需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 買對(duì)應(yīng)的 紙 14951605 或 1304139763 編號(hào) 無錫 太湖學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題目： 作臺(tái) T 形槽切割機(jī)的設(shè)計(jì) 信機(jī) 系 機(jī) 械 工 程 及 自 動(dòng) 化 專業(yè) 學(xué) 號(hào)： 0923207 學(xué)生姓名： 施 娟 指導(dǎo)教師： 唐正寧 2013 年 5 月 25 日 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 無錫 太湖學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 誠 信 承 諾 書 本人鄭重聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 作臺(tái) T 形槽切割機(jī)的設(shè)計(jì) 是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的成果，其內(nèi)容除了在畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中特別加以標(biāo)注引用，表示致謝的內(nèi)容外，本畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）不包含任何其他個(gè)人、集體已發(fā)表或撰寫的成果作品。 班 級(jí)： 機(jī)械 95 學(xué) 號(hào)： 0923207 作者姓名： 2013 年 5 月 25 日 需要購買對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 I 無錫 太湖學(xué)院 信 機(jī) 系 機(jī)械工程及自動(dòng)化 專業(yè) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)論 文 任 務(wù) 書 一、題目及專題： 1、 題目 作臺(tái) T 形槽切割機(jī)的設(shè)計(jì) 2、專題 二、課題來源及選題依據(jù) 一個(gè)部件，根據(jù)使用要求，必須在 加工 T 形槽。為此，需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的專用加工設(shè)備。 本課題以設(shè)計(jì)為主線，設(shè)計(jì)一臺(tái)切割機(jī)，用于在 作臺(tái)上加工 T 形槽。通過本設(shè)計(jì)不僅可以解決實(shí)際生產(chǎn)加工問題，而且可以使學(xué)生了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程，鍛煉學(xué)生工程設(shè)計(jì)和解決實(shí)際問題的能力，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求： 1. 閱讀外文資料，并翻譯與所學(xué)專業(yè)或課題相關(guān)的外文文獻(xiàn) 5000 字左右，語句通順、流暢、準(zhǔn)確； 2. 根據(jù)加工產(chǎn)品上 T 形槽的具體結(jié)構(gòu)和加工要求，擬定分析設(shè)備設(shè)計(jì)方案； 3. 運(yùn)用三維軟件進(jìn)行三維造型設(shè)計(jì)、三維裝配； 4. 繪制設(shè)備總裝圖和關(guān)鍵零部件 二維工程圖 ； . 編寫 1 萬字以上的設(shè)計(jì)說明書一份 ，要求符合本科論文的格式要求，語言簡潔、流暢、層次分明； 四、接受任務(wù)學(xué)生： 機(jī)械 95 班 姓名 施 娟 五、開始及完成日期： 自 2012 年 11 月 12 日 至 2013 年 5 月 25 日 六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問）： 指導(dǎo)教師 簽名 簽名 簽名 教 研 室 主 任 學(xué)科組組長研究所所長 簽名 系主任 簽名 2012 年 11 月 12 日 要 切割機(jī)分為火焰切割機(jī)、等離子切割機(jī)、激光切割機(jī)、水切割等 。 