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購買設計文檔后加 費領取圖紙 購買設計文檔后加 費領取圖紙 畢業(yè) 設計說明書 題目名稱 ： 軸套寬 16槽加工專機設計說明書 院系名稱 ： 機電學院 班 級 ： 學 號 ： 學生姓名 ： 指導教師 ： 2015 年 3 月 院畢業(yè)設計（論文） I 摘 要 本課題來源于當今社會機械工業(yè)加工設備的改良和更新?lián)Q代基礎之上，通過設計出軸套寬 16槽加工專機，從而來滿足當今社會加工設備不足的缺陷。 國內(nèi) 鍵槽加工專機 設備的研發(fā)及制造要與全球號召的高效經(jīng)濟、安全穩(wěn)定主題保持一致。近期對機械行業(yè)中鍵槽加工設備的使用情況進行了調(diào)查，發(fā)現(xiàn)在機械行業(yè)中，鍵是起到連接兩個機械零件的關鍵零配件 。自然而然在裝配中它們的安裝也非常平凡。在講鍵槽時如果使用臨時設備加工，不但勞動強度太大而且相互尺寸不易保證，所以設計一個專用的鍵槽加工專機勢在必行。 本文運用大學所學的知識，提出了鍵槽加工專機的結構組成、工作原理以及主要零部件的設計中所必須的理論計算和相關強度校驗，構建了鍵槽加工專機總的指導思想，從而得出了該鍵槽加工專機的優(yōu)點是高效，經(jīng)濟，并且安全系數(shù)高，運行平穩(wěn)的結論。 關鍵字 ： 加工專機，關鍵零配件，設備，高效 院畢業(yè)設計（論文） 6 of of is a 6 to do to a to or It in to in to in of is to a by is a It is as an to as of of of is a to on by in to of is of 院畢業(yè)設計（論文） 錄 摘要 ............................................................. I ....................................................... 引言 .......................................................... 1 題的來源與研究的目的和意義 .............................. 1 套寬 16 槽加工專機的發(fā)展現(xiàn)狀 ............................. 2 課題研究的內(nèi)容 .......................................... 3 計基礎 ....................................... 4 圖繪制 .............................................. 5 準特征，參考幾何體的創(chuàng)建 ............................ 6 伸、旋轉、掃描和放樣特征建 .......................... 7 程圖的設計 ......................................... 10 配設計 ............................................. 11 2 軸套寬 16 槽加工專機總體結構的設計 ............................ 12 套寬 16 槽加工專機的總體方案圖 .......................... 12 套寬 16 槽加工專機的加工原理 ............................ 15 械傳動部分的設計計算 ................................... 17 槽裝置中電機的選型計算 ............................ 18 輪傳動的設計計算 .................................. 19 線導桿的 選型計算 .................................. 19 缸的設計計算 ...................................... 20 3 各主要零部件強度的校核 ....................................... 21 輪強度的校核與計算 ..................................... 22 承強度的校核計算 ....................................... 23 4 軸套寬 16 槽加工專機中主要零件的三維建模 ...................... 24 服電機的三維建模 ....................................... 