鋼板定長(zhǎng)剪切機(jī)結(jié)構(gòu)及PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 1 摘 要 本文所介紹的是鋼板剪切機(jī)機(jī)構(gòu)方面和 制方面的設(shè)計(jì)。 首先是機(jī)械結(jié)構(gòu)部分的設(shè)計(jì)，主要從鋼板傳送機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、液壓缸的選用、電動(dòng)機(jī)的選用、減速機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)、導(dǎo)軌的選擇等方面進(jìn)行了分析和論證。本文更側(cè)重于傳送部分的設(shè)計(jì)。 其次是 制方面的設(shè)計(jì)，包括鋼板傳送運(yùn)動(dòng)數(shù)學(xué)模型的建立、操作面板的設(shè)計(jì)、氣壓回路的設(shè)計(jì)、梯形圖的設(shè)計(jì)等。介紹了鋼板定長(zhǎng)切割的 統(tǒng)的工作原理，給出了詳細(xì)的程序設(shè)計(jì)過程。該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)操作和手動(dòng)操作。連續(xù)操作能自動(dòng)完成鋼板剪切的各個(gè)動(dòng)作，提高的剪切機(jī)的效率。手動(dòng)操作為實(shí)現(xiàn)自動(dòng) 操作做準(zhǔn)備，即將鋼板停到合適的位置。 本文還介紹了電動(dòng)機(jī)與 氣壓回路之間的連接。通過這些設(shè)計(jì)，使 較好完成各個(gè)動(dòng)作的控制。 關(guān)鍵詞： 制；定長(zhǎng)切割； 鋼板傳送；減速器 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 2 is LC of is on of is LC of so LC in do to in to on LC to of 買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 3 目 錄 摘 要 第 1 章 概 述 . 1 鋼板定長(zhǎng)剪切機(jī)簡(jiǎn)介 . 9 鋼板定長(zhǎng)剪切控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) . 10 主要技術(shù)要求 . 10 第 2 章 整 體機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) . 11 2. 1 夾送輥 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 . 11 輥輪的設(shè)計(jì) . 11 系統(tǒng)參數(shù)的初步擬定 . 13 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)過程和結(jié)果 . 14 減速器部分的設(shè)計(jì) . 15 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) . 15 減速機(jī) 軸的設(shè)計(jì) . 17 聯(lián)軸器的選用 . 22 電動(dòng)機(jī)的選擇及各軸的計(jì)算 . 23 電動(dòng)機(jī)的選擇 . 24 各軸的計(jì)算 . 24 軸承的選用 . 25 液壓缸的選擇 . 26 導(dǎo)軌的選擇 . 27 第 3 章 鋼板定長(zhǎng)剪切機(jī) 制系統(tǒng) . 28 總體方案設(shè)計(jì) . 29 數(shù)學(xué)模型的建立 . 29 操作面板的設(shè)計(jì) . 31 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 4 . 31 I/. 31 塊選擇 . 33 氣壓回路設(shè)計(jì) . 34 梯形圖設(shè)計(jì) . 35 系統(tǒng)總流程設(shè)計(jì) . 35 手動(dòng)程序設(shè)計(jì) . 36 連續(xù)與單周期程序設(shè)計(jì) . 37 結(jié) 論 . 38 致 謝 . 39 參考文獻(xiàn) . 40 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 5 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 6 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 7 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 8 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 9 第 1 章 概 述 鋼板定長(zhǎng)剪切機(jī)簡(jiǎn)介 近年來，隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展，使得以微處理器機(jī)為核心組成的可編程序控制器得到了迅速的發(fā)展，并廣泛用于各種領(lǐng)域中，以滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)中的高效的、大量的自動(dòng)化要求?？