硫化機(jī)后充氣翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、近年來，汽車銷售呈現(xiàn)爆發(fā)式的增長，輪胎的需求量也隨著增大。各大輪胎廠為了搶占市場，提升競爭力。紛紛增資擴(kuò)產(chǎn)，采購新型設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率、縮短交貨期。因此對機(jī)械的正常運(yùn)作、不間斷生產(chǎn)提出了更高的挑戰(zhàn)。輪胎的硫化是對輪胎進(jìn)行加熱成型與冷卻定型的一個過程。后充氣裝置的作用是對輪胎進(jìn)行冷卻定型。本裝置采用兩點(diǎn)式四工位的結(jié)構(gòu)形式，可同時對4條輪胎進(jìn)行快速的冷卻定型。完成之后，通過后充氣翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行翻轉(zhuǎn)動作。把冷卻定型好的輪胎置于卸胎位上。當(dāng)使用

2、一段時間后，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)會發(fā)生故障而無法完成既定工序,此時硫化機(jī)將會停止工作，這將會影響生產(chǎn)進(jìn)度、造成輪胎的報廢。針對目前輪胎硫化過程中后充氣裝置的這一狀況，迫切需要有一種新型的機(jī)構(gòu)來保障硫化機(jī)正常工作，減少故障和維修時間。
　　本研究通過對翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，將該問題簡化為如何解決翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中鏈傳動在運(yùn)動時的失效問題，根據(jù)該問題分別提出了四個優(yōu)化方案。方案一通過對翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中鏈條的受力和強(qiáng)度進(jìn)行分析，選用極限拉伸載荷更高的鏈條，以增強(qiáng)翻轉(zhuǎn)

3、機(jī)構(gòu)中鏈條的強(qiáng)度，確保安全運(yùn)轉(zhuǎn)；方案二是將翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的單排滾子鏈設(shè)計成雙排滾子鏈的傳動方式，優(yōu)化后該機(jī)構(gòu)中鏈傳動的強(qiáng)度是原來的2倍，傳動的安全系數(shù)也有所提升；方案三針對翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)為開式鏈傳動的特點(diǎn)，設(shè)計了一套潤滑系統(tǒng)對鏈條進(jìn)行油浴潤滑，用于代替手工操作，從而減少摩擦帶來的影響，延長鏈條的使用壽命；方案四將翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)設(shè)計成齒輪齒條的傳動方式，用來代替原翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)中的鏈傳動，從而增強(qiáng)翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度，確保正常運(yùn)轉(zhuǎn)。通過對四個方案進(jìn)行分析、比較，

4、方案四在傳動強(qiáng)度和機(jī)械結(jié)構(gòu)都具有明顯的優(yōu)勢。因此在執(zhí)行翻轉(zhuǎn)動作時更安全可靠。由于齒輪齒條嚙合的連續(xù)性，其翻轉(zhuǎn)動作也更加平穩(wěn)。通過對比兩種不同的傳動方式，方案四用于執(zhí)行傳動的主要零件數(shù)量少，因此結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便。同時方案四采用帶有內(nèi)置緩沖功能的液壓油缸進(jìn)行驅(qū)動，其輸出力大、輸出平穩(wěn)。跟原來的減速機(jī)驅(qū)動裝置相比較，方案四的驅(qū)動裝置更加簡單，比原驅(qū)動裝置節(jié)省了許多加工零件和標(biāo)準(zhǔn)零件，而且油缸活塞桿只受到豎直方向的作用力，因此其具有良好的穩(wěn)定

5、性和抗撓性變形。為了使油缸正常工作，方案四新增一套液壓系統(tǒng)與電氣控制系統(tǒng)。其中液壓系統(tǒng)由液壓管路與液控元件組成。電控系統(tǒng)通過PLC指令對液控元件的開啟順序進(jìn)行控制，從而使液壓管路中的壓力油按照程序設(shè)定的要求，分別輸送到油缸的塞腔或桿腔，推動活塞往返運(yùn)動，從而實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)動作。通過Solidworks對優(yōu)化完成的后充氣翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)進(jìn)行三維參數(shù)化建模和結(jié)構(gòu)驗(yàn)證。通過在企業(yè)的加工制造和在輪胎廠的實(shí)際應(yīng)用，證明新結(jié)構(gòu)能夠有效節(jié)約制造成本、滿足生產(chǎn)要求。