25 套夾具的三維建模 ....................................... 25 作臺的三維建模 ......................................... 26 套寬 16 槽加工專機的三維建模 ............................ 26 5 三維軟件設計總結 ............................................. 27 結論 ............................................................ 28 院畢業(yè)設計（論文） 謝 ............................................................ 29 參考文獻 ........................................................ 30 院畢業(yè)設計（論文） 1 1 引言 題的來源與研究的目的和意義 機械工業(yè)是國民的裝備部，是為國民經(jīng)濟提供裝備和為人民生活提供耐用消費品的產(chǎn)業(yè)。不論是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，還是新興產(chǎn)業(yè)，都離不開各種各樣的機械裝備，機械 工業(yè)所提供裝備的性能、質(zhì)量和成本，對國民經(jīng)濟各部門技術進步和經(jīng)濟效益有很大的和直接的影響。機械工業(yè)的規(guī)模和技術水平是衡量國家經(jīng)濟實力和科學技術水平的重要標志。因此，世界各國都把發(fā)展機械工業(yè)作為發(fā)展本國經(jīng)濟的戰(zhàn)略重點之一。機械工程的服務領域廣闊而多面，凡是使用機械、工具，以至能源和材料生產(chǎn)的部門，都需要機械工程的服務。概括說來，現(xiàn)代機械工程有五大服務領域：研制和提供能量轉換機械、研制和提供用以生產(chǎn)各種產(chǎn)品的機械、研制和提供從事各種服務的機械、研制和提供家庭和個人生活中應用的機械、研制和提供各種機械武器。 不論服務于哪一領域，機械工程的工作內(nèi)容基本相同，主要有： 建立和發(fā)展機械工程的工程理論基礎。例如，研究力和運動的工程力學和流體力學；研究金屬和非金屬材料的性能，及其應用的工程材料學；研究熱能的產(chǎn)生、傳導和轉換的熱力學；研究各類有獨立功能的機械元件的工作原理、結構、設計和計算的機械原理和機械零件學；研究金屬和非金屬的成形和切削加工的金屬工藝學和非金屬工藝學等等。 研究、設計和發(fā)展新的機械產(chǎn)品，不斷改進現(xiàn)有機械產(chǎn)品和生產(chǎn)新一代機械產(chǎn)品，以適應當前和將來的需要。機械產(chǎn)品的生產(chǎn)，包括：生產(chǎn)設施的規(guī)劃和實現(xiàn) ；生產(chǎn)計劃的制訂和生產(chǎn)調(diào)度；編制和貫徹制造工藝；設計和制造工具、模具；確定勞動定額和材料定額；組織加工、裝配、試車和包裝發(fā)運；對產(chǎn)品質(zhì)量進行有效的控制。機械制造企業(yè)的經(jīng)營和管理。機械一般是由許多各有獨特的成形、加工過程的精密零件組裝而成的復雜的制品。生產(chǎn)批量有單件和小批，也有中批、大批，直至大量生產(chǎn)。銷售對象遍及全部產(chǎn)業(yè)和個人、家庭。而且銷售量在社會經(jīng)濟狀況的影響下，可能出現(xiàn)很大的波動。因此，機械制造企業(yè)的管理和經(jīng)營特別復雜，企業(yè)的生產(chǎn)管理、規(guī)劃和經(jīng)營等的研究也多是肇始于機械工業(yè)。 機械產(chǎn)品的應用。這 方面包括選擇、訂購、驗收、安裝、調(diào)整、操作、維護、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機械和成套機械裝備，以保證機械產(chǎn)品在長期使用中的可靠性和經(jīng)濟性。 機械產(chǎn)品的應用。這方面包括選擇、訂購、驗收、安裝、調(diào)整、操作、維護、修理和改造各產(chǎn)業(yè)所使用的機械和成套機械裝備，以保證機械產(chǎn)品在長期使用中的可靠性和經(jīng)濟性。研究機械產(chǎn)品在制造過程中，尤其是在使用中所產(chǎn)生的環(huán)境污染，和自然資源過度耗費方面的問題，及其處理措施。這是現(xiàn)代機械工程的一項特別重要的任務，而且其重要性與日俱增。機械的種類繁多，可以按幾個不同方院畢業(yè)設計（論文） 2 面分為各種類別，如：按 功能可分為動力機械、物料搬運機械、粉碎機械等；按服務的產(chǎn)業(yè)可分為農(nóng)業(yè)機械、礦山機械、紡織機械等；按工作原理可分為熱力機械、流體機械、仿生機械等。