激光切割機(jī) 的 效率最快，切割精度最高，切割厚度一般較小。等離子切割機(jī)切割速度也很快，切割面有一定的斜度。火焰切割機(jī)針 則是 對(duì)于厚度較大的碳鋼材質(zhì)。 水切割，又稱水刀切割，是一種利用高壓水流切割的機(jī)器。在電腦的控制下能任意雕琢工件，而且受 材料質(zhì)地影響小。 自動(dòng)切割相對(duì)手動(dòng)和半自動(dòng)切割方式來說，可有效地提高板材切割的效率、切割質(zhì)量，減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。目前在我國的一些中小企業(yè)甚至在一些大型企業(yè)中使用手工切割和半自動(dòng)切割方式還較為普遍 。 本文針對(duì)工廠的實(shí)際生產(chǎn)需求，提出了設(shè)計(jì)題目。設(shè)計(jì)出符合要求的板材切割機(jī)，并對(duì)機(jī)床的機(jī)械系統(tǒng)、氣動(dòng)系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等方面進(jìn)行了全面設(shè)計(jì)。 機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，本文首先設(shè)計(jì)出加工過程中所需要的皮帶型號(hào)、動(dòng)力部分、導(dǎo)軌、機(jī)械滑臺(tái)等。此外，文中也對(duì)工件加工中所需的刀具以及工作臺(tái)進(jìn)行了簡單的設(shè)計(jì)。 氣動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，本文先對(duì)加 工過程中所需的壓力及杠桿原理進(jìn)行綜合利用，并以此為基礎(chǔ)，計(jì)算出此設(shè)計(jì)中所需要的氣缸的缸徑，并選擇出適合要求的氣缸型號(hào)。 最后，希望此次設(shè)計(jì)的板材切割機(jī)能滿足預(yù)期的設(shè)計(jì)要求，并能在實(shí)際應(yīng)用中取得良好的效果。 關(guān)鍵詞 ：切割，機(jī)械系統(tǒng)，氣動(dòng)系統(tǒng)，控制系統(tǒng) is is is on as is a of of by to of of At in in is on to of of of of so In in of on to on is in of I in of 錄 摘 要 . . 錄 . V 1 緒論 . V 課題的研究內(nèi)容和意義 . 1 內(nèi)外的發(fā)展概況 . 1 課題應(yīng)達(dá)到的要求 . 1 2 切割部分的選取及設(shè)計(jì) . 3 屑工具的選取 . 3 機(jī)的選取 . 3 步齒形帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) . 3 缸的選擇 . 5 動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) . 5 計(jì)依據(jù)和裝置的工作要求 . 6 動(dòng)元件及配管尺寸的確定 . 7 3 運(yùn)動(dòng)部分設(shè)計(jì) . 10 珠絲杠的計(jì)算與選用 . 10 杠的計(jì)算選擇 . 11 承的選擇 . 13 承的校核計(jì)算 . 14 承的潤滑及密封 . 13 線導(dǎo)軌的選擇計(jì)算 . 17 定條件 . 13 擇方式 . 13 的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì) . 18 4 零部件的結(jié)構(gòu)作用 . 19 線導(dǎo)軌的作用 . 19 接組件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 21 滑臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) . 22 5 T 形槽加工工藝 . 19 具材料 . 24 具選擇 . 24 工工藝安排 . 25 直槽 . 25 工 T 型槽 . 25 結(jié)論與展望 . 27 論 . 