擰緊機(jī)的結(jié)構(gòu)與原理——畢業(yè)論文

1、<p>　　肇膁薄羇肅膁蚆袀罿膀螈蚃羋腿蒈袈膄膈薀蟻?lái)逼P螞袇羆芆莂蠆袂芅蒄裊芀芅蚇蚈膆芄蝿羃肂芃葿螆羈節(jié)薁羈襖芁蚃螄膃莀莃羀聿荿蒅螂羅荿薈羈袁莈螀螁艿莇蒀蚄膅莆薂衿肁蒞蚄螞羇莄莄袇袃蒄蒆蝕膂蒃薈袆肈蒂蟻蚈羄蒁蒀襖羀蒀薃螇艿葿蚅羂膅蒈螇螅肁蒈蕆羈羇肄蕿螃袃膃螞罿膁膂莁螂肇膁薄羇肅膁蚆袀罿膀螈蚃羋腿蒈袈膄膈薀蟻?lái)逼P螞袇羆芆莂蠆袂芅蒄裊芀芅蚇蚈膆芄蝿羃肂芃葿螆羈節(jié)薁羈襖芁蚃螄膃莀莃羀聿荿蒅螂羅荿薈羈袁莈螀螁艿莇蒀蚄膅莆薂衿肁蒞蚄螞羇

2、莄莄袇袃蒄蒆蝕膂蒃薈袆肈蒂蟻蚈羄蒁蒀襖羀蒀薃螇艿葿蚅羂膅蒈螇螅肁蒈蕆羈羇肄蕿螃袃膃螞罿膁膂莁螂肇膁薄羇肅膁蚆袀罿膀螈蚃羋腿蒈袈膄膈薀蟻?lái)逼P螞袇羆芆莂蠆袂芅蒄裊芀芅蚇蚈膆芄蝿羃肂芃葿螆羈節(jié)薁羈襖芁蚃螄膃莀莃羀聿荿蒅螂羅荿薈羈袁莈螀螁艿莇蒀蚄膅莆薂衿肁蒞蚄螞羇莄莄袇袃蒄蒆蝕膂蒃薈袆肈蒂蟻蚈羄蒁蒀襖羀蒀薃螇艿葿蚅羂膅蒈螇螅肁蒈蕆羈羇肄蕿螃袃膃螞罿膁膂莁螂肇膁薄羇肅膁蚆袀罿膀螈蚃羋腿蒈袈膄膈薀蟻?lái)逼P螞袇羆芆莂蠆袂芅蒄裊芀芅蚇蚈膆芄蝿羃肂芃葿螆羈

3、節(jié)薁羈襖芁蚃螄膃莀莃羀聿荿蒅螂羅荿薈羈袁莈螀螁艿莇蒀蚄膅莆薂衿肁蒞蚄螞羇莄莄袇袃蒄蒆蝕膂蒃薈袆肈蒂蟻蚈羄蒁蒀襖羀蒀薃螇艿葿蚅羂膅蒈螇螅肁蒈蕆羈</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　緒論</b></p><p><b>　　Abstract</b></p>

4、<p><b>　　實(shí)踐單位的基本情況</b></p><p><b>　　1.1 公司簡(jiǎn)介</b></p><p><b>　　1.2 產(chǎn)品介紹</b></p><p>　　1.2.1 大眾七檔干式雙離合變速器簡(jiǎn)介</p><p>　　1.2.2 技術(shù)數(shù)據(jù)<

5、;/p><p>　　第二章 實(shí)踐單位的螺栓擰緊概況 </p><p>　　第三章 擰緊機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與分類</p><p><b>　　3.1擰緊機(jī)的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　3.1.1 主要組成部分</p><p>　　3.1.2 擰緊機(jī)的電氣連接</p><p>&l

6、t;b>　　3.2擰緊機(jī)的分類</b></p><p>　　第四章 擰緊機(jī)的基本原理</p><p>　　4.1擰緊機(jī)基本原理</p><p>　　4.2擰緊機(jī)的控制系統(tǒng)原理</p><p>　　4.2.1 三相變壓器</p><p>　　4.2.2 主控單元</p><p>

