(畢業(yè)設(shè)計(jì))鋼筋彎曲機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

(畢業(yè)設(shè)計(jì))鋼筋彎曲機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)LtD本科畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目：數(shù)控彎曲機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)院（系）：機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化班級(jí)：學(xué)生：學(xué)號(hào)：指導(dǎo)教師：2014年6月電動(dòng)機(jī)的選擇生產(chǎn)單位一般用三相交流電源，如無(wú)特殊要求，一般選用交流電動(dòng)機(jī)。交流電動(dòng)機(jī)有異步和同步電動(dòng)機(jī)兩類。異步電機(jī)分為有籠型和繞線型，其中普通籠型異步電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最多。我國(guó)Y系列三相籠型異步電動(dòng)機(jī)屬于一般用途的全封閉自扇冷電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠，價(jià)格低廉、維護(hù)方便，適用于普通機(jī)械和無(wú)特殊要求機(jī)械上，由于氣動(dòng)性能較好，也適用于某些要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較高的機(jī)械。目前，各種數(shù)控機(jī)床采用的動(dòng)力主要有:步進(jìn)電機(jī)，電液伺服馬達(dá)及伺服電機(jī)，三相異步電機(jī)。（a）步進(jìn)電機(jī)優(yōu)點(diǎn)：步進(jìn)電機(jī)相對(duì)普通電機(jī)來(lái)說(shuō)，他可以實(shí)現(xiàn)開(kāi)環(huán)控制，即通過(guò)驅(qū)動(dòng)器信號(hào)輸入端輸入的脈沖數(shù)量和頻率實(shí)現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的角度和速度控制，無(wú)需反饋信號(hào)。但是步進(jìn)電機(jī)不適合使用在長(zhǎng)時(shí)間同方向運(yùn)轉(zhuǎn)的情況，容易燒壞產(chǎn)品，即使用時(shí)通常都是短距離頻繁動(dòng)作較佳。

相對(duì)伺服電機(jī)來(lái)說(shuō)，伺服電機(jī)內(nèi)部通過(guò)安裝旋轉(zhuǎn)編碼器實(shí)現(xiàn)了反饋控制，伺服電機(jī)可以達(dá)到的轉(zhuǎn)矩要高于步進(jìn)電機(jī)，但是價(jià)格相對(duì)也高，所以在轉(zhuǎn)矩能滿足的情況下，推薦用步進(jìn)電機(jī)。

