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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)任務(wù)書(shū)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)機(jī)械106姓名張良強(qiáng)下發(fā)日期2014-3-3題目*300臥式鋼坯檢驗(yàn)試樣表面拋光機(jī)專題主 要內(nèi) 容及 要求目的:臥式鋼坯檢驗(yàn)試樣表面拋光機(jī)是用于拋光機(jī)連鑄鑄坯的低倍試樣。現(xiàn)在檢驗(yàn)鑄坯的質(zhì)量主要通過(guò)觀察鑄坯的低倍試樣,但這有很大的局限性,無(wú)法觀察鑄坯中的一些微觀組織和細(xì)小的缺陷。為了更好的研究鑄坯的質(zhì)量,引用高倍和中倍觀察,首先要對(duì)鑄坯表面進(jìn)行拋光,而現(xiàn)在使用的拋光機(jī)只能用于拋光小塊試樣,無(wú)法對(duì)整塊試樣表面進(jìn)行拋光。因此,設(shè)一系列拋光機(jī),滿足不同尺寸鑄坯的要求。要求:(1)達(dá)到能夠拋光e300鋼坯的功能;(2)采用簡(jiǎn)易框架的結(jié)構(gòu),且結(jié)構(gòu)盡量簡(jiǎn)單
2、;(3)完成主體結(jié)構(gòu)和傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì);(4)圖質(zhì)量:折合達(dá)到2.5張A0;計(jì)算說(shuō)明書(shū):方案選擇;主要構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)要求:拋光后的鋼坯表面的粗糙度達(dá)到Ra=0.8進(jìn) 度及 完成 日期2014年3月3日2014年3月14日:(2周)畢業(yè)實(shí)習(xí)及查閱相關(guān)外文資料;2014年3月17日2014年3月21日:(1周)了解現(xiàn)代拋光機(jī)使用和發(fā)展;2014年3月24日2014年4月4日:(3周)對(duì)拋光機(jī)提出整體設(shè)計(jì)方案及修改;2014年4月7日2014年5月9日:(5周)進(jìn)行總體設(shè)計(jì)(繪制總裝圖);2014年5月12日2014年5月23日:(2周)零件和部件設(shè)計(jì);2014年5月26日2014年5
3、月30日:(1周)整理設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū);2014年6月2日2014年6月6日:(1周)相互審查設(shè)計(jì)總圖和完善設(shè)計(jì);2014年6月9日2014年6月13日:(1周)撰寫(xiě)總的設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū),答辯;教學(xué)院長(zhǎng)簽字日期教研室主任簽字日期指導(dǎo)教師簽字日期指導(dǎo)教師評(píng)語(yǔ)指導(dǎo)教師:年月日指定論文評(píng)閱人評(píng)語(yǔ)評(píng)閱人:年月日答辯委員會(huì)評(píng)語(yǔ)評(píng)定成績(jī)指導(dǎo)教師給定成績(jī)(30%)評(píng)閱人給定成績(jī)(30%)答辯成績(jī)(40%)總評(píng)答辯委員會(huì)主席簽字青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)摘要拋光是指利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)的作用,使工件表面粗糙度降低,以獲得光亮、平整表面的加工方法。是利用柔性拋光工具和磨料顆?;蚱渌麙伖饨橘|(zhì)對(duì)工件表面進(jìn)行的
4、修飾加工。拋光是進(jìn)行金相觀察與實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必不可少的重要一步,在冶金、金屬熱處理等方面有重要意義。要獲得較好的金相觀察效果對(duì)拋光質(zhì)量要求較高,然而現(xiàn)在所使用的拋光機(jī)以實(shí)驗(yàn)室小型較多,拋光截面較小、拋光質(zhì)量較差,不能滿足大型截面的拋光需求。為了更好的研究鑄坯的質(zhì)量,引用高倍和中倍觀察需設(shè)計(jì)一系列拋光機(jī)滿足拋光質(zhì)量要求。本課題設(shè)計(jì)一合適拋光較大截面的臥式拋光機(jī)。本文從介紹拋光機(jī)的應(yīng)用、特點(diǎn)、原理到發(fā)展前景。首先對(duì)整機(jī)的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行比較選擇,其中對(duì)于主軸與拋光輪連接及工作臺(tái)的驅(qū)動(dòng)傳動(dòng)方案選擇進(jìn)行了設(shè)計(jì)、比較和選擇。另外簡(jiǎn)單介紹了零部件在箱體內(nèi)的安排布局。文章對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)、零部件設(shè)計(jì)選擇以及校核作了詳細(xì)說(shuō)
5、明與計(jì)算,以確保機(jī)床能正常進(jìn)行。在最后對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹與設(shè)計(jì)。關(guān)鍵詞:拋光;臥式拋光機(jī);方案設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)校核;冷卻系統(tǒng)青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)AbstractPolishingisaprocessingmethodusingtheeffectofmachinerychemistry,orelectrochemistry.Itistoreducethesurfaceroughnessandmakethemsmoothandshiny.Itisaveryimportantandnecessarystepinthemetallographicobservationandexper
6、imentprocess,andinmetallurgy,metalheattreatmenthastheimportantmeaning.Togainagoodmetallographicobservingeffectofpolishingqualityrequestishigher,butnowthemostuseofpolishingmachinekindsaresmallwhichusedinthelaboratory.Polishingsectionissmaller,polishingqualityispoorer,cantmeetthedemandoflargecross-sec
7、tionpolishing.Inordertoimprovethestudyqualityofthecasting,usehighmultiplesandmiddlemultiplesaremust,soweneedtodesignaseriesofpolishingmachinemeetpolishingqualityrequirements.Thissubjectisbasedongrindingmachineworkingprincipletodesignasuitableforpolishinglargersectionverticalpolishingmachine.Thispape
8、rintroducestheapplicationofpolishingmachine,characteristics,principleanddevelopmentprospect.Atfirstthedesignarecomparedtochoicethebestone.Amongthemforspindleandpolishingwheelconnection,thedriveandtransmissionofworkbenchschemeselectionaredesigned,andcomparison,selection,alsointroducedthepartsinthecab
