X-Y數(shù)控運動工作臺設計[答辯畢業(yè)論文 資料 ]

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畢業(yè)設計（論文）X-Y 數(shù)控運動工作臺設計設計（論文）題目： X-Y 數(shù)控運動工作臺設計 學 院 名 稱： 專 業(yè)： 學 生 姓 名： 學 號： 指 導 教 師： 2013 年 月 日需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763優(yōu)秀畢業(yè)論文，支持預覽，答辯通過，歡迎下載摘 要X-Y 數(shù)控工作臺是許多機電一體化設備的基本部件，如數(shù)控車床的縱—橫向進刀機構、數(shù)控銑床和數(shù)控鉆床的 X-Y 工作臺、激光加工設備的工作臺、電子元件表面貼裝設備等。模塊化的 X-Y 數(shù)控工作臺，通常由導軌座、移動滑塊、工作、滾珠絲杠螺母副，以及伺服電動機等部件構成。其中伺服電動機做執(zhí)行元件用來驅(qū)動滾珠絲杠，滾珠絲杠螺母帶動滑塊和工作平臺在導軌上運動，完成工作臺在 X、Y 方向的直線移動。導軌副、滾珠絲杠螺母副和伺服電動機等均以標準化，由專門廠家生產(chǎn)，設計時只需根據(jù)工作載荷選取即可。關鍵詞：X-Y 數(shù)控工作臺；設計；過程；功能需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763IIIABSTRACTX-Y NC worktable is a fundamental part of many electromechanical integration equipment, such as CNC lathe longitudinal and transverse feed mechanism, CNC milling machine and CNC drilling machine of the X-Y table, laser processing equipment for working table, electronic element surface mount equipment etc.. X-Y NC Worktable module, usually by the rail seat, move the slider, work, ball screw pair, and a servo motor and other components. The servo motor to drive the ball screw actuator, a ball screw nut drives the slide block and the working platform motion on the guide rail, straight mobile work station in X, Y direction. Guide, ball screw and servo motor are based on standard, by the specialized manufacturers, only when the design work load to select.Keywords: X-Y NC worktable ;design ;process ;function需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763IV目 錄摘 要 ........................................................................................................................................IIAbstract.....................................................................................................................................III目 錄 ......................................................................................................................................IV第 1 章 緒論 ...............................................................................................................................11.1 課題研究意義 ..............................................................................................................11.2 X-Y 數(shù)控運動工作臺應用 ............................................................................................1第 2 章 X-Y 數(shù)控運動工作臺設計要求 ..................................................................................22.1 設計主要要求 ...............................................................................................................22.2 綜合作業(yè)內(nèi)容 ..............................................................................................................2第 3 章 X-Y 數(shù)控運動工作臺機械系統(tǒng)設計 ..........................................................................33.1 脈沖當量選擇 ................................................................................................................33.2 工作臺外形尺寸及重量估算 ........................................................................................33.3 滾動導軌副的計算與選擇 ...........................................................................................43.4 滾珠絲杠副的載荷計算 ................................................................................................53.5 傳動效率計算 ................................................................................................................83.6 穩(wěn)定性驗算 ....................................................................................................................83.6 剛度驗算 .......................................................................................................................83.7 滾珠絲杠精度等級確定 ...............................................................................................93.8 滾動導軌副的防護 .....................................................................................................113.9 直線滾動導軌副的計算、選擇 .................................................................................113.10 電機至絲杠之間齒輪減速傳動設計 ........................................................................133.11 等效轉(zhuǎn)動慣量計算(不計傳動效率) .........................................................................163.12 電機的計算選型 .......................................................................................................173.13 聯(lián)軸器選擇 ...............................................................................................................17結 論 .......................................................................................................................................18致 謝 .........................................................................................................................................19需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763V參考文獻 ...................................................................................................................................20需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 13041397631第 1 章 緒論1.1 課題研究意義制造業(yè)是國家重要的基礎工業(yè)之一，制造業(yè)的基礎是是眾多機械制造的母機，它的發(fā)展水平，與制造業(yè)的生產(chǎn)能力和制造精度有著直接關系，關系到國家機械工業(yè)以至整個制造業(yè)的發(fā)展水平.