
摘要………………………………………………..…….….…………….............. .I
ABSTRACT………….....................................….……………….........……..…………….II
1前言……….…………………………………………….….……….......................……..1
1.1螺栓联接的历史......................................................………….………….………..1
1.2螺栓拧紧机的出现...........................……….......…………….………….………..1
1.3螺栓拧紧机的发展......................…………………………….…....……..………1
1.4中国拧紧机的发展......................…………………………….…....……..………1
2螺栓拧紧机的原理及意义...........……..….………………………….…..….………….3
2.1原理…….............……………………………………………………………..3
2.1.1扭矩法…………………………....................….…………………………...3
2.1.2扭矩转角法......…………………………….…………………………..4
2.1.3屈服点法…………................………………….…………………………...5
2.2意义…………………………….………………...………………..6
2.2.1预紧力不适当带来的后果………………………..……………………...6
2.2.2设计意义……………..............……………….…………………………...6
3螺栓拧紧机的总体设计过程..........……..….......…………………….…..….………….7
3.1设计内容………………………............…………………………………………..7
3.2性能特点………………............…………………………………………………..7
3.3主要技术参数…………....………………………………………………………..7
3.4螺栓拧紧机的总体设计…………………………….………………...…………..7
3.4.1减速装置的选择…....………………………….…………………………...8
3.4.2轴的设计……................……………………….…………………………...8
3.4.3花键轴的校核…........………………………….…………………………...9
3.5电动机的选择…………….......……………………………...………………...11
4行星齿轮减速器的设计................……..….………………………….…..….……….12
4.1概述…………………………………………………....................……………..12
4.2设计的四个条件…....………………………….………………...……………..12
4.2.1满足给定的传动比…………………………….………………………..12
4.2.2同心条件……................……………………….………………………...13
4.2.3邻接条件……................……………………….………………………...13
4.2.4安装条件………................…………………….………………………...14

4.3行星轮系的设计…………………………….………………...………………..14
4.3.1一级行星轮系的设计………………………….………………………...15
4.3.2二级行星轮系的设计………………………….………………………..15
4.3.3三级行星轮系的设计………………………….………………………….16
4.4啮合效率的计算……..……………………….………………...……………..16
4.5总的传动效率的计算………………………….………………...……………..17
4.6齿轮强度的校核…………….......………………………….…………………...18
4.6.1对一级行星轮系校核………………………….………………………...18
4.6.2对二级行星轮系校核………………………….………………………….21
4.6.3对三级行星轮系校核………………………….………………………..24
5螺栓拧紧机的控制方法..............……..….………………………….…..….……….27
5.1扭矩传感器…........……………………………………………………………..27
5.2角度编码器……............……………………….………………...……………..27
5.3拧紧过程中的控制方法……………………….………………...……………..27
5.3.1扭矩法……………....................……………….………………………..27
5.3.2扭矩转角法…............………………………….………………………..27
5.3.3屈服点法…………................………………….………………………..27
5.4拧紧过程的检测……………………...……………………...………………...28
6结论......................……….………….……………………..….……...…..….………...29
参考文献......................…………….…………………..….…..……………….………….30
致谢......................………………….……………………..…….…………...…………….31

第1章绪论
1.1螺栓联接的历史
螺纹连接因为简单、牢固、方便的安装，普遍使用于铁路钢轨扣件螺栓的螺纹连接。近年来，拧紧螺丝是常用的液压和电动扳手来完成。因为液压扳手，气动扳手在拧紧过程中是靠冲击力来拧紧设备，因此拧紧力矩值误差相对很大，也有液压和电动恒转矩扳手不适合在大扭矩的情况下工作，从而导致了劳动强度大，并且生产效率很哈，质量非常的不稳定。
1.2螺栓拧紧机的出现
自自动紧缩机是一套机械传动、电气传动、气动技术,电子技术,自动探测的机电一体化设备。紧缩机顾名思义是加强设备部分的工作设备,主要用于螺栓,螺母。一般机器上有成百上千的零件,使用螺栓连接组装的方法,在大量生产完成在不同的工作表。每天和组装数十或数百个机器,可以想象这个螺栓的数量,加强加强产品规格所需的扭矩。因为要增强生产效率和确保螺栓的拧紧力矩，所以发明了自动螺栓拧紧机机器。
1.3螺栓拧紧机的发展
螺螺栓拧紧技术是从国外引进的，比较有代表性的：瑞典阿特拉斯公司（CP），雷诺的乔治斯，乔治斯法国雷诺汽车公司、美国英格索兰英格索兰），德国博世（博世），美国固铂（Cooper），等等。为了适应固定的转矩负载可以控制的紧缩之际的需求，在80年代，国外的机械和电气，汽车制造业普遍采用的控制转矩，可控角度和紧缩工具的屈服点。近年来，随着电机转速控制和转矩控制技术的发展和国外的装配线装配工具逐渐从手动、气动、液压或电动工具转向低能耗、低噪声、精确控制可以拧紧装置方向控制、微机控制的自动装配系统、实现对象装配固定的扭矩和固定角度的监测和屈服强度监测。
1.4中国拧紧机的发展
与国外发展的速度来讲，中国的机械和电气，汽车产品和螺丝拧紧工具仍然比较落后，不是一系列，在拧紧工具和设备的迫切需要大量生产，每年都要花费大量的外币购买外国产品。近年来，随着我国汽车工业的快速发展，与国外相比,中国的机电、汽车产品和螺丝收紧工具仍相对落后,不是一个系列,在紧缩政策工具和设备急需大量生产每年花费大量的外汇购买外国产品。近年来,随着我国汽车工业的快速发展,为了提高整体素质,增强国际竞争力,向规模化和自动化方向往前迈了一步,提出了更高的要求,装配质量和生产效率,因此它被广泛用于螺栓(螺母)的效率也提出了越来越高的需求,这种需求推动紧固技术在我国目前的发展阶段。但当前形势下,国内市场主要被国

行星轮

内齿轮

前机盖

三级行星齿轮减速器

输出轴透盖

太阳轮

钻头部件