9、inetarrangementlayout.Thearticleonthetransmissionsystem,componentdesignchoiceandthecheckdetaileddescriptionsandcalculation,toensurethemachinecanworknormally.Thelastofcoolingsystemareintroducedinbriefanddesign.Keywords:Keywords:polishing;verticalpolishingmachine;projectdesign;designandcheck;coolingsy
10、stem.青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)目錄摘要IAbstractII目錄III第1章緒論V1.1拋光及拋光機(jī)的概述V1.2拋光機(jī)的工作原理V.II1.3主要設(shè)計(jì)內(nèi)容VIII第2章方案設(shè)計(jì)及電動(dòng)機(jī)選用IX2.1主電機(jī)與拋光輪的連接設(shè)計(jì)IX2.2移動(dòng)工作臺(tái)與工作臺(tái)電機(jī)間的連接設(shè)計(jì)X2.3電動(dòng)機(jī)的選擇XI第3章主要零件的設(shè)計(jì)及校核XIX3.1拋光輪的設(shè)計(jì)與選擇XIX3.2拋光膏的選擇XXIV3.3齒輪齒條的設(shè)計(jì)XXIV3.4導(dǎo)軌與工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)XXVII3.5主軸的設(shè)計(jì)與校核XXIX3.6齒輪軸的設(shè)計(jì)與校核XXXV3.7各軸段聯(lián)軸器的選擇XXXVIII青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明
11、書(shū)3.8鍵的選用及校核XL3.9行程開(kāi)關(guān)的選擇XLI3.10軸承的選用與校核XLIII3.11工作臺(tái)往復(fù)驅(qū)動(dòng)43第4章冷卻系統(tǒng)XLVIII4.1冷卻液作用XLVIII4.2冷卻液用量L.4.3冷卻液泵474.4冷卻液箱48參考文獻(xiàn)錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽致謝錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽附件1錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽附件2錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)第1章緒論1.1拋光及拋光機(jī)的概述1.1.1拋光的意義目前機(jī)械工業(yè)正面臨著朝高速、自動(dòng)、精密方向迅速發(fā)展。在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造過(guò)程中,所遇到的金屬和材料熱處理方面的問(wèn)題日益增多,機(jī)械行業(yè)與金屬材料即熱處理之間的關(guān)系愈加密切。實(shí)踐證明,合理的選用金屬材
12、料,適當(dāng)確定熱處理工藝妥善安排工藝路線對(duì)充分發(fā)揮金屬材料本身的性能潛力保證材料具有良好的加工工藝性能,獲得理想的使用性能提高產(chǎn)品零件的質(zhì)量,節(jié)省金屬材料降低生產(chǎn)成本等方面有著重要的意義。實(shí)際工作中,往往由于選材不當(dāng)或者熱處理不妥是機(jī)械零件的使用性能達(dá)不到規(guī)定的技術(shù)要求,而導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程中發(fā)生早期損壞如產(chǎn)生變形、斷裂或磨損等。因此,金屬材料及熱處理對(duì)機(jī)械制造工作者來(lái)說(shuō)是必須具備的。而金屬材料的具體結(jié)構(gòu)和性能可以通過(guò)對(duì)金相的觀察及研究來(lái)了解,因此獲得清晰地金相圖對(duì)金屬材料的研究有著非常重要的意義。為了在金相顯微鏡下正確有效地觀察到內(nèi)部纖維組織,金屬式樣必須先經(jīng)過(guò)精心的制備,主要程序有取樣、鑲嵌、磨制
13、、拋光、侵蝕等。金相試樣的制備是通過(guò)切割機(jī)、鑲嵌機(jī)、磨/拋光機(jī)來(lái)完成的,金相試樣的最終質(zhì)量是由拋光工序決定的,拋光是金相制樣過(guò)程中至關(guān)重要的一環(huán)。拋光時(shí)將試樣上磨制產(chǎn)生的磨痕及變形層去掉,使其成為光滑鏡面的最后工序。拋光試樣的方法有機(jī)械拋光、電解拋光、化學(xué)拋光以及復(fù)合拋光等。機(jī)械拋光是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的拋光方法,其正確的工藝和操作方法是在保證獲得優(yōu)質(zhì)的試樣和其他條件(如邊緣保留及石墨和夾雜物保留等)的情況下具有最高的拋光速率選擇可靠性高的金相試樣拋光機(jī),可以提高制樣效率和質(zhì)量,減少試樣廢品率,從而降低成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,獲得試樣質(zhì)量的高度一致性。青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)1.1.
14、2金相試樣的拋光方法試樣在拋光前要先經(jīng)過(guò)磨制,磨制好的試樣表面有細(xì)的磨痕,還不能有效觀察侵蝕后的組織,因此必須將磨痕完全拋去,使表面達(dá)到光亮的鏡面那樣的光潔度,從而滿足顯微觀察的要求。拋光后的表面在200倍的顯微鏡下觀察基本上沒(méi)有磨痕和磨坑。目前,市場(chǎng)上的拋光機(jī)主要是簡(jiǎn)易的,拋光機(jī)的金屬截面較小,不便對(duì)截面積較大的截面進(jìn)行拋光作業(yè)。對(duì)于截面較大的試樣一般采取切割分塊分別拋光然后在組合觀察,這樣就不可避免的影響觀察質(zhì)量。因此設(shè)計(jì)一種能對(duì)截面較大的試樣進(jìn)行一次性拋光的機(jī)械是非常有必要的。拋光的方法只要有機(jī)械拋光法、點(diǎn)解拋光法及化學(xué)拋光法等。機(jī)械拋光法機(jī)械拋光法是一種常用的方法,是在專用的金相試樣拋
15、光機(jī)上進(jìn)行,轉(zhuǎn)速一般以200300r/min為宜。在拋光盤(pán)上裝有拋光用織物(如粗拋用帆布、細(xì)拋用呢料、絨布、金絲絨。綢布等)。拋光時(shí)應(yīng)在織物上含有適量的拋光用磨料。常用的拋光用磨料是 CO3粉 AI2O3粉的水懸浮液,一般是1L水加入5gAI2O3或1015gCr2O3。拋光時(shí)試樣表面應(yīng)保持適當(dāng)濕度,通??捎帽砻嬖诳諝庵?5s能將水膜蒸發(fā)的濕度為宜。拋光前應(yīng)將試樣磨圓滑,以便保護(hù)織物不被刮破及試樣飛出?;瘜W(xué)拋光及化學(xué)機(jī)械拋光化學(xué)拋光是依靠化學(xué)試劑對(duì)試樣進(jìn)行選擇性溶解作用將磨痕去除的一種方法, 如12g草酸、23mL氫氟酸、40mL過(guò)氧化氫、50mL蒸儲(chǔ)水的化學(xué)試劑。對(duì)碳鋼、一般低合金鋼的退火、
16、淬火組織進(jìn)行化學(xué)拋光,效果較好。此方法用于沒(méi)有機(jī)械拋光設(shè)備的情況?;瘜W(xué)拋光總是不太理想,若與機(jī)械拋光相結(jié)合,利用化學(xué)拋光劑邊腐蝕邊機(jī)械拋光可以提高拋光效能。電解拋光電解拋光是在一定的電解液中進(jìn)行的。試樣作陽(yáng)極,選用耐腐蝕金屬材料為陰極。在接通電源后,陽(yáng)極表面產(chǎn)生選擇性溶解,逐漸使陽(yáng)極表面的磨痕消去。通常認(rèn)為,電解拋光時(shí)在陽(yáng)極表面與電解液之間將形成一層具有電導(dǎo)率的薄膜層。試樣表面高低不平,致使這層薄膜的厚度不均勻。表面凸出部分的薄膜比凹下去的部分顯然要薄一些,因此凸出部位的電流密度大,此處陽(yáng)極溶解快,凸出部位漸趨平坦。本設(shè)計(jì)是基于機(jī)械拋光來(lái)設(shè)計(jì)一種拋光機(jī),來(lái)方便截面積較大的試樣的拋光。青島理工大