是先進制造技術的基本單元載體，機械產(chǎn)品的質(zhì)量、更新速度、對市場的應變能力、生產(chǎn)效率等在很大程度上取決于的效能。因此，制造業(yè)對于一個國家經(jīng)濟發(fā)展起著舉足輕重的作用我國是世界上產(chǎn)量最多的國家.根據(jù)德國工業(yè)協(xié)會(VD W )2000 年統(tǒng)計資料，在主要的生產(chǎn)國家中，中國排名為世界第五位。但是在國際市場競爭中仍處于較低水平:即使在國內(nèi)市場也面臨著嚴峻的形勢:一方面國內(nèi)市場對各類產(chǎn)品有著大量的需求，而另一方面卻有不少國產(chǎn)滯銷積壓，國外產(chǎn)品充斥市場。1.2 X-Y 數(shù)控運動工作臺應用現(xiàn)代科學技術的不斷發(fā)展，極大地推動了不同學科的交叉與滲透，導致了工程領域的技術革命與改造。在機械工程領域，由于微電子技術和計算機技術的迅速發(fā)展及其向機械工業(yè)的滲透所形成的機電一體化，使機械工業(yè)的技術結構、產(chǎn)品機構、功能與構成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化，使工業(yè)生產(chǎn)由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發(fā)展階段。X-Y 數(shù)控工作臺是許多機電一體化設備的基本部件，如數(shù)控車床的縱—橫向進刀機構、數(shù)控銑床和數(shù)控鉆床的 X-Y 工作臺、激光加工設備的工作臺、電子元件表面貼裝設備等。模塊化的 X-Y 數(shù)控工作臺，通常由導軌座、移動滑塊、工作、滾珠絲杠螺母副，以及伺服電動機等部件構成。其中伺服電動機做執(zhí)行元件用來驅(qū)動滾珠絲杠，滾珠絲杠螺母帶動滑塊和工作平臺在導軌上運動，完成工作臺在 X、Y 方向的直線移動。導軌副、滾珠絲杠螺母副和伺服電動機等均以標準化，由專門廠家生產(chǎn)，設計時只需根據(jù)工作載荷選取即可?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)需要，可以選取用標準的工作控制計算機，也可以設計專用的微機控制系統(tǒng)。需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 13041397632第 2 章 X-Y 數(shù)控運動工作臺設計要求2.1 設計主要要求1、設計可實現(xiàn) X/Y 向數(shù)控運動工作臺2、數(shù)控運動驅(qū)動力源采用交流伺服電機.但所選電機必須與該電機生產(chǎn)廠所列技術數(shù)據(jù)一致3、工作臺尺寸 450X350mm（X/Y）4、工作臺（X/Y）工作行徑 400/3005、脈沖當量 X/Y 0.004mm/脈沖6、X 向最高工作進給速度 200mm/min7、X 向最高空載快進速度 300mm/min8、工件最大重量（包括夾具）為 400kg9、工作壽命每天 8 小時，連續(xù)工作 5 年，250/年10、進給機械系統(tǒng)均采用滾動絲杠和滾動導軌副2.2 綜合作業(yè)內(nèi)容1、數(shù)控十字工作臺裝配圖一張(提供打印并簽名）2、設計說明書一份（主要內(nèi)容 1 電機選型計算（脈沖當量 2 滾動絲杠選型與計算 3 滾動導軌選型計算需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 13041397633第 3 章 X-Y 數(shù)控運動工作臺機械系統(tǒng)設計3.1 脈沖當量選擇脈沖當量 δp 是一個進給指令時工作臺的位移量，應小于等于工作臺的位置精度，由于脈沖當量 X/Y 0.004mm/脈沖 由已知設計參數(shù)初定脈沖當量 δ=0.004mm/p3.2 工作臺外形尺寸及重量估算3-1 工作臺簡圖已知題設要求：工作臺尺寸 450X350mm（X/Y）取 X 向?qū)к壷武撉虻闹行木酁?350mm,Y 向?qū)к壷武撉虻闹行木酁?230mm,設計工作臺簡圖如下：X 向拖板（上拖板）尺寸：長 寬 高 350×230×50?重量：按重量=體積×材料比重估算N?XW323502107.8314????Y 向拖板（下拖板）尺寸： 350×230×50N32.??上導軌座（連電機）重量：需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 13041397634223(2014382158)7.10.107????????()N夾具及工件重量：400kg 約 4000N。X-Y 工作臺運動部分的總重量：約 4735N。3.3 滾動導軌副的計算與選擇根據(jù)給定的工作臺運動部件的總重量及負載和估算的 和 計算導軌的靜安全系數(shù) XWY=C0/P，式中：C0 為導軌的基本靜額定載荷 ；工作載荷 P=0.5( +W)； =1.0~3.0(一般SLf KNZFSLf運行狀況) ，3.0~5.0（運動時受沖擊、振動） 。根據(jù)計算結果查有關資料初選導軌：因系統(tǒng)受中等沖擊,因此取 ，4.0sLf???Fz735,, ,0.5()OSLXYZCfPFW????????NPfCYSLOXslZY 10985.245.2437..????