買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 圖書分類號： 密 級： 摘要 鋼管是一種用途廣泛的工業(yè)金屬材料，也是國民經(jīng)濟發(fā)展的一個重要支柱。本文根據(jù)國內(nèi)外鋼管生產(chǎn)線上噴標(biāo)系統(tǒng)的研究開發(fā)現(xiàn)狀，進(jìn)行了該項目的控制系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的設(shè)計，并取得了成功。本課題的主要研究工作： 第一章：綜述鋼管的工藝生產(chǎn)流程及 標(biāo)；說明國內(nèi)噴標(biāo)系統(tǒng)的開發(fā)研究現(xiàn)狀及存在的問題并闡述了開發(fā)噴標(biāo)系統(tǒng)的必要性；陳述課題來源和論文的主要工作和意義。 第二章：提出系統(tǒng)的設(shè)計要求；根據(jù)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行 立柱橫梁 的設(shè)計，包括 立柱橫梁的 組成以及設(shè)計時應(yīng)注意的問題， 重點論述了齒輪齒條的設(shè)計， 最后給出機械結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計 ； 第三章：論述噴標(biāo)系統(tǒng)中立柱橫梁的設(shè)計組成；介紹了伺服系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)；給出了控制系統(tǒng)的特點。 第四章：簡述了 程的方式和 特點；著重介紹了 序的噴標(biāo)流程設(shè)計以及 配電原理圖；簡單介紹 了 序設(shè)計的特點。 關(guān)鍵詞 ：鋼管；噴標(biāo)；立柱橫梁；齒輪齒條；伺服系統(tǒng)； 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 is a of is an to of of of : of of B; of of of of : of of to of a of he : in of on of : LC 7400 on of of LC 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 目 錄 1 緒論 . 1 管噴標(biāo)系統(tǒng)的開發(fā)現(xiàn)狀 . 1 言 . 1 標(biāo)系統(tǒng)的開發(fā)現(xiàn)狀 . 2 管噴標(biāo)系統(tǒng)開發(fā)的必要性 . 3 題的來源 . 4 文的主要工作和意義 . 5 2 噴標(biāo)系統(tǒng)總體設(shè)計 . 6 標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計要求 . 6 標(biāo)系統(tǒng)總體設(shè)計 . 6 統(tǒng)組成 . 6 作過程 . 8 柱橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計 . 8 . 15 3 立柱橫梁的設(shè)計 . 16 . 16 機架概述 . 16 懸臂梁的設(shè)計 . 17 橫移機構(gòu)的設(shè)計 . 18 噴標(biāo)機的強度校核 . 18 . 23 . 23 . 24 4 序設(shè)計 . 28 件及編程 . 28 7程方式 . 28 標(biāo)流程設(shè)計 . 29 I/O. 32 . 32 脈沖 編碼器 . 32 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 總結(jié) . 34 致謝 . 35 參考文獻(xiàn) . 36 附錄 . 錯誤 !未定義書簽。 附錄 1 . 錯誤 !未定義書簽。 附錄 2 . 錯誤 !未定義書簽。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 1 緒論 管噴標(biāo)系統(tǒng)的開發(fā)現(xiàn)狀 言 鋼管廣泛地應(yīng)用于機械、建筑和石化等行業(yè)，又是國防工業(yè)的重要材料，用于制造槍管、炮筒以及其他武器。 鋼管的生產(chǎn)工藝種類繁多，生產(chǎn)過程非常復(fù)雜，生產(chǎn)設(shè)備也很龐大，以 163機組為例，熱軋鋼管生產(chǎn)流程如圖 1 1 所示。 