删幊绦蚩刂破鳎?其簡(jiǎn)單、易用、可靠性高，同時(shí)具有較大的靈活性，廣泛用于工業(yè)自動(dòng)控制中，用其完成鋼板定長(zhǎng)剪切就是一個(gè)工程實(shí)例。 定長(zhǎng)剪切機(jī)是由電動(dòng)機(jī)經(jīng)過減速器減速后，減速器 與夾送輥同軸相連。具體工作原理如圖 速機(jī)的減速比是 K，電機(jī)每轉(zhuǎn) 送輥旋轉(zhuǎn)一圈，帶動(dòng)鋼板向前運(yùn)動(dòng) D 當(dāng)鋼板向前運(yùn)動(dòng) L 剪切尺寸到觸碰到開關(guān) 切到位后行程開關(guān) 氣缸向上運(yùn)動(dòng)即抬剪動(dòng)作。抬剪到位后行程開關(guān) 通電動(dòng)機(jī)，使夾送輥帶動(dòng)鋼板向前運(yùn)動(dòng) L 備下一次剪切動(dòng)作。 圖 a） 定長(zhǎng) 剪切原理示意圖 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 10 圖 b） 定長(zhǎng)剪切原理示意圖 鋼板定長(zhǎng)剪切控制系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 本機(jī)構(gòu)由電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力，通過減速器減速后帶動(dòng)夾送輥使鋼板向前運(yùn)動(dòng)， 切。 主要技術(shù)要求 1） 長(zhǎng)度設(shè)定： 1000 2） 鋼板速度為 5m/ 加速度 a 1-3 m/； 3） 輥輪直徑 D 50 4） 減速比 K 1 5） 定尺精 度 0.1 6） 鋼板的寬度 15 7） 鋼板的厚度 3 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 11 第 2 章 整體機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 夾送輥 機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)及參數(shù)計(jì)算 輥輪的設(shè)計(jì) 在工作過程中支撐輪的主要失效形式是磨損，所以材料必須有很好的耐磨性和較高的強(qiáng)度、硬度。比較各材料的特性，選擇 45 鋼并進(jìn)行高頻淬火處理。夾送輥 根據(jù)實(shí)際情況 選用橡膠摩擦輪，可以增大與鋼板間的摩擦力，更好的傳遞轉(zhuǎn)矩。 1. 輥輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 輥輪傳動(dòng)的受力分析，如圖 圖 輪傳動(dòng)原理圖 2. 輥輪受力分析 根據(jù)要求設(shè)計(jì)鋼板通過夾送輥機(jī)構(gòu)最大的長(zhǎng)度為 2000度為 150度為3送輥直徑定為 160 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)可知，鋼材的密度為 337 . 8 4 1 0 k g / m ， 由 m/v 3m = v = 7 . 8 4 1 0 2 0 . 1 5 0 . 0 3 7 0 . 5 6 k g m g 7 0 . 5 6 9 . 8 6 9 1 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 12 根據(jù)設(shè)計(jì)在傳送機(jī)構(gòu)在長(zhǎng)度 20個(gè)支撐輥，則每個(gè)承受的正壓力 W 支撐輥總的摩擦力阻力 中 : 鋼與鋼之間的摩擦系數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) (軟件版 )擦輪材料的摩擦系數(shù)如表 表 同材料間的摩擦系數(shù) 查表 人公式（ 9 1 0 . 2 0 1 0 1 3 8 2F W N 夾送輥與鋼板之間的摩擦力應(yīng)大于支撐輥的摩擦力才能帶動(dòng)鋼板運(yùn)動(dòng) n s 2 n s 1 F式中 : 支撐輥的支撐力 鋼與鋼之間的摩擦系數(shù) 橡膠與鋼之間的摩擦系數(shù) 查表 解出528N 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 13 夾送輥的驅(qū)動(dòng)力 n 528 N , 人公式（ 得488 N 系統(tǒng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩 中 : 夾送輥的驅(qū)動(dòng)力 D 夾送輥的直徑 將488 N , D =160 人公式（ 得 T =398 N m 軸向力 系統(tǒng)參數(shù)的初步擬定 1. 