7、　　4.2.3 軸控單元</p><p>　　4.2.4 電機(jī)驅(qū)動(dòng)器</p><p><b>　　4.2.5 擰緊頭</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p><b>　　致謝</b></p><p><b>　　緒

8、 論</b></p><p>　　螺栓（或螺母下同）的擰緊應(yīng)用于機(jī)械行業(yè)的裝配是一個(gè)普遍現(xiàn)象，一臺(tái)機(jī)器有成百上千個(gè)零件采用螺栓緊固的方法裝配，在大批量生產(chǎn)中又是由多人在不同的工位里完成的。而且每天又要裝配幾百或上千臺(tái)機(jī)器，那么這個(gè)螺栓的數(shù)量是可想而知的，并且還要擰緊到產(chǎn)品圖紙規(guī)定的擰緊力矩的數(shù)值。為了提高生產(chǎn)效率、保證螺栓的擰緊力矩――自動(dòng)擰緊機(jī)便誕生了。自動(dòng)擰緊機(jī)是集機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)、氣動(dòng)技術(shù)、電

9、子技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)于一體的機(jī)電一體化設(shè)備。擰緊機(jī)顧名思義就是擰緊工件的設(shè)備單元，主要應(yīng)用在螺栓(或螺母)擰緊方面。以前人們只是考慮在裝配時(shí)，把螺栓擰到最緊的程度。后來(lái)人們才發(fā)現(xiàn)，這個(gè)“最緊”不過(guò)是一個(gè)非常模糊的概念，它是因人而異的。因而，如何有效的控制“擰緊”，并使其達(dá)到“最佳”，也就成為了機(jī)械行業(yè)十分關(guān)注的課題。自動(dòng)擰緊機(jī)就是作為有效的控制“擰緊”，并使其達(dá)到“最佳”的裝配工具。</p><p>　　關(guān)鍵詞：擰緊

10、機(jī)；螺栓</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Bolt (or nut the same below) Tighten used in the assembly of the machinery industry is a universal phenomenon, hundreds of thousands of parts i

11、n a machine bolt assembly in mass production , in turn, more than different position . Have to assemble hundreds or thousands of machines every day , then the number of bolts can be imagined , and also to tighten to the

12、product drawing requirements of the tightening torque values . In order to improve production efficiency, and ensure the bolt tightening </p><p>　　Keywords: tightening machine ; bolts</p><p>　　第

13、一章 實(shí)踐單位的基本情況</p><p><b>　　1.1公司簡(jiǎn)介</b></p><p>　　大眾汽車自動(dòng)變速器（大連）有限公司 (VWATD) 是大眾汽車集團(tuán)在大連投資興建的中國(guó)第一個(gè)全資子公司，也是大眾汽車集團(tuán)全球范圍內(nèi)第二家，德國(guó)以外唯一一家生產(chǎn)先進(jìn)的DSG 7速干式雙離合自動(dòng)變速器的工廠。</p><p>　　公司位于大連經(jīng)濟(jì)技術(shù)

14、開(kāi)發(fā)區(qū)黃海中路125號(hào)，先期投資1.7億歐元，總廠區(qū)占地17萬(wàn)平方米。公司內(nèi)有熱處理、軸、齒輪、機(jī)電一體化單元、裝配5個(gè)工段，目前員工超過(guò)1400人。2010年1月一期生產(chǎn)線實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)，年產(chǎn)能30萬(wàn)臺(tái)。二期項(xiàng)目在2010年3月獲得總部批準(zhǔn)并于同年10月動(dòng)工，現(xiàn)在已經(jīng)正式投產(chǎn)，預(yù)計(jì)年產(chǎn)量將達(dá)到100萬(wàn)臺(tái)。三期項(xiàng)目于2010年12月獲得批準(zhǔn)，目前項(xiàng)目正在設(shè)備調(diào)試中。</p><p>　　公司的主要產(chǎn)品是包含大眾汽車