圖 1組熱軋鋼管生產(chǎn)工藝流程 按照工藝流程，管坯進(jìn)入車間后按照工藝要求鋸成定尺長度，然后依次經(jīng)過環(huán)形爐加熱、三輥穿孔機穿孔、連軋機軋鋼、定徑機定徑。加工成的鋼 管需要減徑的再加熱后送至減徑機上減徑。從定徑或減徑機軋出的成品管，送至鏈?zhǔn)嚼浯采侠鋮s，冷卻后鋸成定尺長度的鋼管（有的需要熱處理 )輸送到斜輥式矯直機上矯直，矯直后依次經(jīng)過超聲波探傷，水壓機試驗，隨后進(jìn)行其他各項精整工序。精整后的成品管經(jīng)過感應(yīng)加熱爐后進(jìn)行涂油打捆入庫。 根據(jù) 定，外徑不小于 36鋼管應(yīng)在每根鋼管一端的端部有噴印、滾印、鋼印或粘貼印記。印記應(yīng)清晰明顯，不易脫落。印記內(nèi)容應(yīng)包括鋼的牌號、產(chǎn)品規(guī)格、產(chǎn)品標(biāo)號和供方印記或注冊商標(biāo)。具體不同類型的管子有不同的印記內(nèi)容。 隨著我國 加入 內(nèi)市場和國際市場的接軌，鋼管市場同樣面臨一系列的問題。國內(nèi)鋼管進(jìn)入國際市場，必須遵守國際的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。比如無縫鋼管要遵守國際標(biāo)準(zhǔn) 表一所示）。 過去，大部分的鋼管廠家采用人工的方式進(jìn)行測量和標(biāo)記。人工測定鋼管的長度和重量，并把相關(guān)的內(nèi)容根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)，用涂料寫在鋼管上。有的鋼管廠由工人隨意手寫，字跡不統(tǒng)一，有的用刷模的方式，字跡相對工整。這種做法沿用買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 了很長一段時間，部分廠家目前仍在使用。很明顯，這些方法存在測量精度低、勞動強度大、生產(chǎn)效率低、字跡不清楚等缺點。 從上個世紀(jì) 90 年代開始，國內(nèi)一些大型的鋼鐵公司的產(chǎn)品為了參與國際競爭，耗巨資引進(jìn)國外的整條流水線。這些進(jìn)口的設(shè)備測量精度高、生產(chǎn)效率高、勞動強度低、字跡統(tǒng)一規(guī)范。但是進(jìn)口設(shè)備成本高、要求工人素質(zhì)高、維護成本也高。落后的傳統(tǒng)方法與高成本的進(jìn)口設(shè)備都難適應(yīng)國內(nèi)的市場需求。因此，開發(fā)研制同類產(chǎn)品已經(jīng)迫在眉睫。 表 1 1 準(zhǔn)摘錄 標(biāo)系統(tǒng)的開發(fā)現(xiàn)狀 鋼管的噴標(biāo)是國際國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)明確要求的內(nèi)容。 國外早已開發(fā)出鋼管的噴標(biāo)設(shè)備，而且設(shè)備功能強大，能噴各種各樣的字符甚至中文 ，設(shè)備采用了各種先進(jìn)技術(shù)，尤其是噴頭部分的設(shè)計。例如美國著名噴標(biāo)機公司 及英國 麥 司、 司的 中丹麥 司的噴標(biāo)機能滿足冶金企業(yè)的惡劣要求，已經(jīng)應(yīng)用在鞍鋼，酒鋼等鋼鐵公司，但是其價格昂貴，約為 250萬人民幣，涂料每升約 800 元。 過去國內(nèi)對噴標(biāo)系統(tǒng)的研究比較少，一般依靠進(jìn)口國外先進(jìn)設(shè)備。直到二十世紀(jì)九十年代才開始有少數(shù)機構(gòu)對鋼鐵行業(yè)的噴標(biāo)進(jìn)行研究。其中杭州鋼 鐵公司的熱軋鋼坯噴標(biāo)機采用七段碼方式進(jìn)行噴標(biāo)。其原理是用水基白色涂料在壓縮氣體的作用下在熱鋼坯上噴上所需號碼。圖 1 2 為該系統(tǒng)使用的噴頭示意圖。 在噴頭結(jié)構(gòu)示意圖中，通向 7 段“筆劃”的涂料管彼此連通，同時供應(yīng)涂料；而 7 個壓縮空氣的噴嘴是獨立控制的，只有當(dāng)該段有壓縮空氣噴出時，涂料才會隨之流出而形成噴霧并在鋼坯上噴出筆劃。對 7 個空氣噴嘴進(jìn)行組合控制即可噴買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 出所需的號碼。七段碼方式噴號，噴頭的設(shè)計相對簡單，號碼的變換轉(zhuǎn)化為對 7個壓縮空氣噴嘴的控制，控制系統(tǒng)得到簡化，具有較高的可靠性，號碼調(diào)整靈活，不需要更換字模，噴標(biāo)速度快等優(yōu)點。