輥輪轉(zhuǎn)速 式中 : V 鋼板的最高速度 d 夾送輥的直徑 將鋼板最高運(yùn)動(dòng)速度 V=30m/輥輪直徑 D 160 人公式（ 得 n=60 1000/160=60r/機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) ，減速器采用單級(jí)圓柱齒輪減速器 i=4 ， 初步確定電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速 n=60 4=240r/. 系統(tǒng)功率 式中： P 設(shè)備的功率； T 負(fù)載的轉(zhuǎn)矩； n 負(fù)載的轉(zhuǎn)速。 將 T =398N m , n=60r/人得， P=2.5 得兩聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率為 98%，一級(jí)圓柱減速器效率為 99%； 傳動(dòng)功率 P =98% 98% 99%= 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮過載問題，故設(shè)計(jì)功率為 10 2T 1 0 0 0V 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 14 傳動(dòng)軸的設(shè)計(jì)過程和結(jié)果 1. 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 在工作過程中軸的主要失效形式是疲勞損傷，故軸的材料應(yīng)具有高的強(qiáng)度及剛度，對(duì)應(yīng)力集中的敏感性低。故選用強(qiáng)度、塑性與韌性等機(jī)械綜合性能較好的 45 鋼，并進(jìn)行正火和調(diào)質(zhì)處理。由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)查得其機(jī)械性能：強(qiáng)度極限 B=650用應(yīng)力 60 2. 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑 根據(jù)查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)“常用材料的 C=118 107 估算軸徑 d C =(107 118) 考慮到軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會(huì)有鍵槽存在，故將估算直徑加大 3% 5%取為 由設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)直徑 d=35 3. 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖 此軸是用來傳遞轉(zhuǎn)矩的，故兩端應(yīng)開鍵槽，一端與聯(lián)軸器相連，一端與 傳動(dòng)輥相連。 1) 確定各軸段的直徑 如圖 段 1,3的（外伸端）直徑最小， 55慮到要 對(duì)安裝在軸段 1 上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位，軸段 2 上應(yīng)該有軸肩，同時(shí)也能很順利的在軸段 2上安裝軸承，軸段 2必須滿座軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段 2的直徑為 42 2) 確定軸的各段長(zhǎng)度 軸段 1 通過聯(lián)軸器與減速器低速軸相連，故 13 0 軸段 2 5 軸段 3 用于安裝傳送輥，故 02 3) 選定軸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié) 按設(shè)計(jì)結(jié)果畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖，如圖 示。 圖 軸的結(jié)構(gòu)草圖 3 10 3 2 . 7 4 3 6 . 1 0365 買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 15 減速器部分的設(shè)計(jì) 齒輪傳動(dòng)的設(shè)計(jì) 此設(shè)計(jì)傳動(dòng)功率較低，故采用一級(jí)減速就可達(dá)到此要求。 選擇齒輪材料及精度等級(jí) 1. 選擇齒輪材料及精度等級(jí) 小齒輪選用 45鋼調(diào)質(zhì)，硬度為 220 250齒輪選用 45鋼正火，硬度為 170210為是普通減速器，查“常用機(jī)器中齒輪的進(jìn)度等級(jí)” 0095 8 級(jí)精度，要求齒 面粗糙度 . 