另外，機械在其研究、開發(fā)、設計、制造、運用等過程中都要經(jīng)過幾個工作性質(zhì)不同的階段。按這些不同階段，機械工程又可劃分為互相銜接、互相配合的幾個分支系統(tǒng)，如機械科研、機械設計、機械制造、機械運用和維修等。 這些按不同方面分成的多種分支學科系統(tǒng)互相交叉，互相重疊，從而使機械工程可能分化成上百個分支學科。例如，按功能分的動力機械，它與按工作原理分的熱力機械、流體機械 、透平機械、往復機械、蒸汽動力機械、核動力裝置、內(nèi)燃機、燃氣輪機，以及與按行業(yè)分的中心電站設備、工業(yè)動力裝置、鐵路機車、船舶輪機工程、汽車工程等都有復雜的交叉和重疊關系。船用汽輪機是動力機械，也是熱力機械、流體機械和透平機械，它屬于船舶動力裝置、蒸汽動力裝置，可能也屬于核動力裝置等等。 19 世紀時，機械工程的知識總量還很有限，在歐洲的大學院校中它一般還與土木工程綜合為一個學科，被稱為民用工程， 19 世紀下半葉才逐漸成為一個獨立學科。進入 20 世紀，隨著機械工程技術的發(fā)展和知識總量的增長，機械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn) 了專業(yè)化的分支學科。這種分解的趨勢在20 世紀中期，即在第二次世界大戰(zhàn)結束的前后期間達到了最高峰。 由于機械工程的知識總量已擴大到遠非個人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過度的專業(yè)化造成知識過分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術交流的范圍，阻礙新技術的出現(xiàn)和技術整體的進步，對外界條件變化的適應能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識過狹，考慮問題過專，在協(xié)同工作時配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學提高。因此自 20 世紀中、后期開始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢。人們更多地注意了基 礎理論，拓寬專業(yè)領域，合并分化過細的專業(yè)。械工程以增加生產(chǎn)、提高勞動生產(chǎn)率、提高生產(chǎn)的經(jīng)濟性為目標來研制和發(fā)展新的機械產(chǎn)品。在未來的時代，新產(chǎn)品的研制將以降低資源消耗，發(fā)展?jié)崈舻脑偕茉?，治理、減輕以至消除環(huán)境污染作為超經(jīng)濟的目標任務。 機械可以完成人用雙手和雙目，以及雙足、雙耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。現(xiàn)代機械工程創(chuàng)造出越來越精巧和越來越復雜的機械和機械裝置，使過去的許多幻想成為現(xiàn)實。 人類現(xiàn)在已能上游天空和宇宙，下潛大洋深層，遠窺百億光年，近察細胞和分子。新興的電子計算 機硬、軟件科學使人類開始有了加強，并部分代替人腦的科技手段，這就是人工智能。這一新的發(fā)展已經(jīng)顯示出巨大的影響，而在未來年代它還將不斷地創(chuàng)造出人們無法想象的奇跡。 人類智慧的增長并不減少雙手的作用，相反地卻要求手作更多、更精巧、更復雜院畢業(yè)設計（論文） 3 的工作，從而更促進手的功能。手的實踐反過來又促進人腦的智慧。在人類的整個進化過程中，以及在每個人的成長過程中，腦與手是互相促進和平行進化的。 人工智能與機械工程之間的關系近似于腦與手之間的關系，其區(qū)別僅在于人工智能的硬件還需要利用機械制造出來。過去，各種機械離不開人的操作 和控制，其反應速度和操作精度受到進化很慢的人腦和神經(jīng)系統(tǒng)的限制，人工智能將會消除了這個限制。計算機科學與機械工程之間的互相促進，平行前進，將使機械工程在更高的層次上開始新的一輪大發(fā)展。 19 世紀時，機械工程的知識總量還很有限，在歐洲的大學院校中它一般還與土木工程綜合為一個學科，被稱為民用工程，19 世紀下半葉才逐漸成為一個獨立學科。進入 20 世紀，隨著機械工程技術的發(fā)展和知識總量的增長，機械工程開始分解，陸續(xù)出現(xiàn)了專業(yè)化的分支學科。這種分解的趨勢在 20 世紀中期，即在第二次世界大戰(zhàn)結束的前后期間達到了最高峰。 由于機械工程的知識總量已擴大到遠非個人所能全部掌握，一定的專業(yè)化是必不可少的。但是過度的專業(yè)化造成知識過分分割，視野狹窄，不能統(tǒng)觀和統(tǒng)籌稍大規(guī)模的工程的全貌和全局，并且縮小技術交流的范圍，阻礙新技術的出現(xiàn)和技術整體的進步，對外界條件變化的適應能力很差。