但是，與點陣式不同，在七段碼中，缺少筆劃將使號碼失去意義，因此必須保證每一筆劃的可靠噴射。這既要保證噴頭有良好的霧化和噴射的可靠性，也要對控制電路作出保證，必須增加工作狀態(tài)檢測。 同時，該噴標(biāo)系統(tǒng)也存在如下問題：在高熱環(huán)境下，涂料立即凝結(jié)在噴頭上，很快堵塞噴頭；涂料的霧化效果不好；不適合在曲面的鋼管上進(jìn)行噴標(biāo)。但是我們可以從中得到一些啟示：采用點陣式的噴頭，以點陣式形成字體的方式比較適合鋼管表面的噴標(biāo)；利用白色涂料作為噴標(biāo)介質(zhì)；利用壓縮空氣作為涂料噴射的動力。 圖 1 2 噴頭結(jié)構(gòu)示意圖 管噴標(biāo)系統(tǒng)開發(fā)的必要性 現(xiàn)在國內(nèi)有近百家鋼管生產(chǎn)廠家，除了幾家最大型的鋼管公司具備雄厚的資金實力，能從國外引進(jìn)專業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備，其他企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備都很落后。有一些公司自己組織技術(shù)力量進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)也研制出了一些產(chǎn)品，能在一定的程度上解決問題，但產(chǎn)品大體上存在以下一些問題： （ 1）設(shè)備大都只能完成單一的任務(wù)，不能在自動生產(chǎn)線上和其他設(shè)備一起工作，使得生產(chǎn)效率依然低下，不能從根本上解決問題。 （ 2）產(chǎn)品的技術(shù)開發(fā)水平還停留在二十世紀(jì)八十年代的水平。由于這些產(chǎn)品大多 是工廠自己組織力量開發(fā)研制的，技術(shù)水平達(dá)不到國外的最新發(fā)展動態(tài)；開發(fā)設(shè)備的精度低、可靠性差。以噴標(biāo)工位的噴頭為例，由于國內(nèi)的精加工技術(shù)、特種材料制造技術(shù)的落后，自行設(shè)計的噴頭可靠性差，直接影響生產(chǎn)。 （ 3）產(chǎn)品的穩(wěn)定性不夠。由于這些產(chǎn)品的主要控制部件采用了單片機控制，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 在鋼管生產(chǎn)的惡劣環(huán)境中，各種干擾使得系統(tǒng)的故障率極高。 （ 4）產(chǎn)品缺乏擴展性。易擴展性已成為現(xiàn)代產(chǎn)品的特征，缺乏擴展性的產(chǎn)品將阻礙自動化的發(fā)展。 （ 5）滿足不了企業(yè)日益增長的企業(yè)管理功能。 現(xiàn)程度已經(jīng)成為企業(yè)現(xiàn)代化的 重要標(biāo)志。企業(yè)的質(zhì)量管理已經(jīng)成為現(xiàn)代制造企業(yè)的管理核心。每根鋼管都有一系列的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在鋼管的整個生命周期里都很重要。過去自行開發(fā)的系統(tǒng)只考慮到在生產(chǎn)中的功能，而忽略了在管理中的功能。 所有這些說明，開發(fā)研制高性能的噴標(biāo)此類鋼管生產(chǎn)的輔助設(shè)備和完善的監(jiān)控系統(tǒng)是非常必要的。 參考國外同類設(shè)備以及比較國內(nèi)現(xiàn)有設(shè)備，可以提出開發(fā)鋼管生產(chǎn)線上的噴標(biāo)系統(tǒng)應(yīng)具備的特點： （ 1）系統(tǒng)強調(diào)控制和智能的全分散化，各個設(shè)備是具有自治功能的智能主體，相互之間高內(nèi)聚、松耦合。某些局部協(xié)調(diào)通過 上位的監(jiān)控計算機實現(xiàn)大范圍的協(xié)調(diào)等高級控制功能。 （ 2）系統(tǒng)應(yīng)該具有高穩(wěn)定性、高可靠性。在結(jié)構(gòu)設(shè)計上滿足穩(wěn)定性和可靠性的要求。 （ 3）完善的計算機監(jiān)控功能。生產(chǎn)現(xiàn)場的惡劣環(huán)境，不適宜工人在現(xiàn)場長時間的操作，因此要求在上位計算機上能夠監(jiān)控所有現(xiàn)場的運行情況同時具有故障報警和自診斷功能，這樣只要在控制室里就能“看到”現(xiàn)場的一切動作。 （ 4）友好的人機界面。系統(tǒng)軟件具備圖像界面，可以把不同畫面，同時分別以多單元以并行方式實時顯示。要求能對生產(chǎn)情況進(jìn)行詳細(xì)的管理，包括：鋼管各種數(shù)據(jù)的統(tǒng)計、查詢、鋼管是否符合要 求的判別、噴標(biāo)內(nèi)容實時動態(tài)跟蹤、報表的打印、以及操作人員管理等一系列的管理工作。 （ 5）系統(tǒng)具有可擴展性。系統(tǒng)應(yīng)具有 業(yè)的信息化管理已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展必由之路，因此現(xiàn)在開發(fā)的系統(tǒng)要為以后企業(yè)的信息化管理提供方便。 （ 6）系統(tǒng)精度高和工作周期短。噴標(biāo)速度快，噴標(biāo)速度最高可以達(dá)到 120m/ 題的來源 國內(nèi)大多數(shù)企業(yè) 幾年來持續(xù)不斷的技術(shù)改造和創(chuàng)新，使技術(shù)裝備始終保持在先進(jìn)水平。但是由于 企業(yè)產(chǎn)品標(biāo)號效率低，管理不便，制約質(zhì)量管理實施，無法滿足生產(chǎn)自動化，有設(shè)備的廠家設(shè)備價格高 昂且維護困難 。 面對日益激烈的市場競爭， 為適應(yīng)生產(chǎn)的需求，國內(nèi)大多數(shù)企業(yè) 急需 新的噴標(biāo)系統(tǒng)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 文的主要工作和意義 鋼管噴標(biāo)系統(tǒng)的開發(fā)涉及到多學(xué)科，多專業(yè)，是集光、機、電、和計算機一體化的產(chǎn)品。本論文主要完成以下工作： 1、通過對鋼管噴標(biāo)系統(tǒng)開發(fā)現(xiàn)狀的分析，對鋼管噴標(biāo)系統(tǒng)進(jìn)行了總體方案設(shè)計。 2、根據(jù)總體方案設(shè)計了以可編程序控制器為核心的控制系統(tǒng)。 3、根據(jù)對伺服電機的研究，設(shè)計了交流伺服電機驅(qū)動的噴標(biāo)系統(tǒng)。 4、通過對系統(tǒng)工作原理和 研究，進(jìn)行 了 序設(shè)計。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 2 噴標(biāo)系統(tǒng)總體設(shè)計 標(biāo)系統(tǒng)設(shè)計要求 （ 1）工作范圍 鋼管外徑： 48（ 32） 246管重量： 201000管長度： 6m 15m；噴標(biāo)介質(zhì)：白色涂料； （ 2）精度要求 噴標(biāo)標(biāo)高： 10 50選；噴標(biāo)字跡清晰； （ 3）生產(chǎn)效率 噴標(biāo)速度： 0 120m/ （ 4）自動化要求 選擇好噴標(biāo)打標(biāo)內(nèi)容后，無需人工干預(yù)自動完成生產(chǎn)；自動噴印管號；采用視窗圖形作為人 機交互界面；具有自動報警功能，急停功能，半自動、手動功能；噴標(biāo)數(shù)據(jù)保存并可上網(wǎng)；提供報表統(tǒng)計、查詢，出庫單打印等功能。 標(biāo)系統(tǒng)總體設(shè)計 統(tǒng)組成 噴標(biāo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成如圖 2 1 所示，系統(tǒng)外形如圖 2 2所示。系統(tǒng)的主要有 以下 幾個部分組成： 圖 2 1 噴標(biāo)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成圖 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 1、 機身； 2、精密滾動導(dǎo)軌副； 3、精密齒輪齒條副； 4、噴標(biāo)頭； 5、氣缸； 6、滑板； 7、小車； 8、電、氣、液總導(dǎo)管； 9、伺服電機； 10、電氣控制箱； 11、鋼管。 圖 2 2 噴標(biāo)系統(tǒng)外形圖 （ 1）機身部分。機身包括 立柱和橫梁部分，是整個設(shè)備的支撐。 （ 2）橫移機構(gòu)。橫移機構(gòu)由齒輪齒條傳動副、滑道、滾輪、伺服電機及其控制驅(qū)動部分、原點傳感器、安全極限位傳感器等組成。橫移機構(gòu)的主要功能是帶動噴頭在橫梁上移動。