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廣西工學(xué)院鹿山學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）
1 緒 論 3
1.1 選題的目的和意義 3
1.1.1 選題目的 3
1.1.2 現(xiàn)實(shí)意義 3
1.1.3 理論意義 5
1.2．車輪拆裝機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 5
1.2.1．現(xiàn)狀： 5
1.2.2．趨勢(shì)： 5
2 拆胎機(jī)的結(jié)構(gòu)分析及總體方案確定 7
2.1 拆胎機(jī)動(dòng)力方案的擬定 7
2.2 拆胎機(jī)的結(jié)構(gòu)分析 7
2.2.1 輪胎拆裝機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖 8
2.2.2 拆裝機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定 9
2.2.3 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的要求 11
2.3 輪胎拆裝機(jī)主要技術(shù)規(guī)格的確定 11
2.3.1 主要技術(shù)規(guī)格的內(nèi)容 11
2.3.2 主要技術(shù)規(guī)格的確定 12
2.4. 動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 15
2.4.1 選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型 15
2.4.2 電機(jī)的選擇 15
2.4.3. 計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比 17
2.4.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算 18
2.4.5 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算 20
2.4.6 軸承的校核 24
2.4.7 主軸的強(qiáng)度校核 25
2.4.8 大氣缸的設(shè)計(jì) 26
2.4.9 平鍵連接（動(dòng)連接）校核 26
2.5.0 電路系統(tǒng)的組成 27
2.5.1. 作臺(tái)動(dòng)作的說(shuō)明 28
2.5.2 電氣連鎖電氣保護(hù)裝置 28
2.5.3 氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 29
3 安裝與調(diào)試 31
3.1 輪胎拆裝機(jī)的安裝順序 31
3.2. 設(shè)備的初始調(diào)試 31
3.3 卡爪夾緊系統(tǒng)的調(diào)試 32
3.3.1卡爪運(yùn)動(dòng)的原理 32
3.4 分離鏟調(diào)試 32
3.5 六方桿的鎖緊調(diào)整 33
3.6 拆裝頭的調(diào)整 33
3.7 氣源三聯(lián)件的調(diào)試與調(diào)整 35
3.8 常見(jiàn)故障及排除方法 36
3.9 維護(hù)和安全操作規(guī)程 37
3.9.1.維護(hù)和保養(yǎng) 37
3.9.2.安全操作規(guī)程 37
總 結(jié) 39
致 謝 40
參考文獻(xiàn) 41
1 緒 論
1.1 選題的目的和意義
1.1.1 選題目的
畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們?cè)诖髮W(xué)期間所有課程中的最后一門(mén)課程，也是大學(xué)里面最重要最關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。它要求我們把在這將近四年的大學(xué)生涯所學(xué)到的東西都融會(huì)到此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，目的是想讓我們?cè)谶M(jìn)入社會(huì)工作之前來(lái)進(jìn)行一次全方位訓(xùn)練和提高，因此，它要求選擇設(shè)計(jì)題目的難易程度和工作量都是比較高的，它不管是對(duì)于我們將來(lái)要從事的工作還是鞏固我們所學(xué)過(guò)的知識(shí)都有著非常重要的意義。
針對(duì)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，老師安排我們到一些汽修店或4S店進(jìn)行了實(shí)習(xí)。為了能順利成功的完成這次畢業(yè)設(shè)計(jì)。首先，我們必須把所學(xué)的知識(shí)真正的應(yīng)用到實(shí)踐中去，這樣可以鍛煉和提高我們解決實(shí)際情況的能力；其次，這次設(shè)計(jì)的題目是《輪胎拆裝機(jī)的設(shè)計(jì)》，這樣可以使我了解到拆胎機(jī)的結(jié)構(gòu)和其他設(shè)計(jì)要求等等；此次設(shè)計(jì)的拆胎機(jī)結(jié)構(gòu)雖然不是很復(fù)雜，但對(duì)從機(jī)器外形我們不能對(duì)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)有確切的了解，而面臨的困難還有我之前對(duì)輪胎性能了解較少等。因此本次設(shè)計(jì)對(duì)我以后工作有很重要的指導(dǎo)意義：
培養(yǎng)我們運(yùn)用機(jī)械制造及有關(guān)課程（機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械原理、液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)、公差與技術(shù)測(cè)量等）知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)習(xí)、畢業(yè)實(shí)習(xí)中學(xué)到的實(shí)踐知識(shí)，獨(dú)立地分析和解決問(wèn)題。
②能根據(jù)輪胎的定位進(jìn)行對(duì)應(yīng)夾具的設(shè)計(jì)，運(yùn)用學(xué)過(guò)的機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械原理的相關(guān)理論知識(shí)，學(xué)會(huì)擬定設(shè)計(jì)方案，完成傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，提高結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能力。
③培養(yǎng)我們熟悉并運(yùn)用有關(guān)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范、圖表等技術(shù)資料的能力。
④進(jìn)一步培養(yǎng)我們識(shí)圖、制圖、運(yùn)算和編寫(xiě)技術(shù)文件等的基本技能。
1.1.2 現(xiàn)實(shí)意義
汽車是發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)的重要交通工具之一 ,隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)高速增長(zhǎng) ,汽車的保有量與日俱增 ,汽車維修行業(yè)也有了長(zhǎng)足的發(fā)展 ,已形成了集車輛修理、維護(hù)、檢測(cè)和配件供應(yīng)等多種功能于一體的車輛技術(shù)狀況保障體系。已成為道路運(yùn)輸行業(yè)的重要組成部分 ,對(duì)確保車輛安全行駛、高效低耗的運(yùn)作 ,促進(jìn)道路運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展 ,發(fā)揮了有力的保障作用 ,隨著經(jīng)濟(jì)體制改革的不斷深入 ,我國(guó)汽車維修企業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢(shì)。