15、最新技術(shù)的7檔干式雙離合自動(dòng)變速器 （DQ200和DQ250）。它結(jié)合了手動(dòng)、自動(dòng)兩大變速器的優(yōu)點(diǎn)，做到了環(huán)保，油耗低，傳動(dòng)平穩(wěn)，操作簡(jiǎn)單又不乏駕駛樂(lè)趣。</p><p><b>　　1.2 產(chǎn)品介紹</b></p><p>　　1.2.1 大眾七檔干式雙離合變速器簡(jiǎn)介</p><p>　　我廠生產(chǎn)的這款七檔干式雙離合變速器代號(hào)為DQ200，是

16、世界上首款7檔雙離合變速器。它采用了一對(duì)干式雙離合器，其效率和性能都優(yōu)于大眾在2003年推出的濕離合器6檔變速器，這種變速器配備一對(duì)一體式摩擦片，無(wú)需冷卻，憑借增加的傳動(dòng)比提高了動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)的效率，并確保更少的動(dòng)力用于檔位選擇和離合伺服系統(tǒng)。</p><p>　　這款變速器首次采用了橫置，長(zhǎng)369mm，裝備質(zhì)量只有70Kg,體積相當(dāng)緊湊。這種適中的結(jié)構(gòu)布局使DQ200可適用于從polo到passat的大眾多款車型

17、，其可傳遞的最高 動(dòng)力可達(dá)127Kw和250Nm.</p><p>　　該變速器內(nèi)的機(jī)油量也可減少75，％雙油路設(shè)計(jì)確保了潤(rùn)滑的清潔，與傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器一樣，其中一個(gè)油路中的機(jī)油用于冷卻和潤(rùn)滑齒輪輪齒，另一個(gè)油路為此輪觸發(fā)器提供機(jī)油。由于離合器無(wú)需冷卻，因此這款7速雙離合變速器中的機(jī)油從7升（原6檔雙離合器用油）降到1.7升。</p><p>　　隨著我廠二期的正式投產(chǎn)，這款變速器的年產(chǎn)

18、量已經(jīng)達(dá)到100萬(wàn)臺(tái)，將配備與速騰、邁騰、明銳、昊銳、帕薩特等各種車型。</p><p>　　1.2.2 技術(shù)數(shù)據(jù)</p><p>　　第二章 實(shí)踐單位的螺栓擰緊概況 </p><p>　　自動(dòng)擰緊機(jī)是集機(jī)械傳動(dòng)、電氣傳動(dòng)、電子技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)于一體的機(jī)電一體化設(shè)備。我廠現(xiàn)在的主流產(chǎn)品為DQ200系列自動(dòng)檔變速器。我廠的擰緊機(jī)主要用于裝配線上，分為自動(dòng)擰緊機(jī)和手動(dòng)擰

19、緊機(jī)。其中電氣動(dòng)擰緊機(jī)有32臺(tái)，手持式電動(dòng)擰緊機(jī)8臺(tái)，手動(dòng)擰緊槍數(shù)臺(tái)，都為德國(guó)博世力士樂(lè)（Bosch/Rexroth）公司的產(chǎn)品。我廠現(xiàn)在的主流產(chǎn)品為DQ200系列自動(dòng)檔變速器。其上總共有51個(gè)螺栓需要擰緊,其擰緊參數(shù)及螺栓用途如下表所示：</p><p>　　手持式電動(dòng)擰緊機(jī) 電氣動(dòng)擰緊機(jī)</p><p><b>　　注：緊固件的標(biāo)注</b&g

20、t;</p><p>　　六角法蘭面螺栓M6×14</p><p>　　M6是指螺紋的公稱直徑d（螺紋大徑） 14是指螺栓的公稱長(zhǎng)度L</p><p>　　六角頭螺栓M10×1.25×110</p><p>　　1.25是指螺紋的牙距，細(xì)牙螺紋必須標(biāo)注。</p><p>　　若

