連桿平行度測量儀設(shè)計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 連桿是汽車發(fā)動機的主要傳力構(gòu)件之一，常處于高速運動狀態(tài)，因此要求與其它零件間具有較高的配合精度。因而連桿檢測成了生產(chǎn)中頻繁而又不可缺少的環(huán)節(jié)。 連桿平行度測量儀是專門為檢測汽車連桿而設(shè)計的專用測量工具，其結(jié)構(gòu)簡單、測量精度高。本設(shè)計是由機械系統(tǒng)設(shè)計和控制系統(tǒng)的設(shè)計所組成。包括齒輪傳動的設(shè)計及選擇，滾珠絲杠的設(shè)計及選擇，步進電機的選擇和裝置中機械系統(tǒng)的設(shè)計，有關(guān)測試系統(tǒng)的控制設(shè)計及選擇。我的設(shè)計內(nèi)容主要是機械部分的設(shè)計。 關(guān)鍵詞： 連桿 平行度 檢測買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 he is of at of of is in to be is is is is by My on 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 錄 摘 要 I 1 章 緒 論 1 第 2 章 機電一體化技術(shù)簡介 3 機電一體化技術(shù)簡介 3 機電 一體化技術(shù)體系 3 機電一體化的發(fā)展前景 3 連桿平行度測量儀的簡介 4 品介紹 4 第 3 章 連桿平行度測量儀機械部分的總體設(shè)計 9 進給運動的要求 9 滾珠絲杠的選擇 9 齒輪傳動的設(shè)計計 算 14 步進電機的選擇 16 液壓夾具的設(shè)計 19 第 4 章 連桿平行度測量儀中的微機應(yīng)用及其接口技術(shù) 23 測量儀中主控芯片 8088 介紹 23 測量儀中的接口技術(shù) 24 第 5 章 傳感器的選擇及測量原理 34 傳感器的選擇及測量方法 34 連桿平行度的分析及計算 35 第 6 章 經(jīng)濟分析 37 總 結(jié) 38 致 謝 39 參考文獻 40 附錄 1 專題論文 41 附錄 2 外文譯文 49 附錄 3 外文原文 54 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 1 第 1 章 緒論 連桿是汽車發(fā)動機的主要傳力構(gòu)件之一，常處于高速運動狀態(tài)，因此要求與其它零件間具有較高的配合精度。在實際生產(chǎn)中常采用放大孔徑公差帶制造，通過分組裝配滿足配合精度要求，因而連桿檢測成了生產(chǎn)中頻繁而又不可缺少的環(huán)節(jié)。目前我國連桿檢測常采用兩種方法，一種是采用國產(chǎn)氣動測量儀檢測兩端孔孔徑值，并同時測出兩者的中心距，而對平行度和交叉度則采用手工檢測方法；另一種采用進口氣動量儀直接監(jiān)測 5參數(shù)。連桿平行度測量儀是專門為測量汽車連桿而設(shè)計的專用 測量工具。要求其簡單輕便，結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高，且測量過程要求自動化，是機電一體化方面上的設(shè)計題目。 圖 1連桿零件圖 連桿平行度測量儀是專門用來檢測連桿平行度的檢測設(shè)備，它避免了手工檢測可能帶來的人為因素導致的誤差，極大地提高了檢測效率，同時也提高了買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 2 檢測的精度。 近些年隨著我國汽車行業(yè)的快速發(fā)展，檢測技術(shù)也是突飛猛進。通過自主研發(fā)、引進國外先進技術(shù)、與國外公司合資、合作等方式，迅速提高了國內(nèi)的檢測水平，基本滿足了使用要求。 目前開發(fā)研制成功的連桿綜合檢測儀器，將先進的傳感技術(shù)、計算機技術(shù)、誤差 處理技術(shù)及控制技術(shù)融入到整臺設(shè)備中，利用比較測量的方法對連桿主要參數(shù)進行綜合測量，與傳統(tǒng)的利用三座標測量機的方法相比，測量效率高、精度高、成本低，是企業(yè)用來對連桿的產(chǎn)品質(zhì)量控制、委外產(chǎn)品驗收、工序間檢查的理想測試設(shè)備。 其結(jié)構(gòu)簡圖如圖 1 圖 1連桿平行度測量儀立體 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 3 第 2 章 機電一體化技術(shù)簡介 機電一體化技術(shù)簡介 在科學技術(shù)飛速發(fā)展的今天，任何一項新技術(shù)的產(chǎn)生都是各種技術(shù)互相滲透的結(jié)果。