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因兩齒輪均為鋼質(zhì)齒輪，可應(yīng)用式 求出 定有關(guān)參數(shù)和系數(shù)： 1) 轉(zhuǎn)矩 1=106 106N 0513 N ) 載荷系數(shù) K 查表 取 K=) 齒數(shù) 5，則大齒輪齒數(shù) 00。因是單級(jí)齒輪傳動(dòng)為對(duì)稱布置，而齒輪齒面又為軟齒面，由表“齒寬系數(shù) d” d=1 4) 許用接觸應(yīng)力 H 查表得“試驗(yàn)齒輪的接觸疲勞極限 60 30表得“接觸疲勞壽命系數(shù) ， 據(jù)上述系數(shù)可得 H1= H=1*560/1 60 H2= 30/1 562 = =m= = =1( 1)3 21( 1)3 21 0 5 1 3 51 4 5 6 011子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 16 由表“漸開線齒輪的模數(shù)（ 357 取標(biāo)準(zhǔn)模數(shù) m=. 主要尺寸計(jì)算 d1=25=d2=100=225mm b= d 57=整圓后取 0mm b1=5mm a=z1+=（ 25+100） =. 按齒跟彎曲疲勞強(qiáng)度校核 由式 f= = f得出 f 如 f f則校核合格。 5. 確定有關(guān)系數(shù)與參數(shù) 1) 齒形系數(shù) 表“標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒形系數(shù) 得 ) 應(yīng)力修正系數(shù) 表“標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的應(yīng)力修正系數(shù) 得 ) 許用彎曲應(yīng)力 f 查表得 10 90 F= 故 f1= =210/62 f2= =190/46 f1=162 2 1 0 5 1 36 0 2 2 52111*1m 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 17 = f2=146 跟彎曲強(qiáng)度校核合格 。 6. 驗(yàn)算齒輪的圓周速度 v v= 57 360/60 1000=s 由表“常用精度等級(jí)齒輪的加工方法（ 可知，選 8級(jí)精度是合適的。 減速機(jī)軸的設(shè)計(jì) 此減速機(jī)為一級(jí)減速，所以減速機(jī)有兩軸，高速軸和低速軸。高速軸通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)相連，低速軸也是通過聯(lián)軸器與傳動(dòng) 軸相連。結(jié)構(gòu)圖如圖 圖 速軸基本結(jié)構(gòu) 1. 低速軸的設(shè)計(jì) 1) 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 由于減速器傳遞的功率屬于中小功率，對(duì)材料無特殊要求，故選用 45 鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查得強(qiáng)度極限 B=650 用彎曲應(yīng)力 60 2) 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑 由材料查得 C=118 107 3 5 11000購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 18 故 d C =（ 107 118） =慮軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會(huì)有鍵槽存在 ，故將估算直徑加大 3% 5%，設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)直徑（ 5) 設(shè)計(jì)軸的結(jié)構(gòu)并繪制結(jié)構(gòu)草圖 由于設(shè)計(jì)的是單級(jí)減速器，可將齒輪布置在箱體內(nèi)部中央，將軸承對(duì)稱安裝在齒輪兩側(cè)，軸的外伸端安裝聯(lián)軸器。 （ 1) 確定軸上零件的位置和固定方式 要確定軸的結(jié)構(gòu)形狀，必須先確定軸上零件的裝配順序和固定方式。參照下圖式，確定齒輪從軸的左端裝入，齒輪的右端用軸肩（或軸環(huán)）定位，左端用套筒固定。這樣齒輪在軸上的軸向位置被完全確定。齒輪的周向固定采用平鍵連接。 軸承對(duì)稱安裝于齒輪的兩側(cè)，其軸向用軸肩固定，周向采用過盈配合固定。 （ 2） 確定軸的各段直徑 如圖 段 1的（外伸端）直徑最小， 5慮到要對(duì)安裝在軸段 1上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位，軸段 2上應(yīng)該有軸肩，同時(shí)也能很順利的在軸段 2上安裝軸承，軸段 2必須滿座軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段 2的直徑為 40同樣的方法確定軸段 3，4的直徑 55 （ 3） 確定軸的各段長(zhǎng)度 齒輪輪轂寬度為 60保證齒輪固定可靠，軸段 3的長(zhǎng)度應(yīng)略短于齒輪輪轂寬度，取為 58保證齒輪端面與箱 體內(nèi)壁不相碰，齒輪端面與箱體內(nèi)壁 間應(yīng)留有一定的間距，取該間距為 10段 4取 10承支點(diǎn)的距離 L=108據(jù)箱體結(jié)構(gòu)及聯(lián)軸器距軸承蓋要有一定的距離要求，取 L=75閱有關(guān)的聯(lián) 軸器的手冊(cè)取 L=70段 1， 3 上分別加工出鍵槽，使兩鍵槽處于軸的同一軸母線上，鍵槽的長(zhǎng)度比相應(yīng)的軸轂寬度小約 5 （ 4） 選定軸的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié) 按設(shè)計(jì)結(jié)果畫出軸的結(jié)構(gòu)草圖（圖 4) 按彎扭合成強(qiáng)度校核軸徑 軸的圓周力 =2 279231 /225=向力 =向力 = 為節(jié)圓上的壓力角，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)齒輪有 =20o 222子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 19 為分度圓上的螺旋角 =（ 1） 繪出軸的受力圖（圖 （ 2） 作水平平面內(nèi)的彎矩圖（圖 支座反力為： 截面處的彎距為： -截面處的彎矩為： 1 2 4 1 . 0 2 5 * 2 0 2 4 8 2 0 . 5 m m （ 3） 作垂直平面內(nèi)的彎矩圖（圖 支座反力為： （ d 為分度圓直徑） 2 9 0 3 . 3 9 ( 5 5 . 3 3 ) 9 5 8 . 7 2V B r V F N 截面左側(cè)的彎矩為： = 截面右側(cè)的彎矩為： -截面處的彎矩為： * 2 0 9 5 8 . 7 2 * 2 0 1 9 1 7 4 . 4 m m（ 4） 作合成彎矩圖（圖 22 M 公式 截面： = 22 6 7 0 8 1 . 5 7 N m m 22左 （ + （ 67015 ） 22 8 4 6 8 3 . 2 1 M N m m 22右 右 （ 51771 ） （ 67015 ） -截面： 22 3 1 3 6 4 . 3 7 M N m m 22 （ 19174 ） （ 24821 ）（ 5） 作轉(zhuǎn)矩圖（ （ 6） 求當(dāng)量彎矩 因減速器單向運(yùn)轉(zhuǎn)，故可認(rèn)為轉(zhuǎn)矩為脈動(dòng)循環(huán)變化，修正系數(shù) 為 截面： 2 1 8 7 7 2 4 . 2 4M M N m m 2 2 2右（ T ） （ 84683 ） + （ 79231 ） 22 * 9 0 3 . 3 9 4 8 6 . 9 5( ) 5 5 . 3 32 2 2 2 * 1 0 8 108* 5 5 . 3 3 * 2 9 8 7 . 8 222VA m m 108* 9 5 8 . 7 2 * 5 1 7 7 0 . 8 822VB m m1081 2 4 1 . 0 2 5 * 6 7 0 1 5 . 3 5266 1 0 . 6 7 2 29 . 5 5 1 0 9 . 5 5 1 0 2 7 9 2 3 1 . 5 3365 m 2 2 4 8 2 . 0 5 1 2 4 1 . 0 2 522 H B N 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 20 -截面： 2 170449 N m m 2 2 2 （ T ） （ 31364 ） + （ 79231 ）圖 速器從動(dòng)軸設(shè)計(jì) （ 7） 確定危險(xiǎn)截面及校核強(qiáng)度 由圖 面 ， -所受轉(zhuǎn)矩相同，但彎矩eI ，且軸上還有鍵槽，故截面 可能為危險(xiǎn)截面。但由于截徑32故也應(yīng)對(duì)截面 -進(jìn)行校核。 截面： 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 21 -截面： 查表“軸的許用彎曲應(yīng)力”得 6 0b M ，滿足1的條件，故設(shè)計(jì)的軸有足夠的強(qiáng)度，并有一定的裕量。如圖 圖 速軸外行尺寸 2. 高速軸的設(shè)計(jì) 高速軸的設(shè)計(jì)與低速軸同理。 1） 選擇軸的材料，確定許用應(yīng)力 由于減速器傳遞的功率屬于中小功率，對(duì)材料無特殊要求，故選用 45鋼并經(jīng)調(diào)質(zhì)處理。查得強(qiáng)度極限 B=650 用彎曲應(yīng)力 60 2） 按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度估算軸徑 由材料查得 C=118 107 故 d C =（ 107 118） =321 7 0 4 4 9 1 7 0 4 4 9 3 1 . 0 60 . 1 0 . 1 * 3 8 p 3331 8 7 7 2 4 1 8 7 7 2 4 2 0 . 