21、省略，則表示是粗牙螺紋。</p><p>　　第三章 擰緊機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與分類</p><p><b>　　3.1擰緊機(jī)的結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　3.1.1 主要組成部件</p><p>　　擰緊機(jī)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、行星齒輪減速機(jī)構(gòu)、編碼器、力矩傳感器等組成。</p><p>　?。?）

22、編碼器：編碼器起到傳感器的作用，把電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)角（或位置）信號(hào)輸出送給驅(qū)動(dòng)器，及時(shí)向控制器反饋轉(zhuǎn)速、扭矩、角位移的單元；</p><p>　　（2）驅(qū)動(dòng)電機(jī)：驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要供給擰緊機(jī)動(dòng)力，把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；</p><p>　?。?）行星齒輪減速機(jī)構(gòu)：行星齒輪減速機(jī)構(gòu)是起到降低齒輪轉(zhuǎn)速，增大扭矩的作用；</p><p>　?。?）力矩傳感器：力矩傳感器是把旋轉(zhuǎn)扭矩

23、由驅(qū)動(dòng)桿傳遞輸出擰緊工件所用的模擬信號(hào)變成數(shù)字信號(hào)傳遞給控制器的單元。</p><p>　　3.1.2 擰緊機(jī)的電氣連接</p><p>　　如上圖所示，我們?cè)O(shè)定擰緊機(jī)控制器，像擰緊模式，最大、最小擰緊力矩等功能，其次把連接電纜說(shuō)明書標(biāo)定進(jìn)行一一連接，需要注意是擰緊機(jī)電壓為三相220V電壓，不可同兩相電混淆。最后加電，這樣PLC集中控制，工件到達(dá)指定位置時(shí)，PLC發(fā)出信號(hào)，控制滑臺(tái)前進(jìn)，獲

24、指令后，則擰緊機(jī)開(kāi)始控制器系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定下進(jìn)行擰緊，擰緊過(guò)程中依靠力矩傳感器、編碼器等單元向控制器反饋擰緊數(shù)據(jù)，擰緊過(guò)程完成后，向PLC發(fā)送OK/NG信號(hào)。PLC進(jìn)行判斷，進(jìn)行下一步動(dòng)作，如此循環(huán)往復(fù)。</p><p><b>　　3.2擰緊機(jī)的分類</b></p><p>　　自動(dòng)擰緊機(jī)的分類有以下幾種方式：若按擰緊的方式分，可分為扭矩控制法、扭矩-轉(zhuǎn)角控制法和屈服點(diǎn)

25、控制的擰緊機(jī)；若按人工參與的程度分，可分為手動(dòng)和自動(dòng)擰緊機(jī)；若按擰緊執(zhí)行部件的能源性質(zhì)分，可分為氣動(dòng)和電動(dòng)擰緊機(jī)。其中的電動(dòng)擰緊機(jī)，按期執(zhí)行部件電源的性質(zhì)分，又可分為直流擰緊機(jī)和交流擰緊機(jī)，它們的執(zhí)行部件則分別是直流伺服電動(dòng)機(jī)和交流伺服電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　第四章 擰緊機(jī)的基本原理</p><p>　　4.1 擰緊機(jī)基本原理</p><p>　　自動(dòng)擰緊機(jī)

26、應(yīng)用計(jì)算機(jī)全程監(jiān)控管理，擰緊機(jī)在工作過(guò)程中，扭矩由小變大，當(dāng)扭矩與角度達(dá)到目標(biāo)時(shí)，擰緊軸自動(dòng)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，最終達(dá)到目標(biāo)扭矩。整個(gè)擰緊過(guò)程有智能主控系統(tǒng)全程監(jiān)測(cè)控制，系統(tǒng)監(jiān)控原件為應(yīng)變扭力傳感器及角度編碼器，擰緊軸輸出的扭矩為傳感器承受的扭矩，采用1:1的最直接的扭矩傳遞，所以扭力傳感器在擰緊軸上的位置靠輸出端，來(lái)避免減速器效率的影響，傳感器輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)放大、整流、濾波等處理后傳給軸控制器軸控制器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行高速運(yùn)算，分析，比較來(lái)控制伺服和電

