客车仪表翻转式装配台主体支架设计(附件)【字数：10088】
摘 要汽车仪表台是高度集成化产品，在仪表台骨架支撑的仪表台本体上集成了仪表、方向盘、空调出风口、 储物盒、仪表台线束以及各种开关按钮，在现有的工作条件下工人在对其进行装配时劳动强度很大且效率低下。本次设计的任务是“客车仪表翻转式装配台主体支架设计”，本论文主要叙述了装配台主体支架的总体设计方案以及相关的计算。设计的支架要求能实现高度调节、快速组装、位置移动、防倾倒等功能，从而减轻工人的劳动强度，提高装配精度和生产效率。在设计的过程中，首先对仪表台及其支架进行分析，确定对其的支撑及装配方案。根据设计要求支架分为四个部分，分别是主体支架、高度调节机构、移动机构及多功能区。支撑结构是为了实现达到对仪表台的稳定支撑；高度调节机构的设计是为了适应不同身高的工人进行装配工作,实现良好的人机交互；移动机构是为了使装配台的移动更加方便；多功能区是辅助装配过程而设计的部分。支架的总体设计过程中，根据仪表台的尺寸并参考人体数据先确定好支架的初步尺寸，从局部到整体，对每个零件进行结构设计再装配起来，进而确定支架的整体结构方案。
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外发展现状 1
1.3题研究目标和内容 2
第二章 客车仪表翻转式装配台主体支架设计方案 3
2.1设计的目的 4
2.2支架的设计与计算 4
2.2.1主体支架结构的设计与计算 4
2.2.2支架连接件及螺栓螺母选择与计算 6
2.2.3主体支架的加强结构 8
第三章 基于装配工人的人机工程设计计算 9
3.1高度调节机构设计与计算 9
3.1.1轴承座支座的设计计算 10
3.1.2标尺的设计计算 10
3.2支架移动机构设计与计算 11
3.3多功能区的设计与计算 12
3.3.1工具盒的选型 14
3.3.2托盘的设计计算 14
3.3.3平衡器的选型 15
3.3.4滑块连接件的设计计算 16
3.3.5弹簧扣的选型 16
3.5总体装配结构 17
第四章 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
客车仪表翻转式装配台主体支架校核 18
4.1仪表台翻转空间校核 18
4.2主体支架立柱校核 19
4.3支架的重心位置分析与计算 21
结束语 1
致 谢 2
参考文献 3 第一章 绪论
1.1研究背景及意义
我国的经济与科技正处于持续而稳定的发展阶段，汽车销售量与保有量也逐年增加，而各种为组装或生产汽车零配件的机械需求量也随之增长。仪表台的装配工作在仪表的生产过程中占有相当大的比例，所以为仪表台的组装提供场所的装配台显得尤为重要。本次设计的要求是能实现高度调节以便不同身高的工人进行操作，同时要有为翻转机构提供支撑的功能，方便工人师傅有更好的视野和姿势去进行装配工作。为了实现这些功能有必要去设计一个新型的生产工具，同时达到提高装配精度和生产效率的目的。
仪表台广泛应用所有车辆和工程机械的驾驶室，其主要是由仪表、方向盘、仪表台壳体、仪表台骨架和仪表台组成，其传统的装配方法是模块化装配，就是对在流水线上的不同部分分别进行装配，然后再将装配好的各个部分总装到一起。这种装配方法存在很多不足，整个装配过程中占用的场地太大，流水线会拉的过长，最终导致成本的提高。为节约成本，企业会通过减少工人数量达到这一目的，在实际装配过程中工人需要在规定时间内完成一定数量的零件装配，这一过程中还可能因工作台设计不合理，如高度不合理导致工人弯腰操作，零部件、工具摆放过于分散导致工人频繁走动，甚至因角度问题导致工人不得不蹲下仰头操作。工人在装配的过程中还需对仪表台及其零件进行翻转、移动等动作，这很容易撞伤或刮蹭仪表台，也造成了时间的浪费。
1.2国内外发展现状
