摩擦耦合器設計正文解析

山東科技大學學士學位論文外算得上是一種比較先進的產(chǎn)品，本設計是在無反饋軸向摩擦偶合器的基礎硬啟動相同的承載能力。因此本方案具有很好的發(fā)展前景。對本次設計來說顯得尤從而使得該方案具有較好的可行性和實用性。為了便于實現(xiàn)反饋控制，本方案采用主動級相對于反饋級對稱布置的結(jié)山東科技大學學士學位論文Abstractdingodls山東科技大學學士學位論文 I 11 山東科技大學學士學位論文 端蓋處的連接螺栓的設計計算32 44 山東科技大學學士學位論文能也越來越受到人們的廣泛關注。述作為一種傳動方式也利用到了偶合器的發(fā)展行業(yè)，慢慢出現(xiàn)了徑向摩擦偶合快的一種偶合器。軸向摩擦偶合器的發(fā)展稱得上是剛剛起步。山東科技大學學士學位論文也一定能夠做到。相信我們能夠在摩擦偶合器行業(yè)一定能夠處于世界先進行2、摩擦材料的研究發(fā)展現(xiàn)狀與前景山東科技大學學士學位論文。要仍是為了全面提高新型無石棉摩擦材料的性能,我國的摩擦材料行業(yè)應加快改革,改善管理,改進工藝,調(diào)整產(chǎn)品結(jié)構(gòu),提高產(chǎn)品質(zhì)量,大力開發(fā)新型無石棉摩擦材料,積極參與國際競爭。3、我國摩擦偶合器的發(fā)展現(xiàn)狀使用場合的不同而被設計成各種不同式樣，但由于工作條件惡劣，磨損嚴重，山東科技大學學士學位論文碳淬火后硬度達到56~62HRC和45、65Mn等中碳鋼淬火回火硬度達到35~干0.25~0.5，銅基稍低，但穩(wěn)定少變，接合平穩(wěn))，并有良好的導熱性和耐熱擦塊，山東科技大學學士學位論文反饋控制軸向摩擦偶合器的發(fā)展趨勢由于反饋控制軸向摩擦偶合器較無反饋式軸向摩擦偶合器具有更好的軟啟動性能，因此將來反饋控制軸向摩擦偶合器結(jié)構(gòu)逐漸向著實用化的方向發(fā).1反饋控制軸向摩擦偶合器的優(yōu)點2、該裝置具有緩沖和隔離扭振的性能：使電機起動有一個延遲時間，緩慢加速，減少驟然起動而引起的零件間的相互沖擊。3、該裝置具有使電機輕載起動性能：為了保證電機在剛起動時為空載起動，偶合器一般采用圓柱螺旋壓縮彈簧進行離心塊的復位，從而使電機在起動負載時有一個初始速度。尤其是偶合器一般設置反饋機構(gòu)，從而實現(xiàn)軟起動，所以起動時間短，起動電流小，起動平穩(wěn)。4、具有過載保護性能：由于偶合器靠摩擦力矩進行傳動，當負載超山東科技大學學士學位論文過所能傳遞的力矩后，就會造成摩擦件之間的劇烈打滑，從而保護電機、工作機不受損壞，延長了機器的使用壽命。5、具有節(jié)電的性能：與剛性傳動相比具有起動電流小和對電網(wǎng)沖擊小的特點，這在起動大慣量負載時更為顯著。且具有使用壽命長，故障率低，不需特殊維護保養(yǎng)的特點。1.2.2反饋控制軸向摩擦偶合器的發(fā)展趨勢生，論文提出了這一課題。義合理布置主動級的結(jié)構(gòu)(主動級結(jié)構(gòu)相對于從動級結(jié)構(gòu)對稱布置)，連同反饋山東科技大學學士學位論文求，對各種柔和啟動產(chǎn)品的研究也越來越受到人們的廣泛關山東科技大學學士學位論文方案設計2.1反饋控制軸向摩擦偶合器的傳動原理方案的分析設計本方案所設計的反饋控制軸向摩擦偶合器是由主動機構(gòu)和從動機構(gòu)兩部該裝置由主動機殼體、從動機花鍵軸、主動級離心塊、反饋級離心塊(本圓錐面相級對稱布置的設計思想，這一設計思想實際上是為了能夠獲得更好的軟啟動效果，這是本次設計的根本宗旨所在。轉(zhuǎn)速(該轉(zhuǎn)速根據(jù)偶合器的設計要求同時為了獲得較好的軟啟動效果，一般在心塊開始克服彈簧的彈力外移(反饋級離心塊裝在從動機軸的徑向槽中)，這山東科技大學學士學位論文2.2反饋控制軸向摩擦偶合器的設計計算圖山東科技大學學士學位論文般不超過電機的過載系數(shù))，主動級過載系數(shù)為K=1.2~1.4，反饋級過載系z數(shù)為K=1.1~1.3，其原理示意圖如圖2.1所示。