轮胎定型硫化机设计装胎机构设计(附件)
轮胎定型硫化机主要用于空心轮胎的外胎硫化，本次设计的机械手主要适用于普通外胎及子午线结构外胎等充气轮胎定型硫化机装胎。 本次设计首先，调查了轮胎定型硫化机装卸胎装置的研究及发展现况；接着，对现有机械手原理进行分析并结合设计要求提出了总体结构方案；然后，对各主要零部件进行设计与选择；最后，采用Solidworks三维设计软件进行了虚拟建模，并对主要装配体做了详细说明。 通过本次设计，巩固了大学所学专业知识，掌握了普通机械产品的设计方法并能够熟练使用AutoCAD、Solidworks软件，对今后的工作与生活具有极大意义。关键词 硫化机，装胎，机械手，结构，液压，三维建模目 录
1 绪论 1
1.1 选题背景及意义 1
1.2 轮胎定型硫化机概述 1
1.3 机械手概述 2
1.4 装胎机构（机械手）研究现状和趋势 3
1.5 本课题研究的目的与方法 4
2 装胎机构总体方案设计 4
2.1 设计要求 4
2.2 总体方案选择 5
2.3 手爪结构方案选择 6
2.4 驱动方式的选择 7
3 主要零部件的设计与校核 8
3.1 手爪的设计与校核 8
3.2 手臂的设计与校核 10
3.3 销轴设计与校核 11
3.4 卡盘的结构设计 12
3.5 转盘的结构设计 13
3.6 滑块的设计 13
3.7 关节架的设计 14
3.8 转盘与卡盘间轴承的选择与校核 14
4 基于Solidworks的三维设计 15
4.1 软件概述 15
4.2 三维设计与装配 16
总 结 24
致 谢 25
参考文献 26
附录A 装胎机构的主要零部件设计图纸 27
附录B 装胎机构的Solidworks三维设计图 26
图1 手爪零件图 27
图2 关节架零件图 28
图3 转盘零件图 29
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
软件概述 15
4.2 三维设计与装配 16
总 结 24
致 谢 25
参考文献 26
附录A 装胎机构的主要零部件设计图纸 27
附录B 装胎机构的Solidworks三维设计图 26
图1 手爪零件图 27
图2 关节架零件图 28
图3 转盘零件图 29
图4 卡盘零件图 30
图5 手臂零件图 31
图6 滑块零件图 32
图7 装胎机构总装配图 33
图8 挡圈 34
图9 液压缸 34
图10 液压杆 35
图11 液压缸盖 35
图12 上支座 36
图13 下支座 37
图14 升降杆 37
图15 关节架 38
图16 手爪 38
图17 滑块 39
图18 转盘 39
图19 卡盘 40
图20 手臂 40
图21 销轴 41
图22 销轴挡圈 41
图23 装胎机构总装配体 42
1 绪论
1.1选题背景及意义
硫化是轮胎制造加工工艺过程的最后一道工序，因而硫化机将会成为影响轮胎的质量的关键设备。伴随着汽车各行业的高速发展，我国对轮胎的需求也越来越多，因此急需要更新硫化机来满足生产的需求。本课题来源于我校和江苏荣晟机电科技有限公司的合作项目。该公司是一家专门从事橡胶设备设计制作、非标机械设备开发和已有设备的升级改善、自动化产品销售为一体的综合性企业。根据企业的实际需求，需要设计一种专门用于汽车轮胎生产的轮胎定型硫化机。
液压式硫化机就是为了慢走轮胎的需求由机械式硫化机不断改进而来的，不但吸收了机械式硫化机的优良的地方，比方说，硫化的轮胎均匀性好、精确度和自动化程度高，适用于子午线轮胎特别是高级子午线轮胎的硫化[1]，这样就可以弥补机械式硫化机自身的不足和缺陷。因此它能够更好的适应未来的生产要求。就目前来说，已经有一个逐步更换为液压硫化机。
1.2轮胎定型硫化机概述
