基于UGNX的汽車坐墊清洗機(jī)設(shè)計

楊廷奇

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

關(guān)鍵詞：協(xié)同設(shè)計;清洗機(jī);汽車坐墊

1研究意義及目標(biāo)

目前滾筒式毛刷的種類和使用方法：在清洗店基本上所用的清洗毛刷種類相對單一，依照形狀和結(jié)構(gòu)分類，基本有長方形、圓型。依照用途分類有竹刷、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，手工刷洗時經(jīng)常用長約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，有時候也得不到顧客的滿意，而且耗時費(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)計形成自動化

研究的滾筒毛刷清洗機(jī)長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。兩個滾筒毛刷和一個力學(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態(tài)分析，包括計算性能和設(shè)計建模較易使用性能的提升。設(shè)計從基礎(chǔ)創(chuàng)建的三維模型直接自動生成工程圖樣，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)計制圖”同樣支持自動生成圖樣相應(yīng)布局，也能實(shí)現(xiàn)視圖的相關(guān)編輯和自動隱藏線編輯以便于數(shù)控加工模擬及自動編程方面的運(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)計中的不可或缺的高級CAD工具。

3清洗機(jī)的設(shè)計及裝配工藝流程

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，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緊，旋得過緊的螺紋連接定會降低螺母的使用壽命并在螺栓中產(chǎn)生過大的應(yīng)力。為了防止結(jié)合面傾斜，應(yīng)使用力矩扳手對角交叉均勻地擰緊脹套螺釘，一定時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，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，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滾筒圓跳動量及滾筒靜阻力系數(shù)的測定

皮帶與滾筒毛刷以前測量圓跳動量和靜阻力系數(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，測量值不準(zhǔn)確。經(jīng)過多次調(diào)試安裝的滾筒支架，能比較準(zhǔn)確地測出滾筒圓跳動量和靜阻力系數(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)動力輸出端安裝皮帶輪或鏈條齒輪，通過鏈條或皮帶傳動輸送帶滾筒，皮帶與滾筒毛刷過盈配合。電機(jī)用變頻器驅(qū)動或選擇調(diào)速電機(jī)，這樣既可以用少量電機(jī)帶動滾筒在不同轉(zhuǎn)速下工作，輸送帶將浸濕的墊子運(yùn)送至兩個滾筒毛刷的位置，輸送帶的速度=電機(jī)轉(zhuǎn)速*皮帶輪周長;滾筒毛刷速度=3*（電機(jī)轉(zhuǎn)速*皮帶輪周長），由電機(jī)變頻器驅(qū)動選擇調(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。電動機(jī)驅(qū)動尼龍毛刷，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)：

[1]張策.機(jī)械原理與機(jī)械設(shè)計.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.

[2]許德珠，朱起凡，呂燁.機(jī)械工程材料.北京：高等教育出版社，2001.