27 足之處及未來展望 . 27 致謝 . 29 參考文獻(xiàn) . 30 作臺(tái) T 形槽切割機(jī)的設(shè)計(jì) 1 1 緒論 課題的研究內(nèi)容 和 意義 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)一種由電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)，以及氣壓系統(tǒng)固定夾緊的切割機(jī)，實(shí)現(xiàn) 行槽的切割 ，原理方案的功能實(shí)現(xiàn)，總體方案的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)形式，結(jié)構(gòu)參數(shù)，工作參數(shù)的設(shè)計(jì) 。研究內(nèi)容如下 ： (1) 閱讀外文資料，并翻譯外文文獻(xiàn) 5000字左右，語句要求通順、流暢、準(zhǔn)確； (2) 根據(jù)加工產(chǎn)品上 T 形槽的具體結(jié)構(gòu)和加工要求 ，擬定分析 設(shè)備 設(shè)計(jì) 方案 ； (3) 運(yùn)用三維軟件進(jìn)行三維 的 造型設(shè)計(jì) 和 三維裝配； (4) 繪制設(shè)備總裝圖和關(guān)鍵零部件 二維工程圖 ； (5) 編寫設(shè)計(jì)說明書 ，符合本科論文的格式要求，語言簡潔、流暢、層次分明； 隨著 科技和 經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展， 社會(huì) 對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的需求越來越大， 的切割也不例外，它要求其實(shí)現(xiàn)的速度快，功能多，多方位切割，切割有力度， 為此， 材 切割機(jī)也就被研發(fā)出來了。 纖維增強(qiáng)復(fù)合塑料 是 由增強(qiáng)纖維和基體 兩者共同 組成。纖維（或 稱 晶須） ，它 的直徑很小，一般 都 在 10陷較少 而且 較小，斷裂應(yīng)變約 在 千分之三十以內(nèi)，是 一種 脆性材料， 容 易斷裂、損傷和腐蝕?；w相對(duì)于纖維來說，模量、強(qiáng)度都要低很多，但 其 可以經(jīng)受住 較 大的應(yīng)變，往往具有 較好的 粘彈性和彈塑性，是 一種 韌性材料。 所以 如下特性 ： 高強(qiáng) 、 耐腐蝕性能好 、 輕質(zhì) 、 電性能好 、 可設(shè)計(jì)性好 、 工藝性優(yōu)良 、 熱性能良好 。 本課題以設(shè)計(jì)為主線，設(shè)計(jì) 一臺(tái)切割機(jī)， 用于 在 加工 過本設(shè)計(jì)不僅可以解決實(shí)際生產(chǎn)加工問題，而且可以了解產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程，鍛煉工程設(shè)計(jì)和解決實(shí)際問題的能力，為產(chǎn)品設(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)。 內(nèi)外的發(fā)展概況 現(xiàn)今為止，機(jī)電一體化產(chǎn)品已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種加工業(yè)中。切割技術(shù)也有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。隨著科技和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備的需求越來越大， 的切割也不例外，它要求其實(shí)現(xiàn)的速度快，功能多，多方位切割，切割有力度，為此， 材切割機(jī)也就被研發(fā)出來了。 作臺(tái) T 形槽切割機(jī)是一種專用設(shè)備，可以提高生產(chǎn)效率， 切割精度比 較高，使用輕巧簡便，成本低廉。在能滿足精度要求的前提下，不失為一種好的選擇，應(yīng)用前景良好。 設(shè)計(jì)方案有待完善，軟件應(yīng)用的熟練程度需要加強(qiáng)，刀具旋轉(zhuǎn)精度與絲杠間隙的精度尚需進(jìn)一步分析提高。 