封閉性專業(yè)的專家們掌握的知識過狹，考慮問題過專，在協(xié)同工作時配合協(xié)調(diào)困難，也不利于繼續(xù)自學提高。因此自 20 世紀中、后期開始，又出現(xiàn)了綜合的趨勢。人們更多地注意了基礎理論，拓寬專業(yè)領域，合并分化過細的專業(yè)。綜合 再綜合的反復循環(huán)，是知識發(fā)展的合理的 和必經(jīng)的過程。不同專業(yè)的專家們各具有精湛的專業(yè)知識，又具有足夠的綜合知識來認識、理解其他學科的問題和工程整體的面貌，才能形成互相協(xié)同工作的有力集體。綜合與專業(yè)是多層次的。在機械工程內(nèi)部有綜合與專業(yè)的矛盾；在全面的工程技術中也同樣有綜合和專業(yè)問題。在人類的全部知識中，包括社會科學、自然科學和工程技術，也有處于更高一層、更宏觀的綜合與專業(yè)問題。 套寬 16 槽加工專機的發(fā)展現(xiàn)狀 當今社會，隨著機械工業(yè)的蓬勃發(fā)展，各行各業(yè)的機械設備也在不斷地更新，不斷地完善，軸套寬 16 槽加工專機同樣在發(fā)展著，傳統(tǒng)的軸 套寬 16 槽加工專機是采用臨時的加工設備加工鍵槽，勞動效率低，加工精度低下，不適合批量生產(chǎn)的場合?，F(xiàn)代軸套寬 16 槽加工專機是用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的多樣的加工設備的一種專用機。隨著機械行業(yè)的大發(fā)展，鍵的使用也越來越廣泛，而鍵與鍵槽的配合分別為過盈配合 H8/渡配合，間隙配合三種，根據(jù)不同的工況，所需壓入力也有區(qū)別，且隨壓入長度增大而增大。如果使用傳動的臨時的加工鍵槽的設備加工鍵槽的話，不但勞動強度大、效率低、定位精度低，而且滿足不了大批量生產(chǎn)要求。所以使用一個專用的軸套寬 16 槽加工專機以成為發(fā)展趨勢。 院畢業(yè)設計（論文） 4 課題研究的內(nèi)容 本論文主要研究運用 6槽加工專機進行設計。在設計過程中，了解 993年，由 部位于馬薩諸州的康克爾郡（ 。當初的目標是希望在每一個工程師的 桌面 上提供一套具有生產(chǎn)力的實體模型設計系統(tǒng)。 從 1995 年推出第一套維機械設計 軟件 至今已經(jīng)擁有位于全球的辦事處，并經(jīng)由 300 家經(jīng)銷商在全球 140 個國家進行銷售與分銷該產(chǎn)品。 1997 年， 法國 達索（ 司收購，作為達索中端主流 市場的主打品牌。 件是世界上第一個基于 于技術創(chuàng)新符合 司于兩年間成為 業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得 年都有數(shù)十乃至數(shù)百項的技術創(chuàng)新，公司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在 1995 1995 年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎。其中僅從 1999年起， 美國 權威的 年授予 表彰 創(chuàng)新、活力和簡明。至此， 定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它， 設計師 大大縮短了設計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。 由于 色的技術和 市場表現(xiàn)，不僅成為 成為 華爾街 青睞的對象。終于在 1997年由法國 達索公司 以三億一千萬美元的高額市值將資并購。公司原來的風險投資商和股東，以一千三百萬美元的風險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了 世界紀錄。并購后的 原來的品牌和管理技術隊伍繼續(xù)獨立運作，成為 業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司。 維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的 由于使用了 術、直觀式設計技術、先進的 核（由 劍橋提供）以及良好的與 第三方軟件 的集成技術。 為全球裝機量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的 件使用許可約 28 萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品 /消費品、離散制造等分布于全球 100 多個國家的約 3 萬 1 千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球 4， 300所教育機構的近 145， 000名學生通過 據(jù)世界上著名的人才招聘網(wǎng)站檢索，與其它 3D 關的招聘廣告比其它軟件的總合還要多，這一事實說明了越來越多的工程師和設計者使用維軟件，越來越多的企業(yè)需要 才。 