四、UG·NX 建模设计
本项目主要是通过 UG·NX6. 0 软件进行三维建模与运动来模拟翻转机构的工作状态和运动情况。下面简单介绍一下整个装置中主要零部件的建模过程与步骤,以及整体装配的终形态,如图 5 所示。 ( 一) 曲柄连杆建模。其是整个装置的传动部分,运用连杆机构的原理,在支撑板的两侧分别设计一套连杆装置,保证运动过程的流畅性。 ( 二) 整体机架建模。将传动部分安装在支撑架上,用两块垂直的板作为整个装置的支撑,在用一块垂直底座的板料作为对主传动轴的固定,保证机构传动的稳定性。 ( 三) 翻转板建模。两块翻转板是整个装置的主体部分,用于对要加工的板料进行 180 度的翻转,两个翻转板的初始状态是水平放置的,将要翻转的板料放置在任一块翻转板上,然后在电机的带动下使两块板先运动到竖直状态,然后又***到水平状态,从而达到板料的翻转。
二、传动原理的创新设计
设计原理是利用“同一圆弧上的圆周角大小是圆心角的一半”。如图 1,具体作图步骤如下: 一是按公式 θ = ∠C1AC2 = | 180 - ∠B1AB2 | 计算出极位夹角; 二是任意选定一点作为遥杆的固定转动副 D 的位置,并按摇杆 CD 的长度 c 和摇杆摆角 Ψ 作为摇杆的两个极限位置,得 C1 和 C2 点; 三是连C1 和 C2,并分别自 C1 和 C2 作与 C1C2 夹角 90° - θ 的射线,这就确保了∠C1OC2 = 2θ,得 C2O 和 C1O 的交点 O; 四是以 O为圆心,C1O 为半径作圆 C,则圆上任何一点都可以选为铰链
四杆机构的另一个固定转动副 A,由于“同一圆弧上的圆周角大小是圆心角的一半”,肯定可以满足∠C1AC2 = θ。有必要指出,如果在设计铰链四杆机构时要得到解,还必须有辅助条件: 一是如果对机架 AD 的长度有要求,固定式托盘交换机,则可以以 D 为圆心,以 AD 长度为半径作圆弧,与已经作出的
O 为圆心的圆 H 的交点就是 A 的位置; 二是如果对曲柄AB 的杆长有要求,则作出 C1C2 的垂直平分线与已经作出的以 O 为圆心的圆交于 M,作出相距 MC2 的距离为 AB 杆长 L1 的 C2MM 的平行线交 OM 的延长线与 E,以 M 为圆心,以 EM为半径作圆弧,与以 O 为圆心的圆 H 的交点就是应选的 A 点,见图 1。三是如果对连杆长度 BC 的长度有要求,全自动托盘交换机,则以 C2为圆心,以连杆 BC 的长度 L2 为半径作圆弧,再从 M 点作上述圆弧的切线交点就是 B2 点,C2B2 的延长线与以 O 为圆心
圆 H 的交点就是应选的 A 点,见图 2。
目前,托盘交换机,重型汽车制造普遍采用底盘反置装配模式 ,这种模 式经过多年的应用和发展 ,成为目前卡车制造领域中为成熟 的一种工艺模式。反置装配的主要 目的是使部分处于车架下方 的主要零部件 (主要包括钢板弹簧、桥等 )装配更为简便。但 同时,另一部分零部件又需要汽车处于正置状态才能进行装配, 例如发动机、驾驶室、货箱等。由此使汽车从反置状态转换为 正置状态的工艺设备——底盘翻转机随之产生。翻转机作为汽 车生产中一种重要的设备,在商用车特别是重型汽车的生产过 程中起着不可或缺的作用。 底 盘翻转机主要 由提升机构 、翻转机构和电气系统组成 。 其主要结构类型可分为框架式翻转机、皮带式翻转机、链条式 翻转机 、链 条皮带式翻转 机等 。 1 框架式翻转机 框架式 翻转机采用 固定夹具与 车架相连接 ,主要是 由电机 和 固定夹具相配合进 行环形 吊带运 动 ,从 而带动底 盘翻转 ,如 图 1所示 。 框架式翻转机主要特点是:①采用固定夹具连接底盘,夹具 连接部分产品需固化;②环形吊带较短,电动托盘交换机,从而使得翻转机构高度 较低;③翻转带与底盘不直接接触,使用寿命较长;④适用于短 轴距车型,轴距较长车型底盘翻转后容易产生弯曲;⑤翻转平稳 翻转过程冲击较小。
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