機電一體化是一種復合化技術(shù)，它是機械技術(shù)和微電子技術(shù)、信息技術(shù)相互滲透的產(chǎn)物，是 機電工業(yè)發(fā)展的必然趨勢。 機電一體化的實體部分是機械技術(shù)及電子技術(shù)，又通過信息技術(shù)把兩者有機的結(jié)合在一起，從而構(gòu)成功能更為先進的產(chǎn)品，按照系統(tǒng)分析的觀點，機電一體化就是把機械部分和電子部分各作為一個環(huán)節(jié)統(tǒng)一在一個“系統(tǒng)”之中。為了使系統(tǒng)運行達最優(yōu)化，應(yīng)該是構(gòu)成系統(tǒng)的所有硬件采取最佳組合方式，為了強化機電一體化產(chǎn)品的功能從系統(tǒng)觀點出發(fā)把機械部分和電子部分融合在一起進行通盤考慮，決定那些采用機械技術(shù)，那些采用電子技術(shù)，并通過信息傳輸與處理把兩者有機組合。因此，從某種意義上來說，機電一體化技術(shù)是系統(tǒng)工程學在機械、 電子領(lǐng)域的應(yīng)用，而機電一體化則顯示出它的應(yīng)用效果。 機電一體化技術(shù)體系 機電一體化技術(shù)是一門新興的科學，所聯(lián)系的主要領(lǐng)域如表 2 表 2機電一體化所聯(lián)系的主要學科 機械學 控制理論 機械設(shè)計 動態(tài)系統(tǒng)分析 經(jīng)典控制、數(shù)字控制 現(xiàn)代控制 微處理機 及常規(guī)儀器儀表 電機、電器 及電力電子學 軟件工程 微 處理機系統(tǒng)設(shè)計 電子學 計算機科學 從上述學科基礎(chǔ)來看，機電一體化技術(shù)作為一門綜合性技術(shù)，為這三種工程對象服務(wù)，隨著科學技術(shù)的發(fā)展，單純的機械產(chǎn)品及電器產(chǎn)品將越來越少，今 后機電結(jié)合的技術(shù)將在機械行業(yè)和電工行業(yè)中占主導地位。 機電一體化的發(fā)展前景 機械技術(shù)的發(fā)展進入機電一體化階段就是使機械技術(shù)智能化，更好地代替人進行各項工作。目前機械技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到采用微型計算機的階段。今后計算買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 4 機技術(shù)的發(fā)展將在圖象識別機器上看到文字和聲音認別的景象。計算機完全有可能取代人的五官功能，從而出現(xiàn)接近人類智慧的高度智能機器人。微細加工技術(shù)是在尖端技術(shù)領(lǐng)域里進一步推進精致化、微小化和高度集成化，可以預(yù)見的二十一世紀，將會出現(xiàn)加工精度達到原子或分子水平的機床，加工處理技術(shù)也會在精密測量方面有 較大的發(fā)展。 連桿平行度測量儀的簡介 連桿是汽車發(fā)動機的主要傳力構(gòu)件之一，常處于高速運動狀態(tài)，因此要求與其它零件間具有較高的配合精度。在實際生產(chǎn)中常采用放大孔徑公差帶制造，通過分組裝配滿足配合精度要求，因而連桿檢測成了生產(chǎn)中頻繁而又不可缺少的環(huán)節(jié)。目前我國連桿檢測常采用兩種方法，一種是采用國產(chǎn)氣動測量儀檢測兩端孔孔徑值，并同時測出兩者的中心距，而對平行度和交叉度則采用手工檢測方法；另一種采用進口氣動量儀直接檢測 5 6個參數(shù)。連桿中心孔平行度測量儀是專門為測量汽車連桿而設(shè)計的專用測量工具。要求其簡單 輕便，結(jié)構(gòu)簡單，測量精度高，且測量過程要求自動化，是機電一體化方面上的設(shè)計題目。 品介紹 1985 年， 司成立于美國波士頓，開始參數(shù)化建模軟件的研究。 1988年， 生了。經(jīng)過 10余年的發(fā)展， 經(jīng)成為三維建模軟件的領(lǐng)頭羊。目前已經(jīng)發(fā)布了 系列軟件包括了在工業(yè)設(shè)計和機械設(shè)計等方面的多項功能，還包括對大型裝配體的管理、功能仿真、制造、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理等等。 成最緊密的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。 