其特定使用條件為礦井下使c根據(jù)偶合器傳遞的功率及使用條件為礦井下使用可以確定需要選用防爆nP75Nn1480P75式(2.1)T=KT=1.3×484N.m=629.2N.m式(2.2)1zN式中：Kz——主動級的過載系數(shù)，一般取1.2~1.4，經(jīng)過綜合考慮在此取T2=KT=1.1×484N.m=532.4N.m式(2.3)cNT=KT=2.4×484N.m=1161.6N.m式(2.4)ZHzhN山東科技大學學士學位論文zhzhzc2.2.2初選摩擦半徑考慮到主動級和反饋級離心塊的擠壓力的作用中心在一條直線上可以使承載能力。在此取主動離心塊和反饋級離心塊相同的摩擦半徑。D≥(3~5)d，d為電機輸出軸直徑，可以初步確定主動級和反饋級的摩擦直2.2.3摩擦材料及摩擦片的選擇數(shù)穩(wěn)定少變，接合平穩(wěn)，并有良好的導熱性和耐熱性(其許用工作溫度可達山東科技大學學士學位論文1當量摩擦角為β=arctanf=arctan0.3=16.699°。當淬火鋼和淬火鋼配對12f2.2.4起動過程中各傳動件的受力分析離心塊的復位，從而使電機在啟動負載時有一個初速度n=750~800rpm，在zn750rpm。而反饋級的起始工作轉(zhuǎn)速n=650rpm。其受力分析主要是zc下面的兩個臨界狀態(tài)。力和左邊的相同。則由正弦定理得，QFF zZE=zfsin(a+2)sin(90)zfNz1zf31式(2.5)式(2.6)式(2.7)FzeβFzeβFfFzfQzQQzβFfFzeβFzf有T1=zFfr+Fcosβfrz+Ffr式(2.8)212fzf1fN21fF——主動級離心塊的工作錐面上受到的正壓力和摩擦力的合F——主動級離心塊左端面上受到的正壓力和摩擦力的合力；1F——額定轉(zhuǎn)速下主動級復位彈簧的彈力。zfQ-F=654.9N式(2.9)zZE式(2.10)山東科技大學學士學位論文1111zZE這時從動級離心塊也開始工作，對從動級離心塊的受力分析如下圖2.3ααFcfβFcfQcFce2(α+β)FcfQcαβFcfFce式(2.11)式(2.11)且1Fcos(α+β)=F式(2.12)cf32山東科技大學學士學位論文KTZHN=zFfr+2Fcosβfrz式(2.13)222fcf1f式中：Q——反饋級離心塊在額定轉(zhuǎn)速下的所受到的離心力；cF——反饋級離心塊的工作錐面上受到的正壓力和摩擦力的合力；cfF——主動級單獨工作時摩擦片上受到的正壓力；2Q=mr2n222式(2.14)2r——反饋級離心塊的質(zhì)心半徑；2cf所以由以上三式可以解得：F2=4210N，F(xiàn)=1599.9NcfQ-F=1536.6N22cN。N式(2.15)F=973.5zQ=mr2n211式(2.16)山東科技大學學士學位論文z111D取其旋繞比C=1=5，其中：D是彈簧的中經(jīng)，d是簧絲的直徑。則彈d11(1)簧的曲度系數(shù)11ZEZE(2)估算簧絲的直徑d，由式1KCFd1≥1.611]1111(3)計算彈簧的有效圈數(shù)n，由式1dfdf式(2.19)11m11111F=j=mm=6.06mmjP66i(4)計算彈簧的剛度，由式 (5)計算彈簧的極限載荷和極限變形量j1N400取支撐處的圈數(shù)為2，則總?cè)?shù)n=n+2=4.85+2=6.85。z1式(2.20)式(2.21)(6)計算節(jié)距pF6.06p=d+j=4+=5.25mm式(2.22)11n4.851(7)計算自由高度H1H=np+1.5d=(4.85×5.25+1.5×4)mm=31.46mm1111式(2.23)1H1.5d321.54p=11=(H1.5d321.541設計計算c山東科技大學學士學位論文Q=mr2n211式(2.25)c0c22所需彈簧的回復力：Q=484.2N，圓2222FCKFCE=973.5N，圓整為FCE=980N。則同樣由式d2≥1.6CE2可以估算22222(1)計算彈簧的有效圈數(shù)n，由式2n=Gd4f22式(2.26)222n=3.65。2(2)計算彈簧的實際剛度P，由式2式(2.27)2(3)計算極限載荷和極限變形量j2N500極限變形量：F=j=mm=5.1mm。同樣取支撐圈數(shù)為2，則總?cè)?shù)為：jP98.6in=n+2=3.65+2=5.65。2(4)計算節(jié)距p,由式2式(2.28)p=d+Fj式(2.28)22n22(5)計算自由高度H，由式2H=np+1.5d=(3.65×5.9+1.5×4.5)mm=28.285mm222p式(2.29)式(2.30)11102山東科技大學學士學位論文mm，D=22.5mm，H=30mm，反饋級的初始壓縮量S=4.9mm，當達到額定22012.2.6離心塊的設計計算布置在套裝在從動機花鍵軸上的帶有徑向槽(其余離心塊的配合面是圓柱面)面，這樣可以保證離心塊能夠傳遞一部分扭矩。