17、學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)1.1.3拋光機(jī)研制現(xiàn)狀目前,就拋光機(jī)設(shè)計(jì)而言,仍面臨許多急待突破的技術(shù)難題,主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:a.拋光方式的研究先進(jìn)的金相試樣拋光機(jī),需要有先進(jìn)的理論作指導(dǎo)。目前,有關(guān)金相試樣拋光機(jī)的理論著作過(guò)于老化,新理論和學(xué)術(shù)研究性文章比其他機(jī)械技術(shù)理論少,且深度不夠,學(xué)術(shù)價(jià)值低,這給新機(jī)型的開(kāi)發(fā)研制帶來(lái)了困難。理論研究是今后有待深入探討的關(guān)鍵內(nèi)容之一。b.冷卻方式的研究多數(shù)試樣拋光方法最重要的特點(diǎn)是拋光時(shí)產(chǎn)生高溫,會(huì)造成金相組織發(fā)生變化,給金相分析造成困難因而,金相取樣時(shí)必須進(jìn)行充分冷卻。通常使用的冷卻液為水,冷卻試樣靠自來(lái)水壓力注射,冷卻程度的好壞直接關(guān)系到試樣的切
18、割質(zhì)量。目前,關(guān)于試樣拋光的冷卻方式的專題研究成果還未見(jiàn)報(bào)道。c.控制方法的研究在處理復(fù)雜系統(tǒng)控制問(wèn)題時(shí),傳統(tǒng)控制方法對(duì)于復(fù)雜性、不確定性、突變性所帶來(lái)的問(wèn)題總有些力不從心。為了適應(yīng)不同技術(shù)領(lǐng)域和社會(huì)發(fā)展對(duì)控制科學(xué)提出的新要求,我們必須發(fā)展新的控制模式。近年來(lái),在傳統(tǒng)控制中加入邏輯推理和啟發(fā)式知識(shí),將傳統(tǒng)控制理論與模糊邏輯、神級(jí)網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等人工智能技術(shù)結(jié)合起來(lái),充分利用人的控制知識(shí)對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制,逐漸形成拋光機(jī)的智能控制。1.2拋光機(jī)的工作原理(1)拋光機(jī)操作的關(guān)鍵是要設(shè)法得到最大的拋光速率,以便盡快除去磨光時(shí)產(chǎn)生的損傷層,同時(shí)也要使拋光損傷層不會(huì)影響最終觀察到的組織,即不會(huì)造成
19、假組織。前者要求使用較粗的磨料,以便保證有較大的拋光速率來(lái)去除磨光的損傷層,但拋光損傷層也較深;后者要求使用最細(xì)的材料,使拋光損傷層較淺,但拋光速率低。(2)解決這個(gè)矛盾的最好方法就是把拋光分為兩個(gè)階段進(jìn)行。粗拋目的是去除磨光損傷層,這一階段應(yīng)具有最大的拋光速率,粗拋形成的表層損傷是次要的的考慮,不過(guò)也應(yīng)當(dāng)盡可能??;其次是精拋(或稱終拋),其目的是去除粗拋產(chǎn)生的表層損傷,是拋光損傷減到最小。拋光機(jī)拋光時(shí),試樣磨面與拋光應(yīng)絕對(duì)平行并均勻地輕壓在拋光盤(pán)上,注意防止試樣飛出和因壓力太大而產(chǎn)生新磨痕。同時(shí)還應(yīng)使試樣自傳并青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)沿轉(zhuǎn)盤(pán)半徑方向來(lái)回移動(dòng),以避免拋光織物局部磨
20、損太快在拋光過(guò)程中要不斷添加微粉懸浮液,使拋光織物保持一定濕度。濕度太大會(huì)減弱拋光的磨痕作用,使試樣中硬相呈現(xiàn)浮凸和剛中非金屬夾雜物及鑄鐵中石墨相產(chǎn)生“曳尾”現(xiàn)象;濕度太小時(shí),由于摩擦生熱會(huì)使試樣升溫,潤(rùn)滑作用減小,磨面失去光澤,甚至出現(xiàn)黑斑,輕合金則會(huì)拋傷表面。為了達(dá)到粗拋的目的,要求轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)速較低,最好不要超過(guò)600r/min;拋光時(shí)間應(yīng)當(dāng)比去掉劃痕所需的時(shí)間長(zhǎng)些,因?yàn)檫€要去掉變形層。粗拋后磨面光滑,但黯淡無(wú)光,在顯微鏡下觀察油均勻細(xì)致的磨痕,有待精拋消除。(3)精拋時(shí)轉(zhuǎn)盤(pán)速度可適當(dāng)提高,拋光時(shí)間以拋掉粗拋的損傷層為宜。精拋后磨面明亮如鏡,在顯微鏡明視場(chǎng)條件下看不到劃痕,但在相襯照明條件下則
21、仍可見(jiàn)到磨痕。拋光機(jī)拋光質(zhì)量的好壞嚴(yán)重影響試樣的組織結(jié)構(gòu),已逐步引起有關(guān)專家的重視。近年來(lái),國(guó)內(nèi)外在拋光機(jī)的性能上做了大量研究工作,研究出不少新機(jī)型、新一代拋光設(shè)備,正由原來(lái)的手動(dòng)操作發(fā)展為各種各樣的半自動(dòng)及全自動(dòng)拋光機(jī)。(4)拋光時(shí),拋光輪高速旋轉(zhuǎn),零件與拋光輪摩擦產(chǎn)生高溫,使零件金屬塑性提高,在拋光力的作用下,金屬表面產(chǎn)生塑性變形,凸起的部分被壓入并流動(dòng),凹進(jìn)的部分被填平,從而使細(xì)微不平的表面進(jìn)一步得到改善。也就是說(shuō):最外層的毛刺層機(jī)體由于劇烈的塑性變形而破碎成很細(xì)的二次晶體,表層里邊塑性變形較小,越里邊變形越小。(5)利用驅(qū)動(dòng)馬達(dá)帶動(dòng)毛氈輪使其旋轉(zhuǎn), 工件被齒輪齒條循序帶動(dòng)前進(jìn), 當(dāng)工件
22、行進(jìn)至布輪下放時(shí),仍連續(xù)前進(jìn),從而使工件和拋光布輪產(chǎn)生摩擦,達(dá)到工件表面光亮之效果。1.3主要設(shè)計(jì)內(nèi)容(1)本設(shè)計(jì)主要拋光機(jī)設(shè)計(jì)中所需要部件及其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行選擇與計(jì)算, 結(jié)合設(shè)計(jì)要求及主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)與選擇。全文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(2)拋光機(jī)的概述,簡(jiǎn)要介紹拋光機(jī)的應(yīng)用、特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀。(3)方案設(shè)計(jì),對(duì)拋光機(jī)的主軸與砂輪連接形式、工作臺(tái)電機(jī)到工作臺(tái)動(dòng)力的傳動(dòng)方(4)案的設(shè)計(jì)、導(dǎo)軌設(shè)計(jì)、拋光輪的設(shè)計(jì)等。(5)設(shè)計(jì)計(jì)算,根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容及主要設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行計(jì)算,從而進(jìn)行部件的選擇。青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)部件的選擇,根據(jù)計(jì)算的結(jié)構(gòu)并結(jié)合實(shí)際要求選用合適的零部件冷卻系統(tǒng)的簡(jiǎn)單
23、設(shè)計(jì)和電氣控制的簡(jiǎn)單介紹。(6)第2章方案設(shè)計(jì)及電動(dòng)機(jī)選用2.1主電機(jī)與拋光輪的連接設(shè)計(jì)拋光時(shí)拋光輪受到摩擦力、拋光切削力,拋光輪與電機(jī)的連接有多種方法。拋光輪可以與電機(jī)主軸連接,但所選電機(jī)伸出長(zhǎng)度有限,且普通電動(dòng)機(jī)伸出軸只能鍵連接,不能滿足要求,在拋光機(jī)設(shè)計(jì)中不宜采取此種連接方法。由此,為滿足要求,設(shè)計(jì)拋光輪與電動(dòng)機(jī)之間用彈性柱銷聯(lián)軸器連接。拋光輪再通過(guò)一對(duì)角接觸球軸承配合連接,使主軸更加平穩(wěn)可靠。拋光輪與主軸用螺母和擋圈固定。彈性聯(lián)軸器有很多功能:1、補(bǔ)償由于制造和安裝誤差造成所聯(lián)接兩軸的軸向位移律向位移和角位移,避免軸端產(chǎn)生過(guò)大的附加載荷。2、緩和電機(jī)工作時(shí)軸上的扭轉(zhuǎn)沖擊。3、改變軸系的