噴標(biāo)設(shè)備有一絕對原點，由原點傳感器決定，所有的其他位置都以原點為基準(zhǔn)。系統(tǒng)工作時，由伺服系統(tǒng)精確定位小車到達(dá)所需位置，在噴標(biāo)過程中，噴頭一邊沿鋼管軸向運行，一邊完成噴標(biāo)工作。在橫梁的兩頭有安全保護：當(dāng)小車由于某些原因，到達(dá)安全極限位置時，系統(tǒng)馬上停止所有的動作，并發(fā)出安全報警。 （ 3）噴頭升降機構(gòu)。升降機 構(gòu)由氣缸、電磁閥、傳感器、氣路系統(tǒng)、直線滾珠導(dǎo)軌、手輪、手柄等組成。噴頭在不進(jìn)行噴標(biāo)時，處于上位，而在進(jìn)行噴標(biāo)時，噴頭下降到達(dá)工作位置。噴頭的上升下降由系統(tǒng)控制電磁閥的動作從而控制氣缸動作來完成。手輪和手柄則是用來調(diào)節(jié)噴頭的下降時的位置的。由于鋼管管徑大小不同，而噴頭工作時離鋼管表面的距離有一定的范圍約 20 30出這個范圍，噴出來的字跡不能達(dá)到最佳狀態(tài)。因此當(dāng)換一批不同管徑的鋼管時，要靠手輪和手柄人工調(diào)整噴頭的最低位置。 （ 4）防撞機構(gòu)。防撞機構(gòu)分為側(cè)部防撞和底部防撞。底部防撞由四個接近開關(guān)組 成，噴頭的任一角碰到障礙物，氣缸就立即帶動噴頭上升，并且小車停止運動，發(fā)出報警信號。側(cè)部防撞是一個接近開關(guān)，當(dāng)鋼管碰到接近開關(guān)時，噴頭馬上上升，并且小車停止運動，發(fā)出報警信號。由于噴頭是整個噴標(biāo)設(shè)備的核心部件，而且極為昂貴，所以要專門為它設(shè)計防撞設(shè)施。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 （ 5）噴頭及其控制器。噴頭及控制器部分是噴標(biāo)系統(tǒng)最關(guān)鍵的部件。噴頭在噴標(biāo)控制器的控制下，涂料系統(tǒng)、氣路系統(tǒng)、清洗系統(tǒng)的共同作用下，完成噴標(biāo)任務(wù)。 （ 6）氣路系統(tǒng)。氣路系統(tǒng)主要為兩個部件提供氣源及控制：一是噴頭升降控制；另一是噴頭及控制器系統(tǒng)。 （ 7）控制系統(tǒng)。噴標(biāo)控制系統(tǒng)主要由上位計算機、 沖發(fā)生單元、伺服放大器等。 作過程 噴標(biāo)系統(tǒng)的工作方式可以分為復(fù)位方式、手動方式與自動方式三種： （ 1） 復(fù)位方式 復(fù)位方式一般用在每次自動開始時，復(fù)位的目的是為系統(tǒng)中所有位置提供一個基準(zhǔn)原點。復(fù)位的過程如下：在手動方式下，把小車移至原點傳感器的前端，然后按復(fù)位按鈕，小車將自動往原點傳感器方向移動，等碰到傳感器后，電機再轉(zhuǎn)動一圈，伺服電機停止，復(fù)位完成。系統(tǒng)把這個位置記為原點值，接下來的運動中，任何距離都以這個位置為基礎(chǔ) 。 （ 2） 手動方式 手動方式一般用在系統(tǒng)調(diào)試階段或自動方式出現(xiàn)故障時。手動方式能完成噴標(biāo)系統(tǒng)的一切任務(wù)，包括：噴頭前進(jìn)、噴頭后退、噴頭上升、噴頭下降、開始噴標(biāo)、清洗、報警等。手動方式是不可缺少的一種工作方式。 （ 3） 自動方式 自動方式是系統(tǒng)用得最多的一種工作方式，在鋼管生產(chǎn)線上，要靠自動方式來完成鋼管的噴標(biāo)任務(wù)。典型的自動工作過程如下圖所示： 圖 2 3 噴標(biāo)系統(tǒng)自動工作過程圖 柱橫梁結(jié)構(gòu)設(shè)計 輪齒條的設(shè)計 1 齒輪傳動機構(gòu)的特點 齒輪機構(gòu)是現(xiàn)代機械中應(yīng)用最廣 泛的傳動機構(gòu)，用于傳遞空間任意兩軸或多軸之間的運動和動力。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 齒輪傳動主要優(yōu)點：傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠、壽命長，傳動比準(zhǔn)確。 齒輪機構(gòu)主要缺點：制造及安裝精度要求高，價格較貴，不宜用于兩軸間距離較大的場合。 2 齒條的主要特點 1） 由于齒條齒廓為直線，所以齒廓上各點具有相同的壓力角，且等于齒廓的傾斜角，此角稱為齒形角，標(biāo)準(zhǔn)值為 20。 2） 與齒頂線平行的任一條直線上具有相同的齒距和模數(shù)。 