27、機(jī)的轉(zhuǎn)速和何時(shí)停止，同時(shí)主控系統(tǒng)高速接受各軸控制器采集的數(shù)據(jù)來(lái)協(xié)調(diào)各軸之間同步關(guān)系和接受存儲(chǔ)各軸的擰緊曲線及數(shù)據(jù)，用戶可以在主控系統(tǒng)上輕易設(shè)置各種控制工藝參數(shù)。</p><p>　　4.2 擰緊機(jī)的控制系統(tǒng)原理圖如下：</p><p>　　由圖可見(jiàn)，自動(dòng)擰緊機(jī)的控制及檢測(cè)系統(tǒng)主要分為三相變壓器、繼電控制及顯示、主控單元、軸控單元、電機(jī)驅(qū)動(dòng)器、擰緊頭等幾大部分。下面僅對(duì)其中主要環(huán)節(jié)的功能予以

28、簡(jiǎn)要介紹。</p><p>　　4.2.1三相變壓器 由于該擰緊機(jī)中交流伺服電機(jī)所用電源為三相交流200V 電壓，故須把電網(wǎng)的三相380V 電壓，通過(guò)三相變壓器變?yōu)槿?00V 電壓。 4.2.2 主控單元 每臺(tái)擰緊機(jī)裝設(shè)一個(gè)，核心是由51 系列單片機(jī)組成，主要功能是： (1) 通過(guò)控制、協(xié)調(diào)各軸控單元來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)擰緊動(dòng)作的協(xié)調(diào)控制。 (2) 輸入、保存擰緊過(guò)程所需的各種參數(shù)，并提供用戶修改參數(shù)的界

29、面。 (3) 統(tǒng)計(jì)擰緊產(chǎn)量及擰緊結(jié)果，并加以保留，以便顯示或打印。 (4) 對(duì)擰緊結(jié)果進(jìn)行判斷，并發(fā)出合格、不合格、擰緊完成的控制信號(hào)。 (5) 判別工藝參數(shù)的合理性，有非法參數(shù)則報(bào)警。 (6) 對(duì)與之有關(guān)的硬件進(jìn)行檢測(cè)，如有故障，自動(dòng)報(bào)警。 3.2.3 軸控單元 每個(gè)擰緊頭裝設(shè)一個(gè)，核心也是由51 系列單片機(jī)組成的系統(tǒng)，其主要功能是： (1) 接受主控單元的指令，并按指令控制所對(duì)應(yīng)的軸（即擰緊頭）工作。 (2) 接受

30、繼電控制系統(tǒng)中的單軸操作指令，完成所對(duì)應(yīng)的單軸操作動(dòng)作。 (3) 接受擰緊頭中扭矩傳感器傳送來(lái)的扭矩信號(hào)，進(jìn)行放大和轉(zhuǎn)換。 (4) 判別擰緊結(jié)果，并給出合格與否的指示。 </p><p><b>　　參 考 文 獻(xiàn)</b></p><p><b>　　1.百度文庫(kù)</b></p><p>　　2.《中華人名共和國(guó)機(jī)械

31、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》 中華人名共和國(guó)工業(yè)和信息化部編 機(jī)械工業(yè)出版社出版</p><p>　　3.螺母擰緊機(jī)項(xiàng)目融資商業(yè)計(jì)劃書（專業(yè)版）</p><p>　　4.《機(jī)械設(shè)計(jì)及手冊(cè)》 成大先主編 化學(xué)工業(yè)出版社出版</p><p><b>　　致 謝</b></p><p>　　踉踉蹌蹌地忙碌里幾個(gè)月，我的畢業(yè)論文課題

