摘 要

本文针对摩托车盘式制动器钳体活塞压装机进行了设计，对主要的零件进行了选取，比如直线滑块导轨，测量与检测压装是否合格的直线位移传感器和压力传感器，还有推动滑块移动的气动传送装置，为压装提供动力的电机。在选取零件的过程中，参考了几个公司的选型资料和实际产品，为压装机的设计提供了参考和思路。

论文主要研究了盘式制动器钳体活塞压装机的设计，并以实际零件和自己设计的一些零件完成了对压装机的组装，所设计的压装机能够在规定的时间内进行盘式制动器钳体活塞进行压装和压装效果检测。在实现压装的情况下，相比于传统的生产方式，能够提高生产效率，而且压装的质量都能够得到保证，符合现代的生产方式。

关键词：盘式制动器钳体活塞压装机，零件选取设计，生产

Abstract

This paper designs the piston press mounting machine for the motorcycle disc brake. The main parts are selected, such as the straight slider guide rail, the linear displacement sensor and pressure sensor, which measure and check whether the press is qualified, and the pneumatic conveying device that promotes the slider movement, and the motor which provides the power for the press assembly. In the process of selecting parts, reference data and practical products of several companies are provided, which provides a reference and a train of thought for the design of press mounting machine.

This paper mainly studies the design of the disc brake caliper piston press, and completes the assembly of the press assembly with the actual parts and some parts designed by themselves. The designed press can carry out the pressure loading and pressure loading test of the disc brake caliper piston in the specified time. In the case of pressure loading, compared with the traditional mode of production, the production efficiency can be improved, and the quality of the press assembly can be guaranteed, which is in line with the modern production mode.

Keywords: Disc brake pliers piston pressure mounting machine, parts selection design, production.

目录

第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2 研究背景和意义 1

1.3 设计内容 2

第2章 方案确立 3

2.1 盘式制动器工作原理 3

2.2 设计内容及要求 3

2.3 工艺过程及原理 3

第3章 零件设计计算及选型 5

3.1 直线步进电机的选取 5

3.2 气压传动装置 7

3.2.1 气缸的选取 7

3.2.2 气缸的安装方式 9

3.3 直线滑块导轨的选取 9

3.4 传感器的选取 13

3.4.1 位移传感器 14

3.4.2 力传感器 15

3.5 电机固定架 15

3.6 底座的设计 16

第4章 夹具设计 18

第5章 结论 20

参考文献 21

附录A 22

附录B 23

致 谢 24

第1章 绪论

1.1引言

创新是发展的源泉和动力,作为企业来说,只有不断的创新生产技术、管理策略、企业发展思维等,才能够跟上时代步伐、激流勇进。随着我国经济的不断发展,国家对创新改革提出了新的战略部署,提出大众创业万众创新。企业的经济发展策略也开始注重行业竞争,而想要提高自身的企业竞争力,生产技术的创新是其中的关键所在^[1]。而在另一方面，企业在引进新的技术之后，可以减少劳动力的使用，在降低劳动力成本上有着很大的提升，减少低技术工人的使用，选用会操作技术的工人，无疑是一条良好的途径^[2]。

我国在制造业质量和生产方式中存在很多的问题。

质量和观念落后。我国制造业在进行生产的过程中质量控制与实际需要之间存在一定的差距。质量控制在生产中的控制不足，管理人员在进行质量控制中也没有进行更加全面的了解，这样就造成我国在进行控制的过程中观念陈旧， 无法实现整体管理质量的提升，使得整体观念出现落后的情况。同时，在进行生产的过程中设备得没有进行及时的更换，使得整体的设备较为陈旧，这些陈旧的设备使用到生产中，对生产造成的不利影响非常严重，使得生产中的各项技术达不到理想的需要，造成整体的质量控制存在问题。

生产前后各阶段脱节。现在的制造企业采用的是一体化的管理，在生产前期的准备，生产过程的控制、生产后期的装配、调试、运输、工人的合作等各个方面都需要进行全面的控制，但是有些制造业还是采用传统的模式，在产品出厂之后对质量的整体控制就结束了，后期的控制达不到理想的需要。同时在进行团队的管理方面也无法实现管理和制造的分离，没有统一的指导思想，使得质量监督出现不到位的情况，监管的难度进一步的增加，企业质量不达标，生产效率低下。

所以在进行生产的过程中，制造业领导人员需要转变观念，重视质量管理，认真抓好质量管理工作。在进行管理的过程中始终将质量放在首要的位置，这样可以更好的实现质量的控制，在整个生产制造中展示质量控制的意义，从而全面的提升质量控制对我国制造业的管理。其次在进行生产中积极的改进生产设备，引进先进的生产管理方法对技术进行创新，从而更好的实现管理控制质量的整体提升，保证技术达到理想的需要。