十年來(lái),我國(guó)的汽車保有量增長(zhǎng)迅速 ,技術(shù)水平和檔次也大大提高 ,原有的維修作業(yè)方式和生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)管理模式 ,越來(lái)越不適應(yīng)社會(huì)各方面對(duì)汽車維修的要求。加大技術(shù)投入和技術(shù)改造的力度 ,走內(nèi)涵發(fā)展的道路 ,振興汽車維修業(yè) ,已經(jīng)成為汽車維修界有識(shí)之士的共識(shí) ,人們?cè)絹?lái)越體會(huì)到設(shè)備對(duì)維修能力的決定性。一些骨干維修企業(yè)千方百計(jì)地籌措資金 ,實(shí)施技術(shù)改造 ,改善作業(yè)體系。購(gòu)置了汽車舉升機(jī)、電子調(diào)漆機(jī)、輪胎平衡機(jī)、汽車噴烤漆房等先設(shè)備。同時(shí) ,具有現(xiàn)代最新技術(shù)水平的發(fā)動(dòng)機(jī)故障診斷儀、電子燃汽噴射系統(tǒng)檢測(cè)診斷裝置 ,車身校正測(cè)量?jī)x、四輪定位儀、測(cè)功機(jī)和測(cè)滑儀等檢測(cè)設(shè)備也開(kāi)始廣泛應(yīng)用。從而 ,提高了企業(yè)在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)能力 ,增加了行業(yè)發(fā)展后勁。通過(guò)技術(shù)改造行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)得到調(diào)整和優(yōu)化 ,改變了過(guò)去整車大修的單一模式 ,開(kāi)始形成汽車大修、總成維修、汽車維修、汽車小修、汽車專項(xiàng)修理、汽車制造廠特約維修等門(mén)類齊全、分工合理的市場(chǎng)結(jié)構(gòu)體系?；緷M足了目前不同類型和不同作業(yè)項(xiàng)目的維修需要 ,汽車維修網(wǎng)點(diǎn)由大、中城市向外延伸 ,輻射各地形成網(wǎng)絡(luò)。
國(guó)內(nèi)汽車維修業(yè)的發(fā)展在宏觀上得到調(diào)控 ,維修能力不斷提高 ,布局趨向合理。維修企業(yè)分布均衡 ,方位合理、方便。同時(shí)可以保證質(zhì)量 ,維修需求也相對(duì)平衡。在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的競(jìng)爭(zhēng)與自行調(diào)節(jié)中 ,求得了生存與發(fā)展 ,徹底解決了維修市場(chǎng)不均衡的問(wèn)題。即:修汽油車的企業(yè)多 ,修柴油車的企業(yè)少;修貨車的企業(yè)多 ,修客車的企業(yè)少;變通型的修理企業(yè)多 ,特種車的企業(yè)少;修中型的多 ,修小型、重型汽車維修企業(yè)少。由于解決了此類問(wèn)題 ,引導(dǎo)了一些企業(yè)向?qū)I(yè)方向發(fā)展 ,徹底解決了維修高檔車、輕型車、重型車難的問(wèn)題?；旧闲纬梢詫I(yè)分工為主 ,布局合理 ,修理結(jié)構(gòu)配套的汽車修理體系。促進(jìn)汽車維修行業(yè)由計(jì)劃經(jīng)濟(jì)向市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌的進(jìn)程 ,建立完善了汽車維修市場(chǎng) ,使汽車維修行業(yè)成為一個(gè)與國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展相適應(yīng)的技術(shù)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、專業(yè)分工明確、優(yōu)質(zhì)方便、秩序良好的維修體系 ,并以其良好的運(yùn)行機(jī)制服務(wù)于各行各業(yè)。
本課題探討的是適用于社區(qū)汽車維修服務(wù)的一種新型輪胎拆裝機(jī)。據(jù)有關(guān)資料顯示，高速路事故90％是由輪胎引起的，作為最為重要的汽車易損件之一的輪胎的保養(yǎng)維修顯得猶為重要。在維修輪胎的時(shí)候，一般都要把其拆解。傳統(tǒng)的做法是用撬杠直接把外胎撬開(kāi)，這種方法既費(fèi)時(shí)費(fèi)力又會(huì)對(duì)輪胎造成損傷。這種輪胎拆裝機(jī)是適用四輪汽車維修使用的一種現(xiàn)代氣壓技術(shù)專用產(chǎn)品. 輪胎拆裝機(jī)作為一種自動(dòng)化程度高且安全可靠的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)研究 ,有助與改善日益興旺發(fā)達(dá)的汽車維修產(chǎn)業(yè)界勞動(dòng)者的工作條件,降低勞動(dòng)強(qiáng)度和維修成本, 提高汽車維修保養(yǎng)整體服務(wù)質(zhì)量，對(duì)于改善汽車維修行業(yè)工作條件具有現(xiàn)實(shí)意義。
本課題設(shè)計(jì)生產(chǎn)的機(jī)器—輪胎拆裝機(jī)兼拆胎、裝胎一體，其主要工作為卡爪和拆裝頭，卡盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)由電機(jī)直接提供動(dòng)力，卡爪的夾緊、松開(kāi)等動(dòng)作均由氣壓系統(tǒng)提供動(dòng)力支持。這是又于氣壓系統(tǒng)相對(duì)于其他機(jī)械系統(tǒng)來(lái)說(shuō)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易制造以及容易實(shí)現(xiàn)自鎖等優(yōu)點(diǎn)，并且，可以簡(jiǎn)單地把充氣功能附加上去。拆裝機(jī)主要由機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)、氣壓系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)組成。如何使機(jī)械的結(jié)構(gòu)合理分配是影響到拆裝機(jī)的性能的主要原因。
車輪拆裝機(jī)高效率和不傷胎的特點(diǎn)使其在汽車維修行業(yè)中占有越來(lái)越重要的地位，并且逐漸成為每個(gè)維修廠不可或缺的工具。
1.1.3 理論意義
帶動(dòng)設(shè)計(jì)相關(guān)行業(yè)的發(fā)展，如氣缸，電機(jī)，蝸輪蝸桿，換向閥。使機(jī)械傳動(dòng)技術(shù)和電氣控制系統(tǒng)技術(shù)往快速、自動(dòng)化、人性化的方面發(fā)展
1.2．車輪拆裝機(jī)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
1.2.1．現(xiàn)狀：
隨著汽車數(shù)目的大量增加，汽車行業(yè)的發(fā)展給汽車維修保養(yǎng)行業(yè)帶來(lái)了新的發(fā)展機(jī)會(huì)，輪胎拆裝機(jī)需求在不斷擴(kuò)大，但我國(guó)的拆裝機(jī)和發(fā)達(dá)國(guó)家相比還存在著很大的差距，主要表現(xiàn)為產(chǎn)品可靠性差，壽命短，性能不夠穩(wěn)定，故障多；自動(dòng)化水平低，有些設(shè)備至今還采用手工操作，操作費(fèi)力；品種不全，更新慢，技術(shù)含量低，附加價(jià)值率低。
1.2.2．趨勢(shì)：
隨著汽車數(shù)量的迅速增加汽車維修技術(shù)的不斷發(fā)展與推廣，拆裝機(jī)的技術(shù)水平也正在迅速地提高。當(dāng)前拆裝機(jī)的發(fā)展水平和趨勢(shì)具體表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：
(1)系列化。嚴(yán)格遵從意大利輪胎拆裝機(jī)中大系列規(guī)范。工作盤(pán)裝夾范圍從10 in～26 in，能夠覆蓋規(guī)定車型的任意扁平比的所有輪胎。
(2)模塊化。輔助臂，工作盤(pán)，打氣表，鳥(niǎo)頭，快速充氣裝置及其他附件可以實(shí)現(xiàn)多種模塊組合搭配，更換靈活方便，予留有較大的升級(jí)空間，滿足不同用戶的不同需求。
(3)自動(dòng)化：
1)在輪胎拆裝過(guò)程中，模擬輪胎在拆裝過(guò)程的脫胎和裝胎力學(xué)模型，既保證了不會(huì)造成撕裂輪胎，又避免了拆裝臂在自由狀態(tài)受力反彈造成人身傷害．提高了使用安全性。
2)壓胎輪和壓胎塊根據(jù)輪胎大小可在不同位置自動(dòng)鎖緊，操作高效方便且性能可靠。
(4)控制系統(tǒng)的發(fā)展
目前國(guó)內(nèi)外的車輪拆裝機(jī)的控制系統(tǒng)一般都是利用換向開(kāi)關(guān)和氣壓換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，其發(fā)展趨勢(shì)是簡(jiǎn)單化、智能化。
(5) 氣壓系統(tǒng)的集成化
隨著電氣化控制系統(tǒng)集成化的推廣和完善，以及氣壓技術(shù)的進(jìn)步，氣壓系統(tǒng)的集成化也得到了迅速發(fā)展。近十年來(lái)相繼發(fā)展了板式集成、塊式集成和插裝集成等多種形式，而其中插裝集成系統(tǒng)將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。
