基于UGNX的汽車(chē)坐墊清洗機(jī)設(shè)計(jì)

楊廷奇

摘要：目前，針對(duì)汽車(chē)坐墊的清洗方式多半是用人工手洗或機(jī)器清洗，效率低，潔凈程度低且對(duì)坐墊的使用性能有較大影響。本設(shè)計(jì)采用壓力傳感器，結(jié)合滾筒的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)滾筒應(yīng)力分析，基于NX12.0的三維繪圖技術(shù)，對(duì)坐墊清洗機(jī)進(jìn)行整體設(shè)計(jì)。結(jié)合系統(tǒng)工程及協(xié)同設(shè)計(jì)，有效地將頂級(jí)設(shè)計(jì)規(guī)范傳遞給各個(gè)子裝配，形成整體;并對(duì)產(chǎn)品的運(yùn)行和管理進(jìn)行闡述，對(duì)后期同類(lèi)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供參考。

關(guān)鍵詞：協(xié)同設(shè)計(jì);清洗機(jī);汽車(chē)坐墊

1研究意義及目標(biāo)

目前滾筒式毛刷的種類(lèi)和使用方法：在清洗店基本上所用的清洗毛刷種類(lèi)相對(duì)單一，依照形狀和結(jié)構(gòu)分類(lèi)，基本有長(zhǎng)方形、圓型。依照用途分類(lèi)有竹刷、絲刷、塑料刷、鬢毛刷、銅絲刷，依照日常使用上分有軟刷和硬刷等形狀各異的刷子，手工刷洗時(shí)經(jīng)常用長(zhǎng)約5寸、寬2寸的細(xì)竹絲刷和短毛鬢刷;刷洗是在各種洗滌條件下，利用板刷和坐墊表面發(fā)生的摩擦，而達(dá)到去污的目的。因此，在刷洗過(guò)程中要注意“用力適當(dāng)”，否則不僅冼不好坐墊，而且還容易造成各類(lèi)事故。人工清洗坐墊，不僅效率低下，且很多地方都清洗不徹底，有時(shí)候也得不到顧客的滿意，而且耗時(shí)費(fèi)力，造成直接或者間接的經(jīng)濟(jì)損失。

2研究方法

2.1滾筒毛刷主要參數(shù)及三維設(shè)計(jì)形成自動(dòng)化

研究的滾筒毛刷清洗機(jī)長(zhǎng)1.90米、寬1.65米，傳帶速0.1ms，滾筒毛刷直徑140mm，帶寬1600mm。材料為Q345-A鋼;傳送帶筒體直徑100mm，材料為Q345-A鋼，共五個(gè)。兩個(gè)滾筒毛刷和一個(gè)力學(xué)傳感器焊接后成一體，外表面覆蓋一層厚為15mm的鑄膠。

2.2研究方法選擇

NX12.0的仿真功能提供了多物理場(chǎng)分析和用于優(yōu)化的新型解決方案，以及用于分析復(fù)雜組件的新方法。NXNastran的強(qiáng)化功能包括得到軟件改善的非線性及動(dòng)態(tài)分析，包括計(jì)算性能和設(shè)計(jì)建模較易使用性能的提升。設(shè)計(jì)從基礎(chǔ)創(chuàng)建的三維模型直接自動(dòng)生成工程圖樣，使用者也能夠使用內(nèi)置的曲線草圖工具手工繪制工程圖。“設(shè)計(jì)制圖”同樣支持自動(dòng)生成圖樣相應(yīng)布局，也能實(shí)現(xiàn)視圖的相關(guān)編輯和自動(dòng)隱藏線編輯以便于數(shù)控加工模擬及自動(dòng)編程方面的運(yùn)用，在一般銑削加工方面也能夠滿足，還可以進(jìn)行3至5軸的實(shí)際加工操作;因而生成的指令文件同樣可直接應(yīng)用于用戶制定的數(shù)控機(jī)床，而不需要修改指令，便可進(jìn)行加工操作，是現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的不可或缺的高級(jí)CAD工具。

