基于UGNX的汽車坐墊清洗機設計

楊廷奇

摘要：目前，針對汽車坐墊的清洗方式多半是用人工手洗或機器清洗，效率低，潔凈程度低且對坐墊的使用性能有較大影響。本設計采用壓力傳感器，結合滾筒的結構參數對滾筒應力分析，基于NX12.0的三維繪圖技術，對坐墊清洗機進行整體設計。結合系統工程及協同設計，有效地將頂級設計規范傳遞給各個子裝配，形成整體;并對產品的運行和管理進行闡述，對后期同類產品的設計提供參考。

關鍵詞：協同設計;清洗機;汽車坐墊

1研究意義及目標

目前滾筒式毛刷的種類和使用方法：在清洗店基本上所用的清洗毛刷種類相對單一，依照形狀和結構分類，基本有長方形、圓型。依照用途分類有竹刷、絲刷、塑料刷、鬢毛刷、銅絲刷，依照日常使用上分有軟刷和硬刷等形狀各異的刷子，手工刷洗時經常用長約5寸、寬2寸的細竹絲刷和短毛鬢刷;刷洗是在各種洗滌條件下，利用板刷和坐墊表面發生的摩擦，而達到去污的目的。因此，在刷洗過程中要注意“用力適當”，否則不僅冼不好坐墊，而且還容易造成各類事故。人工清洗坐墊，不僅效率低下，且很多地方都清洗不徹底，有時候也得不到顧客的滿意，而且耗時費力，造成直接或者間接的經濟損失。

2研究方法

2.1滾筒毛刷主要參數及三維設計形成自動化

研究的滾筒毛刷清洗機長1.90米、寬1.65米，傳帶速0.1ms，滾筒毛刷直徑140mm，帶寬1600mm。材料為Q345-A鋼;傳送帶筒體直徑100mm，材料為Q345-A鋼，共五個。兩個滾筒毛刷和一個力學傳感器焊接后成一體，外表面覆蓋一層厚為15mm的鑄膠。

2.2研究方法選擇

NX12.0的仿真功能提供了多物理場分析和用于優化的新型解決方案，以及用于分析復雜組件的新方法。NXNastran的強化功能包括得到軟件改善的非線性及動態分析，包括計算性能和設計建模較易使用性能的提升。設計從基礎創建的三維模型直接自動生成工程圖樣，使用者也能夠使用內置的曲線草圖工具手工繪制工程圖?！霸O計制圖”同樣支持自動生成圖樣相應布局，也能實現視圖的相關編輯和自動隱藏線編輯以便于數控加工模擬及自動編程方面的運用，在一般銑削加工方面也能夠滿足，還可以進行3至5軸的實際加工操作;因而生成的指令文件同樣可直接應用于用戶制定的數控機床，而不需要修改指令，便可進行加工操作，是現代產品設計中的不可或缺的高級CAD工具。

3清洗機的設計及裝配工藝流程

3.1變頻調速在輸送帶傳送中的應用

為使皮帶機實現多功能化，提出使用變頻器對其皮帶速度進行控制，達到了提高生產效率、降低安全隱患的目的。輸送帶上的坐墊隨輸送帶一起運行，根據需要可以再輸送機頭部放坐墊。輸送帶用滾筒支撐傳送，運行阻力小。帶式傳送機可以沿水平或傾斜線路布置，在傳送坐墊時，向上最大輸送傾角一般為170-180。當采用花紋輸送帶并采取其他相應措施上運傾角可高達280-320，下運傾角可達250-280，傳動如圖1。

3.2滾筒的毛刷零件裝配工藝流程

3.2.1螺紋連接

將螺栓和螺母正確旋緊。連接中螺栓不應有彎曲和歪斜的情況，鎖緊可靠。螺紋連接中不宜旋的過緊，旋得過緊的螺紋連接定會降低螺母的使用壽命并在螺栓中產生過大的應力。為了防止結合面傾斜，應使用力矩扳手對角交叉均勻地擰緊脹套螺釘，一定時間后再分別檢查脹套的全部螺釘。

3.2.2滾筒的毛刷軸承裝配

軸承安裝在固定軸上時，壓緊軸承的壓力應施加在軸承內圈上;把軸承壓入殼體時，壓力應施加在軸承外圈上。傳統的安裝軸承的方法是使用軟錘敲打，現在使用專用工具壓配，有效避免了碰傷軸承。

3.2.3滾筒圓跳動量及滾筒靜阻力系數的測定

皮帶與滾筒毛刷以前測量圓跳動量和靜阻力系數是在滾筒安裝在皮帶輸送機頭上以后進行的，由于地面不平，機架兩側有誤差，測量值不準確。經過多次調試安裝的滾筒支架，能比較準確地測出滾筒圓跳動量和靜阻力系數，方便后續滾筒毛刷與力學傳感器的結合。

3.2.4電機、皮帶與滾筒毛刷和輸送帶的配合

電機要與擺線針輪減速機配合，減速機動力輸出端安裝皮帶輪或鏈條齒輪，通過鏈條或皮帶傳動輸送帶滾筒，皮帶與滾筒毛刷過盈配合。電機用變頻器驅動或選擇調速電機，這樣既可以用少量電機帶動滾筒在不同轉速下工作，輸送帶將浸濕的墊子運送至兩個滾筒毛刷的位置，輸送帶的速度=電機轉速*皮帶輪周長;滾筒毛刷速度=3*（電機轉速*皮帶輪周長），由電機變頻器驅動選擇調速電機，最后合適的選取皮帶輪的直徑，就可以形成“一電機多控制”的工作狀態。滾筒毛刷和輸送帶的配合如圖2。

4小結

本滾筒毛刷有效的利用滾筒表面軟材質毛刷和輸送帶的附著物摩擦。電動機驅動尼龍毛刷，使毛刷輥的毛刷尖與皮帶的表面坐墊輕微接觸。這時螺旋形毛刷輥旋轉方向與回程的輸送帶相反。從而將輸送線帶上坐墊的附著物清理掉。毛刷并且阻止皮帶的偏走。延長輸送線皮帶及其它配件的使用壽命，是清洗坐墊機械必不可少的清理配件。

參考文獻：

[1]張策.機械原理與機械設計.北京：機械工業出版社，2004.

[2]許德珠，朱起凡，呂燁.機械工程材料.北京：高等教育出版社，2001.