6 00 . 1 0 . 1 * 4 5 p 3 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 22 考慮軸的最小直徑處要安裝聯(lián)軸器，會(huì)有鍵槽存在， 故將估算直徑加大 3% 5%，取為 設(shè)計(jì)手冊(cè)取標(biāo)準(zhǔn)直徑（ 4） 確定軸的各段直徑 如圖（ 示，軸段 1的（外伸端）直徑最小， 4慮到要對(duì)安裝在軸段 1上的聯(lián)軸器進(jìn)行定位，軸段 2上應(yīng)該有軸肩，同時(shí)也能很順利的在軸段 2上安裝軸承，軸段 2必須滿座軸承內(nèi)徑的標(biāo)準(zhǔn)，故取軸段 2的直徑為 30同樣的方法確定軸段 3， 4的直徑 54 4） 確定軸的各段長(zhǎng)度 齒輪輪轂寬度為 65低速軸設(shè) 計(jì)相仿，設(shè)計(jì)此軸各段長(zhǎng)度為： 05mm，00 5） 修改軸的結(jié)構(gòu) 因所設(shè)計(jì)軸的強(qiáng)度裕量不大，此軸不必在做修改。 6） 繪制軸的零件圖 圖 速軸外行尺寸 聯(lián)軸器的選用 聯(lián)軸器通常用來連接兩軸并在其間傳遞運(yùn)動(dòng)和扭矩，有時(shí)也可以作為一種安全裝置用來防止被連接機(jī)件承受過大的載荷，起到過載保護(hù)的作用。 電動(dòng)機(jī)與減速器的聯(lián)軸器選用剛性聯(lián)軸器中的凸緣聯(lián)軸器（ 843凸緣聯(lián)軸器購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 23 不具備徑向，軸向和角向的補(bǔ)償功能，鋼性好，傳遞扭矩大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，維護(hù)簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。 凸緣聯(lián)軸器如圖 種聯(lián)軸器有兩種對(duì)中方式：一種是通過分別具有凸槽和凹槽的兩個(gè)半聯(lián)軸器的相互嵌合來對(duì)中，半聯(lián)軸器之間采用普通螺栓連接，靠半聯(lián)軸器接合面間的摩擦來傳遞轉(zhuǎn)矩；另一種是通過鉸制孔用螺栓與孔的緊配合對(duì)中，靠螺栓桿承受載荷來傳遞轉(zhuǎn)矩。當(dāng)尺寸相同是后者傳遞的轉(zhuǎn)矩較大，且裝拆時(shí)軸不必做軸向移動(dòng)。所以本設(shè)計(jì)采用后者。 圖 圓聯(lián)軸器 減速機(jī)與高速軸選用：型號(hào)為 減速機(jī)與低速軸選用：型號(hào)為 聯(lián)軸器的數(shù)據(jù)如表 表 軸器的基本數(shù)據(jù) 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 24 電動(dòng)機(jī)的選擇及各軸的計(jì)算 電動(dòng)機(jī)的選擇 1. 選擇電動(dòng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式 電動(dòng)機(jī)類型和機(jī)構(gòu)形式要根據(jù)電源（交流或支流 ）、工作條件（溫度、環(huán)境、空間尺寸等）和載荷特點(diǎn)（性質(zhì)，大小、啟動(dòng)性能和過載情況）來選擇。 2. 選擇電動(dòng)機(jī)的容量 標(biāo)準(zhǔn)電動(dòng)機(jī)的容量用額定功率表示。所選的電動(dòng)機(jī)的額定功率應(yīng)等于或稍大于工作要求的功率。容量小于工作要求，則不能保證工作機(jī)正常的工作，或使得電機(jī)長(zhǎng)期過熱、過載而過早損壞；容量過大則成本增加，并且由于效率和功率數(shù)低而造成浪費(fèi)，電動(dòng)機(jī)的容量主要是由于運(yùn)行時(shí)的發(fā)熱條件限定，在不變或變化很小的載荷下長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行的機(jī)械，只要其電動(dòng)機(jī)的負(fù)載、不超過額定值，電動(dòng)機(jī)便不會(huì)過熱，通常不必校驗(yàn)發(fā)熱和啟動(dòng)力矩。 已知參 數(shù) : 輥輪轉(zhuǎn)速 n=60 r/ 功 率 P=2.5 選用 2型三相異步電機(jī) 電機(jī)技術(shù)參數(shù) P=3.0 n=1430 r/ G=38 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 各軸的計(jì)算 計(jì)算傳動(dòng)裝置的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力參數(shù) 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得凸緣聯(lián)軸器的傳動(dòng)效率為 98%，一級(jí)減速器的傳動(dòng)效率為 99%，系統(tǒng)額定功率為 11以： 對(duì) 0軸（電動(dòng)機(jī)軸） 對(duì) 1軸（減速器高速軸） 101 1 0661111 4 6 0 / m i n* 0 . 