整個(gè)結(jié)構(gòu)過程都是由 結(jié)構(gòu)簡單合理，設(shè)備性能良好，使用壽命長，安全系數(shù)高等特點(diǎn)，滿足了大批量自動(dòng)化的生產(chǎn)要求。 課題應(yīng) 達(dá)到的要求 以電動(dòng)機(jī)為動(dòng)力源，結(jié)構(gòu)緊湊，制造方便。割據(jù)角可調(diào)節(jié)，以適應(yīng)要求形狀的 2 的加工。 刀輪更換方便 ， 刀具可 自行潤滑 ， 加上傳動(dòng)裝置 可 自動(dòng)運(yùn)行 及 停止功能 。該切割機(jī)具有手動(dòng)和半自動(dòng)相結(jié)合 的特點(diǎn)， 操作簡便 ， 靈活 ， 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn) ， 從而使降低勞動(dòng)強(qiáng)度 ，提高生產(chǎn)效率 。完成設(shè)備的機(jī)械部分、氣動(dòng)部分、電氣部分的設(shè)計(jì)及相關(guān)計(jì)算，繪制好機(jī)械部分設(shè)計(jì)的 本次設(shè)計(jì)要求是在下圖工作板上切割 圖 作板 作臺(tái) T 形槽切割機(jī)的設(shè)計(jì) 3 2 切割部分的選取及設(shè)計(jì) 屑工具的選取 由于要切出 T 型槽， 如何選擇刀具是至關(guān)重要的 ,根據(jù)材料特性和加工要求的工作臺(tái) ，可以選擇兩種類型的刀具進(jìn)行處理 ： 一個(gè)用于立式銑刀、直槽加工 ,可以選為鎢鋼刀具材料 ，另一個(gè)為 T 形槽銑刀 ， 根據(jù)要求加工 ,選擇 T 形槽高速鋼工具 ， 但這種工具很容易損壞 ，難以提高處理速度 ， 延長刀具壽命 ， 提高加工效率 ， 刀具材料可以轉(zhuǎn)換通用高速鋼粉末冶金高速鋼取代 ， 為了改善排屑性能，可適當(dāng)減少齒數(shù)，可增大容屑空間。 機(jī)的選取 根據(jù)刀具的要求，先選用較常用的 是由于安裝尺寸 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)和電力水平與國外先進(jìn)的同類型產(chǎn)品的并駕齊驅(qū) ,因此具有良好的國外同類產(chǎn)品之間的兼容性 ， 引進(jìn)設(shè)備替換及供配套出口，選取功率為 3載時(shí)的轉(zhuǎn)速為2840r/率因數(shù) 率為 82%，額定 轉(zhuǎn)矩為 32N 。 步齒形 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 同步帶輪的優(yōu)點(diǎn)： 1、 傳動(dòng)準(zhǔn)確，工作時(shí)無滑動(dòng)，具有恒定的傳動(dòng)比； 2、 傳動(dòng)平穩(wěn)，具有緩沖、減振 功能 ，噪 音 低； 3、 傳動(dòng)效率高， 最高 可達(dá) 98%，節(jié)能效果 顯著 ； 4、 維護(hù)保養(yǎng)方便， 無 需潤滑； 5、 速比范圍大，一般可達(dá) 10， 線速度可達(dá) 50m/s， 因此 具有較大的功率傳遞范圍， 最高 可達(dá) 到 幾百千瓦； 6、 可用于長距離 的 傳動(dòng)，中心距可達(dá) 10m 以上； 7、 無污染 ,可在不允許有污染和工作環(huán)境較為惡 劣的場所下正常工作。 1) 設(shè)計(jì)功率 機(jī)械手冊(cè)表 得 K ( kw 2) 選定帶 型和節(jié)距 根據(jù) 8.4 840r/圖 定為 L 型。節(jié)距 ) 確定小帶輪齒數(shù) 據(jù)帶型 L 和小帶輪的帶速 n,由表 得小帶輪的最小齒數(shù) 6,此處取0. 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 4) 確定小帶輪的節(jié)圓直徑 bp 1( 由表 得其外徑 ) 大齒輪齒數(shù) 傳動(dòng)比為 2:1 12 (40220 6) 大帶輪節(jié)圓直徑 bp 2( 由表 得其外徑 ) 選定帶速 v 100060 11 ( 0 060 2 4 8 m/s 8) 初定軸間距 4500 ) 帶長及其齒數(shù) 02212100 422 ( 4 5 04 1224 5 022 1473 表 得應(yīng)選用帶長代號(hào)為 600 型的 L 型同步帶。