在目前各种各样的车胎加工生产机械设备中，轮胎定型硫化机占剧了大部分位置，其作用是进行空心轮胎的外胎硫化，而且它是人们在一般个体硫化机的基础上为了更好适应实际生产而发展出来的一种新的硫化机。可自动进行，实现了轮胎的安装、定型、硫化、卸料等一系列气动冷却装置的操作[ 2 ]。
本次课题设计的装胎机械手主要适用于普通外胎及子午线结构外胎等充气轮胎定型硫化机装胎作用。
虽然我国还处于发展中国家，但从十九世纪六十年代到今天，人们经过了反复不断的探索以及研究，已经有明显的进展，相信在不久的将来液压硫化机在我国有很好的发展前景，并且目前已经在快速发展中，正在形成新的消费热潮，轮胎工业的发展趋势是子午化，子午轮胎在全世界轮胎行业都是硫化机发展趋势的主要动力[3]。与机械式硫化机相比，液压的优点更为明显，更适合实际生产要求。
硫化机的分类如下表1-1所示：
表1-1硫化机的分类[4]
1.3 机械手概述
本课题装胎机构是一个轮胎定型双模硫化机的五个关键部分，是轮胎硫化的重要保证[5]。而装胎机构实质上主要是由机械手构成，因此对装胎机构的研究就是设计出适合硫化机的装胎的机械手。
机械手通俗来讲就是在生产过程中的一种类似人类的双手去处理工件的新的装置。它不只能够代替代人类处理难度大、重复性高、乏味的工作，还能合理减少工人的劳动时间，让工人得到合适的休息，并有效地提高生产效率。在目前的工业生产中，机械手的应用受到了广泛的关注，它不仅能帮助工人组装零件，也能减轻工人的负担，完成装卸和装卸，特别在一些加工精度要求比较高的床子或者加工中心中使用比较多。随着时代科技水平的前进，机械手也得到了不断发展，已经逐渐与挠性制造系统或者制造单元融为一体，使机械手与数控机床共同构成一个自动化的加工制造中心，让它能够适应于大部分实际的加工生产，并且可能不必要去安装笨重的输送装置，适应性比较强，且结构紧凑[6]。但目前国内的技术水平，与国外发达的工业机械技术和工程应用程度还存在很大差距，例如，在应用规模和产业化水平相对较低。我国自动化生产水平的提高将很大程度上取决于机械手的创新和进步，不管是从金钱方面上考虑，还是就科技的水平上都是无法避免的。因此，研究设计机械手相对于当前机械行业来说意义重大。
机械手的构成如下图1-2所示
图1-2 机械手组成
机械手技术是一种很具有前瞻
1 绪论 1
1.1 选题背景及意义 1
1.2 轮胎定型硫化机概述 1
1.3 机械手概述 2
1.4 装胎机构（机械手）研究现状和趋势 3
1.5 本课题研究的目的与方法 4
2 装胎机构总体方案设计 4
2.1 设计要求 4
2.2 总体方案选择 5
2.3 手爪结构方案选择 6
2.4 驱动方式的选择 7
3 主要零部件的设计与校核 8
3.1 手爪的设计与校核 8
3.2 手臂的设计与校核 10
3.3 销轴设计与校核 11
3.4 卡盘的结构设计 12
3.5 转盘的结构设计 13
3.6 滑块的设计 13
3.7 关节架的设计 14
3.8 转盘与卡盘间轴承的选择与校核 14
4 基于Solidworks的三维设计 15
4.1 软件概述 15
4.2 三维设计与装配 16
总 结 24
致 谢 25
参考文献 26
附录A 装胎机构的主要零部件设计图纸 27
附录B 装胎机构的Solidworks三维设计图 26
图1 手爪零件图 27
图2 关节架零件图 28
图3 转盘零件图 29
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
软件概述 15
4.2 三维设计与装配 16
总 结 24
致 谢 25
参考文献 26
附录A 装胎机构的主要零部件设计图纸 27
附录B 装胎机构的Solidworks三维设计图 26
图1 手爪零件图 27
图2 关节架零件图 28
图3 转盘零件图 29
图4 卡盘零件图 30
图5 手臂零件图 31
图6 滑块零件图 32