(6)氣壓機(jī)的宜人化
隨著汽車數(shù)量的迅速增加汽車維修技術(shù)的不斷發(fā)展與推廣，拆裝機(jī)的技術(shù)水平也正在迅速地提高。當(dāng)前拆裝機(jī)的發(fā)展水平和趨勢(shì)具體表現(xiàn)在一下幾個(gè)方面：
(1)系列化。嚴(yán)格遵從意大利輪胎拆裝機(jī)中大系列規(guī)范。工作盤(pán)裝夾范圍從10 in～26 in，能夠覆蓋規(guī)定車型的任意扁平比的所有輪胎。
(2)模塊化。輔助臂，工作盤(pán)，打氣表，鳥(niǎo)頭，快速充氣裝置及其他附件可以實(shí)現(xiàn)多種模塊組合搭配，更換靈活方便，予留有較大的升級(jí)空間，滿足不同用戶的不同需求。
(3)自動(dòng)化：
1)在輪胎拆裝過(guò)程中，模擬輪胎在拆裝過(guò)程的脫胎和裝胎力學(xué)模型，既保證了不會(huì)造成撕裂輪胎，又避免了拆裝臂在自由狀態(tài)受力反彈造成人身傷害．提高了使用安全性。
2)壓胎輪和壓胎塊根據(jù)輪胎大小可在不同位置自動(dòng)鎖緊，操作高效方便且性能可靠。
(4)控制系統(tǒng)的發(fā)展
目前國(guó)內(nèi)外的車輪拆裝機(jī)的控制系統(tǒng)一般都是利用換向開(kāi)關(guān)和氣壓換向閥來(lái)實(shí)現(xiàn)，其發(fā)展趨勢(shì)是簡(jiǎn)單化、智能化。
(5) 氣壓系統(tǒng)的集成化
隨著電氣化控制系統(tǒng)集成化的推廣和完善，以及氣壓技術(shù)的進(jìn)步，氣壓系統(tǒng)的集成化也得到了迅速發(fā)展。近十年來(lái)相繼發(fā)展了板式集成、塊式集成和插裝集成等多種形式，而其中插裝集成系統(tǒng)將會(huì)得到更廣泛的應(yīng)用。
(6)氣壓機(jī)的宜人化
隨著拆裝機(jī)的自動(dòng)化，限制噪聲和振動(dòng)，防止環(huán)境污染消除人身事故、保證拆裝機(jī)安全可靠地進(jìn)行生產(chǎn)就更為重要了。為此，許多國(guó)家都制訂了有關(guān)輪胎保養(yǎng)維護(hù)的安全標(biāo)準(zhǔn)與法律。
2 拆胎機(jī)的結(jié)構(gòu)分析及總體方案確定
車輪拆裝機(jī)是汽車維修行業(yè)的主要設(shè)備之一，七八十年代在發(fā)達(dá)國(guó)家就已經(jīng)有產(chǎn)品出現(xiàn)。我過(guò)八十年代中期開(kāi)始這方面的研制。至今我國(guó)已有多家汽修工具廠專門(mén)生產(chǎn)，品種繁多，結(jié)構(gòu)和復(fù)雜程度差別很大。但不論設(shè)計(jì)哪一種車輪拆裝機(jī)，設(shè)計(jì)方法和程序都有共性的一面，即第一，對(duì)需拆裝的輪胎進(jìn)行詳細(xì)的分析，了解車輪的形狀、尺寸、材料、重量和拆裝過(guò)程對(duì)機(jī)器的要求，包括壓力、速度、位移、工作空間、工作效率、自動(dòng)化程度以及國(guó)內(nèi)汽修廠普遍使用的空壓機(jī)功率等等?？傊?，通過(guò)工藝分析達(dá)到明確本機(jī)拆裝過(guò)程，即一個(gè)工作循環(huán)中每一個(gè)動(dòng)作的詳細(xì)要求和必要的調(diào)整范圍。第二，調(diào)查研究。任何設(shè)計(jì)都應(yīng)該盡力達(dá)到滿足用戶單位使用要求；制造工藝性好和具有先進(jìn)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此認(rèn)真調(diào)查研究用戶單位、制造單位的要求和意見(jiàn)。并盡可能搜集和研究國(guó)內(nèi)外同類產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能的有關(guān)資料，在此基礎(chǔ)上初步設(shè)計(jì)出一個(gè)設(shè)計(jì)方案。經(jīng)過(guò)會(huì)審，廣泛征求改進(jìn)意見(jiàn)以后，確定一個(gè)最佳方案，作為施工設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。第三，最后完成全部施工設(shè)計(jì)和編制制造驗(yàn)收等全部技術(shù)文件。第四，通過(guò)樣機(jī)試制，性能實(shí)驗(yàn)和工藝實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證設(shè)計(jì)是否符合預(yù)期的要求，并對(duì)設(shè)計(jì)做必要的修改。
快速輪胎拆裝機(jī)設(shè)計(jì)過(guò)程的主要內(nèi)容是：確定主要技術(shù)規(guī)格，動(dòng)作線圖，氣壓系統(tǒng)和電氣系統(tǒng)，主機(jī)設(shè)計(jì)，各零部件設(shè)計(jì)和總體布局。全部零件圖，使用說(shuō)明書(shū)和制造驗(yàn)收技術(shù)文件。這些過(guò)程是整個(gè)設(shè)計(jì)有機(jī)的組成部分，在進(jìn)行每一個(gè)步驟時(shí)，都不能孤立的考慮，而應(yīng)綜合比較，互相協(xié)調(diào)。
2.1 拆胎機(jī)動(dòng)力方案的擬定
本課題設(shè)計(jì)的拆裝機(jī)集輪胎拆裝、充氣于一身，拆裝輪胎需要的力并不太大，而它對(duì)工作的平穩(wěn)性和抗震性要求相對(duì)比較大。所以拆裝機(jī)轉(zhuǎn)盤(pán)的轉(zhuǎn)動(dòng)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)。另外，為了簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，本次設(shè)計(jì)將松胎、卡爪的松緊兩部分的動(dòng)力設(shè)備統(tǒng)一為氣壓機(jī)。
2.2 拆胎機(jī)的結(jié)構(gòu)分析
2.2.1 輪胎拆裝機(jī)的總體結(jié)構(gòu)示意圖
2.2.2 拆裝機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)擬定
拆裝機(jī)主要由主機(jī)和控制系統(tǒng)、管路及電氣裝置聯(lián)系起來(lái)組成的一個(gè)整體。主機(jī)部分由機(jī)身、氣壓裝置、電機(jī)等組成?？刂撇糠钟蓜?dòng)力機(jī)構(gòu)、限程裝置、管路及電氣操作部分組成。各部分結(jié)構(gòu)如下：
（1）機(jī)身部分
機(jī)身由底座、轉(zhuǎn)盤(pán)、分離鏟、立柱、六方桿、踏腳控制器、手動(dòng)控制器等組成。底座為主架，轉(zhuǎn)盤(pán)卡爪裝在底座正上方，分離鏟位于右側(cè)以便松胎，立柱在正后方，橫臂用以連接立柱和六方桿，腳踏安裝在底座前方，方便操作。
（2）夾緊機(jī)構(gòu)部分
車輪在拆裝前應(yīng)被夾緊在轉(zhuǎn)盤(pán)上，轉(zhuǎn)盤(pán)上安裝由夾緊用的卡爪，參照國(guó)內(nèi)外的拆胎機(jī)資料，得知拆胎機(jī)的卡爪有三爪及四爪2種，三卡爪結(jié)構(gòu)如圖（a）。雖然說(shuō)三卡爪在結(jié)構(gòu)上會(huì)比四卡爪的成本要低，但三卡爪傳遞的扭矩不大，只能夾持尺寸較小的輪輞，適用范圍小。四爪卡盤(pán)的夾緊力大，可夾持的輪輞尺寸范圍較三卡爪的大，這樣可使拆胎機(jī)在工作時(shí)更加安全可靠，避免了拆裝輪胎時(shí)卡不緊輪輞而損傷輪輞的或轉(zhuǎn)盤(pán)空轉(zhuǎn)的現(xiàn)象。本次設(shè)計(jì)采用四卡爪，其結(jié)構(gòu)如圖(b)
（a） (b)
（4）動(dòng)力機(jī)構(gòu)部分
動(dòng)力機(jī)構(gòu)主要由電動(dòng)機(jī)、大小皮帶輪、蝸輪蝸桿減速器、卡爪夾緊氣缸和分胎鏟氣缸等組成。
皮帶輪 蝸輪蝸桿減速器
大氣缸 動(dòng)力機(jī)構(gòu)
（5）拆裝頭部分
拆裝頭是拆裝機(jī)實(shí)現(xiàn)拆裝輪胎的一個(gè)非常重要部件，拆裝頭設(shè)計(jì)的合理性已經(jīng)選用材料的直接影響到拆裝輪胎的效果和機(jī)器的使用壽命。其形狀是根據(jù)拆裝輪胎外胎和輪轂的力學(xué)要求設(shè)計(jì)的。
拆裝頭
2.2.3 回轉(zhuǎn)工作臺(tái)的要求
為了使設(shè)計(jì)出來(lái)后的輪胎拆裝機(jī)結(jié)構(gòu)能更合理，更能滿足汽車維修人員對(duì)拆裝輪胎時(shí)的一些要求，我查閱了一些關(guān)于回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的書(shū)籍和雜志，同時(shí)也到汽車維修店去詢問(wèn)和上網(wǎng)去查找有關(guān)這方面的資料，最后得出回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的一些基本要求。
