買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 分 類 號(hào) 密 級(jí) 公開 寧寧 波大紅鷹學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 電池包裝送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 機(jī)械與電氣工程 學(xué)院 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 2013 年 3 月 31 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 誠(chéng) 信 承 諾 我謹(jǐn)在此承諾：本人所寫的畢業(yè)論文 電池包裝送料機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 均系本人獨(dú)立完成，沒(méi)有抄襲行為，凡涉及其他作者的觀點(diǎn)和材料，均作了注釋，若有不實(shí)，后果由本人承擔(dān)。 承諾人（簽名）： 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 電池是一種能產(chǎn)生電能的小型裝置，是現(xiàn)代生活中重要的能源。電池作為一種商品，在流通過(guò)程中需要進(jìn)行包裝，應(yīng)用自動(dòng)化的電池包裝機(jī)能有效提高電池包裝效率，降低生產(chǎn)成本，本文針對(duì)五號(hào)電池的 自動(dòng)化 包裝，設(shè)計(jì)了本電池包裝機(jī)送料機(jī)構(gòu) 。 本文 首先 進(jìn)行 總體的設(shè)計(jì)方案， 擬定螺 旋 傳動(dòng)副為電池送料方案， 對(duì)方案進(jìn)行 特點(diǎn)分析，然后針對(duì)關(guān)鍵傳動(dòng)件設(shè)計(jì) ， 選擇電動(dòng)機(jī)， 對(duì) 重要 零件進(jìn)行強(qiáng)度校核 ， 對(duì) 軸和軸承的壽命 進(jìn) 行計(jì)算校核 ，最后對(duì)重要零部件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)， 包括材料的選擇、尺寸的確定、結(jié)構(gòu)工藝性的滿足 、 以及與其他零件的配合的要求等。 關(guān)鍵詞： 電池 ， 包裝 ， 推桿 ，螺旋傳動(dòng)買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 is a is of in as a in of of of of of of 文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 . I . 錄 . 1 章 緒論 . 1 見電池型號(hào)及尺寸 . 1 構(gòu) . 2 裝機(jī)的作用 . 2 國(guó)包裝機(jī)械的發(fā)展 . 3 課題研究目的和要求 . 4 第 2 章 整體方案設(shè)計(jì) . 5 計(jì)參數(shù)與技術(shù)要求 . 5 池包裝機(jī)的傳動(dòng)原理 . 5 第 3 章 傳動(dòng)設(shè)計(jì)與計(jì)算 . 7 動(dòng)推桿設(shè)計(jì)計(jì)算 . 7 服電機(jī)的選擇 . 7 動(dòng)螺旋副的計(jì)算 . 10 軸器的選用 . 13 輥設(shè)計(jì) . 14 型電機(jī)選擇 . 14 型皮帶輪傳 動(dòng)設(shè)計(jì) . 15 第 4 章 主要零部件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 17 架設(shè)計(jì) . 17 架設(shè)計(jì)準(zhǔn)則 . 17 座主體設(shè)計(jì) . 18 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 裝袋托架設(shè)計(jì) . 18 料槽設(shè)計(jì) . 19 承選擇與校核 . 20 承校核的概念及方法 . 20 動(dòng)推桿處軸承校核 . 21 第 5 章 安裝檢驗(yàn)及使用維修 . 22 驗(yàn)規(guī)則 . 22 裝機(jī)安裝 . 22 備調(diào)整 . 22 用操作 . 22 修保養(yǎng)和故障排除 . 22 總結(jié) . 23 參考文獻(xiàn) . 24 致 謝 . 25 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒論 見電池型號(hào)及尺寸 在電池體上看到的 C、 D、 N、 F、 標(biāo)識(shí)都是美國(guó)型號(hào)標(biāo)識(shí)，在我國(guó)除了幾種按號(hào)稱呼之外，其它還是采用美國(guó)的命名方式。