3清洗機(jī)的設(shè)計(jì)及裝配工藝流程

3.1變頻調(diào)速在輸送帶傳送中的應(yīng)用

為使皮帶機(jī)實(shí)現(xiàn)多功能化，提出使用變頻器對(duì)其皮帶速度進(jìn)行控制，達(dá)到了提高生產(chǎn)效率、降低安全隱患的目的。輸送帶上的坐墊隨輸送帶一起運(yùn)行，根據(jù)需要可以再輸送機(jī)頭部放坐墊。輸送帶用滾筒支撐傳送，運(yùn)行阻力小。帶式傳送機(jī)可以沿水平或傾斜線路布置，在傳送坐墊時(shí)，向上最大輸送傾角一般為170-180。當(dāng)采用花紋輸送帶并采取其他相應(yīng)措施上運(yùn)傾角可高達(dá)280-320，下運(yùn)傾角可達(dá)250-280，傳動(dòng)如圖1。

3.2滾筒的毛刷零件裝配工藝流程

3.2.1螺紋連接

將螺栓和螺母正確旋緊。連接中螺栓不應(yīng)有彎曲和歪斜的情況，鎖緊可靠。螺紋連接中不宜旋的過(guò)緊，旋得過(guò)緊的螺紋連接定會(huì)降低螺母的使用壽命并在螺栓中產(chǎn)生過(guò)大的應(yīng)力。為了防止結(jié)合面傾斜，應(yīng)使用力矩扳手對(duì)角交叉均勻地?cái)Q緊脹套螺釘，一定時(shí)間后再分別檢查脹套的全部螺釘。

3.2.2滾筒的毛刷軸承裝配

軸承安裝在固定軸上時(shí)，壓緊軸承的壓力應(yīng)施加在軸承內(nèi)圈上;把軸承壓入殼體時(shí)，壓力應(yīng)施加在軸承外圈上。傳統(tǒng)的安裝軸承的方法是使用軟錘敲打，現(xiàn)在使用專用工具壓配，有效避免了碰傷軸承。

3.2.3滾筒圓跳動(dòng)量及滾筒靜阻力系數(shù)的測(cè)定

皮帶與滾筒毛刷以前測(cè)量圓跳動(dòng)量和靜阻力系數(shù)是在滾筒安裝在皮帶輸送機(jī)頭上以后進(jìn)行的，由于地面不平，機(jī)架兩側(cè)有誤差，測(cè)量值不準(zhǔn)確。經(jīng)過(guò)多次調(diào)試安裝的滾筒支架，能比較準(zhǔn)確地測(cè)出滾筒圓跳動(dòng)量和靜阻力系數(shù)，方便后續(xù)滾筒毛刷與力學(xué)傳感器的結(jié)合。

3.2.4電機(jī)、皮帶與滾筒毛刷和輸送帶的配合

電機(jī)要與擺線針輪減速機(jī)配合，減速機(jī)動(dòng)力輸出端安裝皮帶輪或鏈條齒輪，通過(guò)鏈條或皮帶傳動(dòng)輸送帶滾筒，皮帶與滾筒毛刷過(guò)盈配合。電機(jī)用變頻器驅(qū)動(dòng)或選擇調(diào)速電機(jī)，這樣既可以用少量電機(jī)帶動(dòng)滾筒在不同轉(zhuǎn)速下工作，輸送帶將浸濕的墊子運(yùn)送至兩個(gè)滾筒毛刷的位置，輸送帶的速度=電機(jī)轉(zhuǎn)速*皮帶輪周長(zhǎng);滾筒毛刷速度=3*（電機(jī)轉(zhuǎn)速*皮帶輪周長(zhǎng)），由電機(jī)變頻器驅(qū)動(dòng)選擇調(diào)速電機(jī)，最后合適的選取皮帶輪的直徑，就可以形成“一電機(jī)多控制”的工作狀態(tài)。滾筒毛刷和輸送帶的配合如圖2。

4小結(jié)

本滾筒毛刷有效的利用滾筒表面軟材質(zhì)毛刷和輸送帶的附著物摩擦。電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)尼龍毛刷，使毛刷輥的毛刷尖與皮帶的表面坐墊輕微接觸。這時(shí)螺旋形毛刷輥旋轉(zhuǎn)方向與回程的輸送帶相反。從而將輸送線帶上坐墊的附著物清理掉。毛刷并且阻止皮帶的偏走。延長(zhǎng)輸送線皮帶及其它配件的使用壽命，是清洗坐墊機(jī)械必不可少的清理配件。

參考文獻(xiàn)：

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