32、也將告一段落。點(diǎn)擊運(yùn)行，已基本達(dá)到預(yù)期的效果，虛榮的成就感再?zèng)]人的時(shí)候也總會(huì)冒出心頭。但由于能力和時(shí)間的關(guān)系，總是覺(jué)得有很多不盡人意的地方，譬如功能不全、表面粗糙等等，數(shù)不勝數(shù)?？墒?，我還是安慰自己：做一件事情，不必過(guò)于在乎最終的結(jié)果，可貴的是過(guò)程中的收獲。</p><p>　　畢業(yè)論文也許是我大學(xué)生涯交上的最后一份作業(yè)了。想借此機(jī)會(huì)感謝三年以來(lái)給我?guī)椭乃欣蠋煛⑼瑢W(xué)，還有實(shí)習(xí)單位的班組長(zhǎng)、師傅，你們的教導(dǎo)和友

33、誼是我人生的財(cái)富，是我生命中不可或缺的一部分。</p><p>　　大學(xué)生活即將匆匆忙忙的過(guò)去，但我卻能無(wú)悔地說(shuō)：“我曾經(jīng)來(lái)過(guò)。”大學(xué)三年，但它對(duì)我的影響卻不能用時(shí)間來(lái)衡量，這三年以來(lái)，經(jīng)歷過(guò)的所有人、所有事，都將是我以后生活回味的一部分，是我為人處事的指南針。就要離開(kāi)學(xué)校，正式走上工作崗位了，這是我人生歷程的又一個(gè)起點(diǎn)，在這里祝福在大學(xué)里跟我風(fēng)雨同舟的朋友們，一路走好，未來(lái)總會(huì)是絢爛繽紛！</p>

34、<p>　　蒀羄羀膇薃螇袆膆螅蕿芄膆蒅裊膀膅薇蚈肆膄蠆袃羂膃荿蚆袈膂蒁袂膇芁薃蚄肅芀蚆袀罿芀蒞蚃羅艿薈羈袁羋蝕螁膀芇莀羆肆芆蒂蝿羂芅薄羅袈蒞蚇螇膆莄莆薀肂莃葿螆肈莂蟻蕿羄莁莁襖袀莀蒃蚇腿荿薅袂肅荿蚇蚅羈蒈莇袁袇蕆葿蚃膅蒆薂衿膁蒅螄螞肇蒄蒄羇羃肁薆螀衿肀蚈羆膈聿莈螈肄膈蒀羄羀膇薃螇袆膆螅蕿芄膆蒅裊膀膅薇蚈肆膄蠆袃羂膃荿蚆袈膂蒁袂膇芁薃蚄肅芀蚆袀罿芀蒞蚃羅艿薈羈袁羋蝕螁膀芇莀羆肆芆蒂蝿羂芅薄羅袈蒞蚇螇膆莄莆薀肂莃葿螆肈莂蟻蕿羄莁

35、莁襖袀莀蒃蚇腿荿薅袂肅荿蚇蚅羈蒈莇袁袇蕆葿蚃膅蒆薂衿膁蒅螄螞肇蒄蒄羇羃肁薆螀衿肀蚈羆膈聿莈螈肄膈蒀羄羀膇薃螇袆膆螅蕿芄膆蒅裊膀膅薇蚈肆膄蠆袃羂膃荿蚆袈膂蒁袂膇芁薃蚄肅芀蚆袀罿芀蒞蚃羅艿薈羈袁羋蝕螁膀芇莀羆肆芆蒂蝿羂芅薄羅袈蒞蚇螇膆莄莆薀肂莃葿螆肈莂蟻蕿羄莁莁襖袀莀蒃蚇腿荿薅袂肅荿蚇蚅羈蒈莇袁袇蕆葿蚃膅蒆薂衿膁蒅螄螞肇蒄蒄羇羃肁薆螀衿肀蚈羆膈聿莈螈肄膈蒀羄羀膇薃螇袆膆螅蕿芄膆蒅裊膀膅薇蚈肆膄蠆袃羂膃荿蚆袈膂蒁袂膇芁薃蚄肅芀蚆袀罿芀蒞蚃羅艿