3） 與齒頂線平行且齒厚等于齒槽寬的直線稱為分度線（中線），它是計算齒條尺寸的基準(zhǔn)線。 3 傳動的基本要求 在 齒輪傳動機構(gòu)的研究、設(shè)計和生產(chǎn)中，一般要滿足以下兩個基本要求： 擊、振動及噪音盡量小。 量輕的前提下，要求輪齒的強度高、耐磨性好及壽命長。 4 齒輪傳動的潤滑具有特殊性 1）輪齒形成油楔的條件差； 2）嚙合齒面間壓力大，而且相對滑動的大小和方向變化大，齒輪常處于邊界潤滑和混合潤滑狀態(tài)； 3）每次嚙合都要重新建立油膜，潤滑是斷續(xù)的； 4）載荷大，摩擦熱也大，易使油溫上升，加速油膜的破壞； 5）齒輪的材料、熱處理、加工和裝配精度及齒面粗 糙度等影響因素； 因此，齒輪傳動的合理潤滑設(shè)計是十分重要的。 用于開式齒輪傳動的為開式工業(yè)齒輪油及潤滑脂。 開式齒輪油種類選擇： 開式齒輪油種類選擇 開式齒輪油種類 適用范圍 抗氧防銹開式齒輪油 工作平穩(wěn)的半封閉和開式傳動 極壓開式齒輪油 重載開式傳動 00MP/買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 劑稀釋開式齒輪油 重載開式傳動 00MP/式齒輪油粘度選擇： 開式齒輪油粘度選擇 給油方法 推薦粘度（ 100 C）（ s） 環(huán)境溫度（ C） 17 5 38 22 48 油 浴 150 220 16 22 22 26 涂刷 熱 193 257 193 257 386536 冷 22 26 32 41 193257 手 涂 150 220* 22 26 32 41 開式齒輪傳動潤滑方式：開式齒輪傳動，因速度低，一般采用人工定期加潤滑油或潤滑脂。 輪齒條傳動副的設(shè)計要求 （一）材料選擇： 應(yīng)具備條件 ： 1）齒面具有足夠的硬度，以獲得較高的抗點蝕，抗磨粒磨損，抗膠合和抗塑性流動的能力； 2)在變載荷和沖擊載荷下有足夠的彎曲疲勞強度； 3)具有良好的加工 和熱處理工藝性； 4)價格較低； （二） 幾何計算： 模數(shù) m=3 分度圓直徑 3 2 0 6 0d m z 齒頂高 * 3h m齒根高 *( ) 1 . 2 5 3 . 7 5h c m m 齒全高 2 . 2 5 6 . 7 5h h m 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 齒頂圓直徑 2 ( 2 ) 3 ( 2 0 2 ) 6 6d h m z 齒根圓直徑 2 ( 2 . 5 ) 3 ( 2 0 2 . 5 ) 5 2 . 5d h m z 基圓直徑 c o s 6 0 c o s 2 0 5 6 . 3 8 齒距 3 9 . 4 2 齒厚 齒槽寬 4 2 頂隙 * 0 . 2 5 3 0 . 7 5c c m （三） 載荷計算：圓周力 112d 徑向力 a法向力 F 根據(jù)名義轉(zhuǎn)矩求得的 圓周力稱為名義圓周力。實際圓周力要比名義圓周力大。為此，用各種系數(shù)對名義圓周力進(jìn)行修正以考慮各種因素的影響，故實際圓周力 tc F K K K（四） 強度計算：在預(yù)定的使用期限內(nèi)，齒面不產(chǎn)生疲勞點蝕的強度條件為： 221212111 齒面接觸疲勞強度計算： 轉(zhuǎn) 矩 6 19 1 0i PT n 6 209 . 5 5 1 0 1 9 1 0 0 01000 N m m 齒寬系數(shù) 查表取 d =觸疲勞極限 查圖取 710 580步計算的的許用接觸應(yīng)力 1 l i m 10 . 90 . 9 7 1 0 6 3 9 M P a 2 l i m 20 . 90 . 9 5 8 0 5 2 2 M P a 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 查表取 85 初步計算的小齒輪直徑 1d 131 213 21 9 1 0 0 0 3 18 5 8 3 . 11 5 2 2 3 取1 85d 步齒寬 b 1 1 8 5 8 5 圓周速度 1160 1000 8 5 1 0 0 0 4 . 4 5 /6 0 1 0 0 0 精度等級 查表 選 8級精度 齒數(shù) m 模數(shù) m=3 11 85 2 8 . 3 33dz m 取1 29z 21 3 2 9 8 7z 使用系數(shù) 查表取 動載系數(shù) 查表取 齒間載荷分配系數(shù) 先求 112t TF d 2 1 9 1 0 0 0 449485 N . 5 4 4 9 4 7 9 . 3 /85 N m m 100 /N 12111 . 8 8 3 . 