此外，針對(duì)二次鋰電池的型號(hào)表示方法是 采用五位數(shù) (圓柱型 )或六位數(shù) (方型 )，如 14500、 103450. （ 一 ） 常見電池型號(hào)、尺寸對(duì)照表 編號(hào) 美國(guó)型號(hào) 中國(guó)俗稱 尺寸（平頭） 1 徑 度 號(hào) 直徑 度 號(hào) 直徑 度 A A 直徑 度 C 直徑 度 C 2 號(hào) 直徑 度 D 1 號(hào) 直徑 度 N N 直徑 度 F F 直徑 度 頭，指的是電池正極是平的，沒(méi)有突起，使用做電池組點(diǎn)焊使用的電池芯，一般同等型號(hào)尖頭的（可以用作單體電池供電的），在高度上就多了 此類推，我不逐一解釋。還有，電池很多的時(shí)候并不是規(guī)規(guī)矩矩的 A， C， D， N， F這些主型號(hào)，前 面還時(shí)常有分?jǐn)?shù) 1/3， 2/3， 1/2， 2/3， 4/5， 5/4， 7/5，這些分?jǐn)?shù)表示的是池體相應(yīng)的高度，例如 2/3是表示高是一般 池的 2/3 的充電電池；再如 4/5A就是表示高是一般 A 電池的 4/5 的充電電池。 （ 二 ） 鋰離子電池芯型號(hào)、尺寸 (1) 圓柱型鋰離子電池芯：通常用五位數(shù)字表示，前兩位數(shù)字是指池體直徑，后三位數(shù)字是指池體高，例如 14500 就是指 池，即大約直徑 14 50見的型號(hào)： 14500， 14650, 17490， 18500, 18650， 26500。 常見比 克、三洋圓柱電芯規(guī)格型號(hào)： 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 比克 18650 2200比克 18650 2600比克 18650 2000元長(zhǎng)壽命 三洋 18650 2100三洋 18650 2500三洋 18650 1500 2) 方型鋰離子電池芯：通常用六位數(shù)字表示，分別表示電池的厚度、寬度和高度，單位毫米，例如 103450 即 10(厚度 ) 34(寬度 ) 50(高度 )厚度數(shù)值大于寬度數(shù)值，則厚度要 *如 433861 即 43*3861 常見比克、三洋方型電芯規(guī)格型號(hào)： 比克 523450A 1000比克 063450A 1200比克 633770A 2020洋 880三洋 100構(gòu) 由兩個(gè)或兩個(gè)以上構(gòu)件通過(guò)活動(dòng)聯(lián)接形成的構(gòu)件系統(tǒng)。按組成的各構(gòu)件間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的不同，機(jī)構(gòu)可分為平面機(jī)構(gòu)（如平面連桿機(jī)構(gòu)、圓柱齒輪機(jī)構(gòu)等）和空間機(jī)構(gòu)（如空間連桿機(jī)構(gòu) 、蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)等）；按運(yùn)動(dòng)副類別可分為低副機(jī)構(gòu)（如連桿機(jī)構(gòu)等）和高副機(jī)構(gòu)（如凸輪機(jī)構(gòu)等）；按結(jié)構(gòu)特征可分為連桿機(jī)構(gòu)、齒輪機(jī)構(gòu)、斜面機(jī)構(gòu)、棘輪機(jī)構(gòu)等；按所轉(zhuǎn)換的運(yùn)動(dòng)或力的特征可分為勻速和非勻速轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、直線運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、換向機(jī)構(gòu)、間歇運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)等 ；按功用可分為安全保險(xiǎn)機(jī)構(gòu)、聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)、擒縱機(jī)構(gòu)等。 裝機(jī)的作用 包裝是產(chǎn)品進(jìn)入流通領(lǐng)域的必要條件，而實(shí)現(xiàn)包裝的主要手段是使用包裝機(jī)械。隨著時(shí)代的發(fā)展，技術(shù)的進(jìn)步，包裝機(jī)械在包裝領(lǐng)域中正起著越來(lái)越大的作用，其主要作用有以下幾點(diǎn)： (1) 可大大提高勞動(dòng) 生產(chǎn)率?；_(tái)式吸塑封口機(jī)機(jī)械包裝比手工包裝快得多，如糖果包裝，手工包糖 1 分鐘只能包十幾塊，而糖果包裝機(jī)每分鐘可達(dá)數(shù)百塊甚至上千塊，提高效率數(shù)十倍。 (2) 能有效地保證包裝質(zhì)量。機(jī)械包裝可根據(jù)包裝物品的要求，按照需要的形態(tài)、大小，得到規(guī)格一致的包裝物，而手工包裝是無(wú)法保證的。這對(duì)出口商品尤為重要，只有機(jī)械包裝，才能達(dá)到包裝規(guī)格化、標(biāo)準(zhǔn)化，符合集合包裝的要求。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 (3) 能實(shí)現(xiàn)手工包裝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的操作有些包裝操作。