汽車同步器齒轂齒套優(yōu)化選配方法及其自動裝配系統(tǒng)研究.pdf

1、汽車同步器的齒轂、齒套選配過程中,導(dǎo)致選配失敗的主要形式有齒套不能裝入齒轂、齒套齒轂雖能配成同步器配合體但其自滑性、傾斜量不合要求等。目前同步器廠家都是采用直接選配法進行齒轂、齒套選配,因未優(yōu)選而出現(xiàn)大量的選配失敗,增加了再次選配的齒轂齒套數(shù)量和工作量,降低了裝配生產(chǎn)效率。開發(fā)齒轂、齒套的優(yōu)化選配方法非常必要。然而調(diào)研表明,目前國內(nèi)外尚未見有對同步器齒轂齒套優(yōu)化選配與自動裝配技術(shù)的研究報道以及成熟和實際應(yīng)用案例。為此,本文研究了同步器齒

2、轂齒套計算機輔助選配和自動裝配技術(shù)與系統(tǒng)。
　　分析了齒轂、齒套選配失敗形式和關(guān)聯(lián)因素,找出了影響齒轂齒套裝配成敗的主要因素是齒轂齒套配合體的側(cè)隙,側(cè)隙取決于齒轂齒套的加工誤差,據(jù)此推導(dǎo)了由M值求理論側(cè)隙、作用側(cè)隙的數(shù)學(xué)模型,建立了基于理論側(cè)隙、作用側(cè)隙的兩種適合于計算機輔助選配的準則,并設(shè)計了以最大匹配對數(shù)為目標函數(shù)的計算機輔助優(yōu)化選配算法;基于Matlab環(huán)境,編制了相應(yīng)的計算機輔助優(yōu)化選配程序。通過設(shè)定齒轂齒套批量進行了三種

3、選配方法的比較實驗,結(jié)果表明:基于理論側(cè)隙選配準則的計算機輔助優(yōu)化選配方法,其齒轂齒套匹配率達到65％左右,高出直接選配法的匹配率30%以上,可有效減少選配失敗的齒轂齒套數(shù)并且能夠保證所有匹配成功的齒套成功裝入齒轂中。因此該優(yōu)化選配方法可用于實現(xiàn)齒轂齒套的自動裝配。
　　在計算機輔助優(yōu)化選配方法研究基礎(chǔ)上,設(shè)計了同步器的齒轂齒套自動裝配系統(tǒng)。分析了齒轂齒套人工裝配工藝,并基于理論側(cè)隙選配準則的計算機輔助選配方法構(gòu)思了齒轂齒套自動裝

4、配系統(tǒng)的總體方案;應(yīng)用Solidworks,詳細設(shè)計了齒轂齒套自動裝配系統(tǒng)的機械系統(tǒng)及其本體結(jié)構(gòu);基于PLC和觸摸屏,設(shè)計了相應(yīng)的自動控制系統(tǒng)。機械系統(tǒng)主要由齒轂和齒套供料機、抓取搬運裝配的直線式機器人、裝配工作臺與同步器配合體輸送帶等組成;自動控制系統(tǒng)設(shè)計主要包括系統(tǒng)工作流程與工藝時序設(shè)計、輸入輸出模塊與PLC選型、I/O分配以及系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計等。由此實現(xiàn)了齒轂和齒套的計算機輔助優(yōu)化選配和自動裝配功能,并形成了相應(yīng)的齒轂齒套自動裝