件功能強大，易于操作，界面人性化，技術創(chuàng)新，組件繁多是 五大特點。使得設計時能夠院畢業(yè)設計（論文） 5 為用戶提供不同的設計方案，通過方案的篩選，工程師能從中選擇合適的方案，從而在設計過程中降低設計的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 在目前市場上所見到的三維 決方案中， 設計過程比較簡便又通俗易懂的軟件之一。它不僅提供如此人性化的系統(tǒng)，同時對每個工程師和設計者，乃至整個機械行業(yè)提供了良好的發(fā)展基礎。發(fā)的三維 于技術創(chuàng)新符合術的發(fā)展潮流和趨勢， 司于兩年間成為 業(yè)中獲利最高的公司。良好的財務狀況和用戶支持使得 司也獲得了很多榮譽。該系統(tǒng)在 1995獲得全球微機平臺 統(tǒng)評比第一名；從 1995 年至今，已經(jīng)累計獲得十七項國際大獎，其中僅從 1999 年起，美國權威的 續(xù) 4 年授予 佳編輯獎，以表彰 創(chuàng)新、活力和簡明。至此， 遵循的易用、穩(wěn)定和創(chuàng)新三大原則得到了全面的落實和證明，使用它， 設計師 大大縮短了設計時間，產(chǎn)品快速、高效地投向了市場。由于色的技術和市場表現(xiàn)，不僅成為 業(yè)的一顆耀眼的明星，也成為華爾街青睞的對象。終于在 1997 年由法國 達索公司 以三億一千萬美元的高額市值將資并購。公司原來的風險投資商和股東，以一千 三百萬美元的風險投資，獲得了高額的回報，創(chuàng)造了 購后的 原來的品牌和管理技術隊伍繼續(xù)獨立運作，成為 業(yè)一家高素質(zhì)的專業(yè)化公司， 維機械設計軟件也成為達索企業(yè)中最具競爭力的 由于使用了 術、直觀式設計技術、先進的 （由 劍橋 提供）以及良好的與 第三方軟件 的集成技術， 為全球裝機量最大、最好用的軟件。資料顯示，目前全球發(fā)放的 件使用許可約 28 萬，涉及航空航天、機車、食品、機械、國防、交通、模具、電子通訊、醫(yī)療器械、娛樂工業(yè)、日用品 /消費品、離散制造等分布于全球 100 多個 國家的約 3 萬 1 千家企業(yè)。在教育市場上，每年來自全球 4， 300所教育機構的近 145， 000名學生通過 據(jù)世界上著名的人才網(wǎng)站檢索，與其它 3D 關的招聘廣告比其它軟件的總和還要多，這比較客觀地說明了越來越多的工程師使用來越多的企業(yè)雇傭 才。據(jù)統(tǒng)計，全世界用戶每年使用時間已達 5500 萬小時。在美國，包括 麻省理工學院 （ 斯坦福大學等在內(nèi)的著名大學已經(jīng)把 內(nèi)的一些大學（教育機構）如 哈爾濱工業(yè)大學 、 清華大學 、 浙江工業(yè)大學 、 浙江大學 、 華中科技大學 、 北京航空航天大學 、 大連理工大學 、 北京理工大學 、 武漢理工大學 等也在應用 件功能強大，組件繁多。 功能強大、易學易用和技術創(chuàng)新三大特點，這使得 為領先的、主流的三維 夠提供不同的設計方案、減少設計過程中的錯誤以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。 僅提供如此強大的功能，而且對每個工程師和設計者來說，操作簡單方便、易學易用。 院畢業(yè)設計（論文） 6 且 后 用將會更加完善，更加普遍。通過前文對 深入了解后，往后會對 行個別應用的分析，如建模，裝配，工程圖，力學分析等。 計基礎 熟悉 工作環(huán)境；了解 命令，掌握在 存、導入等基本操作，掌握三維建模流程。 圖繪制 掌握點、直線、矩形、弧度圓等基本圖形的繪制方法；掌握樣條、文字等高級幾何圖形的繪制方法 ；理解集合約束的概念并在草圖繪制中熟練應用幾何約束；熟練應用陣列、實體轉換等草圖繪制工具；能綜合應用各種草圖繪制實體和利用草圖繪制工具完成草圖繪。 準特征 清楚明白基于特征的建模方式、參數(shù)化思想等概念；靈活運用各種建立基準點的方法；靈活運用各種建立基準軸方法；靈活運用各種建立基準面的方法；靈活運用坐標系的建立方法；能根據(jù)建模需要綜合應用各種參考幾何體。 伸、旋轉、掃描和放樣特征建模 靈活運用拉伸特征的概念與建立方法；靈活運用旋轉特征的概念與建立方法；掌握掃描特征的 概念與建立方法；靈活運用放樣特征的概念與建立方法；通過實踐能夠準確分析零件的特征，靈活運用拉伸和旋轉也正建立三維模型。綜合應用掃描、放樣、彎曲、鏡向、陣列等特征建立各種實體。 