2 c o 111 . 8 8 3 . 2 1 . 7 53 4 1 0 2 4 3Z 4 1 . 7 5 0 . 8 73 由此得 21 21 1 0 齒向載荷分布系數(shù) 查表 2 3110H B C 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 231 . 1 7 0 . 1 6 1 0 . 6 1 1 0 8 5 =荷系數(shù) K A V H K K K 1 . 5 1 . 2 1 . 3 2 1 . 3 8 =性系數(shù) 查表取 1 8 9 P a節(jié)點區(qū)域系數(shù) 查表取 接觸最小安全系數(shù) 工作時間 1 0 3 0 0 8 0 . 2 4 8 0 0 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查表 791 0 1 0則指數(shù) 11 1 m a v i h n 8 . 7 81 m a n i h 8 . 7 8 8 . 7 8 8 . 7 8 76 0 1 1 0 0 0 4 8 0 0 1 0 . 2 0 . 5 0 . 5 0 . 2 0 . 3 5 . 7 9 1 0 原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確 21/ i 775 . 7 9 1 0 / 3 1 . 9 3 1 0 接觸壽命系數(shù)2 許用接觸應(yīng)力 H li m 1 11 m i 7 1 0 1 . 1 8 7981 . 0 5 M P a li m 2 22 m i 5 8 0 1 . 2 5 6901 . 0 5 M P a 驗算 1212 1H E Zb d u22 3 . 2 8 1 9 1 0 0 0 3 11 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 7 6 8 18 5 8 5 3 M P a 2H 計算結(jié)果表明，接觸疲勞強度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。否則， 尺寸調(diào)整后還應(yīng)在進(jìn)行驗算 實際分度圓直徑 d 因模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值時，齒數(shù)已重新確定，但未圓整，故 分度買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 圓直徑不會改變，即 11d 3 29 87 22d 3 8 7 2 6 7 中心距 a 12()2m z 3 2 9 8 7 1742 齒寬 b 1 1 87 87 齒跟彎曲疲勞強度驗算： 重合度系數(shù) Y 0 0 Y 0 . 7 50 . 2 5 0 . 6 81 . 7 5 齒間載荷分配系數(shù) 1/ 1/ 齒向載荷分布系數(shù) / 7 / ( 2 . 2 5 2 . 5 ) 1 5 . 5 7 載荷系數(shù) K A V F K K K 1 . 5 1 . 2 1 . 4 7 1 . 3 8 3 . 6 5 齒形系數(shù) 查圖1 2 應(yīng)力修正系數(shù) 查圖1 2 彎曲疲勞極限 查圖 600F M P a 450F M P a 彎曲最小安全系數(shù) 查表應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 查表估計 6 1 03 1 0 1 0 的范圍，得指數(shù) m= 9 . 9 11 1m a n i h hi n t 4 9 . 9 1 4 9 . 9 1 4 9 . 9 16 0 1 1 0 0 0 4 8 0 0 ( 1 0 . 2 0 . 5 0 . 5 0 . 2 0 . 3 0 原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確 21/ i 4 9 5 1 0 / 3 0 彎曲壽命系數(shù) 查圖 1 2 尺寸系數(shù) 查圖 許用彎曲應(yīng)力 F l i m 1 11 l i 6 0 0 0 . 9 5 1 4561 . 2 5 M P a 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 l i m 2 22 l i 4 5 0 0 . 9 7 1 3491 . 2 5 M P a 驗算 11 1 112F F a S Y Yb d m 2 3 . 