根據(jù)計算額定靜載荷初選導軌:⑴、導軌型式：圓形截面滾珠導軌⑵、導軌長度絲杠有效行程 由[3]表 5-4 查得 le=20 mm已知工作臺尺寸 450X350mm（X/Y）已知工作臺（X/Y）工作行徑 400/300①上導軌（X 向）取動導軌長度 450Bl?動導軌行程 支承導軌長度 +240+2=87BLl?②下導軌（Y 向）取動導軌長度 350l?動導軌行程 B支承導軌長度 +2350+2=670Ll?選擇導軌的型號：GTA16 需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 13041397635⑶、直線滾動軸承的選型⑶、直線滾動軸承的選型①上導軌 40+31=4()XGN?②下導軌的 ??Y75由于本系統(tǒng)負載相對較小，查表后得出 LM10UUOP 型直線滾動軸承的額定動載荷為，大于實際動負載；但考慮到經(jīng)濟性等因素最后選擇 LM16UUOP 型直線滾動軸承。并采用雙排兩列 4 個直線滾動軸承來實現(xiàn)滑動平臺的支撐。⑷、滾動導軌剛度及預緊方法 當工作臺往復移動時，工作臺壓在兩端滾動體上的壓力會發(fā)生變化，受力大的滾動體變形大，受力小的滾動體變形小。當導軌在位置Ⅰ時，兩端滾動體受力相等，工作臺保持水平；當導軌移動到位置Ⅱ或Ⅲ時，兩端滾動體受力不相等，變形不一致，使工作臺傾斜 α 角，由此造成誤差。此外，滾動體支承工作臺，若工作臺剛度差，則在自重和載荷作用下產(chǎn)生彈性變形，會使工作臺下凹（有時還可能出現(xiàn)波浪形） ，影響導軌的精度。3.4 滾珠絲杠副的載荷計算（1）.滾珠循環(huán)方式由樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導書》 》表 5-1 查得,選擇外循環(huán)插管式（2）.軸向間隙預緊方式預緊目的在于消除滾珠螺旋傳動的間隙,避免間隙引起的空程,從而提高傳動精度.由樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導書》 》表 5-2 查得,采用雙螺母墊片預緊方式。2）滾珠絲杠副直徑和基本導程系列由樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 13041397636導樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導書》 》工作負載是指機床工作時，實際作用在滾珠絲桿上的軸向壓力，他的數(shù)值用進給牽引力的實驗公式計算。選定導軌為滑動導軌，取摩擦系數(shù)為 0.03，K 為顛覆力矩影響系數(shù)，一般取 1.1~1.5，本課題中取 1.3。⑴、最大動負載 Q 的計算3HLfP??式中： fW為載荷系數(shù)，中等沖擊時為 1.2~1.5； fH為硬度系數(shù)，HRC≥58 時為 1.0。查表得系數(shù) ， ，壽命值:1f?60nTL?查表得使用壽命時間 T= =10000h，初選絲杠螺距 t=5mm，得絲杠轉(zhuǎn)速8250???min741313-max rtV?（X 向最高空載快進速度 300mm/min）所以 5107566??LX 向絲杠牽引力.4xxPfG當 ()f當 —當 量 摩 擦 系 數(shù)10316)N???Y 向絲杠牽引力.4Yf當 ()f當 —當 量 摩 擦 系 數(shù)1YPG?當 1.40.7356(N???所以最大動負荷X 向 9.213xQ??Y 向 386745???Y根據(jù)使用情況選擇滾珠絲杠螺母的結構形式，并根據(jù)最大動載荷的數(shù)值可選擇滾珠絲杠的型號為: CM 系列滾珠絲桿副，其型號為：CM2005-5。其基本參數(shù)如下:需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 13041397637其額定動載荷為 14205N> 足夠用.滾珠循環(huán)方式為外循環(huán)螺旋槽式,預緊方式采用雙螺母螺紋預yQ緊形式.滾珠絲杠螺母副的幾何參數(shù)的計算如下表名稱 計算公式 結果公稱直徑 0d―― 20mm螺距 t ―― ５mm接觸角 ?―― 045鋼球直徑 bd―― 4.175mm螺紋滾道法向半徑 R0.52bRd?1.651mm偏心距 e()sine???0.04489mm螺紋升角 ?0tarcgd???0'43需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 13041397638螺桿外徑 d0(.2~5)bdd??19.365mm螺桿內(nèi)徑 11eR?16.788mm螺桿接觸直徑 220cosb?17.755mm螺母螺紋外徑 Dde??24.212mm螺母內(nèi)徑（外循環(huán)） 110(.~5)bd?20.7mm3.5 傳動效率計算絲杠螺母副的傳動效率為： )(?????tg式中： φ =10’，為摩擦角； γ 為絲杠螺旋升角。 0'''43()(1)0.96ggt tt??????3.6 穩(wěn)定性驗算絲杠兩端采用止推軸承時不需要穩(wěn)定性驗算。3.6 剛度驗算滾珠絲杠受工作負載引起的導程變化量為： (cm)ESFll01???Y 向所受牽引力大,故用 Y 向參數(shù)計算60622 21.5615.80.12214125..(/)3.40FNlcmECMSRL????????絲杠受扭矩引起的導程變化量很小，可忽略不計。導程變形總誤差 Δ 為E 級精度絲杠允許的064110.5.2.102.[]l um????????螺距誤差[ Δ]=15μm/m。需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 130413976393.7 滾珠絲杠精度等級確定（1）.