程圖設計 靈活運用用戶自定義工程圖格式文件的方法；靈活運用建立標準三視圖，剖視圖，斷面圖，局部圖，輔助視圖等方法；靈活運用各種注釋的方法。 配設計 靈活運用自底向上的裝配方法；靈活運用生成裝配體爆炸圖的方法；靈活運用能裝配技術；靈活運用裝配體零部件的狀態(tài)和屬性控制，并能夠在裝配體中設計子裝 配體；靈活運用干涉檢查；靈活運用自上向下的裝配方法；靈活運用在裝配模型工程圖中添加零件序號；靈活運用生成裝配體材料明細表的方法。 院畢業(yè)設計（論文） 7 2 軸套寬 16 槽加工專機總體結構的設計 套寬 16 槽加工專機的總體方案圖 本次設計的軸套寬 16槽加工專機采取的方案是：在專機上面裝有兩組定位塊和壓板，這些就是用來定位軸套的夾具，該夾具固定在工作臺上面，銑刀正好在夾具里的軸套的需要銑鍵槽的位置，這樣，當專機開始工作時，油缸動作，銑槽裝置的伺服電機通過齒輪傳動 帶動銑刀不停地旋轉，油缸推動工作臺前進，從而推動了軸套前進，這樣軸套上面的鍵槽位剛好就被上面的銑刀銑出來了，然后油缸縮回行程，拆開軸套定位夾具上面的螺母，從而卸掉加工好鍵槽的軸套，更換另一個需要加工鍵槽的軸套，油缸繼續(xù)動作，如此循環(huán)，這樣就起到了加工鍵槽的目的。具體方案布局圖如下： 套寬 16 槽加工專機的加工原理 當專機開始工作時，油缸動作，銑槽裝置的伺服電機通過齒輪傳動帶動銑刀不停地旋轉，油缸推動工作臺前進，從而推動了軸套前進，這樣軸套上面的鍵槽位剛好就被上面的銑刀銑出來了，然后油缸縮回行程， 拆開軸套定位夾具上面的螺母，從而卸掉加工好鍵槽的軸套，更換另一個需要加工鍵槽的軸套，油缸繼續(xù)動作，如此循環(huán)，這樣就起到了加工鍵槽的目的。 械傳動部分的設計計算 槽裝置中電機的選型計算 已知整個設備上工件與零件的重量，我們?nèi)】傊亓繛?150削速度為院畢業(yè)設計（論文） 8 1~2r/： m m m g = 2 0 0 × 1 0 = 2 0 0 0 1 - 2 m / m i n = 1 6 . 6 - 3 3 . 3 / 具體的電機設計計算如下 : 1、確定運行時間 本次設計加速時間 01(t 60? 載速度（ m/ 有速度可知每秒上升 50 . 0 3 31 . 2 = 1 . 23 6 0?? ?電 機 ?左右水平運動2220 . 0 0 5( ) 2 0 0 0 . 0 0 0 1 2 6 7 7 9 ( . )22??? ? ????? M M k g m??電機慣量4 3 4 5 27 . 8 7 1 0 0 . 4 0 . 2 3 . 7 2 1 0 ( . )3 2 3 2?? ? ? ? ? ? ? L D k g m???總慣量20 . 0 0 0 3 2 ( . )? ? ?L L M J k g 啟動轉矩 12 ( ) 2 6 3 6 . 9 ( 0 . 0 0 0 3 2 ) 1 . 2 5 6 0 1 . 2? ? ?? ? ?? J M J L J 必須轉矩 ? ? 2 . 3 6 .? ? ?T M T L T S S N m S 為安全系數(shù)，這里取 根據(jù)以上得出數(shù)據(jù)，我們選用直流無刷電機型號為 92無刷直流步進電機廠家為南京森宇機電的產(chǎn)品。根據(jù)電機的特性曲線以及參數(shù)表如下： 院畢業(yè)設計（論文） 9 根據(jù)計算和特性曲線以及電機基本參數(shù)表，我們選用直流無刷電機型號為 92機額定功率為 定轉矩為 大轉矩為 定轉速為 3000r/機大致圖如下： 院畢業(yè)設計（論文） 10 外形尺寸 80機輸出軸徑為 16 輪傳動的設計計算 （ 1）材料選擇 因傳動尺寸無嚴格限制，批量較小，故小齒輪用 45#(調(diào)質(zhì)），硬度 23080均取為 260齒輪用 45鋼（調(diào)質(zhì)），硬度 22986均取為 265齒輪精度為 7級。 （ 2）節(jié)錐角的計算 1?i （ '''1 o tc o t ???? a （ ''''''''2 54676706222290 ??? ???? （ 由文獻 [2]表 3314 ?? 可知， 6'2222c o i n 12c o ss i 12m i n ???? ? oa （ 式中， ?1?? 取小齒輪齒數(shù) 251 ?z ， ??? （ 取大齒輪齒數(shù) 402 ?z 。 院畢業(yè)設計（論文） 11 （ 3）根據(jù)工作條件的要求，大端模數(shù)為 3?m （ （ 4）齒輪分度圓的直徑 7525311 ???? （ 12040322 ??? （ （ 5）錐距 ???????????????????????????? （ （ 6）齒輪齒頂、齒根圓直徑 由文獻 [3]表 910? 