6 5 1 9 1 0 0 0 2 . 4 6 1 . 6 5 0 . 6 88 5 8 5 2 . 5 1213 a 2211 11F a S a S 22 . 1 9 1 . 82 1 3 2 0 72 . 4 6 1 . 6 5 a 傳動無嚴(yán)重過載，故不作靜強度校核 （五） 加工工藝：齒面加工可以分為兩類方法：一成形法，用與被切齒輪槽形狀相符的成形刀具切出齒面，如銑齒，拉齒和成形磨齒等；二是展成法，齒輪刀具與工件按齒輪副的嚙合關(guān)系做展成運動，工件齒面由刀具的切削刃包絡(luò)而成，如滾齒，插齒，剃齒和磨齒等，加工精度和生產(chǎn)率都較高，應(yīng)用十分廣泛。 章小結(jié) 本章提出了噴標(biāo)系統(tǒng) 的總體設(shè)計方案，提出系統(tǒng)的設(shè)計要求；根據(jù)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)進(jìn)行噴標(biāo)系統(tǒng)的設(shè)計，包括系統(tǒng)組成和工作過程以及設(shè)計時應(yīng)注意的問題，最后給出機械結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計 。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 3 立柱橫梁的設(shè)計 柱橫梁的組成 在機器（或儀器）中支承或容納零部件的零件稱為機架，是機座、床身、殼體、箱體及基礎(chǔ)平臺的統(tǒng)稱。機架是各種機器中重要的零件之一。 機架概述 架的主要功能： 1）對機器中的零部件起容納、支承的作用 如變速器箱體支持其中的軸承、軸、傳動零件，使它們保持 一定的相對位置。 2） 安全保護和密封作用 保護內(nèi)部零件不受外界塵土、異物、腐蝕性氣體液體的侵害；防止內(nèi)部氣體、液體外泄。 3） 對比較復(fù)雜的機械，保證密切相關(guān)的部件間相對位置，與利于加工、裝配、調(diào)整和維修。 架設(shè)計的原則 機架多數(shù)處于復(fù)雜的受載狀態(tài)，外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜，因而機架的設(shè)計應(yīng)針對具體情況進(jìn)行分析，以便滿足不同的要求。一般而言，機架的設(shè)計主要應(yīng)保證剛度、強度及穩(wěn)定性，同時，還應(yīng)滿足形狀簡單，便于制造、截面形狀合理和肋板布置恰當(dāng)?shù)囊蟆?1）剛度 評定大多數(shù)機架工作能力的主要準(zhǔn)則是 剛度，例如金屬切削機床及其它要求精確運轉(zhuǎn)的機器機架，以滿足剛度條件為主。 2）強度 強度是評定重載機架工作性能的基本準(zhǔn)則。如鍛壓機床、沖剪機床等機器，以滿足強度條件為主。 3）穩(wěn)定性 機架受壓結(jié)構(gòu)及受壓彎結(jié)構(gòu)都存在失穩(wěn)問題。有些構(gòu)件制成薄壁腹式也存在局部失穩(wěn)。穩(wěn)定性是保證機架正常工作的基本條件，必須加以校核。 4）形狀簡單，便于制造 機架結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)合理，工藝性良好，便于鑄造、焊接和機架的加工。 5）便于在機架上安裝附件 機架的結(jié)構(gòu)力求便于安裝與調(diào)整，方便處理和更換零部件。 6）良好的耐磨性 有導(dǎo)軌的機架，要 求導(dǎo)軌面受力合理、耐磨性良好，以保證機架有足夠的使用壽命。 另外，在滿足強度和剛度的前提下，機架還應(yīng)滿足重量輕、成本低、抗振性買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 好、噪聲小、溫度場分布合理、熱變形對精度影響小和造型好的要求。 懸臂梁的設(shè)計 懸臂梁與立柱相接是整個設(shè)備的主體部分，并且橫移機構(gòu)在懸臂梁上往返運動，其結(jié)構(gòu)形式與加工方法直接影響噴頭與鋼管表面的噴印距離，所以懸臂梁的設(shè)計在整個系統(tǒng)中顯得尤為重要。 臂梁的影響因素 在懸臂梁的設(shè)計中必須要考慮到溫度差異引起的伸縮變形、加工中的應(yīng)力引起的變形、撓度和應(yīng)力變 化。 l)溫度差異的影響 :由于懸臂梁一端是自由端，而且與立柱的聯(lián)接的一端采用的是鉸制螺栓聯(lián)接，所以溫度的差異可以不計算在內(nèi)。 2)應(yīng)力的影響 :由于