一套由設(shè)計到制造一體化的三維設(shè)計軟件，是新一代的產(chǎn)品造型系統(tǒng)。 全球 域最具有代表性的著名軟件。 的設(shè)計思想體現(xiàn)了 件的新發(fā)展，所采用的數(shù)據(jù)比其他 件更具有優(yōu)越性。 一套由設(shè)計至生產(chǎn)的機械自動 化軟件，是一個參數(shù)化、基于特征的實體造型系統(tǒng) ,并且具有單一的數(shù)據(jù)庫功能。 司推出的又一代新產(chǎn)品。同以前的版本相比， 是將三維設(shè)計軟件無論從易用性、設(shè)計的高效率，還是功能的實用性都推向了一個新的頂點。如果您是一位結(jié)構(gòu)或工程設(shè)買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 5 計師，利用該軟件，不但可建立零件模型，還可輕松建立部件、整機的裝配模型，還可對設(shè)計的產(chǎn)品在計算機上預(yù)先進行動態(tài)、靜態(tài)分析，裝配干涉檢驗，甚至進行運動仿真，今您的設(shè)計不僅快速高效，而且天衣無縫，一次 成功。 件包的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境在支持并行工作，它通過一系列完全相關(guān)的模塊表述產(chǎn)品的外形、裝配及其他功能。 能夠讓多個部門同時致力于單一的產(chǎn)品模型。包括對大型項目的裝配體管理、功能仿真、制造、數(shù)據(jù)管理等。 有六大主模塊，下面我把它們逐一介紹一下。 (一 )工業(yè)設(shè)計 (塊 工業(yè)設(shè)計模塊主要用于對產(chǎn)品進行幾何設(shè)計，以前，在零件未制造出時，是無法觀看零件形狀的，只能通過二維平面圖進行想象?，F(xiàn)在，用 3以生成實體模型，但用 3成的模型在工程實際中是“中看不中用”。用 生成的實體建模，不僅中看，而且相當管用。事實上， 后階段的各個工作數(shù)據(jù)的產(chǎn)生都要依賴于實體建模所生成的數(shù)據(jù)。 包括： D 建模 )、 畫模擬 )、 念設(shè)計 )、 絡(luò)動畫合成 )、 片轉(zhuǎn)三維模型）、 片渲染 )幾個子模塊。 (二 )機械設(shè)計 (塊 機械設(shè)計模塊是一個高效的三維機械設(shè)計工具，它可繪制任意復雜形狀的零件。在實際中存在大量形狀不規(guī)則的物體表面，如圖 1 中的摩托車輪轱，這些稱為自由曲面。隨著人們生活水平的提高，對曲面產(chǎn)品的需求將會大大增加。用 生成曲面僅需 2步 3步操作。 生成曲面的方法有：拉伸、旋轉(zhuǎn)、放樣、掃掠、網(wǎng)格、點陣等。由于生成曲面的方法較多，因此 可以迅速建立任何復雜曲面。 它既能作為高性能系統(tǒng)獨立使用，又能與其它實體建模模塊結(jié)合起來使用，它支持 標準。包括： 體裝配）、路設(shè)計）、 管鋪設(shè)）、 用數(shù)據(jù)圖形顯示）、 理模型數(shù)字化）、 面設(shè)計）、接設(shè)計） (三 )功能仿真 (塊 功能仿真 (塊主要進行有限元分析。我們中國有句古話：“畫虎畫皮難畫骨，知人知面不知心”。主要是講事物內(nèi)在特征很難把握。機械零件的內(nèi)部變化情況是難以知曉的。有限元仿真使我們有了一雙慧眼，能“看 到”零件內(nèi)部的受力狀態(tài)。利用該功能，在滿足零件受力要求的基礎(chǔ)上，便可充分優(yōu)化零買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 6 件的設(shè)計。著名的可口可樂公司，利用有限元仿真，分析其飲料瓶，結(jié)果使瓶體質(zhì)量減輕了近 20，而其功能絲毫不受影響，僅此一項就取得了極大的經(jīng)濟效益。 包括： 限元分析）、 定義載荷輸入）、 三方仿真程序連接）、 定環(huán)境下的裝配體運動分析）、 分析）、輪動力仿真）、 動分析）、 限元網(wǎng)格劃分）。 (四 )制造 (塊 在機械行業(yè)中用到的 C 控加工 )。說到數(shù)控功能，就不能不提八十年代著名的“東芝事件”。當時，蘇聯(lián)從日本東芝公司引進了一套五座標數(shù)控系統(tǒng)及數(shù)控軟件 工出高精度、低噪聲的潛艇推進器，從而使西方的反潛系統(tǒng)完全失效，損失慘重。 東芝公司因違反“巴統(tǒng)”協(xié)議，擅自出口高技術(shù)，受到了嚴厲的制裁。在這一事件中出盡風頭的 S 的數(shù)控模塊包括： 造模具設(shè)計）、 加工）、 料模具設(shè)計）、 金設(shè)計）。 (五 )數(shù)據(jù)管理 (塊 的數(shù)據(jù)管理模塊就像一位保健醫(yī)生，它在計算機上對產(chǎn)品性能進行測試仿 真，找出造成產(chǎn)品各種故障的原因，幫助你對癥下藥，排除產(chǎn)品故障，改進產(chǎn)品設(shè)計。它就像 家庭的一個大管家，將觸角伸到每一個任務(wù)模塊。并自動跟蹤你創(chuàng)建的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括你存貯在模型文件或庫中零件的數(shù)據(jù)。這個管家通過一定的機制，保證了所有數(shù)據(jù)的安全及存取方便。 它包括： 據(jù)管理）、 型圖紙評估）。 (六 )數(shù)據(jù)交換 (塊 在實際中還存在一些別的 統(tǒng)，如 于它們門戶有別，所以自己的數(shù)據(jù)都難以被對方所識別。但在實際工作中，往往需要接受別的 時幾何數(shù)據(jù)交換模塊就會發(fā)揮作用。 中幾何數(shù)據(jù)交換模塊有好幾個，如： 和 數(shù)據(jù)交換）、 維工程圖接口）、 和福特汽車設(shè)計軟件的接口）、 軟件開發(fā)）、 維數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)輸入）、 業(yè)標準數(shù)據(jù)交換格式擴充）、 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 7 據(jù)和 交換）、 架 /曲面維護）、 模型數(shù)據(jù)庫進入）、 下面就 特點及主要模塊進行簡單的介紹。 主要特性 全相關(guān)性： 就意味著在產(chǎn)品開發(fā)過程中某一處進行的修改，能夠擴展到整個設(shè)計中，同時自動更 新所有的工程文檔，包括裝配體、設(shè)計圖紙，以及制造數(shù)據(jù)。全相關(guān)性鼓勵在開發(fā)周期的任一點進行修改，卻沒有任何損失，并使并行工程成為可能，所以能夠使開發(fā)后期的一些功能提前發(fā)揮其作用。 基于特征的參數(shù)化造型： 用用戶熟悉的特征作為產(chǎn)品幾何模型的構(gòu)造要素。這些特征是一些普通的機械對象，并且可以按預(yù)先設(shè)置很容易的進行修改。例如：設(shè)計特征有弧、圓角、倒角等等，它們對工程人員來說是很熟悉的，因而易于使用。 裝配、加工、制造以及其它學科都使用這些領(lǐng)域獨特的特征。通過給這些特征設(shè)置參數(shù) （不但包括幾何尺寸，還包括非幾何屬性），然后修改參數(shù)很容易的進行多次設(shè)計疊代，實現(xiàn)產(chǎn)品開發(fā)。 數(shù)據(jù)管理：加速投放市場，需要在較短的時間內(nèi)開發(fā)更多的產(chǎn)品。為了實現(xiàn)這種效率，必須允許多個學科的工程師同時對同一產(chǎn)品進行開發(fā)。數(shù)據(jù)管理模塊的開發(fā)研制，正是專門用于管理并行工程中同時進行的各項工作，由于使用了 特的全相關(guān)性功能，因而使之成為可能。 裝配管理： 如“嚙合”、“插入”、“對齊”等很容易的把零件裝配起來，同 時保持設(shè)計意圖。高級的功能支持大型復雜裝配體的構(gòu)造和管理，這些裝配體中零件的數(shù)量不受限制。 易于使用：菜單以直觀的方式聯(lián)級出現(xiàn)，提供了邏輯選項和預(yù)先選取的最普通選項，同時還提供了簡短的菜單描述和完整的在線幫助，這種形式使得容易學習和使用。 常用模塊 工業(yè)設(shè)計模塊的一個概念設(shè)計工具，能夠使產(chǎn)品開發(fā)人員快速、容易的創(chuàng)建、評價和修改產(chǎn)品的多種設(shè)計概念?？梢陨筛呔鹊那鎺缀文Ｐ停⒛軌蛑苯觽魉偷綑C械設(shè)計和 /或原型制造中。 過把動畫中的幀頁分散給網(wǎng)絡(luò)中的多個處理器來買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 8 進行渲染，大大的加快了動畫的產(chǎn)生過程。 夠使產(chǎn)品的設(shè)計人員從圖紙、照片、透視圖或者任何其它二維圖象中快速的生成一個三維模型。 夠很容易的創(chuàng)建產(chǎn)品模型的逼真圖象，這些圖象可以用來評估設(shè)計質(zhì)量，生成圖片。 造和管理大型復雜的模型，這些模型包含的零件數(shù)目不受限制。裝配體可以按不同的詳細程度來表示，從而使工程人員可以對某些特定部件或者子裝配 體進行研究，同時在整個產(chǎn)品中使設(shè)計意圖保持不變。