1.2 研究背景和意义

生产方式中，钳体活塞都是通过手工安装的方法进行生产，操作工人先把橡胶密封圈放入钳体，再通过手工按压将活塞放入钳体，在这个生产过程中花费了比较多的时钳体是盘式制动器上的关键件,制动动作是在钳体上最终完成的。在现今的间，生产效率比较低，而且每个操作工人压装后的效果不一致，生产的产品质量无法得到保证，会产生更多的误差。所以能否设计出一台机器，在进行安装钳体活塞的时候，操作工人把橡胶密封圈放入钳体后，起动机器进行工作，机器将活塞压入钳体，在短时间内就可以完成对钳体活塞的压装，而且能顾保持压装效果的一致性，还能够对压装的深度就行检测，如果产生错误，能够及时进行修正。通过这种生产方式，能够在较为短的时间内完成安装并且能够保证压装的的质量。企业可以更加高效地对产品进行加工，同时又可以减少对工人的雇佣，又提高了产品的质量，能够提升企业的竞争力，在发展中取得更好的前景^[3]。

1.3 设计内容

设计一个专门能够实现对钳体活塞进行传送和压装的机器，在压装的过程中能够控制压装的深度，且能够控制零件在装载平台上来回运动。首先需要进行设计的是夹具，由于钳体是一个材料为刚性而且比较精密的零件，为了避免夹具对零件造成损伤所以在进行设计夹具的时候可以设计在使用少量的材料稍硬度不如钳体的板放在夹具和钳体之间，材料可选择为高硬度塑料板或者铝合金板。在实现零件的来回运动时，可以选择滑块导轨进行使用，滑块导轨能够实现线性的往返运动，而且滑块和导轨之间的摩擦力非常小，不需要太大的力去推动。推动滑块的力可以由气缸提供，气缸是一种清洁动力元件，污染小，安全系数高，很符合设计需求。针对压装的时候的动力来源，可以使用直线步进电机，这是一种体型很小的电机，能够直接进行直线运动，大大节省了机器的空间。电机的支架和底座可以根据零件选型后再确定尺寸和具体的外形，尽量做到节省材料和装配灵活。

第2章 方案确立

2.1 盘式制动器工作原理

盘式制动器也称为碟式制动器，因其形状而获得这个名称。它由液压控制，主要零件有制动盘、分泵、制动钳、油管等。制动盘的材料是合金钢，固定于车轮上，并随车轮转动而转动。分泵固定在制动器的底板不动。制动钳上的两个摩擦片分别装在制动盘的两侧。分泵的活塞受油管输送来的液压作用，推动摩擦片压向制动盘发生摩擦制动，动作类似于用钳子夹住中间旋转的盘子，迫使其停止运动^[4]。盘式制动器散热快，重量轻，构造简单，调整方便。特别是高负载时耐高温性能好，制动效果稳定，不惧怕泥水侵袭，能够在多种恶劣环境下进行工作，盘式制动器比鼓式制动器更容易在较短的时间内令车停下。盘式制动器一般采取液压操纵系统，其工作原理是摩托车驾驶员在行车过程中根据车速、路况以及交通条件，需要进行制动时捏住操纵制动手把，在操纵摇臂的杠杆作用下，推动主泵内的活塞，主泵内的制动液被挤出，制动液流经软管，达到制动分泵，推动制动分泵活塞运动。在制动分泵活塞的作用下，制动摩擦片挤压住转动的制动圆盘，这样就产生了制动力。由于制动总泵的活塞直径较小，而制动分泵的活塞直径大，因此只用在制动手把上施加一个很小的力，制动分泵的活塞就会产生一个比较大的作用力^[5]。

2.2 设计内容及要求

设计一个机器，能够在短时间内完成对摩托车钳体活塞的压装，并且能够检测出压装的深度，并保持这个深度，使得压装的品质得到保证。压装的时间不能过长，否则会影响效率，生产成本会变高。设计要有足够的稳定性和安全性，能够在长时间年内进行稳定的工作，机器能够经受一定的高温环境。能够在规定时间内完成压装，该时间最好控制在30秒以内，最长不得超过60秒。在进行压装的过程中，机器呢能够进行压装的力和位移上的检测，使得质量得到保证^[6]。

2.3 工艺过程及原理

首先由操作工人将橡胶圈放入钳体中，并将橡胶圈装入内部凹槽中。然后再将活塞放入钳体。钳体活塞整个部分位于夹具中，夹具此时固定于直线滑块导轨的滑块上。起动气缸这边的控制按钮，气缸将钳体活塞延导轨往前推送，直至撞到前面的固定装置停止。起动钳体活塞上方的电机，电机推动压装装置对正下方的活塞进行压装，达到一定深度后停止推送，压装装置返回原有位置。气缸将已经压装好的钳体活塞收回来，取下已经压装好的钳体活塞，完成工作^[7]。

主要零件及其作用：