可知， 齒頂高 12121* ???? aa （ 齒頂圓直徑 80062222co ''111 ??????? ??aa （ 1 2 5546767co 0co ''222 ??????? ??aa （ 齒根高 ? ? ? ? ?????? af （ 齒輪基圓直徑 ? ? ? ? ????? Rm （ ? ? ? ? ????? Rm （ （ 7）齒寬 由文獻 [2]表 3314 ?? 可知，， ??? ? （ （ 8）節(jié)圓周速度 311 ?? ????? m/s （ 線導桿的選型計算 1 直線軸承的選擇 院畢業(yè)設計（論文） 12 程式塑料保持器適用于 20 ~80? ? ?保持器適用于為40 ~80? ? ?銹鋼軸承適合于水、蒸氣、硝酸等腐蝕介質(zhì)及真空工作場合，軸承型號按下述計算公式確定。 硬度系數(shù) 度 上， 度 。 溫度系數(shù) 作溫度小于 100作溫度 1005。 接觸系數(shù) 每根軸裝一套軸承， 根軸裝二套軸承， 根軸裝三套軸承， 根軸裝四套軸承， 荷系數(shù) 運行速度小于 15 米 /分鐘，無沖擊、無振動， ； 運行速度小于 60 米 /分鐘，微小沖或振動， ； 運行速度大于 60 米 /分鐘，或有較大沖擊、振動， 。 時間壽命 10000*L) /2 *L(S*0) (位單： h 小時 ) L：長度壽命 (萬米 )， 作行程 (米 )， 分鐘往復次數(shù) 已知行程 L=，工作溫度 60分鐘往復次數(shù) 0，微小沖擊，軸承工作載荷 00度大于 望壽命 000 小時，試選擇軸承型號。 按以上工作條件： 1 . 0 , 1 . 0 , 0 . 8 1= 1 0 . 2 1 0 = 2 m / m i n=運 行 速 度 ，屬 于 一 般 沖 擊 ， 選 取 F W 2 . 0? ? ???F H F T F 000N，我們選用兩個導向光桿加上絲桿螺母，這樣滑動軸承的所受負載就平均分配，上下六個滑動軸承分別連接底板和 連接上固定圓盤，兩邊軸承座為固定式的，中間六個為可以隨著絲桿螺母上下滑動。六個導向光桿加上絲桿螺母，這樣每個導向光桿的滑動軸承處的所受負載為 166N。本次設計中所選擇的滑動軸承為帶法蘭形狀的。根據(jù)每個滑動軸承的負載承受 166N，我們選用滑動軸承為 承中間孔徑為 20樣導向光桿的直徑也為 20 軸承座孔公差推薦采用 ，直線軸公差推薦采用 ，軸承安裝必須用臺階芯軸壓入；直線軸安裝必須對準軸承孔插入，動作輕緩，軸傾斜插入會導至保持器 變型 和鋼球脫落，軸承安裝方向應按照表 1 所示，可以提高軸承承載能力，延長壽命。 軸承座孔有可能壓縮軸承，引志游隙變小，此時用手轉動直線軸，如果軸能接觸鋼球且能輕松轉動， 配合游隙為 0～ +果稍加力才能轉動， 配合游隙為 過盈）；如果加力也不能轉動，配合游隙已多于 種情況鋼球滾動時院畢業(yè)設計（論文） 13 可能同時作滑動，會降低軸承和軸的作用壽命，只有在輕載、低速且定心要求高的情況下才可采用。調(diào)整型、開口型軸承內(nèi)、外徑在割口前測量，割口后會有一些彈性變形，配合游隙應裝入軸承座 內(nèi)測量（鋼保持器軸承、 承情況類似）。游隙可調(diào)節(jié)的軸承座調(diào)節(jié)方向應和軸承割口方向垂直以保證游隙均勻，直線軸承結構特點不能作旋轉運動，同時要求有良好的導向性，所以直線 軸承一般以二根軸 +四套軸承或二根軸 +二套加長型軸承為一個組合使用，二根軸安裝要平直，整個組合裝配后，用手推拉必須靈活無阻滯才可安裝傳動機構，傳動動力要足夠克服軸承磨擦阻力，直線軸承磨擦阻力近似為千分之一工作載荷 。 承出廠涂有防銹油，使用時需加潤滑劑。油脂潤滑噪音較低，常用的有 2 號鋰基脂和低噪音軸承潤滑脂， 填脂量為保持器空隙的三分之一。油潤滑不需清除防銹油， 根據(jù)工作測試采用 15#～ 100#潤滑油， 工作溫度低采用低粘度油， 工作測試高采用高粘度油，常用的有透平油，機械油和錠子油，無密封軸承把油滴在軸上即可，帶密封軸承需把油加到軸承內(nèi)，本公司為用戶準備了帶油孔的軸承和軸承座。對于一些不允許有油（脂）的工作場所，先清除防銹油，干燥后在每列鋼球上噴一些市售的二硫化鉬噴劑，再次干燥后即可使用，帶密封軸承應避免密封圈和軸干磨擦引起密封唇口擠入軸承內(nèi)，造成軸承的非預期損壞。鐵屑會極大地降低軸承壽命，粉塵和臟物會阻塞保 持器球道，使鋼球不能回轉，引起保持器損壞、鋼球擠膠。帶密封軸承可用于一般帶粉塵工場所，像木工機械、鑄造機械等多粉塵場合，請在軸承兩端另加密封，防止粉塵進入并可減少油脂損耗。 承運動和換向時承受過大的沖擊負荷，或當軸承靜止時，由于機器振動等因素都會使接觸處形成凹坑。外界硬粒進入軸承內(nèi)，也可在接觸表面形成壓痕，這種永久變形量超過一定限度，就會防礙直線運動平穩(wěn)性，引起振動和噪音，振動會進一步?jīng)_擊凹坑周圍材料，造成惡性循環(huán)，使凹坑面積擴大，這種永久變形量用基本額定靜載荷限定。