其節(jié)線長 1524線上的齒數(shù) z=160. 10) 實(shí)際軸間距 a 2 00 ( 作臺(tái) T 形槽切割機(jī)的設(shè)計(jì) 5 21) 小帶輪的嚙合齒數(shù) 122 11 22 tz ( = 52 en t=10 12) 基本額定功率 100020a ( 由表 得 0 9 4 5 0 0 0 5 20 3) 所需帶寬 表 得 L 型帶的 1,10, ( 5 表 得，應(yīng)選帶寬代號(hào)為 200 的 L 型帶，其 56 14) 帶輪的結(jié)構(gòu)尺寸 傳動(dòng)選用的同步帶為 600B/。 小帶輪： 011 帶輪： 2,4021 缸的選擇 動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 當(dāng) 材按正確位置放好后，采用杠桿原理與氣動(dòng)系統(tǒng)，使固定系統(tǒng)下移，將板材壓緊在切割機(jī)底座上，從而實(shí)現(xiàn)板材固定。切割完成后，氣壓系統(tǒng)松動(dòng)，釋放壓力即可 所謂程序控制系統(tǒng)就是根據(jù)生產(chǎn)過程中的物理量，例如：位移、時(shí)間、壓力和溫度的變化，使控制對(duì)象的各個(gè)執(zhí)行元件按照預(yù)定的順 序協(xié)調(diào)工作的一種自位等的動(dòng)控制系統(tǒng)，是工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，尤其是置中廣泛應(yīng)用的一種自動(dòng)控制。 圖 動(dòng)原理圖 計(jì)依據(jù)和裝置的工作要求 路壓力的確定 回路壓力的大小和執(zhí)行元件、閥和配管的尺寸有關(guān)，需在元件尺寸計(jì)算前就決定下來，回路壓力受以下因素影響： （ 1）主廠主干管道已有的指定供氣壓力； （ 2） 執(zhí)行元件工作所必須的壓力。 一般通用壓縮機(jī)的額定壓力為 源壓力指定為 可確定回路壓力為 在這種系統(tǒng)中，每一個(gè)執(zhí)行元件配有一個(gè)三位四 通換向閥。當(dāng)上一步程序動(dòng)作結(jié)束時(shí)，執(zhí)行元件的對(duì)應(yīng)定時(shí)器發(fā)出位置信號(hào)，該信號(hào)輸入控制系統(tǒng)，通過邏輯運(yùn)算，控制系統(tǒng)輸出下一步程序動(dòng)作的執(zhí)行信號(hào)，使相應(yīng)執(zhí)行元件的主控閥換向，進(jìn)行下一步程序動(dòng)作。如此按順序一步一步進(jìn)行，直至完成全部預(yù)定動(dòng)作為止，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的順序程序控制。具有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：體積小、重量輕、污染小、安裝調(diào)試方便。 置的工作要求 （ 1） 控制方式：采用三位四通閥； 作臺(tái) T 形槽切割機(jī)的設(shè)計(jì) 7 實(shí)現(xiàn)操作方式：手動(dòng)、自動(dòng)兩種方式； 信號(hào)處理方式： （ 2）氣動(dòng)控制具有結(jié)構(gòu)簡單、易于控制、維護(hù)方便、造價(jià)低等特點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)低 成本自動(dòng)化； 而且是 速度高、響應(yīng)快、無污染、標(biāo)準(zhǔn)化程度高。 （ 3） 動(dòng)作時(shí)間和頻率：每天工作 8 小時(shí)，每分鐘平均動(dòng)作 4 次（屬于間歇?jiǎng)幼鳎?使用標(biāo)準(zhǔn)：國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)： 安全性：符合安全標(biāo)準(zhǔn)及其有關(guān)的安全規(guī)定。 （ 4）工作環(huán)境：標(biāo)準(zhǔn)廠房，室溫 1535以下工作，周圍無爆炸性氣體。 動(dòng)元件及配管尺寸的確定 氣缸是氣動(dòng)系統(tǒng)中的執(zhí)行元件，氣缸質(zhì)量將直接影響所配套的設(shè)備的工作性能。