附加的功能還能使用戶很容易的創(chuàng)建一組設(shè)計，有效的支持工程數(shù)據(jù)重用（ 于具有廣泛的標注尺寸、公差和產(chǎn)生視圖的能力，因而擴大了 成設(shè)計圖紙，這些圖紙遵守 準。 許產(chǎn)品設(shè)計人員創(chuàng)建高級特征（例如高級的掃描和輪廓混合）利用簡便的設(shè)計工具，在很短的時間內(nèi)就可以實現(xiàn)。 “自頂向下”的方式對產(chǎn)品的開發(fā)過程進 行管理，同時對復雜產(chǎn)品設(shè)計過程中涉及的多項任務(wù)自動分配，來增強工程的生產(chǎn)效率。 足工業(yè)上使用物理模型作為新設(shè)計起點的需求。把模型數(shù)字化，它的形狀和曲面就可以以點數(shù)據(jù)的形式輸入到 ，因此能產(chǎn)生高質(zhì)量的與物理原型非常匹配的模型。 夠使設(shè)計人員和工程人員直接對 任一實體零件中的幾何外形和自由形式的曲面進行有效的開發(fā)，或者開發(fā)整個的曲面模型。 數(shù)化的定 義焊接裝配體中的對接要求，使用戶很容易的確認焊接點，避免裝配零件與焊接點之間發(fā)生干涉，在文件編制和制造中消除錯誤成本。 功能仿真模塊 用戶無須離開 境，就能夠顯示高級解算器計算的有限元結(jié)果，還鼓勵在產(chǎn)品開發(fā)早期對設(shè)計進行驗證。 戶可以把自定義載荷輸入，清楚的編輯和連接到 圖形用戶界面上。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 9 第 3 章 連桿平行度測量儀的機械部分總體設(shè)計 進給運動的要求 連桿平行度測試的進給運動是數(shù)字控制的直接對象，被測試的連桿的平行度的精度肯定會受到進給運動傳動精度、靈敏度和穩(wěn)定性的影響。為此，在設(shè)計進給系統(tǒng)時，充分注意減少摩擦，提高傳動精度和剛度，消除傳動間隙，以及減少運動件的慣性。 少運動件的摩擦阻力 摩擦阻力主要來源與傳動系統(tǒng)的導軌和絲杠。因此，為絲杠和導軌的滾動是減少摩擦的重要措施。 高傳動的精度和剛度 因為在進給系統(tǒng)中，采用滾珠絲杠螺母和支撐結(jié)構(gòu)是決定其傳動精度和剛度的主要部件，故必須保證它們的加工精度。對步進電 機驅(qū)動的系統(tǒng)尤其如此，此外，還可以用合理的預(yù)緊力來夾緊以消除滾珠絲杠螺母副的軸向傳動間隙，是支撐絲杠的軸承預(yù)緊以提高支撐的結(jié)構(gòu)剛度，這些措施有利于提高傳動精度。 少傳動慣量 在滿足傳動強度和剛度的要求下應(yīng)盡可能將各元件進行合理的配置，并減少它們的慣量。 滾珠絲杠的選擇 述 滾珠絲杠螺母副是回轉(zhuǎn)與直線運動相互轉(zhuǎn)換的新型傳動裝置。其原理如圖。在絲杠和螺母上加工有弧型的螺絲槽，當它們套在一起是形成了螺絲滾道，并在滾道內(nèi)裝滿滾珠，當絲杠相對于螺母旋轉(zhuǎn)時，兩者發(fā)生軸向位移，而滾珠 則沿滾道滾動，螺母螺絲槽兩端用回珠管連接，使?jié)L珠能周而復始的循環(huán)，采用滾珠絲杠提高了機構(gòu)的效率和傳動精度，所以一般精度較高的系統(tǒng)中采用滾珠絲杠來傳動。我設(shè)計的連桿中心孔平行度測量儀的傳動系統(tǒng)就采用了滾珠絲杠，以增加系統(tǒng)的傳動效率，運動的平穩(wěn)性及壽命。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 10 圖 3外循環(huán)導管式 圖 3內(nèi)循環(huán)反向器式 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 11 珠絲杠的安裝 連桿平行度測量儀的進給系統(tǒng)要獲得較高的傳動精度除了加強滾珠絲杠螺母本身的剛度外，滾珠絲杠正確的安裝及其支撐的結(jié)構(gòu)剛度也是不可忽視的因素。為了提高支撐的軸向剛度 ，選擇適當?shù)臐L動軸承也是十分重要的，一般采用兩種組合方式：一種是把向心軸承和錐軸承組合使用，其支撐方案，可有以下幾種： （ 1） 一端裝止推軸承 這種安裝方式因為它承載能力小，剛度低，所以一般用于短絲杠。 （ 2） 一端裝止推軸承，另一端裝向心球軸承 這種安裝用于滾珠絲杠較長時，一端裝止推軸承固定外，另一端再裝向心球軸承，這時需注意止推軸承要遠離熱源和絲杠上的常用段，以減小絲杠變形的影響。 （ 3） 兩端裝止推軸承 把止推軸承裝在滾珠絲杠的兩端，并施加預(yù)緊力，這樣有助于提高剛度，但這種安裝方式對絲杠的熱伸 縮較為敏感。 （ 4） 兩端裝推力軸承及向心球軸承 這種結(jié)構(gòu)方式不能精確的預(yù)先測定預(yù)緊力，預(yù)緊力大小是由絲杠的溫度變形轉(zhuǎn)化而產(chǎn)生的。 本設(shè)計中由于滾珠絲杠只是帶動測頭部分往復運動，所以軸向力并不是太大，故兩端只采用球軸承支撐。 珠絲杠的潤滑及防護 （ 1） 潤滑 使用潤滑劑可以提高滾珠絲杠的耐磨性和傳動效率，潤滑劑有固體和液體兩種，液體潤滑可用 20 號或 30 號機油， 90 180 號透平油或 140 號主軸油。固體潤滑可用高壓潤滑脂或鋰基潤滑脂根據(jù)本裝置要求簡單的特點，故使用固體潤滑，使用兩種潤滑脂均可使用 時，潤滑脂直接加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)。 （ 2） 防護 絲杠預(yù)緊后，軸向間隙小，當硬質(zhì)灰或污物等落入螺紋滾道內(nèi)就會妨礙滾珠的運轉(zhuǎn)，并加快磨損，常用的防護裝置有： (a)密封圈：密封圈裝在螺母的兩端。有接觸式和非接觸式兩種，接觸式的買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 12 彈性密封圈，用耐油橡膠和尼龍制成，其內(nèi)孔做成與絲杠螺紋滾道相配合的開頭即與螺紋滾道相結(jié)合，這類密封的防塵效果好，但有接觸壓力會使摩擦力矩加大，非接觸式密封圈用聚乙烯等塑料材料制成，其內(nèi)孔與絲杠螺紋滾道相反，并稍有間隙且不會增加摩擦力，但防塵效果較差。 (b)防護罩：防護罩 有錐形套管，伸縮管，也有折疊式的防護罩。對防護罩的要求是：耐油、耐腐蝕、耐高溫和耐用。 根據(jù)本設(shè)計的要求選用接觸式彈性密封圈進行防護。 珠絲杠的設(shè)計計算 （ 1）滾珠絲杠的設(shè)計計算 對于三角形導軌或綜合導軌 x 2 X、 f 導軌的摩擦系數(shù)。 k 考慮顛覆力拒影響的實驗系數(shù)。 對于本裝置 k G 30kg f 0 則 p 30 據(jù) p 大動載荷 選取公稱直徑 d 32 則查取機械設(shè)計手冊 表 4 14得 滾珠直徑 螺距 P 5紋升角 2 51 額定靜載荷 30150N 額定動載荷 10900N 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 13 接觸角 45 螺紋滾道半徑 心距 e（ ） 桿大徑 d 桿小徑 e 2桿接觸點直徑 桿牙頂圓角半徑 母螺紋大徑 D 2e+2母螺紋小徑 D d） 緊力計算： 滾珠和螺紋滾道由于受軸向力的作用而產(chǎn)生軸向變形在彈性范圍內(nèi)，根據(jù)赫茲公式 3/2 K 與滾道的曲率半徑、材料的彈性模量有關(guān)。對于確定絲杠， 如圖所示。設(shè)對螺母 A、 B 施加預(yù)緊力 當外加軸向載荷為 母 ，則 0A 0B 0057 當 00 時螺母 此要保證絲杠在最大軸向載荷 當 00 0則螺母 00 2 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 14 因為 3 2)( m 3 2)( 00 所以 32)(32)( 0m a x 于是 3P m 預(yù)使預(yù)緊力近似等于最大軸向載荷的 1/3。 （ 2）剛度驗算 滾珠絲杠是精密的傳動元件，它在軸向的作用下將產(chǎn)生伸長或縮短，這將引起絲杠導程的變化，根據(jù)公式滾珠絲杠在（“ +”號用于拉伸，“ ”號用于壓縮）工作載荷 的共同作用下，引起每一個導程變形量 P 工作載荷 L 滾珠絲杠的基本導程 E 彈性模量。對于鋼 E 21 106（ N/ F 滾珠絲杠的截面積 M 扭矩 G 切變模量。對于鋼 截面積慣性矩。對于本設(shè)計 )(32 441 c 齒輪傳動的設(shè)計計算 齒輪傳動是應(yīng)用非常廣泛的一種機械傳動，各種裝置幾乎都離不開齒輪傳動，在數(shù)控傳動裝置中，步進電機常通過齒輪傳動裝 置傳遞轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速，并使電動機和螺旋傳動副之間的轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速得以匹配，因此齒輪傳動是設(shè)計數(shù)控機械的一個重要的組成部分。由于電動機轉(zhuǎn)速一般較高，而機械系統(tǒng)的移動速度有時不能太高，變化范圍不能太大，故往往用齒輪傳動裝置將電動機輸出軸的高轉(zhuǎn)速、低轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)化為負載軸的低轉(zhuǎn)速、高轉(zhuǎn)矩。