24、共振轉(zhuǎn)速,例如當(dāng)沖擊吸收功相同時(shí)。以扭矩為基準(zhǔn)的扭轉(zhuǎn)角越大(即剛度小),沖擊扭矩越小。共振轉(zhuǎn)速越低。止匕外,聯(lián)軸器的慣性矩也影響軸的共振轉(zhuǎn)速。4、減輕軸的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)。不過(guò),這只有采用具有較大外阻尼(增大摩擦阻尼)的結(jié)構(gòu)或較大內(nèi)阻尼的材料(如橡膠、塑料等)做聯(lián)軸器的中間傳力件時(shí),才能實(shí)現(xiàn)。當(dāng)機(jī)器受到意外的過(guò)載時(shí),往往會(huì)造成傳動(dòng)裝置或其他機(jī)件的損壞。如果在傳動(dòng)軸系中采用安全聯(lián)軸器,利用聯(lián)軸器中聯(lián)接元件的破斷、分離或打滑,使傳動(dòng)的力流中斷或限制力流的傳遞,就能起到安全保護(hù)作用。青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)tsosp圖2-1拋光輪與軸和電機(jī)連接2.2移動(dòng)工作臺(tái)與工作臺(tái)電機(jī)間的連接設(shè)計(jì)拋光機(jī)對(duì)的
25、設(shè)計(jì)需要從各個(gè)組織結(jié)構(gòu)出發(fā),精確的設(shè)計(jì)各組成部分,并最終使其有機(jī)結(jié)合,以達(dá)到設(shè)計(jì)要求,并盡量遵循,低成本,小質(zhì)量,易裝卸原則。拋光機(jī)由電動(dòng)機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)和減速系統(tǒng)帶動(dòng)工作臺(tái),電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)毛氈輪轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)拋光工件,工作臺(tái)的設(shè)計(jì)與其對(duì)應(yīng)的導(dǎo)軌和冷卻系統(tǒng)組成。根據(jù)毛氈輪與工件的相對(duì)位置分為縱向進(jìn)給外圓磨,切入磨,周邊一一端面磨,端面一一平面磨,從而分成臥式拋光機(jī)與立式拋光機(jī)。臥式拋光機(jī),其毛氈輪的速度較高而工作臺(tái)的速度很小,根據(jù)其特點(diǎn)來(lái)設(shè)計(jì)傳動(dòng)方案。臥式拋光機(jī)的設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)為帶動(dòng)工作臺(tái)的傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),工作臺(tái)的移動(dòng)為直線移動(dòng),而且速度很低。青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)本方案設(shè)計(jì)是通過(guò)齒輪電機(jī)連接聯(lián)軸
26、器, 然后通過(guò)聯(lián)軸器與齒輪連接齒輪驅(qū)動(dòng)齒條帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)連接示意圖如下電機(jī)與工作臺(tái)連接示意圖2.3電動(dòng)機(jī)的選擇設(shè)計(jì)臥式拋光機(jī)用拋光輪的圓周面面來(lái)拋光金屬試樣,工件形式如圖。工作臺(tái)上放置杷00的試樣隨工作臺(tái)前后移動(dòng), 拋光輪圓周面與試樣接觸,隨著兩者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)試樣面的拋光。2.3.1主軸電機(jī)的選擇拋光力對(duì)于拋光所需力的大小計(jì)算, 根據(jù)臥式外圓磨床磨削力大小的計(jì)算方法來(lái)估算所需拋光力的大小。匚-cc%,。外圓磨削的切向力計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式:Ft-CFapVsVw%bs(2-1)外圓磨削主磨削力的經(jīng)驗(yàn)公式的指數(shù)和系數(shù)值青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)材料a1 1CF淬硬鋼0.6一0.7-22
27、未淬硬鋼0.50.50.50.521鑄鐵0.880.760.760.3820-0.450.450.45-0.40.40.4-0.430.430.43-取二=0.5:=0.5=.5 二=0.5=0,52.具體參數(shù)選擇擬定主軸電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為ns=960r/min,工作臺(tái)速度為Vw=10m/min拋光輪速度Vs由于拋光輪拋光工件尺寸為 6300mm,選取直徑為ds=140mm的拋光輪,則:拋光輪速度為工件速度Vw工件速度一般選擇6m/min10m/min這里我們選擇10m/min查閱文獻(xiàn)知CF取204)拋光力大小5)拋光功率Pm主運(yùn)動(dòng)消耗的功率為Vs二 dsns100060二 140960100060
28、m/s=7.33m/s由以上確定的參數(shù),根據(jù)公式(2-1)=33.86NFtvsPm=kW33.867.331000kw=0.57kw6)拋光輪電機(jī)功率Ph匚匚一一口口Ft-CFapVs青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)電動(dòng)機(jī)與砂輪的連接通過(guò)聯(lián)軸器與軸承,查閱機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)取刈軸承=0.98”聯(lián)軸器=0.9922則m=聯(lián)軸器父軸承=0.父0.98=0.951Ph=m=kw=0.59kw因此拋光輪電機(jī)功率m0.951選擇電動(dòng)機(jī)由于存在很多未知摩擦這里選擇Y系列(IP44)三相異步電動(dòng)機(jī)(JB/T96161999),電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表見(jiàn)下圖主電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表型號(hào)額定功率/kw電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速r/min效
29、 率/%功率因數(shù)重量/kg堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩最大轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩額定轉(zhuǎn)矩同步轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速Y100L-61.5100094077.50.74332.02.2電動(dòng)機(jī)主要外形和尺寸以及示意圖青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)中心高H外形尺寸LMADMHD底角安裝尺寸AMB地腳螺栓孔直徑K軸身尺寸DME裝鍵部位尺寸FMGMD100380M180M245160M1401260 x288M24M282.3.2工作臺(tái)電動(dòng)機(jī)選擇在拋光的過(guò)程中,消耗的功率由公P=FV式V已知,先求F由拋光輪的功率N=FSrn式中FS拋光輪與工件的摩擦力,r為拋光輪的半徑,n為拋光輪的轉(zhuǎn)速,代入已知參數(shù)求得:則工件進(jìn)給的功率為PW=FV=8.