參數(shù)要求：
滿足人體工程學(xué)的要求，即在維修人員在維修過(guò)程應(yīng)保證工人操作比較舒適；
要求方便、快速、合理；
④能滿足不同類型輪胎的在拆裝時(shí)的使用要求；
⑤回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)速度在6r/min~8rmin，防止轉(zhuǎn)動(dòng)速度過(guò)快，以免卡爪夾緊不夠 造成輪輞滑動(dòng)而傷到輪輞，但也不能太低而影響工作效率。
2.3 輪胎拆裝機(jī)主要技術(shù)規(guī)格的確定
確定輪胎拆裝機(jī)主要技術(shù)規(guī)格是設(shè)計(jì)工作中最重要的步驟之一。因?yàn)樗苯雨P(guān)系到所設(shè)計(jì)的機(jī)器是否滿足輪胎拆裝的質(zhì)量和拆裝效率要求。同時(shí)它也是設(shè)計(jì)各零部件的依據(jù)，它對(duì)零部件的尺寸、要求加工設(shè)備的能力和整機(jī)成本有極大的影響。因此，必須仔細(xì)分析機(jī)器所拆裝輪胎的工藝動(dòng)作程序；仔細(xì)分析所使用拆裝頭和分離鏟尺寸和安裝要求；仔細(xì)分析各動(dòng)作要求的壓力、速度、相對(duì)位置關(guān)系，工作行程和行程停止點(diǎn)的位置精度要求。在確定主要技術(shù)規(guī)格時(shí)，我們還應(yīng)深入調(diào)查研究同類型設(shè)備的結(jié)構(gòu)，主要技術(shù)規(guī)格、操作性能等相關(guān)資料，并應(yīng)充分重視用戶單位的要求和改進(jìn)意見(jiàn)
2.3.1主要技術(shù)規(guī)格的內(nèi)容
主要技術(shù)規(guī)格是表示機(jī)器工作性能的指標(biāo)。通常包括以下部分：第一，主要規(guī)格又稱主要參數(shù)，它是表示輪胎拆裝機(jī)主要特性的參數(shù)。
第二，各執(zhí)行機(jī)構(gòu)個(gè)動(dòng)作的力。第三，工作空間，包括各執(zhí)行機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的最大距離和最小距離，工作臺(tái)尺寸等。第四，各拆裝動(dòng)作的速度。第五，機(jī)器外形尺寸，總功率和總重量。
2.3.2主要技術(shù)規(guī)格的確定
確定主要技術(shù)規(guī)格時(shí),基本的方法是工藝分析和統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法。
通過(guò)對(duì)輪胎拆裝過(guò)程的分析和必要的工藝試驗(yàn),可以確定整個(gè)拆裝過(guò)程動(dòng)作和關(guān)系和各動(dòng)作要求的壓力,速度和工作空間等。同時(shí)，可以依據(jù)經(jīng)驗(yàn)和有關(guān)計(jì)算公式?jīng)Q定有關(guān)參數(shù).
在設(shè)計(jì)專用產(chǎn)品時(shí),往往對(duì)拆裝輪胎只有工藝設(shè)想,缺乏實(shí)際試驗(yàn)或者因試驗(yàn)條件限制而不能較為準(zhǔn)確地提供參數(shù)要求;就是在設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)系列時(shí),也常常遇到很多困難,例如機(jī)器不能設(shè)計(jì)的過(guò)于龐大、復(fù)雜致使機(jī)器成本增加等。因此，我們必須較為準(zhǔn)確地確定所設(shè)計(jì)產(chǎn)品拆裝輪胎的尺寸范圍，典型輪胎的直徑和寬度以確定有關(guān)參數(shù)。在確定參數(shù)時(shí)，應(yīng)盡可能的收集國(guó)內(nèi)外同類型產(chǎn)品的有關(guān)資料，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析的方法，得出各參數(shù)的范圍和它們之間的關(guān)系，以幫助正確制定所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格。
根據(jù)輪胎尺寸、形狀、材料所需拆裝力等，初步選定本次設(shè)計(jì)的拆裝機(jī)工作臺(tái)為540mm,夾緊汽缸夾緊力3000N, 分離鏟拉力為14000N。經(jīng)過(guò)在各汽車維修廠調(diào)查分析，初步確定其主要技術(shù)規(guī)格如下：
工作臺(tái)夾緊汽缸夾緊力： 2800N
工作壓力： 1MP
分離鏟拉力： 14000N
工作臺(tái)最小扭矩： 800N.m
工作臺(tái)直徑： 540mm
工作臺(tái)轉(zhuǎn)速： 6r/min~8rmin
卡爪活動(dòng)范圍： 250mm——700mm
分離鏟最大張開(kāi)尺寸： 450mm
工作臺(tái)夾緊氣缸速度：
伸出： 30mm/min
收縮： 30mm/min
分離鏟速度：
頂出： 30mm/min
收回： 40mm/min
拆裝頭離工作臺(tái)距離
最高： 500mm
最底： 50mm
四方立柱活動(dòng)范圍：工作臺(tái)中心——正右側(cè)
工作臺(tái)距地面高度： 700mm
控制手柄距地面高度： 650mm
電機(jī)總功率： 1.1 KW
機(jī)器總質(zhì)量： 220kg
參考外觀圖如下：
拆裝機(jī)外觀圖
由圖可看出，拆裝機(jī)由四大部分組成：機(jī)箱、工作臺(tái)、立柱拆裝頭組件以及分離鏟組件。動(dòng)力系統(tǒng)幾控制系統(tǒng)皆安排于機(jī)箱之內(nèi)，控制操作部分為機(jī)箱正下方的三個(gè)踏腳。機(jī)器集松胎、拆胎、裝胎于一體。松胎功能由機(jī)器右側(cè)的分離鏟實(shí)現(xiàn)：將輪胎滾放到右側(cè)壓胎板→調(diào)整分離鏟位置→踩下最右側(cè)踏板使分離鏟向左夾緊實(shí)現(xiàn)松胎。拆胎過(guò)程：將輪胎放在工作臺(tái)上面→踩下中間踏板→卡爪張開(kāi)卡緊輪轂→將六方桿壓下并扳下緊鎖手柄→將拆裝頭放進(jìn)輪胎與輪轂間→踩下左側(cè)踏板→工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)→輪胎與輪轂分離。裝胎過(guò)程與裝胎過(guò)程操作類似，不同點(diǎn)僅為將拆裝頭放在外胎之上壓緊，工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將外胎壓進(jìn)輪轂。
根據(jù)所拆裝輪胎外胎直徑和寬度可設(shè)計(jì)出工作臺(tái)的直徑以及分離鏟的最大活動(dòng)范圍，根據(jù)輪胎輪轂的尺寸范圍可確定卡爪的張合活動(dòng)范圍，這樣就可以進(jìn)一步確定拆裝頭立柱高度、六方壓桿的最高和最底位置。而根據(jù)輪胎材料、重量、輪轂和外胎的黏合力，則可得出工作臺(tái)最小扭矩，拆裝輪胎時(shí)工作臺(tái)氣缸所需的夾緊力、松胎時(shí)大氣缸所需的壓力、速度和行程等。
經(jīng)調(diào)查，市場(chǎng)上的拆臺(tái)機(jī)存在一些問(wèn)題，根據(jù)國(guó)內(nèi)外相關(guān)參考資料，本設(shè)計(jì)將機(jī)器做了如下改進(jìn)：
(1)針對(duì)皮帶經(jīng)常容易松動(dòng)的缺點(diǎn)，將V帶定期張緊裝置帶到設(shè)計(jì)中來(lái)，
(2)工作臺(tái)和蝸輪軸的連接部分,大部分拆胎機(jī)的工作臺(tái)與蝸輪軸是直接用平鍵連接，本設(shè)計(jì)將在工作臺(tái)下焊接一個(gè)軸套以加強(qiáng)連接部分強(qiáng)度
2.4.動(dòng)力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
2.4.1 選擇傳動(dòng)機(jī)構(gòu)類型
根據(jù)拆裝機(jī)工作要求，可以知道，拆裝機(jī)最后一級(jí)的轉(zhuǎn)速為6r/min~8r/min。
要在保證扭矩要求的情況下達(dá)到底轉(zhuǎn)速，方案有三種：第一種，采用氣動(dòng)馬達(dá)或者液壓馬達(dá)的一級(jí)傳動(dòng)，根據(jù)調(diào)節(jié)氣流或液流來(lái)實(shí)現(xiàn)大扭矩低轉(zhuǎn)速。第二種，采用普通電機(jī)。第三種，采用特殊電機(jī)。經(jīng)比較，第二種是最經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)易的方案。
