本文針對螺紋聯(lián)接的重要作用，分析了螺紋擰緊方法研究和擰緊工具使用的現(xiàn)狀，明確提出了研究螺紋擰緊技術(shù)，對于設(shè)計先進擰緊機控制系統(tǒng)的重要意義。 首先，本文對螺紋擰緊過程中預(yù)緊力與擰緊力矩、轉(zhuǎn)角、螺栓伸長等參數(shù)的關(guān)系進行了理論方面的研究和探討。然后，詳細(xì)地研究了目前主要使用的螺紋擰緊控制方法的原理及其特點，并介紹了螺紋擰緊的監(jiān)控方法和檢測方法。在此基礎(chǔ)上，選取了角度控制-扭矩監(jiān)測法作為本文擰緊機控制系統(tǒng)的設(shè)計基礎(chǔ)。第三，本文對電動擰緊機的原理和組成進行了簡要介紹。其中，著重講述了電機的應(yīng)用，并提出了使用交流伺服電機作為擰緊機的動力源。最后，通過比較國內(nèi)數(shù)種控制系統(tǒng)方案，設(shè)計出基于多PLC的模塊化電動多軸擰緊機的控制系統(tǒng)。
【學(xué)位單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TH131.3
【部分圖文】：

圖3一10為神龍汽車有限公司對扭矩控制一轉(zhuǎn)角監(jiān)控法的應(yīng)用〔l.1。圖3一10扭矩控制一轉(zhuǎn)角監(jiān)控界面扭矩控制一轉(zhuǎn)角監(jiān)控法一般用于要求較高的裝配部位，如汽車輪胎螺栓、變速箱與發(fā)動機連接、傳動軸連接螺栓等〔’3，。3.2.2轉(zhuǎn)角控制一扭矩監(jiān)控法使用轉(zhuǎn)角法時，為了同時了解扭矩的變化情況，一般配以扭矩監(jiān)控。TmaxTmin }}}}}……}環(huán)}}}以 以老 老任 任 任任三三三姍 姍姍… … …一一 /////// 666minnn圖3一n角度控制一扭矩監(jiān)控法曲線轉(zhuǎn)角控制一扭矩監(jiān)控法首先必須使用扭矩法確定轉(zhuǎn)角控制的起始點，擰緊設(shè)備擰到這個點后，轉(zhuǎn)速變慢，并開始計算角度，一直達(dá)到要求的角度為止，這個角度一般是90“，在計算轉(zhuǎn)角的同時記錄并監(jiān)測扭矩。如果扭矩太大顯然螺栓材料的抗拉強度太高或熱處理后材料太硬;扭矩太小，顯然螺栓材料抗拉強度太低或熱處理不好

制單元出現(xiàn)故障時，控制面板對應(yīng)每個軸有指示燈或畫面提醒操作者。動力及傳動系統(tǒng)由動力源(含控制器)、減速機構(gòu)、扭矩傳感器和擰緊裝置組成，本文擰緊機的動力及傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖4一3所示〔3]。仁仁摹弊簿巡巡巡巡巡 ‘‘‘‘‘ ‘‘ I--- \\\-------------------------------------------------------如 如 如 如 如如肖翔連的翻泊嶺興褚公必濘岑敬 敬【 【 【 【 【【一司” n1111111、 、履履篡趟戮熏熏 熏沈翻‘山以磚翻石抓 抓‘ ‘ ‘‘ JJJ查目JJ才J‘矛，JJ」，J戶」月日月l.曰」」圖4一3動力及傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖動力源(控制器未畫出)2.減速機構(gòu)3.扭矩傳感器4.擰緊裝置4.2.1擰緊箱擰緊軸單元安裝于擰緊箱中。箱體有以下作用:第一，一些附件比如面板操作按鈕、指示信號燈和操作手柄都安裝在箱體上;第二，它可以承受螺母所給擰緊頭的軸向力，使軸向力不能傳遞到擰緊軸單元中的扭矩傳感器，可減少傳感器的測量偏差，也可以保護傳感器。由于擰緊軸單元被安裝在箱體上，最后由箱體來抵消軸向反力;第三，對于多軸系統(tǒng)，可以通過箱體來調(diào)整軸控制單元之間的中心距

因此，可以采用普通交流電機或變頻電機。擰緊過程中，需要的速度檔不多，一般為高速和低速。高速檔用于螺母快進，低速檔用于產(chǎn)生擰緊的力矩。a.為了產(chǎn)生兩種速度，合肥工業(yè)大學(xué)設(shè)計的主錐擰緊機，圖4一4所示，主錐螺紋擰緊部分電機采用普通交流電機配上兩檔變速箱及減速機構(gòu)來實現(xiàn)調(diào)速洲。這種擰緊機的缺點是機械結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，功能單一，速度不可調(diào);優(yōu)點是電氣控制系統(tǒng)簡單，便于維護。圖4一4普通交流電機作為動力源的擰緊機結(jié)構(gòu)圖普通交流電機2.減速機構(gòu)3.扭矩傳感器4.擰緊裝置b.為了簡化結(jié)構(gòu)，電子科技大學(xué)設(shè)計了如圖4一5所示主錐擰緊機。主錐螺紋擰緊部分電機采用變頻調(diào)速電機配上減速機構(gòu)實現(xiàn)調(diào)速。這種調(diào)速方法可以產(chǎn)生多種速度〔，‘〕，但是這種擰緊機比上一種增加了電氣控制系統(tǒng)的復(fù)雜程度。這兩種電機應(yīng)用方式多見于需要很大扭矩，而且電機安裝空間不受限制的單軸擰緊機，如以上兩種汽車主減速器主錐螺母擰緊機。

【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 王惠;;基于PLC控制的軌道螺栓作業(yè)機研究與設(shè)計[J];機械工程與自動化;2010年06期

2 周坤;劉美紅;;法蘭螺栓連接中螺栓預(yù)緊力的計算和控制方法分析[J];新技術(shù)新工藝;2010年08期

相關(guān)會議論文 前1條

1 李英婧;王大明;王運峰;;電動擰緊工具在防錯中的應(yīng)用[A];第十三屆全國汽車檢測技術(shù)年會論文集[C];2009年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王才東;深水管道法蘭自動連接機具關(guān)鍵技術(shù)研究及樣機研制[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 丁玉俊;定扭矩螺栓自動調(diào)定裝置的研究[D];西南交通大學(xué);2011年

2 王麗;汽車裝配中螺栓聯(lián)接過程一致性的研究及應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2011年

3 楊林;水下法蘭螺栓連接機具關(guān)鍵結(jié)構(gòu)研究與設(shè)計[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

4 韓江波;軸承預(yù)緊力檢測與實現(xiàn)方法的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2008年

5 喬歡;發(fā)動機缸墊燒損問題分析研究[D];吉林大學(xué);2012年

本文編號：2832120