氣動(dòng)系統(tǒng)中應(yīng)用最廣的是普通單活塞桿雙作用式氣缸 ,本設(shè)計(jì)中采用以上形式的氣缸。 缸的計(jì)算與選擇 氣缸的安裝方式：采用固定式安裝方式。 氣動(dòng)系統(tǒng)工作壓力力的確定 : 由于考慮到本設(shè)計(jì)中只是進(jìn)行對(duì)工作臺(tái)的加緊 ,壓力具體要求不高 ,故該系統(tǒng)的氣體工作壓力為 由于單活塞桿雙作用氣缸只在活塞一側(cè) 有活塞桿，所以壓縮空氣作用在活塞兩側(cè)的有效面積不等，活塞發(fā)生一行程時(shí)活塞桿產(chǎn)生推力 生另一行程時(shí)活塞桿產(chǎn)生拉力 1 4 （ 22 4 （ 式中： 活塞桿的推力 (N)； 活塞桿的拉力 (N)； D 為活塞的直徑（ m）； d 為活塞桿的直徑（ m）； p 為氣缸的工作壓力（ N） ,本次設(shè)計(jì)中 為 為載荷率，一般取 =次設(shè)計(jì)中為 對(duì)于氣缸，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)部分的夾緊力，可以選擇其型號(hào)。 由式 4：當(dāng)推 力做功時(shí)： )/(41 （ )4 4 04 6 =52將計(jì)算缸徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)缸徑（參考表 2由此可得 D=50 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 8 表 2缸筒內(nèi)徑系列（ 8 10 12 16 20 25 32 40 50 160 63 （ 180） 80 200 （ 90） （ 220） 100 250 （ 110） 320 125 400 （ 140） 500 注：無括號(hào)的數(shù)值為優(yōu)先選用值。 活塞桿的直徑 d 可以通過拉力做功求得，但此時(shí)由于拉力不好確定，所以估定活塞桿直徑可按 d/D=算，易得 d =（ D (2=（ 50 =105將計(jì)算活塞桿直徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)活塞桿徑（參考表 2由此可得 d=10 表 2活塞桿直徑系列 (所以參照氣缸的標(biāo)準(zhǔn)，氣缸可以選用 號(hào)的氣缸。 具體參數(shù)如下： 表 2缸參數(shù) 氣缸型號(hào) 缸徑 （ 最大行程（ 工作壓力 （ 使用溫度范圍（ ） 工作介質(zhì) 潤滑油 3 1400 2580 潔凈壓縮 空氣 需油潤滑 安裝尺寸如下 ( 表 2缸安裝尺寸 缸徑 H O A D R 3 32 37 25 64 4 15 162 185 190 170 196 50 50 耗氣量的計(jì)算： 根據(jù)液壓氣壓與液力工程手冊(cè)可知： 往復(fù)行程的壓縮耗氣量4)2( 22 （ 2 4 5 6 8 10 12 14 16 18 20 22 25 28 32 36 180 40 200 45 220 50 250 56 280 63 320 70 360 80 400 90 100 110 125 140 160 作臺(tái) T 形槽切割機(jī)的設(shè)計(jì) 9 式中： m）； m）； m）； s）； v 為氣缸的容積效率，通常取 次設(shè)計(jì)取 由上式可得：4)2( 22 )0 1 22 =10s 注意事項(xiàng) : 環(huán)境及工作介質(zhì)溫度 800 C,工作壓力為 應(yīng)壓力測試在 工 作壓力 ,不應(yīng)出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象 ; 裝配時(shí)所有的工作表面應(yīng)涂以潤滑脂； 應(yīng)使用輸出力充裕的氣缸 在開始工作前 ,應(yīng)將緩沖調(diào)至阻尼最小的位置 ,氣缸正常工作后 ,再漸漸調(diào)節(jié)緩沖節(jié)流閥 ,增大緩沖阻尼 ,直到最佳位置為止； 特別是當(dāng)活塞桿伸出時(shí) ,防止活塞與缸筒頭接觸 ； 無錫太湖學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 3 運(yùn)動(dòng)部分設(shè)計(jì) 珠絲杠的計(jì)算與選用 滾 珠絲杠是將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化 成 直線運(yùn)動(dòng)，或?qū)⒅本€運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化 成 回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)品。 