目前一般電機(jī)額定轉(zhuǎn)速為1400r/min，從電機(jī)到工作臺(tái)的總轉(zhuǎn)速比i高達(dá)200，而要達(dá)到如此高的轉(zhuǎn)速比，常見(jiàn)的形式有二：一為行星輪減速器，二為蝸輪蝸桿減速器。但行星輪減速器制造和裝配都比較困難，成本極高。綜合各種考慮，最終確定選擇皮帶加蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。
2.4.2 電機(jī)的選擇
1.電機(jī)的類型及結(jié)構(gòu)型式選擇
工業(yè)上一般用三相交流電源，無(wú)特殊要求一般應(yīng)選擇三相交流異步電動(dòng)機(jī)。最常用的電動(dòng)機(jī)是Y系列籠型三相異步交流電動(dòng)機(jī)。其效率高、工作可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維護(hù)方便、價(jià)格低廉，適用于不易燃燒，無(wú)腐蝕性氣體和無(wú)特殊要求的場(chǎng)合。由于啟動(dòng)性能好，也適合用于某些要求較高起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的機(jī)械需要 經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)的機(jī)械要求電動(dòng)機(jī)有效小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較強(qiáng)的過(guò)載能力，應(yīng)選用起重及冶金用的YZ系列或YZR系列異步電動(dòng)機(jī)。
電動(dòng)機(jī)的機(jī)構(gòu)形式，按安裝的位置不同，有臥式和立式兩種；按防護(hù)方式不同有開(kāi)啟式，防護(hù)式。
根據(jù)設(shè)計(jì)的具體要求確定電動(dòng)機(jī)的類型為三相異步， 由于本拆裝機(jī)需要經(jīng)常起動(dòng)、制動(dòng)和反轉(zhuǎn)，并要求有較小的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和較強(qiáng)的過(guò)載能力。選擇Y系列異步電機(jī)。參照《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第40篇《電力傳動(dòng)》（P40-118）確定電機(jī)結(jié)構(gòu)型式為臥式，安裝型式為B3型。
2.電機(jī)容量的選擇
１）工作所需功率PW
據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P7工作主軸所需功率：
主機(jī)所需功率Pd：
式中η為電機(jī)至工作主軸的總效率
η=η1η2η3。。。。。。。。。ηn
本拆裝機(jī)有兩級(jí)減速機(jī)構(gòu)，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》P7表2-4取值如下
皮帶輪η1=0.95
蝸輪蝸桿η2=0.75
滾動(dòng)軸承η3=0.99
代入數(shù)據(jù)T=1200Nm ，nw＝7r/min，得Pd＝0.98KW
確定電機(jī)功率為1.1kw
3.選擇電機(jī)轉(zhuǎn)速
據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式
式中： ——電機(jī)轉(zhuǎn)速可選范圍
——各級(jí)傳動(dòng)的傳動(dòng)范圍
取=2；=80； 又主軸轉(zhuǎn)速=7r\min得=1225r\min
4.確定電機(jī)型號(hào)
由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第40篇《電力傳動(dòng)》（P40-132）確定電機(jī)型號(hào)為Y-90s安裝形式為B3型
2.4.3.計(jì)算傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比和分配各級(jí)傳動(dòng)比
1．傳動(dòng)裝置總傳動(dòng)比
i=nm/nw=1440/7=200
2．分配各級(jí)傳動(dòng)比
取v帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比=2，則單級(jí)蝸輪蝸桿減速器的傳動(dòng)比為
i2=i/i1=80
所得值符合一般蝸輪蝸桿傳動(dòng)比的允許范圍。
3．計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù)
1）各軸轉(zhuǎn)速
電機(jī)軸為o軸，減速器高速軸為I軸，低速軸為II軸，各軸轉(zhuǎn)速為
==1440r\min
720r\min
720/80=7r\min
2）各軸輸入功率
按電機(jī)額定功率計(jì)算各軸輸入功率，即
3）各軸轉(zhuǎn)矩
2.4.4 V帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)計(jì)算
1.確定計(jì)算功率Pca
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-6查得工作情況系數(shù)KA=1.1，故
2.選取V帶帶型
根據(jù)Pca、n1由《機(jī)械設(shè)計(jì)》圖8-9確定選用A型。
3.確定帶輪基準(zhǔn)直徑
由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-3和表8-7取主動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑
根據(jù)式（8-15），從動(dòng)輪基準(zhǔn)直徑。
dd2=id1=2*75=150mm
根據(jù)表8-7取=150mm
按式（8-13）驗(yàn)算帶的速度
帶的速度合適。
4.確定v帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度和傳動(dòng)中心距
根據(jù)，初步確定中心距=160mm
根據(jù)式（8-20）計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長(zhǎng)度
=675mm
由表8-2選帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度=710mm
由表（8-21）計(jì)算實(shí)際中心距a
177.5mm
5.驗(yàn)算
主動(dòng)輪上的包角
由式（8-6）得
主動(dòng)輪上的包角合適。
6.計(jì)算V帶的根數(shù)
由式（8-22）知
由==1440r\min，，=2，查表8-5c和表8-5d得
=250kW
ΔP0=990kW
查表8-8得=0.89，查表8-2得=0.96，則
取z=2根。
7.計(jì)算預(yù)緊力，由式（8-23）知
查表8-4得q=0.07kg/m，故
=64N
8.計(jì)算作用在軸上的壓軸力
105N
9.帶輪機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)
1)V帶輪的結(jié)構(gòu)形式的選定：根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》P156，因?yàn)?75mm<2.5d（d為電機(jī)軸的直徑），所以小V帶輪選用實(shí)心形式；
=150mm，D-100mm，所以大帶輪選用孔板式。
根據(jù)所選V帶帶型，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》表8-10選取如下表所示尺寸：
項(xiàng)目
節(jié)寬bp
基準(zhǔn)線上槽深hamin
基準(zhǔn)線下槽深hfmin
槽間距e
第一槽對(duì)稱面只端面的距離 f
最小輪緣厚
帶輪寬B
外徑
輪槽角
大帶輪
11.0
3
11.0
150.3
6
33
155
小帶輪
11.0
3
11.0
150.3
6
33
40
具體結(jié)構(gòu)參看零件圖CZ-00-17和CZ-05-01。
2.4.5 蝸輪蝸桿的設(shè)計(jì)計(jì)算
本設(shè)計(jì)的機(jī)器設(shè)計(jì)壽命定為8000小時(shí)
1.選擇蝸桿傳動(dòng)類型
根據(jù)GB/T10085-1988的推薦，采用阿基米德蝸桿(ZA型)。
2.選擇材料
根據(jù)庫(kù)存材料的情況，并考慮到蝸桿傳動(dòng)傳遞的功率不大，速度底，故蝸桿用45鋼；因希望效率高耐磨性好些，故蝸桿的螺旋齒面要求淬火，硬度為45~55HRC。蝸輪輪緣為鑄錫磷青銅ZCuSn10P1，離心鑄造，蝸輪輪芯為45鋼，蝸輪全部采用ZCuSn10P1生產(chǎn)的話成本較高，且硬度會(huì)不夠，故采用裝配式的蝸輪結(jié)構(gòu)。
3.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)