30、3x10m/min=49.8w分析:由于從電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)前后移動(dòng)的過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)傳遞有大量損失,因此在計(jì)算電機(jī)輸出功率時(shí)應(yīng)該考慮一下方面:軸承效率取,=0.98聯(lián)軸器效率,2=0.齒輪齒條傳動(dòng)效率,取3=0.94考慮導(dǎo)軌摩擦損失一般為15%-20%取消率4=0.8同時(shí)考慮帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng)的同青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)NFS=RNPXa140 x1000=8.3N時(shí),也帶動(dòng)了左右移動(dòng)導(dǎo)軌及電機(jī),電磁吸盤(pán)等附件的移動(dòng),真正用于工件的效率很小取為5=0.12,則可以計(jì)算出電機(jī)的輸出功率為:P=PW=4983=0.898KW0.99X0.98X0.94X0.830.12由于一般電機(jī)沒(méi)這么小的
31、功率,同時(shí)轉(zhuǎn)速一般較高,要想獲得很小的工件速度需要經(jīng)過(guò)多極減速這樣是不經(jīng)濟(jì)的同時(shí)結(jié)構(gòu)也會(huì)變得比較復(fù)雜,先分析如下1直接使用直線電機(jī)來(lái)帶動(dòng)工作臺(tái):直線電機(jī)可以直接傳輸直線運(yùn)動(dòng),并且高速響應(yīng),由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時(shí)間常數(shù)較大的機(jī)械傳動(dòng)件(如絲杠)使整個(gè)閉環(huán)控制系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能大大提高,反應(yīng)異常靈敏快捷。直線驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動(dòng)間隙以及誤差,減少了插補(bǔ)運(yùn)動(dòng)時(shí)因傳動(dòng)系統(tǒng)滯后帶來(lái)的跟蹤誤差。通過(guò)直線位置檢測(cè)反饋裝置控制,即可大大提高機(jī)床的定位精度。直線電機(jī)剛度高,由于“直接驅(qū)動(dòng)”,避免了啟動(dòng),變速和換向時(shí)因中間環(huán)節(jié)的摩擦磨損,彈性變形個(gè)反向間隙造成的運(yùn)動(dòng)滯后現(xiàn)象,同時(shí)提高了
32、了其傳動(dòng)剛度。直線電機(jī)的選擇速度寬,加減速過(guò)程短。直線電機(jī)運(yùn)動(dòng)安靜噪音低由于取消了傳動(dòng)絲杠等部件的機(jī)械摩擦,且導(dǎo)軌又可才有滾動(dòng)導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌(無(wú)機(jī)械接觸),其運(yùn)動(dòng)時(shí)噪音將大大降低。直線電機(jī)效率高由于無(wú)中間環(huán)節(jié),消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗,傳動(dòng)效率大大提高。由于直線電機(jī)的造價(jià)很高,從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)考慮到無(wú)法設(shè)計(jì)出來(lái)在社會(huì)上大規(guī)模推廣,并且拋光的精度沒(méi)有要求那么高,所以最后放棄了這種設(shè)計(jì)方案。2通過(guò)伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠來(lái)帶動(dòng)工作臺(tái):伺服電機(jī)是指伺服系統(tǒng)指機(jī)械元件運(yùn)轉(zhuǎn)的發(fā)動(dòng)機(jī),是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電可以控制速度,位置精度非常準(zhǔn)確,可以將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動(dòng)控制對(duì)象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)
33、子轉(zhuǎn)速受輸入信號(hào)控制,并能快速反應(yīng),并在控制系統(tǒng)中,用做執(zhí)行元件,且具有機(jī)電時(shí)間常數(shù)小,線性度高,使動(dòng)電壓等特性,可把所受到的信號(hào)轉(zhuǎn)換成電動(dòng)機(jī)軸上的角位移或角速度輸出。伺服電機(jī)的主要特點(diǎn)是電壓信號(hào)為零是無(wú)自傳現(xiàn)象,轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)是一個(gè)億滾珠作為滾動(dòng)媒介的滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)的體系,滾珠絲杠可以把直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。滾珠絲杠的傳動(dòng)效率高,滾珠絲杠的傳動(dòng)效率高達(dá)90%到98%,為傳統(tǒng)的滑動(dòng)絲杠系統(tǒng)的2至I4倍,所以一較小的扭矩可以得到較大的推力,亦可以由回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)。滾珠絲杠傳動(dòng)平穩(wěn),滾珠絲杠系統(tǒng)傳動(dòng)為點(diǎn)接觸滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),工作中摩擦阻力小,靈敏度高,啟動(dòng)時(shí)無(wú)震顫,
34、低速時(shí)無(wú)青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)爬行現(xiàn)象,因此可精密的控制微量進(jìn)給。滾珠絲杠精度高,滾珠絲杠系統(tǒng)傳動(dòng)中溫升較小,并可預(yù)緊消除軸向間隙和對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸以補(bǔ)償熱拉伸,因此可以獲得較高的定位精度和重復(fù)定位精度。滾珠絲杠高耐性,鋼球滾動(dòng)接觸處應(yīng)經(jīng)硬化處理(hrc5863),并經(jīng)精密磨削,循環(huán)體系過(guò)程純屬滾動(dòng),相對(duì)磨碎甚微,故具有較高的使用壽命和精度保持性,滾珠絲杠同步性好。滾珠絲杠可靠性高滾珠絲杠與其他機(jī)械相比,滾珠絲杠的故障率很低,維修保養(yǎng)也比較簡(jiǎn)單,只需要進(jìn)行一般的潤(rùn)滑和防塵。在特殊場(chǎng)合可在無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)下工作。 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)采用歌彳惠式(Gothicarch)溝槽形狀使鋼珠與溝槽
35、到達(dá)最佳接觸以便輕易走轉(zhuǎn)。若加入適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力,消除軸向問(wèn)隙,樂(lè)意使?jié)L珠有更加剛性,減少滾珠和螺母絲杠之間的彈性變形,達(dá)到最高精度。由于伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠的造價(jià)很高,從經(jīng)濟(jì)的角度考慮無(wú)法設(shè)計(jì)出來(lái)在社會(huì)上大力推廣,并且拋光機(jī)的精度沒(méi)有必要那么高,所以放棄了這種設(shè)計(jì)方案。3普通的三相電動(dòng)機(jī)通過(guò)減速來(lái)帶動(dòng)齒輪齒條從而帶動(dòng)工作臺(tái):這其中的減速可以通過(guò)三級(jí)齒輪減速,或者直接選個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的減速器來(lái)帶動(dòng)軸和齒輪齒條。齒輪傳動(dòng)是利用雙齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的機(jī)械傳動(dòng)。按齒輪軸線的相對(duì)位置分平行軸圓柱齒輪傳動(dòng),相交軸圓柱齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸螺旋齒輪傳動(dòng)。具有結(jié)構(gòu)緊湊,效率高,壽命長(zhǎng),速度和尺寸范圍大的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)