如真空包裝、充氣包裝、貼體包裝、等壓灌裝等，都是手工包裝無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，只能用機(jī)械包裝實(shí)現(xiàn)。 (4) 可降低勞動(dòng)強(qiáng)度，改善勞動(dòng)條件手工包裝的勞動(dòng)強(qiáng)度很大。如用手工包裝體積大、重量重的產(chǎn)品，既耗體力，又不安全；而對(duì)輕小產(chǎn)品，由于頻率較高，動(dòng)作單調(diào)，易使工人得職業(yè)病。 (5) 有利于工人的勞動(dòng)保護(hù)。對(duì)于某些嚴(yán)重影響身體健康的產(chǎn)品，如粉塵嚴(yán)重、有毒的產(chǎn)品有刺激性、放射性的產(chǎn)品，用手工包裝難免危害健康，而機(jī)械包裝則可避免，且能有效地保護(hù)環(huán)境不被污染。 (6) 可降低包裝成本，節(jié)省貯運(yùn)費(fèi)用對(duì)松散產(chǎn)品。如棉花、煙葉、絲、麻等，采用壓縮包裝機(jī)壓縮打包，可大大縮小體積，從而降低包裝成本。同時(shí)由于體積 大為縮小，節(jié)省倉(cāng)容，減少保管費(fèi)用，有利于運(yùn)輸。 (7) 能可靠地保證產(chǎn)品衛(wèi)生某些產(chǎn)品。如食品、藥品的包裝，根據(jù)衛(wèi)生法是不允許用手工包裝的，因?yàn)闀?huì)污染產(chǎn)品，而機(jī)械包裝避免了人手直接接觸食品、藥品，保證了衛(wèi)生質(zhì)量。 (8) 可促進(jìn)相關(guān)工業(yè)的發(fā)展。包裝機(jī)械是一門綜合性科學(xué)，它涉及到材料、工藝、設(shè)備、電子、電器、自動(dòng)控制等多種學(xué)科，要求各相關(guān)學(xué)科同步、協(xié)調(diào)地發(fā)展，任何學(xué)科的問(wèn)題都將影響包裝機(jī)械的整體性能 。 國(guó)包裝機(jī)械的發(fā)展 中國(guó)包裝機(jī)械起步較晚，起于上個(gè)世紀(jì) 70 年代，北京市商業(yè)機(jī)械研究所在研究了日 本的包裝機(jī)械后，完成制造了中國(guó)第一臺(tái)包裝機(jī)，經(jīng)過(guò) 20 多年的發(fā)展，中國(guó)包裝機(jī)械已成為機(jī)械工業(yè)中十大行業(yè)之一，為中國(guó)包裝工業(yè)快速發(fā)展提供了有力的保障，有些包裝機(jī)械填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，已能基本滿足國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的需求，部分產(chǎn)品還有出口。但在目前，中國(guó)包裝機(jī)械出口額還不足總產(chǎn)值的 5%，進(jìn)口額卻與總產(chǎn)值大抵相當(dāng)，與發(fā)達(dá)國(guó)家相去甚遠(yuǎn)。在行業(yè)快速發(fā)展的同時(shí)也存在一系列的問(wèn)題，現(xiàn)階段中國(guó)包裝機(jī)械行業(yè)水平還不夠高。包裝機(jī)械市場(chǎng)日趨壟斷化，除了瓦楞紙箱包裝機(jī)械和一些小型包裝機(jī)有一定規(guī)模和優(yōu)勢(shì)外，其它包裝機(jī)械幾乎不成體系和規(guī)模，特別是市場(chǎng) 上需求量大的一些成套包裝生產(chǎn)線，如液體灌裝生產(chǎn)線、飲料包裝容器成套設(shè)備、無(wú)菌包裝生產(chǎn)線等，在世界包裝機(jī)械市場(chǎng)中均被幾家大包裝機(jī)械企業(yè)集團(tuán)所壟斷，面對(duì)國(guó)外品牌強(qiáng)勁沖擊國(guó)內(nèi)企業(yè)應(yīng)該采取積極對(duì)策。從現(xiàn)階段情況看，全球的包裝機(jī)械需求以每年 速度增長(zhǎng)。美買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 國(guó)擁有最大的包裝設(shè)備生產(chǎn)商，其次是日本，其他主要生產(chǎn)商還包括德國(guó)、意大利和中國(guó)。但未來(lái)包裝設(shè)備生產(chǎn)增長(zhǎng)最快的是在發(fā)展中的國(guó)家和地區(qū)。發(fā)達(dá)國(guó)家將從刺激國(guó)內(nèi)需求中獲利，并在發(fā)展中國(guó)家尋找當(dāng)?shù)睾线m的生產(chǎn)廠家，特別是在食品加工廠進(jìn)行投資，提供包裝機(jī)械設(shè)備。而中國(guó)自加入 世貿(mào)組織以來(lái)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，中國(guó)的包裝機(jī)械水平提升非?？?，與世界的先進(jìn)水平差距逐漸縮小。隨著中國(guó)的日益開放，中國(guó)的包裝機(jī)械也將進(jìn)一步打開國(guó)際市場(chǎng)。 