根據(jù)封閉蝸輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度。由《機(jī)械設(shè)計(jì)》式（11-12），傳動(dòng)中心
1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩
按估取效率則
=984.844N.m
2）確定載荷系數(shù)K
因?yàn)楣ぷ鬏d荷較穩(wěn)定，故取載荷分布不均勻系數(shù)；由表11-5選取使用系數(shù)；由于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可去動(dòng)系數(shù)Kv=1；則
K＝＝１
3）確定彈性影響系數(shù)
因選用的是鑄錫磷青銅蝸輪和蝸桿相配，故
4）確定接觸系數(shù)
先假設(shè)蝸桿分度圓直徑d１和傳動(dòng)中心a的比值d１／a＝0.41，從圖１１-１８中查得＝２.７
5）確定許用接觸應(yīng)力［］
根據(jù)蝸輪材料為鑄錫磷青銅，金屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度>45HRC，從表 ?。保?７中查得蝸輪的基本許用應(yīng)力＝268MPa。
應(yīng)力循環(huán)次數(shù)
壽命系數(shù) ?。?.21 則
［］＝.＝１.２１２６８MPa＝428.556N/mm^2
6）計(jì)算中心距
100mm
取中心距a=118mm，因?yàn)閕=80，故從表11-2中取模數(shù)m=2.5mm，蝸桿分度圓直徑d1=45mm。這時(shí)，d1/a=0.4。從圖11-18中查得接觸系數(shù)=2.68，因?yàn)?，因此以上?jì)算結(jié)果可用。
4.蝸桿與蝸輪主要參數(shù)與幾何尺寸
1）蝸桿
桿頭數(shù)z1=1，蝸桿分度圓齒厚s2=3.927mm，蝸桿螺紋長(zhǎng)b1≥38mm蝸桿分度圓直徑d1=45mm，蝸桿齒頂圓直徑da1=50mm，蝸桿齒根圓直徑df1=39mm，蝸輪分度圓直徑d2=175mm，蝸桿導(dǎo)程角γ=3.18°。蝸桿軸向齒厚sx1：3.927mm，蝸桿法向齒厚sn1：3.921mm。
2）蝸輪
蝸輪齒數(shù)z2=70；蝸輪變位系數(shù)x2=0
驗(yàn)算傳動(dòng)比70，這時(shí)傳動(dòng)比誤差為0，允許。
蝸輪分度圓直徑 =2.5 70= 175mm
蝸輪喉圓直徑 da2= =180mm
蝸輪齒跟圓直徑 =169mm
蝸輪齒頂圓弧半徑 Ra2= =20mm
蝸輪頂圓直徑de2=185mm
5.校核齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度
當(dāng)量齒數(shù) 70.26
根據(jù)x2=0，=70.26，從圖11-19中可查出齒形系數(shù)=2.3
螺旋角系數(shù) 0.974
許用彎曲應(yīng)力
從表11-8中查得ZCuSn10P1制造的蝸輪的基本許用彎曲應(yīng)力=56MPa。
壽命系數(shù) =0.67
=560.67=37.52MPa
MPa=138.165MPa
彎曲強(qiáng)度可以滿足
6.精度等級(jí)公差和表面粗糙度的確定
考慮到所設(shè)計(jì)的蝸桿傳動(dòng)是動(dòng)力傳動(dòng)，屬于通用機(jī)械減速器，從GB/T10089-1988圓柱蝸桿、蝸輪精度中選擇8級(jí)精度，側(cè)隙種類為f，標(biāo)注為8f GB/T10089-1988。然后由《互換性與技術(shù)測(cè)量》查得相關(guān)公差。（詳見(jiàn)圖CZ-05-01和CZ-05-02）
7.蝸桿傳動(dòng)的熱平衡核算
蝸桿傳動(dòng)由于效率底，所以工作時(shí)候發(fā)熱量大。在閉式傳動(dòng)中，如果產(chǎn)生的熱量不能及時(shí)散逸，將因?yàn)橛蜏夭粩嗌叨節(jié)櫥拖♂專瑥亩龃竽Σ翐p失，甚至發(fā)生膠合。所以，必須根據(jù)單位時(shí)間內(nèi)的發(fā)熱量等于同時(shí)間內(nèi)的散熱量的條件進(jìn)行熱平衡計(jì)算，以保證油溫穩(wěn)定地處于規(guī)定的范圍內(nèi)。
由于摩擦損耗的功率,則產(chǎn)生的熱流量（單位為1W=1J/s）為
式中P為蝸桿傳遞功率，這里P=1.1KW
按蝸桿頭數(shù)為1，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P260取=0.7，則
=10001.1（1-0.7）=3.3J/s
由于轉(zhuǎn)速底，溫度不高，本設(shè)計(jì)采用自然冷卻方式，從箱體外壁將熱量散發(fā)到周圍空氣中。其熱量
式中：——箱體的表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，取=12
S——內(nèi)表面能被潤(rùn)滑油所飛濺到，而外表面又可為周圍空氣所冷卻的箱體表面面積。由箱體結(jié)構(gòu)，S０.２
——油的工作溫度，一般限制在６０～７０
——周圍空氣的溫度，由于機(jī)器在常下工作，?。?；
按熱平衡條件＝，可以求得在既定工作條件下的油溫為
?。剑剑玻?１５
保證正常工作溫度所需要的散熱面積S為
?。剑?１５
顯然，箱體表面散熱面積可以達(dá)到散熱要求。
8.軸承的選擇
蝸桿軸承的選擇
初始條件：軸承所承受載荷為=1500N，=1000N，d=30mm，轉(zhuǎn)速n=560r/min要求工作8000小時(shí)，工作情況平穩(wěn)。
<1>軸承類型的選擇
按照裝置的結(jié)構(gòu)，本設(shè)計(jì)蝸桿采用一對(duì)角接觸球軸承，正裝。代號(hào)7210AC（GB/T292-1994，）
由滾動(dòng)軸承樣本可查得7210AC型軸承面對(duì)面安裝，當(dāng)量載荷的計(jì)算：
因?yàn)?=1.5>0.68 ，且工作平穩(wěn)，取=1，按公式（13-8a）
=2415N
<2>求該對(duì)軸承應(yīng)具有的基本額定動(dòng)載荷
按照式子（13-6）
=2415=15585.7N
<3>按照滾動(dòng)軸承樣本，一下個(gè)型號(hào)軸承面對(duì)面成對(duì)安裝在一個(gè)指點(diǎn)時(shí)候的基本額定動(dòng)載荷C為：
軸承代號(hào) 7210AC 7210AC
基本額定動(dòng)載荷/N 24600 25000
故選擇一對(duì)7006AC的軸承安裝在蝸桿兩側(cè)上合適。
2.4.6 軸承的校核
蝸輪軸上采用角接觸球軸承，型號(hào)為7210C。基本額定動(dòng)載荷C=44800N，接觸角=15,徑向載荷系數(shù)X=0.44，軸向載荷系數(shù)Y=1，要求壽命=20000h。
當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算公式為
P= (3-3-15)
P-當(dāng)量動(dòng)載荷，單位為N。
-負(fù)載系數(shù)
X-徑向載荷系數(shù)
Y-軸向載荷系數(shù)
-徑向力，單位為N。
-軸向力，單位為N。
P=0.95（0.44×393+1×1018）=1131.374N
其中=2.16/2=1080N，= tan20=393N
計(jì)算壽命公式為
(3-3-16)
-壽命，單位為h。
n-轉(zhuǎn)速，單位為r/min。
-溫度系數(shù)
C-基本額定動(dòng)載荷，單位為N。
P-當(dāng)量動(dòng)載荷，單位為N。
-壽命系數(shù)。
==1.1h>=20000h
故蝸輪軸軸上的角接觸球軸承7210C壽命校核通過(guò)。
2.4.7主軸的強(qiáng)度校核
初始條件，由蝸輪的計(jì)算可知道，工作臺(tái)輸出的扭矩為984844N.mm。軸的彎距由工作臺(tái)和拆裝的輪胎的重量造成，由于工作臺(tái)和輪胎的重量大約50Kg，彎距較小，可以忽略。此處按照軸的扭轉(zhuǎn)剛度進(jìn)行校核。本主軸為階梯軸。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)》P368公式15-16
式中：
T ——軸所受的扭矩，單位N.mm
G ——周到材料的剪切彈性模量，單位MPa，對(duì)于鋼材，G＝Mpa
——軸截面的極慣性矩，單位，對(duì)于圓軸，
L ——階梯軸受扭矩的作用的長(zhǎng)度，單位為mm
、、——分別代表階梯軸第i段上所受的扭矩、長(zhǎng)度和極慣性矩；
Z ——階梯軸受扭矩作用的軸段數(shù)。
其中
＝207.63
階梯軸受扭矩作用的長(zhǎng)度即為蝸輪在蝸輪軸上的作用中點(diǎn)到工作臺(tái)在蝸輪軸上的作用中點(diǎn)的距離，按照主軸結(jié)構(gòu)尺寸L＝260mm。
代入數(shù)據(jù)，算得＝0.33
軸的扭轉(zhuǎn)剛度條件為
由于軸傳動(dòng)精度要求不高，?。剑?