9 8 * 1 1 1 0 . 7 81 0 . 7 89 . 5 5 * 1 0 9 . 5 5 * 1 0 7 0 5 1 31460n n K W K 00660001 4 6 0 / m i 5 5 * 1 0 9 . 5 5 * 1 0 7 1 9 5 21460 m 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 25 對(duì) 2軸（減速器低速軸） 對(duì) 3軸（夾送輥傳動(dòng)軸） 通過以上的計(jì)算，為后面的設(shè)計(jì)做好準(zhǔn)備工作。 軸承的選用 軸承的選擇根據(jù)載荷條件，轉(zhuǎn)速條件，裝調(diào)性能，調(diào)心性能，經(jīng)濟(jì)性考慮。 選用常用滾動(dòng)軸承中的深溝球軸承 ( 276 低速軸的軸承選用型號(hào)為 6208的滾動(dòng)軸承。高速軸選用 6207的滾動(dòng)軸承。 型號(hào)為 6207， 6208具體數(shù)據(jù)如表 表 承的具體數(shù)據(jù) 軸承的計(jì)算校核： 旋轉(zhuǎn)著的軸承，內(nèi)、 外圈滾道及滾動(dòng)體經(jīng)受著迅速變化的接觸應(yīng)力，當(dāng)工作循環(huán)達(dá)到一定次數(shù)后，接觸表面可能發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕。這是滾動(dòng)軸承失效的主要形式。由失效分析知，對(duì)于一般轉(zhuǎn)速（ n10r/軸承，應(yīng)進(jìn)行防止疲勞點(diǎn)蝕的壽命計(jì)算，對(duì)于靜止或極慢轉(zhuǎn)數(shù)（ 0r/軸承，應(yīng)作靜強(qiáng)度計(jì)算。 計(jì)算過程及結(jié)果如圖 示。 022 1 2 06622214603 6 5 / m i 9 8 * 0 . 9 9 * 1 1 1 0 . 6 7 2 21 0 . 6 7 2 29 . 5 5 * 1 0 9 . 5 5 * 1 0 2 7 9 2 3 1365p K W K m 032223 1 2 06633314603 6 5 / m i 9 8 * 0 . 9 9 * 1 1 1 0 . 4 5 8 71 0 . 4 5 8 79 . 5 5 * 1 0 9 . 5 5 * 1 0 2 7 3 6 4 6365nn n p K W K m 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 26 圖 承 6208 的校核結(jié)果 傳動(dòng)部分的軸承仍然選用型號(hào)為 6208的滾動(dòng)軸承。具體數(shù)據(jù)和疲勞校核如上。 液壓缸的選擇 根據(jù)所需的夾緊力設(shè)計(jì)液壓缸。 1. 工作壓力 可根據(jù)負(fù)載大小及機(jī)器的類型來初步確定，選取液壓缸工作壓力為 2. 計(jì)算液壓缸內(nèi)徑 d。 由負(fù)載圖可知最大負(fù)載 F 為 15000N，按表可取 慮到快進(jìn)、快退速度相等，取 d 上述數(shù)據(jù)代入公式可得， 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)將液壓缸內(nèi)徑圓整為標(biāo)準(zhǔn)系列直徑 D=50塞桿直徑 d，按 dD= d=35 2254 1 5 0 0 0 0 . 5 1 1 053 . 1 4 3 5 1 0 0 . 9 5 1 1 0 . 735 購(gòu)買文檔送 子版圖紙， Q 11970985 或 401339828 27 導(dǎo)軌的選擇 1 導(dǎo)軌的作用和特點(diǎn) 如圖 動(dòng)構(gòu)件 1的導(dǎo)軌，稱為動(dòng)導(dǎo)軌，常見的為工作臺(tái)，拖板或溜板的導(dǎo)軌；支承件 2的導(dǎo)軌，稱為靜導(dǎo)軌，常見的為床身導(dǎo)軌。由于動(dòng)導(dǎo)軌沿靜導(dǎo)軌作定向運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的直線性直接影響到系統(tǒng)的工作精度。因此導(dǎo)軌在機(jī)電一體化系統(tǒng)中具有很重要的作用，其特點(diǎn)是： 1） 工作運(yùn)動(dòng)速度低，精密機(jī)械常要求工作臺(tái)移動(dòng)速度為 5低速情況下運(yùn)動(dòng)不爬行。所以設(shè)計(jì)時(shí)要考慮低速爬行問題； 2） 導(dǎo)軌工作部分剛性較差，對(duì)于一般機(jī)械和儀器工作臺(tái)的靜導(dǎo)軌，既長(zhǎng)又薄，是系統(tǒng)中剛性最薄弱 的環(huán)； 3） 受力較復(fù)雜計(jì)算較困難； 4） 大型導(dǎo)軌加工的工作量較大，需要專門機(jī)床