課題 研究目的和要求 通過(guò)對(duì)電池包裝送料裝置機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，進(jìn)一步鞏固與深化學(xué)生對(duì)理論課程及實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)中所學(xué)知識(shí)的理解，培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)、基本理論和基本技能來(lái)分析和解決相關(guān)專業(yè)問(wèn)題，以及收集、整理、分析、利用資料的能力，使學(xué)生受到工程師工作能力的綜合訓(xùn)練，提高學(xué)生的獨(dú)立工作能力與綜合素質(zhì)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 第 2 章 整體 方案 設(shè)計(jì) 計(jì) 參數(shù)與技術(shù)要求 包 裝規(guī)格為 5 號(hào)電池， 電池包裝的基本要求： 2 節(jié)電池為一袋，一分鐘包裝 20 袋 。 池包裝機(jī)的傳動(dòng)原理 圖 2池包裝機(jī)整體方案 五號(hào)電池包裝 機(jī)的總 體 傳動(dòng)方案如上圖 2示，它 由 1 個(gè)電池集料槽、 4 個(gè)電池通道、 4 個(gè)推桿、 1 個(gè)真空吸盤、 1 把切斷刀、膠輥、包裝袋托架 等組成。 集料槽下端出口處傾斜能夠使電池自動(dòng)滑入軌道 ， 由集料槽出來(lái)的電池進(jìn)入一號(hào)通道 ，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 通道的寬度剛好能容納兩節(jié)縱向放置電池，由 伺服電 動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)帶動(dòng) 絲杠正轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)一號(hào)通道的 推桿 （即絲杠螺母）沿著一號(hào)通道向前移動(dòng)， 將電池推到 二號(hào)通道 指定的位置 后 ，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn) 使 推桿回到原位。此時(shí)的電池 已經(jīng) 進(jìn)入 二 號(hào)通道， 二號(hào)通道的 電動(dòng)推桿將橫放的電池推入到由吸盤吸起的包裝袋內(nèi)（ 吸盤由電磁閥通電控制工作，上 吸盤 和切斷刀連接在另一 電磁閥 推桿上，上 吸盤 及切斷刀 能 隨電磁閥推桿 上下運(yùn)動(dòng) ，推 桿向下運(yùn)動(dòng)時(shí) 帶著切刀 將 包裝袋切斷， 推桿向上運(yùn)動(dòng)時(shí) 吸 盤 提 起包裝袋向上提升 2 厘米）， 第三 通道的 推桿將縱向的含在包裝袋里的電池推入到 四號(hào) 通道，最后由第 四號(hào)通道的 推桿將電池推送到傳送帶 ， 傳送帶 由 一步電動(dòng)機(jī)控制，傳送帶上有等間距的 小格，每一小格能容納兩節(jié)五號(hào)電池 ，每次工作時(shí)格子底部與電池底部在同一水平面 ， 電池經(jīng)傳送帶送入高溫箱 ， 出來(lái)冷卻 即 達(dá)到包裝效果。 每次包裝袋切斷后由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)膠輥將放在托架上的包裝袋輸送到吸盤處。 對(duì)于本 五號(hào)電池 傳動(dòng)方案 ： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造調(diào)試方便， 由于采用了四個(gè)伺服電動(dòng)機(jī)及兩個(gè)電磁閥，因此要對(duì)協(xié)調(diào) 控制要求較高。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 第 3 章 傳動(dòng)設(shè)計(jì) 與計(jì)算 動(dòng) 推桿設(shè)計(jì) 計(jì)算 電動(dòng)推桿如下圖 3示，由伺服電機(jī)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)使通道中的滑塊 做直線 移動(dòng) 。 圖 3動(dòng)推桿傳動(dòng)方案 服電機(jī)的選擇 1）機(jī)電領(lǐng)域中伺服電機(jī)的 選擇原則 現(xiàn)代機(jī)電行業(yè)中經(jīng)常會(huì)碰到一些復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)，這對(duì)電機(jī)的動(dòng)力荷載有很大影響。伺服驅(qū)動(dòng)裝置是許多機(jī)電系統(tǒng)的核心，因此，伺服電機(jī)的選擇就變得尤為重要。首先要選出滿足給定負(fù)載要求的電動(dòng)機(jī)，然后再?gòu)闹邪磧r(jià)格、重量、體積等技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)選擇最適合的電機(jī)。 （ 1）傳統(tǒng)的選擇方法 這里只考慮電機(jī)的動(dòng)力問(wèn)題，對(duì)于直線運(yùn)動(dòng)用速度 v(t)，加速度 a(t)和所需外力 F(t)表示，對(duì)于旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)用角速度 (t)，角加速度 (t)和所需扭矩 T(t)表示，它們均可以表示為時(shí)間的函數(shù)，與其他因素?zé)o關(guān)。很顯然，電機(jī)的最大功率 P 電機(jī)，最大 應(yīng)大于工作負(fù)載所需的峰值功率 P 峰值 ，但僅僅如此是不夠的，物理意義上的功率包含扭矩和速度兩部分，但在實(shí)際的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中它們是受限制的。用 峰值 ， T 峰值 表示最大值或者峰值。電機(jī)的最大速度決定了減速器減速比的上限， n 上限 = 峰值，最大 / 峰值 ，同樣，電機(jī)的最大扭矩決定了減速比的下限， n 下限 =T 峰值 /T 電機(jī)，最大 ，如果 n 下限 大于 選擇的電機(jī)是不合適的。反之，則可以通過(guò)對(duì)每種電機(jī)的廣泛類比來(lái)確定上下限買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 之間可行的傳動(dòng)比范圍。只用峰值功率作為選擇電機(jī)的原則是不充分的，而且傳動(dòng)比的準(zhǔn)確計(jì)算非常繁瑣。 （ 2）新的選擇方法 一種新的選擇原則是將電機(jī)特性與負(fù)載特性分離開，并用圖解的形式表示，這種表示方法使得驅(qū)動(dòng)裝置的可行性檢查和不同系統(tǒng)間的比較更方便，另外，還提供了傳動(dòng)比的一個(gè)可能范圍。這種方法的優(yōu)點(diǎn)：適用于各種負(fù)載情況；將負(fù)載和電機(jī)的特性分離開；有關(guān)動(dòng)力的各個(gè)參數(shù)均可用圖解的形式表示并且適用于各種電機(jī)。因此， 不再需要用大量的類比來(lái)檢查電機(jī)是否能夠驅(qū)動(dòng)某個(gè)特定的負(fù)載。 在電機(jī)和負(fù)載之間的傳動(dòng)比會(huì)改變電機(jī)提供的動(dòng)力荷載參數(shù)。比如，一個(gè)大的傳動(dòng)比會(huì)減小外部扭矩對(duì)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響，而且，為輸出同樣的運(yùn)動(dòng)，電機(jī)就得以較高的速度旋轉(zhuǎn)，產(chǎn)生較大的加速度，因此電機(jī)需要較大的慣量扭矩。選擇一個(gè)合適的傳動(dòng)比就能平衡這相反的兩個(gè)方面。通常，應(yīng)用有如下兩種方法可以找到這個(gè)傳動(dòng)比 n，它會(huì)把電機(jī)與工作任務(wù)很好地協(xié)調(diào)起來(lái)。一是，從電機(jī)得到的最大速度小于電機(jī)自身的最大速度 電機(jī)，最大 ；二是，電機(jī)任意時(shí) 刻的標(biāo)準(zhǔn)扭矩小于電機(jī)額定扭矩 M 額定 。 2）選擇 伺服電機(jī) （ 1） 推桿 移動(dòng)速度 SV t S 推桿移動(dòng)距離 其中 第一通道推桿移動(dòng)距離 1S =第二通道推桿移動(dòng)距離 2S =三通道推桿移動(dòng)距離 3S =117四通道推桿移動(dòng)距離 4S = t 時(shí)間 ，包裝頻率為每分鐘 20 個(gè)，則每包裝一個(gè)的時(shí)間為 3 秒， 則推桿推動(dòng) 運(yùn)動(dòng) 過(guò)程所用時(shí)間不超過(guò) 3 秒，現(xiàn)令推桿推動(dòng)時(shí)間為 1 秒， 退回時(shí)間為 1 秒，停頓 ， 所以 1 0 . 0 8 5 5 6 0 5 . 1 31SV t m/ 0 . 0 9 0 7 5 6 0 5 . 4 51V m/ 0 . 1 1 7 6 0 7 . 0 21V m/文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 4 0 . 1 4 3 2 5 6 0 8 . 60 . 5V m/ 2）電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速 電機(jī)選擇首先依據(jù) 推桿 快速行程速度?？焖傩谐痰碾姍C(jī)轉(zhuǎn)速應(yīng)嚴(yán)格控制在電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速之內(nèi)。 3m a x m a 式中， 電機(jī)的額定轉(zhuǎn)速（ n 為 移動(dòng) 時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速（ m a x V 為直線運(yùn)行速度（ m/ u 為系統(tǒng)傳動(dòng)比， u=n 電機(jī) /n 絲杠 =1； 杠導(dǎo)程（ ， 4hP 。 所以 31 5 . 1 3 1 1 0 1 2 8 2 . 