顯然，軸的扭轉(zhuǎn)剛度符合要求，主軸的結(jié)構(gòu)合理。
主軸零件見(jiàn)CZ-05-01。
2.4.8大氣缸的設(shè)計(jì)
由于拆裝機(jī)松胎過(guò)程需要的拉力高達(dá)14000N，并且行程短（按照輪胎最大寬度400mm確定分離鏟的最大張開(kāi)距離450mm。為留有一定余量。大氣缸的行程為600mm）要達(dá)到如此大的拉力，并且行程極短，前沒(méi)有廠家專門(mén)生產(chǎn)。所以所要的氣缸屬于特殊氣缸。
（１） 氣缸活塞桿的確定，按照機(jī)器結(jié)構(gòu)，并參照表13-4《活塞桿直徑系列》
選用氣缸活塞桿直徑20mm
（２） 氣缸內(nèi)徑的計(jì)算
由《液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》P321公式（13-4）
式中 F＝14000N； 工作壓力P＝1MPa；由表１３-２查得＝0.5；
d＝20mm。代入上式得D=189mm。
按照《液壓傳動(dòng)與氣壓傳動(dòng)》P321表13-2缸筒內(nèi)徑系列圓整為
D＝180mm
氣缸壁厚的設(shè)計(jì)
本次設(shè)計(jì)的大氣缸選用鑄鐵HT150，根據(jù)表13-5確定氣缸壁厚為 14mm。
氣缸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
由于大氣缸行程短，速度慢，所以無(wú)須緩沖。前后端蓋只用簡(jiǎn)單的端蓋閉合，所有密封圈均采用O型密封圈，標(biāo)準(zhǔn)GB/T345.2-1988
為了防止安裝在機(jī)器箱體上造成應(yīng)力過(guò)大，要將氣缸與分離鏟力臂左側(cè)的加強(qiáng)板連接，并且在大氣缸工作時(shí)候會(huì)有一定的繞軸擺動(dòng)，所以大氣缸的安裝形式為前端軸梢式。即在前端蓋設(shè)計(jì)兩個(gè)軸耳通過(guò)螺栓組和箱體的加強(qiáng)板連接。
2.4.9 平鍵連接（動(dòng)連接）校核
這里所校核的鍵為蝸輪軸與旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)所連接的平鍵 ，工作臺(tái)的轉(zhuǎn)動(dòng)由平鍵帶動(dòng)。
已知：
傳遞的轉(zhuǎn)矩 T =1080 N·mm
軸的直徑 d =40 mm
鍵的類型 sType =A型
鍵的截面尺寸 b×h =14x9 mm
鍵的長(zhǎng)度 L =40 mm
鍵的有效長(zhǎng)度 L0 =26.000 mm
接觸高度 k =3.600 mm
材 料 Met =鋼
載荷類型 PType =輕微沖擊載荷
許用應(yīng)力 [p] =40 MPa
計(jì)算應(yīng)力 p =0.577 MPa
校核計(jì)算結(jié)果： p ≤ [p] 滿足
2.5.0 電路系統(tǒng)的組成
由于電氣系統(tǒng)的任務(wù)是按照電氣系統(tǒng)規(guī)定的動(dòng)作圖表，驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)，選擇規(guī)定的工作方式在主令控制器的指令下，使有電機(jī)動(dòng)作以完成指定的工藝動(dòng)作。
拆裝機(jī)采用三相交流50HZ，220V電源，由主要元件“萬(wàn)向開(kāi)關(guān)”和“三相鼠籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)”所組成，并實(shí)施了“星---三角”啟動(dòng)。電路圖如下：
2.5.1.作臺(tái)動(dòng)作的說(shuō)明
由上圖可以看出，控制器有6組共12個(gè)接觸點(diǎn)，手柄有三個(gè)工作位置工作臺(tái)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)：
手柄角度左邊 觸點(diǎn)1-2、3-4、5-6閉合，觸點(diǎn)7-8打開(kāi) 工作臺(tái)正轉(zhuǎn)
不施力時(shí)手柄0° 只有觸點(diǎn)5-6閉合， 工作臺(tái)停轉(zhuǎn)
手柄角度右邊 觸點(diǎn)7-8閉合，其余打開(kāi) 工作臺(tái)反轉(zhuǎn)
2.5.2電氣連鎖電氣保護(hù)裝置
1.控制電路的短路保護(hù)是采用空氣開(kāi)關(guān)。
2.電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)是采用熱繼電器，短路保護(hù)是采用空氣開(kāi)關(guān)。
3.本機(jī)器由于線路的通斷是通過(guò)主令控制器控制，得到線路的高壓保護(hù)及失壓保護(hù)。
4.本機(jī)器電器裝置均有安全可靠的接地裝置，用戶應(yīng)按照要求接上總地線。
2.5.3氣動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
和模塊化的要求對(duì)于氣動(dòng)控制元件選用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)方向控制閥。
2. 5.3.1 工作臺(tái)夾緊氣缸控制閥的說(shuō)明
為了操在控制閥不發(fā)出指令的時(shí)候能處于停止?fàn)顟B(tài)并夾緊輪胎，所以采用的是中位常閉式。作工能準(zhǔn)確地使工作臺(tái)氣缸夾緊輪胎，和操作方便。采用QSR5系列手柄推拉式三位五通閥，由于要使氣缸圖形符號(hào)
可以看出，手柄有三個(gè)工作位置，其動(dòng)作說(shuō)明如下：
氣缸的夾緊松開(kāi)
手柄角度上推 氣流方向1→2，4→5 氣缸收回松開(kāi)
不施力時(shí)手柄 全氣路閉合 氣缸不動(dòng)
手柄角度下推 氣流方向1→4，2→3 氣缸頂出夾緊
2.5.3.2拆胎機(jī)氣動(dòng)原理圖及氣動(dòng)連接實(shí)物圖
輪胎拆裝機(jī)的氣動(dòng)原理圖
氣動(dòng)連接實(shí)物圖
3 安裝與調(diào)試
3.1 輪胎拆裝機(jī)的安裝順序
(1)首先將工作臺(tái)、動(dòng)力機(jī)構(gòu)按照裝配圖對(duì)于位置安裝，并將工作臺(tái)上平面找平，要求臺(tái)面與水平的平行度不大于０.０５㎜,然后將地腳的栓緊固.
(2) 如圖將立柱、回位彈簧、六方桿、柱帽等裝在機(jī)箱上，并將所有緊固件旋緊。并調(diào)節(jié)六方桿所緊彈簧片，使六方桿在回力彈簧的彈力下能自由地上下活動(dòng)，而將所緊手柄向下板大約１２０度時(shí)，能將六方桿準(zhǔn)確地鎖緊在要求位置上。
(3)將拆裝頭安裝在六方桿下部，并按照一般拆裝的輪胎直徑調(diào)整拆裝頭位置，然后將六角螺栓鎖緊。
(4)將松胎鏟組件安裝在對(duì)應(yīng)位置，按照輪胎的寬度調(diào)整活塞末端螺母，使其活動(dòng)范圍符合要求。
(5)安裝大氣缸。
(6) 安裝三位五通閥和萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)
(7)按照氣壓原理圖及電氣原理圖和電氣接線圖等,接好管路等.