36、過(guò)計(jì)算齒輪減速大約經(jīng)過(guò)三級(jí)或四級(jí)齒輪減速才可到達(dá)理想的速度,這樣從設(shè)計(jì)生產(chǎn)的角度看不方便生產(chǎn)推廣,并且減速系統(tǒng)的占用空間很大,所以不易選用此種設(shè)計(jì)方案。4通過(guò)ICJ系列齒輪減速三相異步電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)齒輪齒條從而帶動(dòng)工作臺(tái): 齒輪減速電機(jī)是一種動(dòng)力傳遞機(jī)械,其實(shí)利用各級(jí)齒輪來(lái)達(dá)到降速目的。齒輪減速機(jī)適合低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩的環(huán)境,利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所需要的回轉(zhuǎn)數(shù),并得到較大轉(zhuǎn)矩。齒輪減速機(jī)在減速的同時(shí)能提高輸出轉(zhuǎn)矩,而齒輪的減速機(jī)的扭矩輸出比例是按電機(jī)輸出乘以減速比所得,但要注意的是不能超出額定扭矩。此外,齒輪減速機(jī)在正式投入使用前,必須進(jìn)行負(fù)荷試運(yùn)轉(zhuǎn)以及空載運(yùn)轉(zhuǎn)。進(jìn)行試運(yùn)轉(zhuǎn)的目的是
37、要確定齒輪減速機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中是否有異?,F(xiàn)象,待確定無(wú)異?,F(xiàn)象后方可進(jìn)行使用。齒輪減速電機(jī)是指減速機(jī)和電機(jī)的集成體。這種集成體通常也可稱為齒輪馬達(dá)或齒輪電機(jī)。齒輪齒條傳動(dòng)可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng),并且其承載力大,傳動(dòng)精度高,可達(dá)0.1mm,可隨意改變對(duì)接長(zhǎng)度,傳動(dòng)的速度選擇的范圍大。加工的安裝的要求的精度低,磨損后對(duì)其性能影響小,齒條是由標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒數(shù)增加到無(wú)青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)窮多時(shí),齒輪式的基圓和其他圓都變成了相互平行的直線,同側(cè)漸開(kāi)線齒廓也變成了相互平行的斜直線齒廓。總結(jié)以上幾個(gè)備選方案: 通過(guò)yjc系列的齒輪減速三相異步電動(dòng)機(jī)通過(guò)聯(lián)軸再連接器與軸連接,軸上安裝齒輪
38、,通過(guò)齒輪和齒條嚙合,讓齒條與工作臺(tái)焊接,在接頭上通過(guò)螺栓和螺母再連接一次。這種設(shè)計(jì)方案從功能角度上講可以完成拋光機(jī)所需的功能,并且其粗糙度達(dá)到要求。從經(jīng)濟(jì)的角度上講造價(jià)合適, 適合在社會(huì)上大力推廣應(yīng)用, 選用YJC系列的減速電機(jī)是一種標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),可以滿足速度的要求且省去了減速器的部分,占用空間大大減小,結(jié)構(gòu)緊湊。具特點(diǎn)如下1、同軸式斜齒輪減速電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,造型美觀,承受過(guò)載能力強(qiáng)。2、傳動(dòng)比分級(jí)精細(xì),選擇范圍廣,轉(zhuǎn)速型譜寬,范圍i=2-28800o3、能耗低,性能優(yōu)越,減速器效率高達(dá)百分之九十六,振動(dòng)小,噪音低。4、通用性強(qiáng),使用維護(hù)方便,維護(hù)成本低,特別是生產(chǎn)線,只需備用內(nèi)部幾
39、個(gè)傳動(dòng)件即可保證整線正常生產(chǎn)的維修保養(yǎng)。5、采用新型密封裝置,保護(hù)性能好,對(duì)環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),可在有腐蝕、潮濕等惡劣環(huán)境中連續(xù)工作。6、本系列產(chǎn)品可匹配普通Y系列、Y2系列、起重電機(jī)、防暴電機(jī)、制動(dòng)電機(jī)、變頻電機(jī)、直流電機(jī)、戶外型專用電機(jī)等各種電機(jī)。在這里我們選擇Y系列電機(jī)示意圖如下青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)因此最優(yōu)的方案是選擇齒輪減速電機(jī),根據(jù)上述參數(shù)我們選取YJC系列三相異步電動(dòng)機(jī)(JB/T8680.1_1998)通過(guò)查機(jī)機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)得其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表:機(jī)座號(hào)電動(dòng)機(jī)功率輸出轉(zhuǎn)速輸出轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)代號(hào)1321.1KW35r/min487NmYCJ32/Y90SF2-4DEFGM42i01
40、842-0021100.4351237037-0.2265NPRSTmax+0.016230-0.0133000154凸緣孔數(shù)SHFLJ規(guī)格代號(hào)4M12310355810-4青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)端蓋號(hào)ADHDHMLMF3155無(wú)吊環(huán)螺釘140305第3章主要零件的設(shè)計(jì)及校核3.1拋光輪的設(shè)計(jì)與選擇拋光輪是拋光機(jī)上直接起拋光作用的部件。因此,拋光輪是直接影響拋光效率和質(zhì)量的關(guān)鍵因素。常見(jiàn)的拋光輪是用數(shù)十層纖維織物通過(guò)膠粘而成的布輪或氈輪,最外層表面根據(jù)不同的工藝規(guī)范膠粘上一種或數(shù)種硬質(zhì)顆粒物。還有有特殊織物,如用尼龍纖維或布料制成的外面不膠粘硬質(zhì)顆粒的布輪。青島理工大學(xué)本科畢業(yè)
41、設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)3.1.1拋光輪的種類和型號(hào)拋光輪用各種棉布,細(xì)毛氈,皮革特種紙等材料制成,分為縫合式,非縫合式,褶皺式。具體參照下表1表1.拋光輪的種類種類組成縫合方式特點(diǎn)用途縫合式用粗平布,麻布,細(xì)平布等縫合同心圓式, 螺旋式,徑向式,徑向弧形式, 方形式根據(jù)縫合密度和布料的不同,制成/、同硬度的拋光輪。用于粗磨, 適應(yīng)于各種形狀較簡(jiǎn)單的品非縫合式用細(xì)軟棉布制成原盤(pán)式, 翼片式翼片式的使用壽命好用于形狀復(fù)雜制品,小零件,精拋光等褶皺式將布卷成布條,縫合成連續(xù)的,有偏壓的卷,再把布卷裝在帶溝槽的中間原盤(pán)上輪中心安裝能通風(fēng)的鋼輪轂與機(jī)軸配合有通風(fēng)散熱性好的特點(diǎn)用于大型零件平向, 管狀件表面的
42、高速拋光。此軟輪可用于塑料件的低速拋光根據(jù)設(shè)計(jì)要求,該拋光件為直徑200的圓形鋼坯,為大型工件,所以根據(jù)表選擇褶皺3.1.2常用拋光輪的種類及功能棘面輪:結(jié)構(gòu)-輪橫截面為13mm寬,中間用圓盤(pán)加緊并打孔??灼鸬窖h(huán)空氣而冷卻輪子的作用,防止輪與工件接觸部位聚集熱量??p線12-13圈/dm2,精拋輪為10-11圈/dm2,影響輪表面彈性的因素:布的層數(shù),中心火盤(pán)的直徑,褶皺度。功能-使用中較干凈,輪子壽命長(zhǎng);增加金屬磨拋量,磨速快,粗糙度低;減少拋光時(shí)間,拋光機(jī)使用少。適合自動(dòng)拋光。指寬輪:結(jié)構(gòu)-由多個(gè)棘面輪重疊裝配。輪的密實(shí)性很重要,改變因素有:?jiǎn)纹喛p線線距,縫線圈數(shù),組合輪數(shù)量,輪轂直徑。
43、適合外形復(fù)雜的工件。圓盤(pán)輪:結(jié)構(gòu)-20曾圓形布疊合而成,平均厚度6mm。常使用螺旋形縫線圓盤(pán)輪。軟輪縫線線距寬度為10mm,中等硬輪為6mm,硬輪為3mm。功能-改變縫線圈數(shù),以控制拋光輪硬度,撓曲度,彈性,存留拋光機(jī)能力。用途-軟輪用于精拋光或鏡面拋光。拼合輪:結(jié)構(gòu)將新的,不規(guī)則形狀的零碎布料,夾在外層為圓形的布片間,再在輪的圓截面上一圈圈地縫線。用于磨削量大的磨光作業(yè)。青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)3.1.3,拋光輪的設(shè)計(jì)拋光輪由拋光桿與毛氈組成,并且用螺母加上擋圈來(lái)固定。,如圖拋光輪示意圖拋光輪毛氈選擇片狀中通型,通過(guò)螺栓和墊片固定在拋光桿上,毛氈比鑄件和墊片要高,從而起到拋光作
44、用又不磨損鑄件,更換時(shí)松下螺栓就能更換,簡(jiǎn)單方便。拋光輪的直徑設(shè)計(jì)為*300mm,拋光輪的中心與工作平臺(tái)的中心在一條水平線上,這樣當(dāng)拋光輪與工作平臺(tái)相對(duì)移動(dòng)時(shí)可以完整的拋光,又保證了主軸拋光輪的大小和拋光力。毛氈的規(guī)格與型號(hào)A1分類命名青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)工業(yè)用毛氈根據(jù)使用原料分為五大類:a.細(xì)毛b.半粗毛c,粗毛d.雜毛e.獸毛注:產(chǎn)品有特殊要求,使用原料不受此限。A2編號(hào)由五位數(shù)字組成,三四位數(shù)中間用“一”表示,每位數(shù)字說(shuō)明如下:A2.1第一位數(shù)字表示產(chǎn)品顏色。A1第一位數(shù)字色澤分類1、白色(即羊毛本色白色)2、灰色(既有部分再生毛作原料,一般呈灰色)3、天然雜色(既有部