絲杠有效行程 由樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導書》 》表 5-4 查得 le=20 mm導軌總長 Lu =210+120+20=350mm 所以絲杠總長 Lv =350-20=330mm（2）.精度等級 根據(jù)有效行程內(nèi)的平均行程允許偏差 ep=0.01/300×350×103=11.7 查樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編 .《機械電子工程專業(yè)課程設計指導書》表 5-5 得:精度等級為 T34）滾珠絲杠副支承形式選擇滾珠絲杠主要承受軸向載荷,應選用運轉(zhuǎn)精度高,軸向剛度高、摩擦力距小的滾動軸承.滾珠絲杠副的支承主要約束絲杠的軸向串動,其次才是徑向約束。由樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導書》表 5-6 查得,采用一端固定一端游動(F-S)支承形式.5）滾珠絲杠副的選擇高速或較高轉(zhuǎn)速情況 按額定動負荷 Cα≥Cαj選擇滾珠絲杠副Cαj=[(Fefw)/(fhftfafk)]×[(60Lhne)/(106)]1/3式中 Cαj--滾珠絲杠副的計算軸向動負荷(N)Fe--絲杠軸向當量負荷(N)，取進給抗力和摩擦力之和的一半. F e=(120+0.06×120)/2=63.6Nne--絲杠當量轉(zhuǎn)速(r/min). n e=250r/min.Lh--絲杠工作壽命(h). 查考樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導書》 》表 5-7 得 Lh=15000 h.ft--溫度系數(shù). 查樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導書》 》表 5-8,得 ft=0.70.需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 130413976310fa--精度系數(shù). 查樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導樓應侯、潘曉彬、鄭堤、崔玉國、胡利永等編.《機械電子工程專業(yè)課程設計指導書》 》表 5-9 得 fa=1.0fw--負載性質(zhì)系數(shù). 查[2]表 5-10 得 fw=0.95fh--硬度系數(shù).查[2] 表 5-11 得 fh=1.0fk--可靠性系數(shù).查[2]表 5-12 得 fk=0.21.計算得 Caj=2.5N表 3-1-1 各類機械預期工作時間 Lh表 3-1-2 精度系數(shù) fa表 3-1-3 可靠性系數(shù) fk表 3-1-4 負載性質(zhì)系數(shù) fw6）滾珠絲杠副校核（1）.臨界壓縮負荷 對于一端軸向固定受壓縮的滾珠絲杠,應進行壓杠穩(wěn)定性校核計算.不發(fā)生失穩(wěn)的最大壓縮負荷稱為臨界壓縮負荷,用 Fn 表示Fn=3.4×1010(f1d24)÷(L02) ×K1需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 130413976311式中 L0–--最長受壓長度. 取 400 mmf1--絲杠支承方式系數(shù), F-S 取 2d2--絲杠螺紋底徑 ,查[4]3-32 取 17.6 mmk1 安全系數(shù)，取 1/3Fn=13593N>Fmax（2）.臨界轉(zhuǎn)速ncr=9910(f22d2)/Lc2式中 f2--絲杠支承方式系數(shù),F-S 取 3.927. Lc --臨時轉(zhuǎn)速計算長度. L c =0.5m. d2--絲杠螺紋底徑 ,取 17.6mmncr= 10758.9r/min > nmax 取,同時驗算絲杠另一個臨界值 d0n=20×833=7500 ={2Kt×T1×（u＋1）×(ZHZE)2/[Φd×εa×u×[σH]2]}(1/3)（1）.試選 Kt=1.6, (由[1]表 10-6)得材料彈性影響系數(shù) ZE＝189.8MPa1/2（2）.(由[1]圖 10-30 得)選取區(qū)域系數(shù) ZH=2.433,(由[1]表 10-7)選取齒寬系數(shù) Φd＝0.3，（3）.（由[1]圖 10-26）查得 εa1＝0.78，εa2 ＝0. 8，則 εa＝εa1+εa2 ＝1.58（4）.應力循環(huán)系數(shù)取 j=1 已知 V=1.0m/min，滾珠絲杠的基本導程 P=5mm，則nmax=(vmax/δ)×(α/360°)=(1000/0.004) ×(0.36/360)=250 r/min所以 N1=60njLh=60×250×1×(2×8×300×15)＝1.08×109 N2=N1/i=1.08×109/1.25＝8.64×108(5).（由[1]圖 10-19）查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=0.86，KHN2=0.87(6).（由[1]圖 10-21d）查得小齒輪接觸疲勞強度極限 σHlim1=600MPa大齒輪的接觸疲勞強度極限 σHlim2=550MPa(7).計算疲勞強度許用應力，取安全系數(shù) S=1 [σH]1＝KHN1×σHlim1/S=0.86×600/1＝516MPa[σH]2＝KHN2×σHlim2/S=0.87×550/1＝478.5Mpa[σH]= （[σH]1+[σH]2）/2 =497.25Mpa(8).