5 / m i 32 5 . 4 5 1 1 0 1 3 6 2 . 5 / m i 33 7 . 0 2 1 1 0 1 7 5 5 / m i 34 8 . 0 6 1 1 0 2 0 1 5 / m i 所以， 電機(jī)最高轉(zhuǎn)速選為 3000r/ 3)根據(jù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩選擇伺服電機(jī) 根據(jù)伺服電機(jī)的工作曲線，負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足：當(dāng) 設(shè)備 作空載運(yùn)行時(shí)，在整個(gè)速度范圍內(nèi)，加在伺服電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)在電機(jī)的連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩范圍內(nèi)，即在工作曲線的連續(xù)工作區(qū)；最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩，加載周期及過(guò)載時(shí)間應(yīng)在特性曲線的允許范圍內(nèi)。加在電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩可以折算出加到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩。 2 式中， 折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩（ F 為軸向移動(dòng) 滑塊 時(shí)所需的力（ N）；L 為電機(jī)每轉(zhuǎn)的機(jī)械位移量（ m） L=絲杠軸承等摩擦轉(zhuǎn)矩折算到電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩（ ， 為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 W 式中， 推桿 反 作用力（ N） ， 5N； W 為工作臺(tái)工件等滑動(dòng)部分總重量（ N） ，1 9 5W N； 為摩擦系數(shù) ， 。 所以 5 0 . 2 1 5 8 W N 計(jì)算轉(zhuǎn)矩時(shí)下列幾點(diǎn)應(yīng)特別注意。 （ a） 由于鑲條產(chǎn)生的摩擦轉(zhuǎn)矩必須充分地考慮。通常，僅僅從滑塊的重量和摩擦系數(shù)來(lái)計(jì)算的轉(zhuǎn)矩很小的。請(qǐng)?zhí)貏e注意由于鑲條加緊以及滑塊表面的精度誤差所產(chǎn)生 的力矩。 （ b） 由于軸承，螺母的預(yù)加載，以及絲杠的預(yù)緊力滾珠接觸面的摩擦等所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩均不能忽略。尤其是小型輕重量的設(shè)備。這樣的轉(zhuǎn)矩回應(yīng)影響整個(gè)轉(zhuǎn)矩。所以要特別注意。 （ c） 切削力的反作用力會(huì)使工作臺(tái)的摩擦增加，以此承受切削反作用力的點(diǎn)與承受驅(qū)動(dòng)力的點(diǎn)通常是分離的。如圖所示，在承受大的切削反作用力的瞬間，滑塊表面的負(fù)載也增加。當(dāng)計(jì)算切削期間的轉(zhuǎn)矩時(shí)，由于這一載荷而引起的摩擦轉(zhuǎn)矩的增加應(yīng)給予考慮。 （ d） 摩擦轉(zhuǎn)矩受進(jìn)給速率的影響很大，必須研究測(cè)量因速度工作臺(tái)支撐物 (滑塊，滾珠，壓力 )，滑塊表面材料及潤(rùn)滑條件的 改變而引起的摩擦的變化。已得出正確的數(shù)值。 （ e） 通常，即使在同一臺(tái)的機(jī)械上，隨調(diào)整條件，周圍溫度，或潤(rùn)滑條件等因素而變化。當(dāng)計(jì)算負(fù)載轉(zhuǎn)矩時(shí)，請(qǐng)盡量借助測(cè)量同種機(jī)械上而積累的參數(shù)，來(lái)得到正確的數(shù)據(jù)。 所以 8 0 . 0 1 2 0 . 0 12 2 3 . 1 4 0 . 8 =以，臺(tái)達(dá)伺服電機(jī) 定轉(zhuǎn)矩 m，轉(zhuǎn)速為 3000r/ 動(dòng)螺旋副的計(jì)算 1） 螺旋傳動(dòng)的材料 絲杠 螺桿要有足夠的強(qiáng)度，較高的耐磨性和良好的工藝性，一般采用 45 或 50 剛，買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 較重 要的螺桿可采用 40合金鋼 ，本絲杠采用 45 鋼 。 推桿（ 螺母 ） 應(yīng)該具有較低的摩擦系數(shù)和較高的耐磨性，一般可選用鑄造青銅，如 求較低 時(shí)可采用耐磨鑄鐵 ，本推桿要求不高，采用 球墨 鑄鐵 2）耐磨性的計(jì)算 設(shè)螺母高為 H，螺距為 P，螺紋中徑為 2d ，螺紋工作高度為 h，則螺紋承載圈數(shù)Z=H/P， 螺旋總軸向載荷為 每一圈螺紋承受的軸向載荷為 ,其成 載 面積 2A d h 。