當用齒輪作為進給裝置時，買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 15 需要滿足以下技術(shù)要求： （ 1） 大齒輪折算到電機軸上的轉(zhuǎn)動慣量要小。 （ 2） 剛度大。 （ 3） 無間隙。 （ 4） 噪聲低。 輪傳動比的計算 因為步進電機步距角 5.1pt 5p 傳動系統(tǒng)中應(yīng)加一對齒輪降速傳動，齒輪的傳動比 選 24 50 定齒輪模數(shù)及有關(guān)尺寸 因傳動的扭矩較小，取模數(shù) m 關(guān)尺寸： 齒寬 b 920 24 36mm 50 75mm m 36+2 39mm m 75+2 78mm 2 2 1 動慣量的計算 根據(jù)等效轉(zhuǎn)動慣量的計算公式得 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 16 23222110180 式中 折算到電動機軸的慣性負載（ kg/ 齒輪 kg/ 齒輪 kg/ 滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量（ kg/ M 移動部件的質(zhì)量（ 對材料為鋼的圓柱零件傳動慣量可按下式計算 J 10 3 圓柱零件直徑（ L 零件長度（ 10 3 10 3 10 3 30 電機軸的轉(zhuǎn)動慣量很小可以忽略，則 2 2 5 步進電動機的選擇 述 步進電機也叫脈沖電動機，是將脈沖信號轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的角位移的電磁機械裝置，是一種輸入與輸出數(shù)字的脈沖對應(yīng)的增量驅(qū)動元件。當給步進電機一個電脈沖信號，不僅電動機轉(zhuǎn)動一個步距角，如按一定規(guī)律給步進電機一串連續(xù)脈沖信號，步進電機便一步步地連續(xù)旋轉(zhuǎn)。步進電機具有如下特點： （ 1） 位移量與輸入電脈沖數(shù)具有嚴 格的對應(yīng)關(guān)系，步距誤差不會積累。 （ 2） 穩(wěn)定運行時的轉(zhuǎn)速與控制脈沖的頻率有嚴格的對應(yīng)關(guān)系。 （ 3） 控制性能好，在一定的頻率下，能按控制脈沖的要求快速啟動，停止或反轉(zhuǎn)。改變控制脈沖的頻率，電動機的轉(zhuǎn)速就隨著變化，并在很寬的范買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 17 圍內(nèi)平滑調(diào)節(jié)。 （ 4） 控制系統(tǒng)簡單，工作可靠，成本低，但其控制精度受步距角控制。所以步進電機可廣泛應(yīng)用于數(shù)模轉(zhuǎn)換，速度控制和位置控制系統(tǒng)中，是開環(huán)控制系統(tǒng)中的理想執(zhí)行元件。 步進電動機的類型很多，按其工作原理分為反應(yīng)式、永磁式、永磁感應(yīng)式、滾切式以及若干混合式。按勵磁相數(shù)，有 3相、 4相、 5相、 6相甚至 8 相， 按其規(guī)律分為快速電機和功率電機。 進電動機的工作原理 如圖所示是圓周分相徑向氣隙的 3 相反應(yīng)式步進電機結(jié)構(gòu)簡圖，定子上有6 個磁極，每相 2 個，轉(zhuǎn)子由軟磁材料制成，上面沒有繞組，定子磁極和轉(zhuǎn)子上有很多小齒，齒數(shù)和通電循環(huán)拍數(shù)決定了電機的步距角。 反應(yīng)式步進電機的工作原理與反應(yīng)式同步電機一樣，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動力矩是靠定子磁極與轉(zhuǎn)子間的磁極和切向分力產(chǎn)生的，當定子上 A 相繞組通電時，由于磁場力使磁組減少，因此轉(zhuǎn)子上離 子齒 2和 4 在磁場力的作用下，逆 時針轉(zhuǎn)到和 轉(zhuǎn)子前進一步。同樣當 B 相斷電，而 子又在磁場力的作用下轉(zhuǎn)動一步，使轉(zhuǎn)子 1、 3齒與 此可見，按 順序通電時，電機便一步步地轉(zhuǎn)動，步進電機的步距角 是轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一步所轉(zhuǎn)過的角度，由此可見 60 z 轉(zhuǎn)子齒數(shù) 通電循環(huán)拍數(shù) 進電機的選擇 本設(shè)計中步進電機的選擇： （ 1） 電機的步距角b取系統(tǒng)的脈沖當量： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 18 初選步進電機的步距角： 5.1b（ 2） 步進電機啟動力矩的計算 設(shè)步進電機等效負載力矩為 T，負載力為 P。