滾珠絲杠由螺桿、螺母和滾 珠 共同 組成。它的功能是將 回轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化成直線運(yùn)動(dòng)，這是滾珠螺絲的進(jìn)一步 發(fā)展和延伸 ， 滾珠絲杠的 重要意義就 在于 將軸承從滾動(dòng)動(dòng)作變成滑動(dòng)動(dòng)作。由于具有很小的摩擦阻力，滾珠絲杠 發(fā)展 于各種工業(yè)設(shè)備和精密儀器 中 。 滾珠絲杠是工具機(jī)和精密機(jī)械上最常用的傳動(dòng)件，其主要功能是將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成線性運(yùn)動(dòng)，或 是 將扭矩轉(zhuǎn)換成軸向反覆作用力，同時(shí) 具有 高精度、可逆性和高效率的特點(diǎn)。 （ 1） 與滑動(dòng)螺旋副傳動(dòng)轉(zhuǎn)矩為三分之一 由于滾珠絲杠副的絲杠軸與絲母之間有很多滾珠在做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng) ,所以能得到較高的運(yùn)動(dòng)效率。 與過去相比滑動(dòng)螺桿對(duì)驅(qū)動(dòng)力矩達(dá) 到 1/3 以下 ,即達(dá)到同樣運(yùn)動(dòng)結(jié)果所需的動(dòng)力為使用滾動(dòng)絲杠副的 1/3,在節(jié)能方面是非常有用的 。 （ 2） 高的精度保證 滾珠絲杠副是用日本制造的世界高水平的機(jī)械設(shè)備連貫生產(chǎn)出來的，特別是在研磨，切削、組裝、檢驗(yàn)各工序的工廠環(huán)境方面上 ,對(duì)溫度 ,濕度進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，通過 完美的質(zhì)量管理體系來保證 其 準(zhǔn)確性 。 （ 3） 微進(jìn)給 由于滾珠絲杠副是利用滾珠進(jìn)行運(yùn)動(dòng) ,所以啟動(dòng)力矩小 ,就不會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)那樣的爬行現(xiàn)象 ,從而能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)給。 （ 4） 無側(cè)隙、剛性高 滾珠絲杠副 由于壓力可使軸向間隙為負(fù)數(shù) ,導(dǎo)致更高 的剛性 (通過對(duì)球軸承滾珠絲桿的壓力 ,在實(shí)際用于機(jī)械裝備時(shí) ,由于滾珠的斥力能使絲母部的剛性增強(qiáng) )。 （ 5） 高速進(jìn)給可能 由于滾珠絲杠發(fā)熱小、運(yùn)動(dòng)效率高，因此可以實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 根據(jù)本次設(shè)計(jì)的要求，選用兩端支撐的支撐方式。 滾珠絲桿軸承以適應(yīng)各種不同的目的 ,提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化的各種產(chǎn)品。 廣泛應(yīng)用與機(jī)床，滾珠的循環(huán)方式有循環(huán)器式、循環(huán)導(dǎo)管式、端蓋式。 預(yù)壓方式有定位預(yù)壓（雙螺母方式、位預(yù)壓方式）、定壓預(yù)壓。可根據(jù)用途選擇適當(dāng)類型。絲桿有高精度研磨加工的精密滾珠絲杠（精度分為從 個(gè)等級(jí)）和高精度冷 軋加工成型的冷軋滾珠絲杠軸承（精度分為從 個(gè)等級(jí)）。另外，對(duì)軸端部進(jìn)行了加工的成品，可自由對(duì)軸端部進(jìn)行追加工的半成品及冷軋滾珠絲杠 軸承 。 