图7 装胎机构总装配图 33
图8 挡圈 34
图9 液压缸 34
图10 液压杆 35
图11 液压缸盖 35
图12 上支座 36
图13 下支座 37
图14 升降杆 37
图15 关节架 38
图16 手爪 38
图17 滑块 39
图18 转盘 39
图19 卡盘 40
图20 手臂 40
图21 销轴 41
图22 销轴挡圈 41
图23 装胎机构总装配体 42
1 绪论
1.1选题背景及意义
硫化是轮胎制造加工工艺过程的最后一道工序，因而硫化机将会成为影响轮胎的质量的关键设备。伴随着汽车各行业的高速发展，我国对轮胎的需求也越来越多，因此急需要更新硫化机来满足生产的需求。本课题来源于我校和江苏荣晟机电科技有限公司的合作项目。该公司是一家专门从事橡胶设备设计制作、非标机械设备开发和已有设备的升级改善、自动化产品销售为一体的综合性企业。根据企业的实际需求，需要设计一种专门用于汽车轮胎生产的轮胎定型硫化机。
液压式硫化机就是为了慢走轮胎的需求由机械式硫化机不断改进而来的，不但吸收了机械式硫化机的优良的地方，比方说，硫化的轮胎均匀性好、精确度和自动化程度高，适用于子午线轮胎特别是高级子午线轮胎的硫化[1]，这样就可以弥补机械式硫化机自身的不足和缺陷。因此它能够更好的适应未来的生产要求。就目前来说，已经有一个逐步更换为液压硫化机。
1.2轮胎定型硫化机概述
在目前各种各样的车胎加工生产机械设备中，轮胎定型硫化机占剧了大部分位置，其作用是进行空心轮胎的外胎硫化，而且它是人们在一般个体硫化机的基础上为了更好适应实际生产而发展出来的一种新的硫化机。可自动进行，实现了轮胎的安装、定型、硫化、卸料等一系列气动冷却装置的操作[ 2 ]。
本次课题设计的装胎机械手主要适用于普通外胎及子午线结构外胎等充气轮胎定型硫化机装胎作用。
虽然我国还处于发展中国家，但从十九世纪六十年代到今天，人们经过了反复不断的探索以及研究，已经有明显的进展，相信在不久的将来液压硫化机在我国有很好的发展前景，并且目前已经在快速发展中，正在形成新的消费热潮，轮胎工业的发展趋势是子午化，子午轮胎在全世界轮胎行业都是硫化机发展趋势的主要动力[3]。与机械式硫化机相比，液压的优点更为明显，更适合实际生产要求。
硫化机的分类如下表1-1所示：
表1-1硫化机的分类[4]
1.3 机械手概述
本课题装胎机构是一个轮胎定型双模硫化机的五个关键部分，是轮胎硫化的重要保证[5]。而装胎机构实质上主要是由机械手构成，因此对装胎机构的研究就是设计出适合硫化机的装胎的机械手。
机械手通俗来讲就是在生产过程中的一种类似人类的双手去处理工件的新的装置。它不只能够代替代人类处理难度大、重复性高、乏味的工作，还能合理减少工人的劳动时间，让工人得到合适的休息，并有效地提高生产效率。在目前的工业生产中，机械手的应用受到了广泛的关注，它不仅能帮助工人组装零件，也能减轻工人的负担，完成装卸和装卸，特别在一些加工精度要求比较高的床子或者加工中心中使用比较多。随着时代科技水平的前进，机械手也得到了不断发展，已经逐渐与挠性制造系统或者制造单元融为一体，使机械手与数控机床共同构成一个自动化的加工制造中心，让它能够适应于大部分实际的加工生产，并且可能不必要去安装笨重的输送装置，适应性比较强，且结构紧凑[6]。但目前国内的技术水平，与国外发达的工业机械技术和工程应用程度还存在很大差距，例如，在应用规模和产业化水平相对较低。我国自动化生产水平的提高将很大程度上取决于机械手的创新和进步，不管是从金钱方面上考虑，还是就科技的水平上都是无法避免的。因此，研究设计机械手相对于当前机械行业来说意义重大。
机械手的构成如下图1-2所示
图1-2 机械手组成
机械手技术是一种很具有前瞻
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