因此。螺紋工作面上的壓強(qiáng)為 己耐磨性條件為： 2 d h H 表 3動(dòng)螺旋副材料的許用壓強(qiáng) 螺桿材料 螺母材料 滑動(dòng)速度（ m/s） 許用壓強(qiáng) 鋼 青銅 低速 18 25 鋼 鋼 13 鋼 鑄鐵 3 18 鋼 青銅 1 18 鋼 鑄鐵 7 鋼 耐磨鑄鐵 6 8 鋼 青銅 7 10 設(shè) 2/ ，則 2 ，代入上式并整理后可得： 2 對(duì)于鋸齒螺紋， h=上表 3取 =6 280 . 6 5 0 . 6 5 1 . 3 7 0 . 3 6 考慮到螺旋導(dǎo)程不能太小 ,取導(dǎo)程 P=4取螺桿中徑 2 7d ， 外徑為 10文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 3）螺母螺紋牙的強(qiáng)度校核 在軸向載荷 作用下，螺紋牙可能在根部發(fā)生剪斷或彎斷，由于推桿為鑄鐵，螺牙 的強(qiáng)度低于螺桿，故只需要校核 推桿（ 螺母 ） 螺紋牙的強(qiáng)度。 材料 許用應(yīng)力 b 螺桿 鋼 35s 螺母 青銅 40 60 30 40 耐 磨 鑄鐵 50 60 40 鑄鐵 45 55 40 鋼 注： 1、 s 為材料屈服極限； 2、載荷穩(wěn)定時(shí)，許用應(yīng)力取大值。 將一圈螺母的螺紋沿根部大徑 D 處展開，并將談看作寬度為 D 的懸臂梁，在 h/2處作用載荷 ，則螺紋牙危險(xiǎn)平剖面 a a 的剪切強(qiáng)度條件為 8 0 . 0 13 . 1 4 1 0 3 8 p aD b z 符合強(qiáng)度要求。 螺紋牙危險(xiǎn)剖面的彎曲強(qiáng)度條件為 2 223 3 8 1 . 52 0 . 0 1 6 3 . 1 4 1 0 3 86z M p b z 符合強(qiáng)度要求。 4） 螺桿的強(qiáng)度校核 螺桿工作地承受軸向壓力（或拉 力） 又受螺紋力矩 T 的扭轉(zhuǎn)作用。螺桿危險(xiǎn)剖面上既有壓縮（或拉伸）應(yīng)力，又有扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力。因此，螺桿剖面上是正應(yīng)力 和 剪應(yīng)力的復(fù)合應(yīng)力狀態(tài)。按第四強(qiáng)度理論，其危險(xiǎn)截面的強(qiáng)度條件為 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 222232 1132330 . 248 1 03 ( ) 2 . 2 63 . 1 4 0 . 2 774 強(qiáng)度符合要求 。 軸器的選用 電機(jī)功率 較小 ， 螺桿 驅(qū)動(dòng)裝置采用聯(lián)軸器聯(lián)接電機(jī)。 聯(lián)軸器是機(jī)械傳動(dòng)中常用的部件。它用來(lái)把 兩軸聯(lián)接在一起，機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸不能分離：只有在機(jī)器停車并將聯(lián)接拆開后，兩軸才能分離。 聯(lián)軸器所聯(lián)接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中，而是存在著某種程度的相對(duì)位移。這就要求設(shè)計(jì)聯(lián)軸器時(shí)，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對(duì)位移的性能。 根據(jù)對(duì)各種相對(duì)位移有無(wú)補(bǔ)償能力（即能否在發(fā)生相對(duì)位移條件下保持聯(lián)接的功能），聯(lián)軸器可分為剛性聯(lián)軸器（無(wú)補(bǔ)償能力）和撓性聯(lián)軸器（有補(bǔ)償能力）兩大類。撓性聯(lián)軸器又可按是否具有彈性元件分為無(wú)彈性元件的撓性聯(lián)軸器和 有彈性元件的撓性聯(lián)軸器兩個(gè)類別。 十字滑塊聯(lián)軸器又稱滑塊聯(lián)軸器，由兩個(gè)在端面上開有凹槽的半聯(lián)軸器和一個(gè)兩面帶有凸牙的中間盤組成。因凸牙可在凹槽中滑動(dòng)，故可補(bǔ)償安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)兩軸間的相對(duì)位移。這種聯(lián)軸器零件的材料可用 45 鋼，工作表面需要進(jìn)行熱處理，以提高其硬度；要求較低時(shí)也可用 ，不進(jìn)行熱處理。為了減少摩擦及磨損，使用時(shí)應(yīng)從中間盤的油孔中注油進(jìn)行潤(rùn)滑。 因?yàn)榘肼?lián)軸器與中間盤組成移動(dòng)副，不能發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，故主動(dòng)軸與從動(dòng)軸的角速度應(yīng)相等。但在兩軸間有相對(duì)位移的情況下工作時(shí)，中間盤就會(huì)產(chǎn)生很大的離心力，從而增 大動(dòng)載荷及磨損。因此選用時(shí)應(yīng)注意其工作轉(zhuǎn)速不得大于規(guī)定值。 