計算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T1=9.55×106Px/nx=77.9N.mmb） 、計算（1）.試算小齒輪分度圓直徑d1t>={2Kt×T1×（u＋1）×(ZHZE)2/[Φd×εa×u×[σH]2]}(1/3)={2×1.6×77.9×2.25/（0.3×1.58×1.25）× （2.433×189.8/494.25）2}}（1/3 ）＝ 9.38mm（2).計算圓周速度 v=лd1tn1/(60×1000)＝0.123 m/s需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 130413976315（3).計算齒寬 b 及模數(shù) mnt, b=Φdd1t=0.3×9.38＝ 2.81mmmnt=d1tcosβ/Z1=9.38×cos14°/24=0.38mm h=2.25mnt=2.25×0.38mm = 0.855mm b/h=2.81/0.855=3.3（4).計算縱向重合度 εβ＝ 0.318×Φd×Z1×tanβ=0.318×0.3×24×tan14°=0.57（5).計算載荷系數(shù) K，查[1]表 10-2，得使用系數(shù) KA=1.25,根據(jù) v=0.123 m/s ,7 級精度，由書圖 10-8 查得動載系數(shù) Kv=1.01,（由書表 10-4）查得 KHβ 的計算公式：KHβ=1.12+0.18(1+0.67Φd2)Φd2+0.23×10-3×b =1.14由 b/h=3.3,(由書圖 10-13)查得 KFβ=1.08, 由（[1]表 10-3）查得 KHα=KFα=1.2,故載荷系數(shù) K=kAKvKHαKHβ=1.25×1.01×1.2×1.08＝1.6362（6）.按實際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑d1=d1t(K/Kt)(1/3)=9.38×（1.6362/1.6） （1/3）=9.45mm（7).計算模數(shù) mn=d1×cosβ/Z1=9.45×cos14°/24=0.382mm 3） 、a).按齒輪彎曲強度設計mn>={(2Kt1Yβcos2β/ΦdZ12εα)×(YFαYSα/[σF])}(1/3)（1）.計算載荷系數(shù)，K=KA×Kv×KFα×KFβ=1.25×1.01×1.2×1.04=1.6263（2）.根據(jù)縱向重合度 εβ=0.57，由（[1]圖 10-28）查得螺旋角影響系數(shù) Yβ=0.87（3）.計算當量齒數(shù) Zv1=Z1/cos3β=24/cos314°=26.27Zv2=Z2/cos3β=30/cos314°=32.8（4）.由（[1]表 10-5）查出,YFa1=2.592,YSa1=1.596,YFa2=2.49,YSa2=1.629,因為（書圖 10-20c）小齒輪彎曲極限強度 σFE1=500MPa,大齒輪 σFE2＝380MPa,（書圖 10-18）得彎曲疲勞壽命系數(shù) KFN1=0.85 KFN2=0.88,取安全系數(shù) S=1.1[σF]1＝ KFN1×σFE1/S=386.36MPa[σF]2＝ KFN2×σFE1/S=304MPa（5）.計算大、小齒輪 YFa1 YSa1/[σF]1 、YFa2 YSa2/[σF]2 并加以比較YFa1 YSa1/[σF]1=2.592×1.596/386.36=0.0107YFa2 YSa2/[σF]2=2.49×1.629/304＝0.013 取大齒輪數(shù)據(jù)需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 130413976316b).設計計算mn>={(2Kt1Yβcos2β/ΦdZ12εα)×(YFαYSα/[σF])}(1/3)={2×1.6263×77.9×0.0133×(cos14°)2/（0.3×242×1.58）}（1/3 ）=0.23mm 對比計算結果，由齒面接觸疲勞強度計算得法面模數(shù) mn 大于齒根彎曲疲勞強度計算得法面模數(shù)，取 mn＝2 mm，已可滿足彎曲強度，但為了同時滿足接觸疲勞強度，需按接觸疲勞強度計算得的分度圓直徑 d1=48mm ,來計算應有的齒數(shù)，于是有Z1=d1cosβ/mn=48×cos14°/2＝23.28，取 Z1＝24，則 Z2＝i×Z1=1.25×24 ＝304．幾何尺寸計算（1）.中心距 a=(Z1+Z2)mn/(2×cosβ)=(24+30)×2/（ 2×cos14°）＝55.65 mm 所以圓整為56 mm（2）.按圓整后的中心距修正螺旋角 β＝arccos[(Z1+Z2)mn/2a]=arccos[(24+30) ×2/(2×56) =15.395°, 因 β 值改變不多，故參數(shù) εα、Kβ 、ZH 等不必修正（3）.計算大、小齒輪分度圓直徑d1=Z1mn/cosβ=24×2/cos15.359°=49.78 mmd2=Z2mn/cosβ=30×2/cos15.359° =62.22 mm（4）.