亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        差速器總成螺栓5軸自動擰緊機(jī)系統(tǒng)設(shè)計及關(guān)鍵件仿真

        2018-01-18 11:34:35
        制造業(yè)自動化 2017年10期
        關(guān)鍵詞:機(jī)械系統(tǒng)差速器變速箱

        (北京機(jī)械工業(yè)自動化研究所,北京 100120)

        0 引言

        汽車變速箱是汽車的重要部件之一,是汽車傳動系統(tǒng)的主要組成部分。變速箱裝配作為變速箱制造過程中的關(guān)鍵工序,對產(chǎn)品質(zhì)量起著決定性作用?,F(xiàn)如今變速箱裝配已實現(xiàn)了流水線裝配,采用了大量的自動裝配技術(shù),從而保證了變速箱的精度、高效、質(zhì)量的裝配。隨著變速箱生成的規(guī)模化生產(chǎn)和節(jié)拍的不段提高,能夠節(jié)約人力成本和提高節(jié)拍的自動化設(shè)備不斷出現(xiàn)。本文就變速箱裝配過程中的差速器總成擰緊機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計進(jìn)行闡述并對關(guān)鍵受力部件設(shè)計進(jìn)行仿真模擬,提高設(shè)備的節(jié)拍和使用壽命。

        1 系統(tǒng)設(shè)計

        差速器是汽車變速器的重要組成部分。汽車差速器主要由左右半軸齒輪、兩個行星齒輪及齒輪架等組成。其主要功能是當(dāng)汽車轉(zhuǎn)彎或在不平路面上行駛時,使左右車輪以不同轉(zhuǎn)速滾動,從而保證兩側(cè)驅(qū)動車輪可以純滾動運動。鑒于差速器的重要性,差速器總成螺釘擰緊的質(zhì)量和節(jié)拍就成為變速箱的裝配的重要一環(huán)。本文討論的是某款變速箱的差速器的總成螺栓(如圖1差速器照片所示)擰緊。由于差速器總成螺栓排布緊湊且對稱分布,10個擰緊軸布不開,采用5軸帶180°旋轉(zhuǎn)變位的在線設(shè)備方式全自動擰緊。

        1.1 機(jī)械系統(tǒng)

        設(shè)備機(jī)械系統(tǒng)(如圖2機(jī)械系統(tǒng)所示)由二次定位舉升機(jī)構(gòu)(氣缸驅(qū)動)、設(shè)備機(jī)架、伺服升降機(jī)構(gòu)、帶齒輪副的水平伺服旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)和5軸擰緊機(jī)構(gòu)等組成。

        圖1 差速器照片

        二次定位舉升機(jī)構(gòu)的作用是將在托盤上的要裝配差速器總成精確定位,保證裝配過程的精度一致。

        伺服升降機(jī)構(gòu)的升降實現(xiàn)在線帶工件托盤的合理的通過和實現(xiàn)擰緊。

        帶齒輪副的水平伺服旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實現(xiàn)5軸擰緊機(jī)構(gòu)準(zhǔn)確旋轉(zhuǎn)180°。

        5軸擰緊機(jī)構(gòu)由5套單軸擰緊機(jī)構(gòu)組成。單套擰緊機(jī)構(gòu)(如圖3單軸擰緊機(jī)構(gòu)所示)由擰緊軸、安裝板、導(dǎo)向外套、標(biāo)準(zhǔn)延長桿、自制延長桿、套筒等組成。該型號差速器螺栓擰緊最終要求力矩160Nm,自制延長桿受力比較惡劣。根據(jù)以往使用經(jīng)驗,自制延長桿一般使用45#鋼,易損壞,經(jīng)常更換,更換周期約1個月左右。因此對單軸擰緊機(jī)構(gòu)進(jìn)行160Nm工況下的受力仿真模擬。仿真(如圖4所示)分別考慮了45#鋼、強(qiáng)度和淬透性能好42CrMo兩種材料自制延長桿的受力情況。對比受力云圖可以看出,采用45#鋼自制延長桿已超出屈服極限200%。而采用42CrMo自制延長桿不僅最大應(yīng)力減小約14%,而且也沒有達(dá)到屈服極限900MPa[1],在合理彈性范圍內(nèi)。綜合受力云圖分析得出結(jié)論,自制延長桿設(shè)計應(yīng)采用42CrMo材料。設(shè)備投入使用后,42CrMo自制延長桿使用周期可達(dá)6個月,提高了設(shè)備的使用率。