步進(jìn)電機(jī)配合驅(qū)動(dòng)器使用，很多驅(qū)動(dòng)器都支持細(xì)分功能，即實(shí)現(xiàn)很小的步進(jìn)角，控制更精確。(b)伺服電機(jī)與電液伺服馬達(dá)的比較:伺服電機(jī)又稱為執(zhí)行電機(jī)，具有服從控制信號(hào)要求而動(dòng)作的職能，信號(hào)到來(lái)之前轉(zhuǎn)子靜止不動(dòng)，信號(hào)到來(lái)之后轉(zhuǎn)子立即轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)消失轉(zhuǎn)子立即停止轉(zhuǎn)動(dòng)。將輸入的電壓信號(hào)變換為軸上的角速度或角位移輸出，轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速則隨信號(hào)電壓的方向和大小而定，并能帶動(dòng)一定大小的負(fù)載，在自動(dòng)控制系統(tǒng)中作為執(zhí)行元件。華中理工大學(xué)新型電機(jī)廠生產(chǎn)的三相交流永磁同步伺服電機(jī)(STZ系列)130機(jī)座號(hào)有4Nm、5Nm、6Nm、7。5Nm、10Nm、15Nm;175機(jī)座號(hào)有18Nm、27Nm、36Nm、45Nm、54Nm。電機(jī)采用高工作溫度、高磁能積的永磁材料，氣隙磁場(chǎng)為正弦波，電機(jī)運(yùn)行不僅輸出功率大，而且低速運(yùn)行平穩(wěn)。電機(jī)可裝光電編碼器，亦可裝旋轉(zhuǎn)變壓器，也可裝失電制動(dòng)器。我們采用的是130STZ15一2型，它的額定功率為3.4千瓦，額定轉(zhuǎn)速是2500rpm。目前國(guó)外生產(chǎn)的鋼筋自動(dòng)成型加工機(jī)采用的原動(dòng)力為電液步進(jìn)馬達(dá)，它屬于增量式數(shù)字控制的電液伺服元件，通常由步進(jìn)電機(jī)和控制閥接受數(shù)字電路發(fā)出的脈沖序列信號(hào)，進(jìn)行信號(hào)的轉(zhuǎn)換和功率放大，從而驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)輸出功率信號(hào)。電液步進(jìn)馬達(dá)的輸出為輸入脈沖數(shù)成比例的角位移，或與輸入脈沖頻率成比例的角速度。用電液步進(jìn)馬達(dá)進(jìn)行直線的數(shù)字位移或速度控制時(shí)，必須通過(guò)齒輪和滾珠輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變成直線運(yùn)動(dòng)，從而使傳動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)變得很復(fù)雜，且傳動(dòng)部件的間隙及結(jié)構(gòu)柔度還會(huì)降低控制精度。它主要由步進(jìn)電機(jī)和液壓轉(zhuǎn)矩放大器組成(直接反饋式液壓伺服機(jī)構(gòu))，輸入脈沖時(shí)，減速齒輪帶動(dòng)閥芯旋轉(zhuǎn)，液壓馬達(dá)不動(dòng)，閥口開(kāi)啟，壓力油經(jīng)滑閥的閥口進(jìn)入液壓馬達(dá)，馬達(dá)旋轉(zhuǎn)，反饋螺母又使閥芯返回零位，使液壓馬達(dá)停止旋轉(zhuǎn)。如果連續(xù)輸入脈沖，則馬達(dá)以一定的速度旋轉(zhuǎn);改變輸入脈沖的頻率就可改變其轉(zhuǎn)速。從以上分析可以看出:電液伺服馬達(dá)主要組成部分為步進(jìn)電機(jī)及液壓馬達(dá)。實(shí)際工作中，通過(guò)步進(jìn)電機(jī)對(duì)液壓馬達(dá)進(jìn)行控制，步進(jìn)電機(jī)將數(shù)控電路輸入的電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換成角位移并經(jīng)功率放大器后由減速齒輪帶動(dòng)滑閥的閥芯旋轉(zhuǎn)，達(dá)到對(duì)液壓馬達(dá)的控制。而伺服電機(jī)直接將數(shù)控電路中的電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化為軸上的角位移輸出，簡(jiǎn)化了控制過(guò)程，使得故障率大大減少，同時(shí)控制精度得到了很大提高。動(dòng)力源是保證系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的前提，選擇動(dòng)力主要依據(jù)是否能滿足數(shù)控鋼筋成型機(jī)的功率要求及是否易于完成控制任務(wù)。隨著電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展和大功率電子器件的出現(xiàn)，步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的功率和控制問(wèn)題都得到很好的解決。由于鋼筋加工需要很大的作用力，因此在最初的設(shè)計(jì)過(guò)程中，動(dòng)力的選擇成為最重視的問(wèn)題。根據(jù)所設(shè)計(jì)鋼筋自動(dòng)成型加工機(jī)的高頻率，大負(fù)荷，作時(shí)間長(zhǎng)的特點(diǎn)，結(jié)合上述幾種動(dòng)力的優(yōu)缺點(diǎn)，最終采用步進(jìn)電機(jī)作為動(dòng)力。要求使用的步進(jìn)電機(jī)功率相對(duì)較大，而目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)廠家只生產(chǎn)小功率的步進(jìn)電機(jī)，為了尋找到所需的電機(jī)，通過(guò)大量的調(diào)研工作，最后找到需要的電機(jī)，它們是130BYG系列三相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)非常適合鋼筋自動(dòng)成型加工機(jī)的使用。這種