彈性柱銷聯(lián)軸器能傳遞轉(zhuǎn)矩的能力很大，結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單，安裝、制造方便，耐久性好，也有一定的緩沖和吸振能力，允許被聯(lián)接兩軸有一定的軸向位移以及少量的徑向位移和角位移，適用于軸向竄動(dòng)較大、正反轉(zhuǎn)變化較多和起動(dòng)頻繁的場(chǎng)合。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 本次設(shè)計(jì)中，由 凌斯聯(lián)軸器公司樣本資料， 查得電動(dòng)機(jī)與減速器軸之間聯(lián)接選用 十字滑塊聯(lián)軸器 型號(hào) 額定轉(zhuǎn)矩 (最高轉(zhuǎn)速 (徑向偏差 800 輥設(shè)計(jì) 圖 3輥傳動(dòng) 圖 型電機(jī)選擇 微型電動(dòng)機(jī)體積、容量較小，輸 出功率一般在數(shù)百瓦以下的電機(jī)和用途、性能及環(huán)境條件要求特殊的電機(jī)。全稱微型特種電機(jī)，簡(jiǎn)稱微電機(jī)。常用于傳動(dòng)機(jī)械負(fù)載，也可作為設(shè)備的交、直流電源。微電機(jī)門類繁多，大 體可分為直流電動(dòng)機(jī)、交流電動(dòng)機(jī)、自態(tài)角電動(dòng)機(jī)、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、旋轉(zhuǎn)變壓器、軸角編碼器、交直流兩用電動(dòng)機(jī)、測(cè)速發(fā)電機(jī)、感應(yīng)同步器、直線電機(jī)、壓電電動(dòng)機(jī)、電機(jī)機(jī)組、其他特種電機(jī)等 13 大類。 由于膠輥所傳動(dòng)力很小，選擇電機(jī)時(shí)參照同類產(chǎn)品（如打印機(jī)）進(jìn)行選擇，選擇20 步進(jìn) 電機(jī) 序 號(hào) 型 號(hào) 相數(shù) 電壓 電流 電 阻 電感 轉(zhuǎn) 矩 重量 接線圖 機(jī)身長(zhǎng)度 規(guī) 格 V A mH 0 10 0 00 38 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 型 皮帶輪傳動(dòng) 設(shè)計(jì) 電機(jī)與 輥輪 之間以皮帶輪傳動(dòng)， 1） 與 傳動(dòng)比 i 已知 大 帶輪轉(zhuǎn)速 400r/m，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比一般為 i 7，推薦值為 i 2 5。故令 i 小 帶輪轉(zhuǎn)速 1000 r/m。 2） 功率與 皮 帶的帶型 （ 1） 單根 V 帶的額定功率 pr ) K K 基本額定功率； 帶額定功率增量； K為包角修正系數(shù)； 帶長(zhǎng)修正系數(shù)；查文獻(xiàn) 5表 8 8 8 8 P 2） 計(jì)算功率 是根據(jù)傳遞功率 P 和帶的工作條件 參數(shù) 定的，即 P 由文獻(xiàn) 5表 8得 P 以 1 . 1 0 . 0 0 6 0 . 0 0 6 6 P 獻(xiàn) 5圖 8擇 A 型。 3）選擇帶輪基準(zhǔn)直徑速 控制 （ 1） 小帶輪基準(zhǔn)直徑1考 文獻(xiàn) 5表 8表 8確定小帶輪基準(zhǔn)直徑10 （ 2）小帶輪線速度 11 3 . 1 4 1 0 1 0 0 0 0 . 5 2 /6 0 1 0 0 0 6 0 1 0 0 0m s 即 , 1v=s。 （ 3）大帶輪基準(zhǔn)直徑210 25 3） 中心距 a 及帶的 基準(zhǔn) 長(zhǎng)度 （ 1） 中心距的大小要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用時(shí)結(jié)構(gòu)的尺寸、傳動(dòng)平衡性以及使用壽命等要求適當(dāng)選擇。一般初選帶傳動(dòng)中心距1 2 0 1 20 . 7 ( ) 2 ( )d d d dd d a d d 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 即0a 70初選0a 40 （ 2）相應(yīng)帶長(zhǎng) 1 2 0()2 ( ) 1 3 6 . 3 524 d d a d d m 取基準(zhǔn)長(zhǎng)度 180dL 按 1式 8算實(shí)際中心距 00 1 8 0 1 3 6 . 3 54 0 6 1 . 8 222a m m 變動(dòng)范圍 m i n 0 . 0 1 5 5 9 . 1 2da a L m m m a x 0 . 0 3 6 7 . 2 2da a L m m 4） 驗(yàn)算小帶輪的包角 21 5 7 . 31 8 0 ( ) 1 6 6 . 0 4 9 0a 5） 計(jì)算帶的根數(shù) （ 1）計(jì)算單根 2） V 帶根數(shù) r 0 根 取 Z 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 1197098