45、分黑色或棕色羊毛作原料)4、彩色(由人工染色或人工加白等各色)5、各種彩色(包括人工染色和天然雜色等混合色)A2.2第二位表示使用原料分類。A2第二位數(shù)字原料分類1、細(xì)毛2、半粗毛3、粗毛4、雜毛5、獸毛A2.3第三位數(shù)字表示產(chǎn)品品種規(guī)格分類。A3第三位數(shù)字品種規(guī)格1、匹氈(鋼絲針布?xì)郑┘伴L(zhǎng)度在5米以上的(包括5米)2、塊氈(長(zhǎng)度在5米以下的)3、氈輪4、氈筒青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)5、環(huán)形零件(即油封)6、縫接環(huán)形零件(即縫接油封)7、塊形零件8、圓片零件9、條形零件0、濾芯A2.4第四、五位數(shù)字表示產(chǎn)品密度(g/cm3)。如0.44g/cm3,0.39g/cm3。A2.5T代
46、表特品氈。舉例說(shuō)明:a.T112-3244即特品白色細(xì)毛塊氈,密度為0.320.44g/cm3。b.b.112-3244即白色細(xì)毛一般塊氈,密度為0.320.44g/cm3。c.124-25即白色半粗毛氈筒,密度是0.25g/cm3。d.130-25即白色粗毛濾芯,密度是0.25g/cm3。e.342-20即天然雜色獸毛及羊毛混合塊氈,密度是0.20g/cm3A3凡規(guī)定允許非毛含量屬全毛產(chǎn)品的原料,用于制氈產(chǎn)品也按此規(guī)定掌握。這里我們選擇124-25即白色半粗毛氈筒,密度是0.25g/cm3青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)3.2拋光膏的選擇拋光膏也是拋光過(guò)程中不可缺少的材料,常用的拋光膏
47、按顏色可分為白、綠、和黃三種,其分別是用硬化油、米糠油、地蠟、石蠟、白蠟、紅丹、長(zhǎng)石粉等按不同的比例混合而成,各類拋光膏的特點(diǎn)與用途見(jiàn)下表2,表2-2拋光膏的種類特點(diǎn)用途白拋光膏用氧化鈣, 少量氧化鎂及粘膠劑制成, 力度小而不銳利長(zhǎng)期存放易風(fēng)化變質(zhì)拋光軟件的金屬(鋁、銅)和塑料紅拋光膏用氧化鎂, 氧化鋁和粘膠劑制成,硬度中等拋光一般鋼鐵零件,對(duì)鋁、銅零件做粗拋綠拋光膏用氧化銘和粘膠劑制成硬而銳利,磨削能力強(qiáng)。拋光硬質(zhì)合金, 隔層和不銹鋼層綜合考慮這里我們選擇綠拋光膏3.3齒輪齒條的設(shè)計(jì)按傳動(dòng)方案,選用直齒圓柱齒輪齒條傳動(dòng)。拋光機(jī)為一般機(jī)器工作機(jī)器,速度不高,故選用8級(jí)精度。材料的選擇,由表知選
48、擇齒輪齒條,材料都為45鋼(淬火調(diào)質(zhì))。m是設(shè)計(jì)制造齒輪的重要參數(shù)。模數(shù)大,則齒距p也大,隨之齒厚s、齒高h(yuǎn)也大,因而齒輪的承載能力也增大。不同模數(shù)的齒輪要用不同模數(shù)的刀具來(lái)加工制造,為便于設(shè)計(jì)和加工,模數(shù)的數(shù)值已系列化。青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)第一系列11.251.522.5345681012162025324050第二系列1.752.252.75(3.25)3.5(3.75)4.55.5(6.5)79(11)141822283645注:選用模數(shù)時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用第一系列;其次選用第二系列;括號(hào)內(nèi)的模數(shù)盡可能不用。本編未摘錄小于1的模數(shù)。由上表選的模數(shù)m=2,z=37按齒面接觸強(qiáng)度
49、設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算,確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值,1)試選載荷系數(shù)Kt=1.202)計(jì)算直齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=95.5x100M0.55/960=3.46父105N.mm3)由表10-7選取齒輪的齒寬系數(shù)ZE=188Mpa1/25)齒輪齒條的接觸疲勞強(qiáng)度6Hlim1=HHlim2=550Mpa6)由圖取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=KHN2=0.95。7)計(jì)算接觸需用應(yīng)力,取失效概率為1%,安全系數(shù)S=1o=KHN1=522.5MpaS計(jì)算圓周速度V-:d1tnV=601000上r,b1=d,d1t=74mm齒輪齒寬為b1=54mm,由機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)的齒條b2=18,由工作臺(tái)的行程確定齒條l=300
50、mm。青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)通過(guò)圓柱齒輪齒頂部的圓稱為齒頂圓,其直徑用da表示。通過(guò)圓柱齒輪齒根部的圓稱為齒根圓,直徑用df表示。齒頂圓心與分度圓d之間的徑向距離稱為齒頂高,用ha來(lái)表示;齒根圓&與分度圓d之間的徑向距離稱為齒根高,用hf來(lái)表示;齒頂高與齒根高之和稱為齒高,以h表示,即齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離。以上所述的幾何要素均與模數(shù)m有關(guān)。表3-9直齒圓柱齒輪各幾何要素的尺寸計(jì)算基本要素:模數(shù)m;齒數(shù)z名稱代號(hào)計(jì)算公式齒頂局haha=m齒根高h(yuǎn)fhf=1.25m齒高h(yuǎn)h=2.25m分度圓直徑dd=mz齒頂圓直徑dada=m(z+2)齒根圓直徑dfdf=m(z-2
51、.5)d=z.m=74b)青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)db=d.cosa=72P=TTm=12.56ha=2hf=2.5da=d+2ha=76df=d-2hf=69.5Ps=e=2=6.28o3.4軌與工作臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)3.4.1導(dǎo)軌設(shè)計(jì)導(dǎo)軌的運(yùn)動(dòng)部件導(dǎo)向和承載部件。按運(yùn)動(dòng)部件的運(yùn)動(dòng)形式,導(dǎo)軌有直線運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌和回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)導(dǎo)軌。常用導(dǎo)軌的類型和特點(diǎn)總結(jié)如下表所示。表2-3導(dǎo)軌的類型及各自的特點(diǎn)與應(yīng)用導(dǎo)軌類型主要特點(diǎn)應(yīng)用普通滑動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用維修方便;沒(méi)有形成完全液體摩擦,動(dòng)、靜摩擦因素差大,低速易爬行普通機(jī)床。壓力機(jī)、軋鋼機(jī)等各種機(jī)械塑料導(dǎo)軌貼塑導(dǎo)軌摩擦因素小自潤(rùn)滑性能好、低速/、易爬行、
52、抗摩擦性能好;貼塑工藝簡(jiǎn)單;剛度低,耐熱性差,易蠕變主要用于中、大型機(jī)床。壓強(qiáng)不大的導(dǎo)軌。壓力機(jī)滑塊機(jī)構(gòu)等鑲金屬導(dǎo)軌耐磨性強(qiáng);鑲鋼導(dǎo)軌工藝復(fù)雜,成本高;運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)常用于重型機(jī)械,如立布、 龍門(mén)銃床導(dǎo)軌及壓力機(jī)導(dǎo)軌滾動(dòng)導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)靈敏性好低速平穩(wěn)性好,定位精度局;精度保持好,磨損少壽命長(zhǎng)、移動(dòng)輕便; 剛性和抗震性差結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高、要求良好維護(hù); 滾動(dòng)體循環(huán)的滾動(dòng)導(dǎo)軌品種較多, 已專業(yè)化系列生產(chǎn),購(gòu)買安裝便捷廣泛用于各類精密機(jī)械、數(shù)控機(jī)床、精密機(jī)床、紡織機(jī)械、 高速壓力機(jī)及各種自動(dòng)化機(jī)械中青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)對(duì)導(dǎo)軌設(shè)計(jì)主要考慮以下三方面:準(zhǔn)確的導(dǎo)向精度:幾何精度、結(jié)構(gòu)剛度和溫度變化影響