鋼球和套 圈接觸點兩者永久變形量之和等于鋼球直徑的萬分之一時的靜載荷，定義為基本額定靜載荷 承使用時，沖擊力很難測定，常用選取適當?shù)撵o載荷安全系統(tǒng)來保證軸承靜載荷不超過基本額定靜載荷。選型時使軸承承受的靜載荷0/受振動和沖擊場合 振動和沖擊工作場合 軸承由于反復承受工作載荷，首先在表面下一定深度處，強度較弱部分形成裂紋，繼而發(fā)展到接觸表面，使金屬成片狀剝落下來，這種剝落稱為疲勞剝落。在安裝、潤滑、密封正常的情況下，絕大多數(shù)軸承的破壞是疲勞破壞 ，一般所說的軸承壽命就是指軸承的疲勞壽命。直線軸承額定壽命規(guī)定為 5 萬米， 通過限定基本額定動載荷 C 來保證。由于軸承壽命具有分散性，即同一批材料、相同工藝生產(chǎn)、相同使用條件下的軸承壽命不相同，所以軸承基本額定動載荷 C 定義為一批相同的軸承在相同條件下運行 5 萬米，軸承不生任何疲勞剝落現(xiàn)象所能承受的動載荷。 缸的設計計算 院畢業(yè)設計（論文） 14 1)液壓缸的類型及結構形式 液壓缸有多種類型。按作用方式可分為單作用式和雙作用式兩種；按結構形式可分為活塞式、柱塞式、組合式和擺動式四大類。 其中，單作用液壓缸 分為：單活塞桿液壓缸、雙活塞桿液壓缸、柱塞式液壓缸、差動液壓缸和伸縮液壓缸。但是，差動式液壓缸和柱塞式液壓缸只能單作用而不能雙作用。組合液壓缸包括：彈簧復位式、齒條式、串聯(lián)式和增壓式四種。擺動液壓缸又分為：單葉片式和雙葉片式兩種。下面以一種典型液壓缸為例，說明液壓缸的基本組成。 空心活塞式液壓缸如上圖所示。它由缸筒 10，活塞 8，活塞桿 1、 15， 缸蓋 18、 24，密封圈 4、 7、 17，導向套 6、 19，壓板 11、 20 等主要零件成。這種液壓缸活塞桿固定，缸筒帶動工作臺作往復運動。活塞用錐銷 9、 22 與空心活塞桿連接，并用堵頭 2 堵死活塞桿的一頭。缸筒兩端外圓上套有鋼絲環(huán) 12、 21，用于阻止壓板 11、 20向外移動，從而通過螺栓將缸蓋 18、 24 與壓板相連（圖中沒有畫出），并把缸蓋壓緊在缸筒的兩端。為了減少泄漏，在液壓缸中可能發(fā)生泄漏的結合面安放了密封圈和紙墊。空心活塞桿和其上的油口 a、 c 提供了液壓缸的進、出油口。當缸筒移動到左、右終端時，油口 a、 c 的開度逐漸減小， 造成回油阻力逐漸增大，對運動部件起到制動緩沖作用。在缸蓋上設有與排氣閥（圖中沒有畫出）相連的排氣孔 5、 14，可以排出液壓缸中的空氣，使運動更加平穩(wěn)。 表 2類型 速度 作用力 特點 院畢業(yè)設計（論文） 15 單 作 用 液 壓 缸 雙活塞桿液壓缸 U=q/=塞的兩側都裝有活塞桿，只能向活塞一側供給壓力油，由外力使活塞反向運動 單活塞桿液壓缸 U=q/1=塞僅單向運動，返回行程利用自重或負荷將活塞推回 柱塞式液壓缸 U=q/1=塞僅單向運動，由外力使柱塞反向運動 差動液壓缸 U3=q/3=使速度加快，但作用力相應減小 伸縮液壓缸 短缸獲得長行程；缸由大到小逐節(jié)推出，靠外力由小到大逐節(jié)縮回 雙 作用液雙活塞桿液壓缸 U1=q/2=q/1=（ 2=（ 邊有桿，雙向液壓驅(qū)動，雙向推力和速度均相等 院畢業(yè)設計（論文） 16 壓缸 單活塞桿液壓缸 U1=q/2=q/1=（ 2=（ 邊有桿，雙向液壓 驅(qū)動， V 縮液壓缸 向液壓驅(qū)動，由大到小逐節(jié)推出，由小到大逐節(jié)縮回 組 合 液 壓 缸 彈簧復位液壓缸 向由液壓驅(qū)動，回程彈簧復位 串聯(lián)液壓缸 U1=q/（ 2） U2=1=21=22） 用于缸的直徑受限制，而長度不受限制處，可獲得在的推力 增 壓 缸 活塞缸和柱塞缸組合而成，低壓油送入 B 腔輸出高壓油 齒條液壓 缸 塞的移動通過傳動機構變成齒輪的往復回轉運動 擺動液單葉片液壓缸 W =8q/（ b（ T=p（ D^2）b/8 把液壓能變?yōu)榛剞D的機械能，輸出軸擺動角 < 300度 院畢業(yè)設計（論文） 17 壓缸 雙葉片液壓缸 W =4q/（ b（ T=p（ D^2）b/4 把液壓能變?yōu)榛剞D的機械能，輸出軸擺動角 < 150度 注： b— 葉片寬度； D— 葉片的底端 、頂端直徑； w— 葉片軸的角速度； 論轉矩 2)液壓缸的工作壓力 根據(jù)負載并查表，初選工作壓力 )計算液壓缸尺寸 鑒于砂輪要求快進、快退速度相等，可選用單桿式輕負載型液壓缸。無桿腔工作面積桿腔工作面積 且 活塞桿直徑 呈 d=關系。 回油路上背壓 路壓力損失△ 1=F/()=4182× 10)= ?/)14( A =d= 2348D=50mm d=35液壓缸兩腔的實際有效面積為： =102=π (4=10據(jù)上述 D與 d 的值，可估算液壓缸在各個工作階段中的壓力 4)液壓缸各工作階段的壓力、流量和功率計算 工況 推力 F/N 回油腔壓力油腔壓力入流量/ L/ 輸入功率/P 計算公式 快 啟動 1289 0 - 2112F A ??@n