計算齒輪寬度 b=Φdd1=0.3×49.78＝14.934mm 所以取 B2=15mm,為易于補償齒輪軸向位置誤差，應使小齒輪寬度大于大齒輪寬度，所以小齒輪約為 B1=16mm3.11 等效轉(zhuǎn)動慣量計算(不計傳動效率)小齒輪轉(zhuǎn)動慣量 Jg1=(πd 14b1ρ)／32=[π4 4×1.4×7.85×10-3]／32 =0.276×10-4 kg.m2式中 鋼密度 ρ=7.85×10 -3 kg/cm3同理,大齒輪轉(zhuǎn)動慣量 J g2=0.498×10-4 kg.m2 查設計手冊初選滾珠絲杠 CDM2005-3, 得到 d0=20 mm ,l=430 mm滾珠絲杠轉(zhuǎn)動慣量 Js=(πd 04lρ)／32={[π(2) 4×43×7.85×10-3]／32}×10 -4 kg.m2 =0.53×10-4 kg.m2工作重物為 12kgJw=(w/g)×(tsP／2π) 2 ÷i2 =12×(0.5／2π) 2 ÷2.12×10-4 kg.m2 =1.71×10-6 需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 130413976317kg.m2因此,折算到電機軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量 JeJe= Jg1+ Jw+( Jg2+Js) ÷i2 =0.807×10-4 kg.m2 3.12 電機的計算選型查設計指導書(4-7)~(4-9)可知:Mt=[(Fx+μFy) tsP]/(2πηi)= [(180+0.06×140)×0.005]/(2π×0.8×2.1)=0.089N.mMf= (Ff tsP)/(2πηi)= (μW tsP)/(2πηi)=(0.06×12×10×0.005)/ (2π×0.8×2.1)=0.00341N.m上述式中 η—絲杠預緊時的傳動效率取 η=0.8μ——為摩擦系數(shù)取 0.06nmax=(vmax/δ)×(α/360°)=(2000/0.005) ×(0.75/360)=833 r/min取起動加速時間 tα=0.03 s初選 60BYG350DL-SASSML-0451 的電動機M0=(Fp0tsp)÷(2πηi) ×(1-η02)= (1/3Fxtsp)÷(2πηi) ×(1-η02) =[(1/3) ×180×0.006]÷(2π×0.8×2.1) ×[1-0.92]=0.054 N.m式中 Fp0—滾珠絲杠預加負荷,一般取 Fy/3Fy—進給牽引力 (N)η0—滾珠絲杠未預緊時的傳動效率,取 0.9J=( Je +Jm)= 0.807×10-4 kg．m 2+0.3×10-4 kg.m2 =1.107×10-4 kg.m2Ma=( Je +Jm)( 2πnmax)/(60tα)= 0.2926N.mMq= Ma+ Mf+ M0=0.2926+0.00341+0.054=0.35N.mMc= Mt+ Mf+ M0=0.089+0.00341+0.054=0.1464N.mMk= Mf+ M0=0.00341+0.054=0.05741N.m從計算可知, M q 最大,作為初選電動機的依據(jù).Mq/ Mjmax=0.446<0.9 滿足所需轉(zhuǎn)矩要求.4)步進電機動態(tài)特性校驗 Je /Jm<4 說明慣量可以匹配綜上所述,可選 60BYG350DL-SASSML-0451 的電機需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 1304139763183.13 聯(lián)軸器選擇聯(lián)軸器除聯(lián)接兩軸并傳遞轉(zhuǎn)矩外，有些還有補償兩軸因制造和安裝誤差而造成的軸線偏移的功能，以及具有緩沖、吸振、安全保護等功能。因此要根據(jù)傳動裝置工作要求來選定聯(lián)軸器類型。本方案選擇套筒聯(lián)軸器。結 論在開發(fā)過程中，針對加工過程中存在的難點進行了攻關。在設計上采取了一系列的措施，本項工作還有許多值得完善的地方這些問題通過改進設計、完善工藝、現(xiàn)場的不斷實踐、總結，必將會得到進步的提高。需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 130413976319致 謝本次畢業(yè)設計涉及的全部內(nèi)容是在指導老師 XX 老師的悉心指導下完成的。感謝 XX老師給我提供了良好的課題條件，讓我從這次設計中得到了很好的鍛煉。同時也為我講解了不少難題，在此特別感謝。XX 老師淵博的學識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、平易近人的作風和認真負責的工作態(tài)度讓我們受益非淺。從 XX 老師處我們學到了許多的專業(yè)知識和相關的設計方法。在此，謹向恩師表示最真誠的感謝。感謝他在百忙中給予我們的指導。當然還有本院其他老師的指導。在此我向各位給予我指導的老師表示忠心的感謝和致敬。最后還要感謝的，也是最應該感謝的是 XX 學院，學院讓我們有這么好的學習條件。通過四年的學習，讓我們成為有用之才；也是學院給我們了這次畢業(yè)設計機會，讓我們在走上工作崗位之前好好的鍛煉一下自己。需要 CAD 圖紙，咨詢 Q：414951605 或 130413976320參考文獻[1] 龔桂 .機械設計課程設計指導書 .北京:高等教育出版社，1990[2] 章宏甲,黃誼 .液壓傳動 .北京:機械工業(yè)出版社，2003[3] 左健民 .液壓與氣壓傳動 .北京:機械工業(yè)出版社，2002[4] 顧維邦 .金屬切削機床概論 .北京:機械工業(yè)出版社，2002[5] 戴曙 .金屬切削機床設計 .北京:機械工業(yè)出版社，1993[6] 華東紡織工學院,哈爾濱工業(yè)大學,天津大學 .機床設計圖冊 .上海:上?？茖W技術出版社，1984[7] 徐景輝 .機床裝配 .四川:四川人民出版社，1982[8] 儲凱,許斌 .機械工程材料 .重慶:重慶大學出版社，2002[9] 邱宣懷 .機械設計 .北京:高等教育出版社，2003[10] 吳宗澤 .機械設計實用手冊 .北京:化學工業(yè)出版社，2000[11] 李慶余,張佳 .機械裝備設計 .北京:機械工業(yè)出版社，2003