3.2. 設(shè)備的初始調(diào)試
說(shuō)明：調(diào)試前應(yīng)確保電源和氣源符合要求，并確保油霧器中的油在油標(biāo)范圍之內(nèi)，三個(gè)踏板必須在原始位置。
（l） 踏下轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)向腳踏（J），轉(zhuǎn)盤(pán)（F）順時(shí)針旋轉(zhuǎn)；上抬轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)向腳踏（J），轉(zhuǎn)盤(pán)（F）逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)；
（2） 踏下分離鏟腳踏（I），分離鏟（S）動(dòng)作，松開(kāi)踏板后回位；
（3） 踏下夾緊氣缸腳踏（H），轉(zhuǎn)盤(pán)上的卡爪（E）張開(kāi)；當(dāng)再踏一下時(shí)，卡爪（E）又合上。
（4） 轉(zhuǎn)動(dòng)旋扭手柄（K），鎖緊擺臂；
（5） 按下六方桿（C），扳動(dòng)六方桿鎖緊手柄（B）鎖緊六方桿；松開(kāi)六方桿鎖緊手柄（B），六方桿回位。
3.3卡爪夾緊系統(tǒng)的調(diào)試
l
a.在圖1（p6） 中，轉(zhuǎn)盤(pán)上的卡爪位置通過(guò)轉(zhuǎn)盤(pán)下夾緊氣缸桿的伸縮來(lái)控制。氣缸桿的伸縮由腳踏H來(lái)控制。腳踏H 有高中低三個(gè)位置，當(dāng)腳踏H 處于高位時(shí)，夾緊氣缸桿向里收縮?？ㄗσ蚕蚶锸湛s直至收縮到最小，這時(shí)對(duì)應(yīng)兩卡爪之間的距離：外緣為13″，內(nèi)緣為10″。
l b.當(dāng)腳踏H處于低位時(shí)，夾緊氣缸桿向外伸，卡爪也向外運(yùn)動(dòng)，直至運(yùn)動(dòng)到最大位置。這時(shí)對(duì)應(yīng)兩卡爪之間距離：外緣20″，內(nèi)緣17″。
l
c.當(dāng)卡爪在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（向里或向外）輕踩腳踏H，使其處于中位，卡爪運(yùn)動(dòng)停止。巧妙運(yùn)用該位置，可以使卡爪停留在最大和最小之間任意位置。
3.3.1卡爪運(yùn)動(dòng)的原理
由機(jī)箱內(nèi)腳踏H的構(gòu)造可知：凸輪上有三個(gè)位置控制腳踏的三個(gè)位置。
腳踏的三個(gè)位置控制分流閥的三個(gè)位置。分流閥控制氣路，實(shí)現(xiàn)夾緊氣缸桿的伸、縮、停。從而實(shí)現(xiàn)卡爪的運(yùn)動(dòng)和停止。
3.4 分離鏟調(diào)試
分離鏟位于機(jī)箱右側(cè)，它的工作程序是：用腳踩下腳踏，機(jī)箱內(nèi)大氣缸工作，氣缸活塞桿將分離鏟拉向機(jī)箱方向。其拉力在14075 N左右。松開(kāi)分離鏟腳踏I，氣缸活塞桿被壓出。分離鏟可以在一定范圍內(nèi)左右擺動(dòng)，如擺動(dòng)幅度不合適，調(diào)整活塞桿右端螺母（如下圖）位置即可實(shí)現(xiàn)。
3.5 六方桿的鎖緊調(diào)整
當(dāng)六方桿鎖緊手柄（如圖8）向下時(shí),六方桿在外力和回位彈簧的作用下可以上下自由滑動(dòng)；當(dāng)六方桿鎖緊手柄逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)約120 度時(shí)，連接在手柄上的凸輪將鎖板頂起使六方桿鎖死。如達(dá)不到該種情況，調(diào)節(jié)螺母的上下位置，即可實(shí)現(xiàn)鎖緊六方桿的目的。
3.6 拆裝頭的調(diào)整
1． 檢驗(yàn)
1) 將一直徑為15英寸的鋁合金輪轂安裝在轉(zhuǎn)盤(pán)上；
2) 使拆裝頭與輪輞配合，并鎖緊；
3) 按照?qǐng)D9（滾輪拆裝頭）和圖10（護(hù)墊拆裝頭），使用專用檢測(cè)工具檢驗(yàn)。
2． 調(diào)整
1) 松開(kāi)所有緊固拆裝頭的螺釘；
2) 使拆裝頭與輪輞相吻合，并鎖緊六方桿；
3) 稍微將螺釘A3—A4（圖13，14）擰緊，調(diào)整拆裝頭使其處于正確的狀態(tài)；
4) 分別將螺釘A1—A2（圖11，15 具有滾輪；圖12，16具有護(hù)墊）擰緊，以使拆裝頭位置在正確范圍內(nèi)，然后用手將螺栓B緊固；
5) 解鎖并升起六方桿，再使拆裝頭與輪輞相吻合，并鎖緊六方桿；
6) 初次用50Nm的力矩將螺栓A1-A2-A3-A4 擰緊，再用專用測(cè)量尺檢測(cè)數(shù)據(jù),確保其與圖中數(shù)據(jù)一致；
7) 最后，用50Nm的力矩緊固螺栓B，再用專用測(cè)量尺檢查一次。
3． 定期檢查
使用半年后，按照“檢驗(yàn)”步驟檢查相關(guān)數(shù)據(jù)是否正確，如果數(shù)據(jù)不正確，則按以下步驟進(jìn)行：
a) 檢查螺栓是否緊固；
b) 如果數(shù)據(jù)2（滾輪，圖11）或數(shù)據(jù)1（護(hù)墊，圖12）發(fā)生變動(dòng)，可能是由于調(diào)整螺母（圖
8）發(fā)生松動(dòng)。擰緊或松動(dòng)螺母增加或減小傾斜角度。
3.7 氣源三聯(lián)件的調(diào)試與調(diào)整
如下圖所示，圖中氣源三聯(lián)件上有一氣壓調(diào)節(jié)鈕，將其拔起，反時(shí)針旋轉(zhuǎn)是減壓；順時(shí)針旋轉(zhuǎn)是增壓。將壓力調(diào)到工作壓力后，按下調(diào)節(jié)鈕以鎖緊。
空氣凈化器是濾除空氣中的水和雜質(zhì)。當(dāng)水和雜質(zhì)累積量超過(guò)紅線標(biāo)志時(shí)，旋開(kāi)下面的放水鈕然后用手指上壓以將水和雜物排出。
油霧器是向工作氣體中加入定量的潤(rùn)滑油，用于潤(rùn)滑氣缸和氣閥中的運(yùn)動(dòng)零件。踩下腳踏H或I，3～5 次后，潤(rùn)滑器玻璃杯中會(huì)有一滴油滴入，如達(dá)不到該流量值，可調(diào)節(jié)油量調(diào)節(jié)螺釘來(lái)實(shí)現(xiàn)。
3.8 常見(jiàn)故障及排除方法
故障
可能的原因
排除方法
轉(zhuǎn)盤(pán)只單向轉(zhuǎn)動(dòng)
◆ 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)損壞
◆ 更換萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)
轉(zhuǎn)盤(pán)不轉(zhuǎn)動(dòng)
◆ 皮帶損壞
◆ 萬(wàn)能轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)損壞
◆ 電機(jī)有問(wèn)題
◆ 皮帶太松
◆ 更換皮帶
◆ 更換萬(wàn)能轉(zhuǎn)向開(kāi)關(guān)
◆ 檢查電機(jī)電源或接線盒電
源接線
◆ 若電機(jī)燒壞，更換電機(jī)
◆ 調(diào)節(jié)皮帶張緊力
轉(zhuǎn)盤(pán)不能正確夾住輪輞
◆ 卡爪磨損
◆ 轉(zhuǎn)盤(pán)夾緊氣缸漏氣
◆ 更換卡爪
◆ 更換氣缸密封圈
踩下腳踏后，腳踏不能回位
◆ 腳踏回位彈簧損壞
◆ 更換腳踏回位彈簧
傳動(dòng)部分聲音異常
◆ 電機(jī)位置緊固螺釘松動(dòng)
◆ 有異物進(jìn)入傳動(dòng)系統(tǒng)
◆ 旋緊緊固螺釘
◆ 排除異物
電機(jī)不轉(zhuǎn)或輸出力矩不足
◆ 傳動(dòng)部位卡死
◆ 電容擊穿