1913年福特汽车公司创建世界上第一条汽车装配生产流水线，并实行了工业大生产管理方式，实现了产品系列化和零件标准化。福特生产T型车的经验不仅为美国，甚至为世界汽车工业的发展奠定了基础，因此，福特汽车公司被誉为“汽车现代化的先驱”。第二次世界大战后，欧洲汽车工业的大发展使世界汽车工业的重心逐渐由美国移到欧洲，在这一时期汽车工业保持了大规模生产的特点，世界汽车保有量激增，汽车技术的高科技含量增加，汽车品种进一步增多。20世纪50年代日本形成完整的精益生产体系，至今日本的这种先进生产方式已被各国仿效。与此同时，精益生产、虚拟制造、敏捷制造、绿色制造、数字化制造等新的概念也被提了出来。在装配工艺过程中也有虚拟装配这一概念，虚拟装配是虚拟生产的重要组成部分，虚拟装配就是指在交互式虚拟装配环境中，用户使用各类交互设备（数据手套/位置跟踪器、鼠标/键盘、力反馈操作设备等）像在真实环境中一样对产品的零部件进行各类装配操作，在操作过程中系统提供实时的碰撞检测、装配约束处理、装配路径与序列处理等功能，从而使得用户能够对产品的可装配性进行分析、对产品零部件装配序列进行验证和规划、对装配操作人员进行培训等。
目前我国的汽车装配设备还处于发展阶段,由于传统制造业的思想束缚,汽车行业对汽车装配技术的重视程度比较低。很多汽车制造商将生产重心放在了汽车的 生产技术上,而忽视了装配设备的资金投入。这就导致了汽车制造在生产环节中出现了很大的问题。根据目前我国汽车制造业的发展趋势,我们可以看出汽车装配设备一直处于落后阶段,大多数的汽车制造企业缺乏专业的汽车装配机器,因此,我国的汽车装配技术难以得到良好的发展。我国的汽车装配工艺随着社会的发展在不断的向多元化进步,汽车行业的消费情况也从单一化向个性化转变,对汽车的需求逐渐出现了产品的横向差异化,因此,汽车装配工艺也向多样化发展。汽车装配工艺的发展越来越复杂化,生产产品的品种更加丰富,生产批量减少。目前我国汽车装配工艺的发展趋势大致分为三个方向：装配模块化；柔性装配系统；汽车虚拟装配系统。针对我国汽车装配工艺的现状,我们可以了解到汽车装配工艺中存在的弊端,因此,汽车行业的相关人员需要采取相应的措施来进行工艺改良,从而确保我国的汽车装配工艺向更好的方向发展。
1.3课题研究目标和内容
本课题主要针对客车仪表翻转式装配台主体支架进行研究设计，客车仪表台由工厂提供，最大轮廓尺寸为1000mm×500mm×500mm,如图11所示。设计之前了解到仪表台在工厂是以固定式装配方式装配的，装配时将零件一个一个按顺序组装起来,直至完成整个产品的装配。此种装配方式存在许多问题，主要表现为以下几点：
1.装配台为固定式，对于需要位置变动的情况显得无能为力；
目 录
第一章 绪论 1
1.1研究背景及意义 1
1.2国内外发展现状 1
1.3题研究目标和内容 2
第二章 客车仪表翻转式装配台主体支架设计方案 3
2.1设计的目的 4
2.2支架的设计与计算 4
2.2.1主体支架结构的设计与计算 4
2.2.2支架连接件及螺栓螺母选择与计算 6
2.2.3主体支架的加强结构 8
第三章 基于装配工人的人机工程设计计算 9
3.1高度调节机构设计与计算 9
3.1.1轴承座支座的设计计算 10
3.1.2标尺的设计计算 10
3.2支架移动机构设计与计算 11
3.3多功能区的设计与计算 12
3.3.1工具盒的选型 14
3.3.2托盘的设计计算 14
3.3.3平衡器的选型 15
3.3.4滑块连接件的设计计算 16
3.3.5弹簧扣的选型 16
3.5总体装配结构 17
第四章 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
客车仪表翻转式装配台主体支架校核 18
4.1仪表台翻转空间校核 18
4.2主体支架立柱校核 19
4.3支架的重心位置分析与计算 21
结束语 1
致 谢 2
参考文献 3 第一章 绪论
1.1研究背景及意义
