机件研制论文：农机机件拆除装备的研习范文

作者：房燕韩世成蒋树义陈忠祥郭常有曹广斌单位：中国水产科学研究院黑龙江水产研究所上海海洋大学

零部件设计

1卡盘及卡盘架

传统的轴承拆卸工具为抓勾式卡盘，这种方式既损伤轴又容易出现固定不牢的脱钩现象，固定轴承位置不易掌握，若抓在轴承外圈容易使轴承散裂滚珠迸出造成工程事故。本设计采用了“环抱式可调卡盘”，如图3所示。卡盘4为两半环组成，环的内壁配有卡槽，既满足了装卡牢固不损伤轴的要求，又可以实现半径尺寸一定范围内的调节，使装置更具有通用性，提高了使用范围。卡盘4安装在径向可调卡盘架3上，如图4所示，由上调节螺母1来实现卡盘4的径向调节。决定卡盘4与工作平面高低的螺杆上设计了可调节螺母2来实现高度调节，使适用于距离工作面不同高度的轴承拆卸。在装卡轴承时，可以分别实现在半径和高度上的双向调节，提高了装置的使用范围，更具有通用性。

2行程可调滑轨及锁紧装置

由于轴承在轴上的安装位置不同，要求卡盘距离活塞杆的初始位置具有可调节性。设计该种滑轨如图5所示，目的在于调节卡盘与活塞杆初始位置距离，使该装置在工作时适用性较强，也加大了气压缸活塞的工作行程。为了确保卡盘在滑轨上的水平移动，不会因为负载的大小而产生晃动，卡盘底座固定在滑移块上，确保平稳性。滑移块与滑轨之间采用滚动摩擦，减少摩擦系数，避免多次滑动对滑轨的损伤。滑轨上还另配有锁紧装置(图5)，利用螺母将锁紧环收紧，抱卡在滑轨上以实现锁紧，确保卡盘被调节到一定位置时正确固定，为完成后续拆卸做好准备。

3气动系统设计及元件选配

该装置在气动系统驱动下提供拆卸所需的动力，是核心部分。气动系统的设计根据机械装置的工作步骤，对每个动作工序设计气动系统，根据负载选配所需要的气动元件。在生产实践当中，如若需要更大的拆卸力，可以将气动系统改为液压系统进行拆卸。

3．1工作步骤确定装置气动系统的活塞杆要实现快进、工进、停留、快退及停止几个步骤。

3．2设计气动系统首先将电磁阀1YA和电磁阀3YA通电，差动连接实现快进;工进时电磁阀3YA断电，活塞按给定速度工进，可实现稳定调速，当工进结束后，继电器发出动作电磁阀1YA断电，电磁阀2YA通电反向差动连接实现快退，直至终点停止(图6)。

3．3元件参数计算及选配

(1)参数设计:式中:D为活塞直径(mm);η为比例系数，可取0．7～0．85，取η=0．8;F为活塞杆的推力，取F=5000N;P为气缸工作压力，取P=0．6MPa。经计算得:D=72．85，圆整为D=80mm。

(2)活塞杆计算:强度校核:取材料为Q235，d≥式中:d为活塞杆的直径;F为气缸的推力;σp为活塞杆材料的许用应力。符合条件可取d=36(mm)。刚度校核:长径比较小，可以不进行活塞杆的刚度校核。

(3)缸筒筒壁的计算:由于一般气缸缸筒壁厚与内径之比≤1/10，所以通常可按薄壁筒公式计算:

(4)耗气量计算:气缸单位时间压缩空气消耗量可按下式计算:为了便于选用空气压缩机，将压缩空气消耗量换算为自由空气消耗量:式中:qvz为自由空气压缩消耗量/s;P为气缸工作压力(绝对压力);Pa为标准大气压(绝对)，Pa=1．013×105Pa。

(5)元件选配:根据实际生产需要及试验条件选配元件如表1所示。

主要技术参数

外型尺寸:1200mm×800mm×600mm;额定负载:200kg;额定工作行程:X=400mm;活塞杆最大进给速度:v=0．05m/s;气缸额定工作压力:P=0．6MPa;拆卸范围:轴承外径D=30～300mm。

试验结论及使用效果

利用该装置分别对表2所列轴承进行试验。表2中轴承的选用依据当今农业生产中最常用的轴承型号，选出最具代表性的6个轴承作为试验用轴承。试验时6个轴承均采用过盈量均为+0．005过盈配合装配，轴与轴承间涂均等厚度的润滑油。轴承拆卸时的主要阻力来自于轴承与轴之间产生相对移动趋势时所产生的静摩擦力，当轴承装配时的过盈量一致时，若轴承与轴的接触面积较大，所需要的拆卸力也较大(图7)。

结论:(1)卡盘抱卡范围合理有效，卡盘内端面平整，与轴承接触良好，没有凸点。(2)气动系统工作正常，活塞杆推力设计合理，工作时可达到满负载安全运作。(3)该机械装置可以实现不同外径大小的轴承拆卸，拆卸范围广，通用性强，拆卸过程安全高效，对轴和轴承均不造成任何损伤。

结束语

通用轴承拆卸器显著提高了工作效率，节约劳动力，降低劳动强度，工作安全可靠，性能稳定，没有运转故障，坚固耐用，拆卸范围广，可实现轴承在轴上不同位置的拆卸，使用灵活;实现了行业上对拆卸工具体积轻巧，通用性强，易于操作，安全高效，可实现连续工作等要求。该装置在实际应用中适应了农机维修的需求，具有较高的推广应用价值。