根據(jù)能量守恒定律，電機所做的功與負載所做的功有如下的關(guān)系： 式中 電機轉(zhuǎn)角 機械傳動效率 S 移動部件的相應(yīng)位移 若取 b則且 P （ G+ 所以 36 (N 移動部件負載 G 移動部件重量 與重力方向一致的作用在移動部件上的負載力 導軌摩擦系數(shù) b 電機步距角 T 電機軸負載系數(shù) 本設(shè)計中取 火鋼滾珠導軌的摩擦系數(shù)） 則 T（ N 若不考慮啟動時運動部件慣性的影響，則啟動力矩 TT 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 19 取安全系數(shù)為 啟動力矩 TT e （ N 對于工作方式為三相六拍的步進電機 （ 3） 步進電機的最高工作效率 a x T （ N 1000601000 m a xm a x 表 3電機有關(guān)參數(shù) 型號 主要技術(shù)依據(jù) 55距角 （） 最大靜轉(zhuǎn)矩 （ N/ 最高空載啟動頻率 相數(shù) 電壓 （ V） 電流 （ A） 9 2200 3 27 3 外形尺寸 重量 （ N） 外徑 長度 軸徑 5 62 6 液壓夾具的設(shè)計 壓夾具的液壓基本回路 根據(jù)本設(shè)計的要求選用定壓回路，一般用定量泵供油，供油率一般 為Q=8L/壓力達到預(yù)定的要求壓力時，溢流閥 3自動卸荷，這種回路油溫較高，非生產(chǎn)性消耗大，多用于裝夾較為頻繁的夾具。 壓元件的選擇 液壓系統(tǒng)的主要參數(shù)是油的壓力和流量，它們是設(shè)計液壓系統(tǒng)，選擇液壓買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 20 元件的主要依據(jù)，壓力取決于執(zhí)行元件的運動速度和結(jié)構(gòu)尺寸。 （ 1）油泵的選擇 1）確定油泵的最大的工作壓力 根據(jù)設(shè)計要求由于是測連桿的平行度，工件與測頭不接觸，夾具所施加的加緊力只需保證工件不移動即可，不可使工件變形超出允許范圍即可，故設(shè) 200N 則活塞作用力 P 考慮各種損失的有效系數(shù)，本設(shè)計取 根據(jù)常規(guī)油缸的系列，選擇 D=45油缸的工作壓力 M P 則油泵的最大工作壓力 p ）確定泵的流量 p /3m a x K 系統(tǒng)泄油系數(shù)。一般取 同時動作的油缸的最大的流量。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 21 222m a x 40 本設(shè)計中 K p2， d（ D m i n/5045m i n/22m a x 則 ）選擇油泵的規(guī)格 根據(jù)求得的 擇 （ 2）液壓閥的選擇 根據(jù)系統(tǒng)的工作壓力和實際通過該閥的最大的流量，選擇有型的產(chǎn)品的閥，溢流閥按泵的最大的流量選取。根據(jù)本設(shè)計中的流量選擇溢流閥為 徑 10采用螺紋連接，重量為 2.4 （ 4） 管道尺寸的確定 管道內(nèi)經(jīng)按上式計算 根據(jù)管道的標準系列選擇公稱通徑 8鋼管外徑 14接頭連接螺紋 子壁厚 為 1 5） 油箱容量的確定 按下列經(jīng)驗公式確定油箱的容量 3 式中 油泵每分鐘排出的壓力油的容積（ 經(jīng)驗系數(shù)，本式中取 3 則 V 2 1010 （ 6） 濾油器的選擇 根據(jù)設(shè)計需要選擇線隙式濾油器，型號為 80 m （ 7） 壓力表 的選擇 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 22 根據(jù)設(shè)計要求選擇 4E 型，公稱通徑為 8力表直徑為 60 頭螺紋 （ 8） 換向閥的選擇 根據(jù)設(shè)計要求選擇 型電磁換向閥。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 23 第 4 章 連桿平行度測量儀中的微機應(yīng)用及其接口技術(shù) 測量儀中微處理器 8088 介紹 8088 是 司推出的面向字符處理的 16 位處理器。其內(nèi)部數(shù)據(jù)總線為 16位，外部數(shù)據(jù)總線為 8位，是一種應(yīng)用非常廣泛的微處理器。 最 小方式（最大方式） 圖 48088 引線圖 內(nèi)部結(jié)構(gòu) 執(zhí)行單元（ 總線接