我国的经济与科技正处于持续而稳定的发展阶段，汽车销售量与保有量也逐年增加，而各种为组装或生产汽车零配件的机械需求量也随之增长。仪表台的装配工作在仪表的生产过程中占有相当大的比例，所以为仪表台的组装提供场所的装配台显得尤为重要。本次设计的要求是能实现高度调节以便不同身高的工人进行操作，同时要有为翻转机构提供支撑的功能，方便工人师傅有更好的视野和姿势去进行装配工作。为了实现这些功能有必要去设计一个新型的生产工具，同时达到提高装配精度和生产效率的目的。
仪表台广泛应用所有车辆和工程机械的驾驶室，其主要是由仪表、方向盘、仪表台壳体、仪表台骨架和仪表台组成，其传统的装配方法是模块化装配，就是对在流水线上的不同部分分别进行装配，然后再将装配好的各个部分总装到一起。这种装配方法存在很多不足，整个装配过程中占用的场地太大，流水线会拉的过长，最终导致成本的提高。为节约成本，企业会通过减少工人数量达到这一目的，在实际装配过程中工人需要在规定时间内完成一定数量的零件装配，这一过程中还可能因工作台设计不合理，如高度不合理导致工人弯腰操作，零部件、工具摆放过于分散导致工人频繁走动，甚至因角度问题导致工人不得不蹲下仰头操作。工人在装配的过程中还需对仪表台及其零件进行翻转、移动等动作，这很容易撞伤或刮蹭仪表台，也造成了时间的浪费。
1.2国内外发展现状
1913年福特汽车公司创建世界上第一条汽车装配生产流水线，并实行了工业大生产管理方式，实现了产品系列化和零件标准化。福特生产T型车的经验不仅为美国，甚至为世界汽车工业的发展奠定了基础，因此，福特汽车公司被誉为“汽车现代化的先驱”。第二次世界大战后，欧洲汽车工业的大发展使世界汽车工业的重心逐渐由美国移到欧洲，在这一时期汽车工业保持了大规模生产的特点，世界汽车保有量激增，汽车技术的高科技含量增加，汽车品种进一步增多。20世纪50年代日本形成完整的精益生产体系，至今日本的这种先进生产方式已被各国仿效。与此同时，精益生产、虚拟制造、敏捷制造、绿色制造、数字化制造等新的概念也被提了出来。在装配工艺过程中也有虚拟装配这一概念，虚拟装配是虚拟生产的重要组成部分，虚拟装配就是指在交互式虚拟装配环境中，用户使用各类交互设备（数据手套/位置跟踪器、鼠标/键盘、力反馈操作设备等）像在真实环境中一样对产品的零部件进行各类装配操作，在操作过程中系统提供实时的碰撞检测、装配约束处理、装配路径与序列处理等功能，从而使得用户能够对产品的可装配性进行分析、对产品零部件装配序列进行验证和规划、对装配操作人员进行培训等。
目前我国的汽车装配设备还处于发展阶段,由于传统制造业的思想束缚,汽车行业对汽车装配技术的重视程度比较低。很多汽车制造商将生产重心放在了汽车的 生产技术上,而忽视了装配设备的资金投入。这就导致了汽车制造在生产环节中出现了很大的问题。根据目前我国汽车制造业的发展趋势,我们可以看出汽车装配设备一直处于落后阶段,大多数的汽车制造企业缺乏专业的汽车装配机器,因此,我国的汽车装配技术难以得到良好的发展。我国的汽车装配工艺随着社会的发展在不断的向多元化进步,汽车行业的消费情况也从单一化向个性化转变,对汽车的需求逐渐出现了产品的横向差异化,因此,汽车装配工艺也向多样化发展。汽车装配工艺的发展越来越复杂化,生产产品的品种更加丰富,生产批量减少。目前我国汽车装配工艺的发展趋势大致分为三个方向：装配模块化；柔性装配系统；汽车虚拟装配系统。针对我国汽车装配工艺的现状,我们可以了解到汽车装配工艺中存在的弊端,因此,汽车行业的相关人员需要采取相应的措施来进行工艺改良,从而确保我国的汽车装配工艺向更好的方向发展。
1.3课题研究目标和内容
本课题主要针对客车仪表翻转式装配台主体支架进行研究设计，客车仪表台由工厂提供，最大轮廓尺寸为1000mm×500mm×500mm,如图11所示。设计之前了解到仪表台在工厂是以固定式装配方式装配的，装配时将零件一个一个按顺序组装起来,直至完成整个产品的装配。此种装配方式存在许多问题，主要表现为以下几点：
1.装配台为固定式，对于需要位置变动的情况显得无能为力；
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