        圖2 機(jī)械系統(tǒng)

        圖3 單軸擰緊機(jī)構(gòu)

        圖4 兩種材料應(yīng)力圖

        1.2 控制系統(tǒng)的組成

        控制系統(tǒng)以西門子S7-300PLC為核心,控制多個伺服系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作??刂葡到y(tǒng)方框(如圖5所示)。

        圖5 控制系統(tǒng)

        本控制系統(tǒng)以西門子S7300-CPU315為控制核心,通過PROFINET現(xiàn)場總線技術(shù),控制各分站的動作。

        ET200PRO:控制各氣動單元的動作,主要是各氣缸的電磁閥;

        S120:控制伺服軸的動作,該設(shè)備有垂直伺服和旋轉(zhuǎn)伺服兩個伺服電機(jī);

        ATLAS擰緊軸:控制5個擰緊軸的擰緊與反松。

        1.3 控制系統(tǒng)的關(guān)鍵

        本設(shè)備控制系統(tǒng)的關(guān)鍵是對伺服軸的控制,本設(shè)備使用西門子SINAMICS-S120對兩個伺服電機(jī)進(jìn)行控制,以垂直伺服滑臺(如圖6所示)為例說明控制方法,各控制鏈的各個環(huán)節(jié)。

        從圖可以看出,一個矢量或者伺服軸的控制,首先包括外圍接口的設(shè)定,如端子命令或者是通訊指令等,外圍指令直接進(jìn)入到速度設(shè)定點,經(jīng)過各種限制條件后進(jìn)入斜坡函數(shù)發(fā)生器,然后經(jīng)過速度閉環(huán)以及電流閉環(huán)調(diào)整。而編碼器接在電機(jī)的軸端,可以將實際速度反饋給速度環(huán),以實現(xiàn)閉環(huán)速度控制。

        如圖7所示分別是位置環(huán)和速度環(huán)的PID參數(shù)設(shè)置:位置環(huán)的P增益為1,積分時間為0,速度環(huán)的P增益為0.125,積分時間為10。增大比例系數(shù)P一般將加快系統(tǒng)的響應(yīng),電機(jī)的跟隨性會變好,在有靜差的情況下有利

        圖6 控制鏈

        圖7 位置環(huán)和速度環(huán)PID參數(shù)設(shè)置圖

        【】【】于減小靜差,但過大的比例系數(shù)會使系統(tǒng)有比較大的超調(diào),并產(chǎn)生振蕩,使穩(wěn)定性變壞。增大積分時間有利于減小超調(diào),減小振蕩,使系統(tǒng)穩(wěn)定性增加,但是系統(tǒng)靜差消除時間變長。

        在實際應(yīng)用中,更多的是通過湊試法來確定PID參數(shù),在湊試時,可參考以上參數(shù)對系統(tǒng)控制過程的影響趨勢,對參數(shù)調(diào)整實行先比例后積分的整定步驟。

        首先整定比例部分。將比例參數(shù)由小變大,觀察相應(yīng)的系統(tǒng)響應(yīng),直至得到反應(yīng)快,超調(diào)小的響應(yīng)曲線。假如系統(tǒng)沒有靜差或靜差已小到答應(yīng)范圍內(nèi),并且對響應(yīng)曲線已經(jīng)滿足,則只需調(diào)整比例調(diào)節(jié)器即可。

        假如在比例調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上系統(tǒng)靜差不能滿足設(shè)計要求,則必須加進(jìn)積分環(huán)節(jié)。在整定時先將積分時間設(shè)定到一個比較大的值,然后將已經(jīng)調(diào)節(jié)好的比例系數(shù)略微縮小,然后減小積分時間,使系統(tǒng)在保持良好動態(tài)性能的情況下,靜差得到消除。在此過程中,可根據(jù)系統(tǒng)的響應(yīng)曲線的好壞反復(fù)改變比例系數(shù)和積分時間,以期得到滿足的控制過程和整定參數(shù)。