53、。精度保持性好:要求導(dǎo)軌耐磨性好,在受載和環(huán)境溫度變化下有較長(zhǎng)的壽命,潤(rùn)滑和防護(hù)性好。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,工藝性好,便于調(diào)整和維修。因?yàn)楸緬伖鈾C(jī)是精密拋光,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中需要良好的導(dǎo)向精度和運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性根據(jù)上表,綜合考慮選擇直線滾動(dòng)導(dǎo)軌,通過(guò)滑塊帶動(dòng)整個(gè)工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)。兩條前后移動(dòng)導(dǎo)軌。3.4.2工作臺(tái)設(shè)計(jì)在拋光機(jī)底座上放置一塊平行度較高的鋼板,以保證運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平穩(wěn)性,通過(guò)滑塊帶動(dòng)工作臺(tái)移動(dòng),將軸承座、磁力表座、電磁吸盤(pán)等零件固定在鋼板上。此次設(shè)計(jì)的拋光機(jī)為必 00 臥式拋光機(jī),拋光的工件為 0300 規(guī)格的鋼坯。工作臺(tái)及升降臺(tái)的設(shè)計(jì)工作平臺(tái)及升降臺(tái)示意圖如圖,螺紋套和蝸桿相連,聽(tīng)過(guò)螺紋配合,旋轉(zhuǎn)螺紋套可以升降
54、工作平臺(tái),最大行程為30mm工作平臺(tái)中心用內(nèi)六角螺釘與蝸輪軸連接,此時(shí),螺紋套受壓力,內(nèi)六角螺釘受拉力,從而保證了升降之后的穩(wěn)定。磁力表座的規(guī)格為 60mm 乂 55mmM50mm,固定在工作臺(tái)的四個(gè)方向,通過(guò)工作臺(tái)的凹槽定位,再通過(guò)底部的螺釘進(jìn)行緊固。吸力為80N重量1kg型號(hào)為PD-103螺紋深度為1.25mm磁力表座的選擇青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)緊凌的尺寸,但它提供了強(qiáng)大的曖力.各種工件日以安置在上面,從而固定在機(jī)床上從事檢測(cè)與加工,型號(hào)吸著力HoldingPcvrer(kHoldingPcvrer(kgf)gf)磁座尺寸MagneticBaseSizeCimr螺然融Scr
55、ewgrain重量Weight寬長(zhǎng)(L)(L)高PDTU1紅色1&01&01201205555K1O/M8X1.2572.2.2 2PD-1C1黑色130130117117|X1.2572 2PD-W2wowo7E7E監(jiān)工1.客深TL L3 3PD-103soso6060L LD DPD-3L230303630303535M5X3.E0.30.3PD-1041717303U3UsosoM5xu.80.0.2 23.5主軸的設(shè)計(jì)與校核根據(jù)主軸的設(shè)計(jì)結(jié)果設(shè)計(jì)軸的具體尺寸電動(dòng)機(jī)的輸出功率為R=P=1.50.81=1.163kw3P311631=9550103=9550103-1181
56、5.6Nmm電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為nm940主軸的輸出功率為P2=P,2=1.163M0.99M0.98=1.14kw主軸的輸出轉(zhuǎn)矩為丁2=丁112=11815.60.990.98=11580.5Nmm作用在主軸上的力拋光時(shí)拋光輪與試樣接觸的壓力根據(jù)經(jīng)驗(yàn)取N=100N;拋光機(jī)在工作過(guò)程中加磨料去摩擦系數(shù)”二 0.3,工作時(shí)摩擦力 F=弧=0.3M100N=30NFt=36.86N,但在拋光時(shí),拋光力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于此力,故取Ft=40N拋光時(shí)工作所受力為Fz=F-屋=4030=70N1 .初步確定軸的最小直徑按扭矩強(qiáng)度條件計(jì)算, 根據(jù) 機(jī)械設(shè)計(jì) 表15-1選擇軸的材料為45鋼, 正火處理, 硬度HBS=200
57、,強(qiáng)度極限仃B=600Mpa,屈服極限仃B=600Mpa,彎曲疲勞極限青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)仃。=240MPao由機(jī)械設(shè)計(jì)表15-3查得A=120八oP1.14_AD3120313mm由于最小直徑與電動(dòng)機(jī)輸出軸連接,電動(dòng)機(jī)輸出軸直徑為28mm,長(zhǎng)度60mm,因此主軸最小直徑取28mm0同時(shí)為了使電動(dòng)機(jī)輸出軸與主軸連接需要選取聯(lián)軸器型號(hào)。選擇聯(lián)軸器類型時(shí),應(yīng)考慮:(1)所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì),對(duì)緩沖、減振功能的要求以及是否可能發(fā)生共振等。(2)由制造和裝配誤差、軸受載和熱膨脹變形以及部件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)等引起兩軸軸線的相對(duì)位移程度。(3)許用的外形尺寸和安裝方法,為了便于裝配、調(diào)
58、整和維修所必需的操作空間。對(duì)于大型的聯(lián)軸器,應(yīng)能在軸不需作軸向移動(dòng)的條件下實(shí)現(xiàn)裝拆。止匕外,還應(yīng)考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤(rùn)滑和密封和經(jīng)濟(jì)性等條件,再參考各類聯(lián)軸器特性,選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。類力工作情況及舉例電動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)四缸 和 四缸 以 上內(nèi)燃機(jī)雙缸內(nèi)燃機(jī)單缸內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)矩變化很小,如發(fā)電機(jī)、小I型通風(fēng)機(jī)、小型離心泵1.31.51.82.2轉(zhuǎn)矩變化小,如透平壓縮機(jī)、n木工機(jī)床、運(yùn)輸機(jī)1.51.72.02.4轉(zhuǎn)矩變化中等,如攪拌機(jī)、增山宗、有飛輪的壓縮機(jī)、沖床1.71.92.22.6轉(zhuǎn)矩變化和沖擊載荷中等,如V織布機(jī)、水泥攪拌機(jī)、拖拉機(jī)1.92.12.42.8轉(zhuǎn)矩及化和沖擊載何大,如造V紙
59、機(jī)、挖掘機(jī)、起重機(jī)、碎石機(jī)2.32.52.83.2dmin940青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)轉(zhuǎn)矩變化大并有極強(qiáng)烈沖擊載有,如壓延機(jī)、無(wú)飛輪的活塞泵、重型初軋機(jī)3.13.33.64.0表3-1工作情況系數(shù)KA計(jì)算聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩Tca=KAT2,由于考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小,故KA=1-3,則:Tca=KAT2=1.311580.5=15054.65Nmm查詢標(biāo)準(zhǔn)按照計(jì)算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件, 查標(biāo)準(zhǔn)GB/T5014-2003,選用LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為560N小。聯(lián)軸器孔徑為28mm,半聯(lián)軸器長(zhǎng)度為62mm。如下圖:根據(jù)周向定位要求確定軸的各段直徑與長(zhǎng)度參見(jiàn)軸結(jié)構(gòu)圖,如下
60、圖。青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)廳 P長(zhǎng)度直徑1602824540322454170545224566040732038軸水平放置左端與電動(dòng)機(jī)相連1段與聯(lián)軸器相連,長(zhǎng)度為60mm,直徑為28mm;1初步選擇滾動(dòng)軸承。因軸承同時(shí)受徑向力和軸向力的作用,因此選用角接觸球軸承。根據(jù)工作要求,根據(jù)3段直徑選取角接觸球軸承GBT292-94,其尺寸為dMDMB=45mmM85mmM19mm,設(shè)計(jì)3段長(zhǎng)度為19mm,直徑為45mm;2段為了方便軸承安裝設(shè)計(jì)直徑為40mm,長(zhǎng)度為45mm;青島理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說(shuō)明書(shū)4段根據(jù)定位軸肩原則選擇直徑為54mm,由于長(zhǎng)度沒(méi)有具體要求,可以取該段長(zhǎng)170mm;5段軸安
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