作為此軸承的周邊零部件，在使用所必要的絲杠支撐單元、螺母支座、鎖緊螺母等也已被標(biāo)準(zhǔn)化了。 滾珠絲桿軸承根據(jù)多年來積累的產(chǎn)品技術(shù) ,從材料 ,外面熱 ,制造 ,檢驗(yàn)和出貨 ,都是基于嚴(yán)格的質(zhì)量保證體系來管理 ,因此具有高可靠性。 作臺(tái) T 形槽切割機(jī)的設(shè)計(jì) 11 圖 杠工作圖 根據(jù)已選好的電機(jī)：電機(jī)的功率為 3機(jī)的轉(zhuǎn)速為 2840r/機(jī)的額定電流為 機(jī)的功率因數(shù)為 機(jī)的效率為 82% 電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩為 32 2 杠的計(jì)算選擇 定滾珠絲杠副的導(dǎo)程計(jì)算 m a xm （ 其中： 表示工作臺(tái)最高移動(dòng)速度； I 表示傳動(dòng)比 ； 電機(jī)與絲杠間為齒 輪連接式。 取 i=2 由上表查得840r/ 代入得 現(xiàn)代機(jī)床手冊(cè)取 選滾珠絲杠副，由公式現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)（ 24）知 36 )(6010 （ 查現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)表（ 51） ,表（ 54） 12 得1，1，1，.3，10000h 代入數(shù)據(jù)可求得13272N=定允許的最小螺紋底徑 (1)估算絲杠允許的最大軸向變形量 m（ 1/3 1/4）重復(fù)定位精度 m(1/4 1/5 )定位精度 m：最大軸向變形量m已知 重復(fù)定位精度 10m，定位精度 25m， m 3mm 6m選兩種結(jié)果中的最小值m 3m（ 2） 估算出最小的螺紋底徑 絲杠要求預(yù)拉伸，取用兩端固定的支承形式 021010 （ 2小的螺紋底徑（ L （ 行程 +(10 14)F 由于本次設(shè)計(jì)：取行程 20001W 2000N, 0=入數(shù)據(jù)得 L=2400F 400N, 25 3） 確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號(hào) 可選內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)式法蘭，直筒螺母型墊片的預(yù)緊形式 由計(jì)算出的 代機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)中選取相應(yīng)規(guī)格的滾珠絲杠副作臺(tái) T 形槽切割機(jī)的設(shè)計(jì) 13 5, 22000N 13272N 確定滾珠絲杠副預(yù)緊力 PF=2200 733N 滾珠絲杠的保護(hù) ： 滾珠絲杠副的潤滑可以用來提高其耐磨性和傳輸效率。分為兩個(gè)主要的類別的潤滑油和潤滑脂。 潤滑油用機(jī)油、 90 180號(hào)透平油或 140號(hào)主軸油。潤滑脂可采用 （ 鋰基 ） 油脂。潤滑脂加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)，而潤滑油通過殼體上的油孔注入 到 螺母空間內(nèi)。 滾珠絲杠副和其他滾動(dòng)摩擦傳動(dòng)組件 ,只要避免磨料微粒和化學(xué)活性物質(zhì)進(jìn)入 ,它幾乎可以認(rèn)為這些組件不是產(chǎn)生磨損的條件下工作 。 但如果 在滾道上落入臟物，或使用骯臟的潤滑油，不僅會(huì)妨礙滾珠的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，而且 會(huì)增大磨損 。 通常采用毛氈圈對(duì)螺母副進(jìn)行密封， 通常 毛氈圈的厚度 是 螺距的 2 3倍， 而且做成有螺紋形狀的 內(nèi)孔，使絲杠 被 緊密地包住，并 且 裝入螺母或套筒兩端的槽孔內(nèi)。密封圈除了采用柔軟的毛氈之外，還可以 使 用耐油橡膠或尼龍 等 材 質(zhì) 。由于密封圈和絲杠直接接觸，所以 防塵效果 相對(duì)較 好， 同時(shí) 也增加了滾珠絲杠螺母副的摩擦阻力矩。為了 減少 這種摩擦阻力矩，可以采用較硬 的 塑料 制作 非接觸式迷宮密封圈，做成與絲杠螺紋滾