        2 系統(tǒng)應(yīng)用

        本設(shè)備(如圖8所示)工作過程為:帶減速器的托盤到達(dá)本工位時,二次定位舉升機(jī)構(gòu)舉升精確定位托盤,伺服升降機(jī)構(gòu)下降,5軸擰緊機(jī)構(gòu)擰緊5個螺栓,伺服機(jī)構(gòu)上升,水平伺服旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)旋轉(zhuǎn)180°,伺服升降機(jī)構(gòu)下降,5軸擰緊機(jī)構(gòu)擰緊另外5個螺栓,伺服回原位,二次定位舉升機(jī)構(gòu)下降,托盤自動放行。

        3 結(jié)束語

        該差速器總成螺栓5軸擰緊機(jī)通過西門子伺服控制升降及旋轉(zhuǎn),配合5軸擰緊機(jī)構(gòu)實現(xiàn)了差速器總成10個螺栓的自動擰緊。在設(shè)計過程中,通過仿真模擬選擇關(guān)鍵件的材料,有利于設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)。該設(shè)備已在線通過了生產(chǎn),目前設(shè)備狀態(tài)運轉(zhuǎn)正常,滿足用戶的節(jié)拍和質(zhì)量要求。

        圖8 設(shè)備實物圖片

        [1]成大先,等.機(jī)械設(shè)計手冊[M].5版.化學(xué)工業(yè)出版社,2011.

        猜你喜歡
        機(jī)械系統(tǒng)差速器變速箱
        Z11巴哈賽車前差速器的輕量化研究
        bajaZ11越野賽車前差速器的動態(tài)虛擬仿真研究
        非圓錐齒輪防滑差速器動力學(xué)分析
        北京汽車(2018年4期)2018-09-08 05:37:00
        帶你走近一個你不知道的自動變速箱
        車迷(2017年12期)2018-01-18 02:16:13
        電力輸電檢修起吊差速器的研發(fā)與應(yīng)用
        廣西電力(2016年5期)2016-07-10 09:16:44
        油液混合動力工程機(jī)械系統(tǒng)及控制策略研究綜述
        基于隱馬爾可夫模型的航空機(jī)械系統(tǒng)故障診斷算法設(shè)計
        淺析農(nóng)機(jī)用變速箱殼生產(chǎn)工藝的改進(jìn)
        人間(2015年8期)2016-01-09 13:12:40
        運行中的機(jī)械系統(tǒng)的動態(tài)熱分析
        艾里遜變速箱助力日野FE系列
        亚洲av色图一区二区三区| 久久频精品99香蕉国产| 亚洲av伊人久久综合性色| 深夜一区二区三区视频在线观看| 精品人妻一区二区三区四区在线| 日本不卡一区二区三区在线| 亚洲欧洲精品成人久久曰不卡| 偷拍av一区二区三区| 免费久久久一本精品久久区| 末成年女a∨片一区二区| 欧美日韩电影一区| 国产不卡一区二区三区视频| 中文字幕久久久久久久系列| 午夜精品一区二区三区视频免费看 | 欧美丰满熟妇bbbbbb| 国产微拍精品一区二区| 国产精品国产午夜免费看福利| 国产精品久久av色婷婷网站 | 国产成人精品999视频| 超薄肉色丝袜一区二区| 国产激情一区二区三区在线蜜臀| 按摩师玩弄少妇到高潮av| 夜夜揉揉日日人人青青| 国产成人午夜福利在线观看者| 少妇被搞高潮在线免费观看| 痴汉电车中文字幕在线| 亚洲精品无码久久久久久| 亚洲专区路线一路线二天美 | 中国人在线观看免费的视频播放| 天堂资源中文最新版在线一区| 亚洲国产一区在线二区三区| 亚洲天堂av中文字幕| 成人无码av免费网站| 国产嫖妓一区二区三区无码| 四虎国产精品成人影院| 少妇被按摩出高潮了一区二区| 亚洲无亚洲人成网站77777| 久久国产亚洲AV无码麻豆| 中文字幕人妻av四季| 国产片精品av在线观看夜色| 国产99r视频精品免费观看|