1、主動級離心塊參數(shù)的設計計算塊一些。(1)主動級離心塊的截面尺寸的計算0(單位為毫米)。主動級離心zz△m=m-m=(0.86-0.6)Kg=0.26Kg式(2.31)z1y山東科技大學學士學位論文夾角為12°的斜面所截得的體積非常接近，所以采用近似計算的方法求得截m=△m-m-0.0096Kg=(0.26-0.158-0.0096)Kg=0.0924Kgqy式(2.32)而如果從底邊的端點處開始截得話，所截去的質(zhì)量為ρV=[8500×(0.0096×0.045/2)×0.045]Kg=0.083Kg式(2.33)(2)尋找離心塊的質(zhì)心111山東科技大學學士學位論文其質(zhì)心坐標為X=0，Y=0，Z=10/2=5mm，其體積為4178.3mm3。22233Z=式(2.34) X540式(2.35)Xx得到m=0.096Kg，則兩側(cè)共需去掉的楔塊的質(zhì)量為x2mx=2×0.096Kg=0.192Kg式(2.36)而圓柱體的總質(zhì)量為z式(2.37)山東科技大學學士學位論文△m=m-m=(1.618-1.1)Kg=0.518Kg式(2.38)z2體的質(zhì)量為m=△m-2m=(0.518-0.192)Kg=0.326Kg式(2.39)qxKg以經(jīng)過處理后的XYZ/2=27mm(根據(jù)其對稱性)，其體積為11144式(2.40)(2)中間的空心小圓柱體，同理有，X=0，Y=0，Z=9/2mm=4.5mm，體積222山東科技大學學士學位論文Vmm3。2(3)兩邊的兩個去除的楔形塊，由于其對稱性，很顯然X=0，Y=0，下面來3333V33Z=式(2.42)3F5N，根s式(2.43)山東科技大學學士學位論文d——螺紋的小徑，(由螺紋手冊可以這樣計算螺紋的小徑，即1d=d-1.0825P(=12-1.0821.5)mm=10.37625，mm其中P是螺紋的螺距，1FN.5N，即小于反饋級的螺栓的載荷，又采用相同規(guī)山東科技大學學士學位論文3各傳動件的強度校核3.1輸出花鍵軸的參數(shù)計算及強度校核T=KzT=2.4×484N.m=1161.6N.m式(3.1)NT=484N.m；T=484N.m；T將以上數(shù)據(jù)代入到式(3.2)中并整理得W=62458.2mm3。所以由最大剪應力T山東科技大學學士學位論文τ=TT式(3.3)因為該材料的屈服極限σs=500Mpa，由使用條件可得其安全系數(shù)為sssssMpa。故許用應力為[Mpa。故許用應力為[τ]=s=Mpa=120Mpa。將數(shù)據(jù)代入式(3.3)計查表知摩擦片上的許用比壓為[p]=39N/cm2,則由公式2211221Mpa矩為T=zFfr式(3.5)w22f山東科技大學學士學位論文2222r半徑，r=110mm。ffw式(3.6)式(3.6)σ=w1dzmhl12；11T——一片外摩擦片所傳遞的轉(zhuǎn)矩，T=185240N.mm；wwd——摩擦片花鍵齒接觸處的平均直徑，易知外徑D=268mm，內(nèi)徑mm22hhmm；l——花鍵的接觸長度，其值等于摩擦片的厚度，即l=5mm。將以上各數(shù)據(jù)代入式(3.6)計算得：σ=29.347Mpa＜[σ]=54Mpa。滿足強12式(3.7)式(3.7)σ=N2dzmhl22山東科技大學學士學位論文中：T——一個內(nèi)摩擦片所傳遞的轉(zhuǎn)矩，通過分析可知，T=T=185240NNwNmm22mm22l——花鍵的接觸長度，其值等于摩擦片的厚度，即l=5mm。將數(shù)據(jù)代入得：σ=46.496Mpa＜[σ]=54Mpa。滿足強度條件。24、計算與主動級離心塊相配合的錐面圓盤的尺寸這兩個面得摩擦系數(shù)不相同，下面分別計算這兩個面上的轉(zhuǎn)矩。(1)與主動級離心塊的配合面所傳遞的轉(zhuǎn)矩的計算T=Fcosβfrz式(3.8)qcf1f式中：F——一個離心塊與錐面的總作用力，由前面的計算知F=1599.9N；cfcff——離心塊與錐面摩擦盤之間的接觸面的摩擦系數(shù)f，=0.3；1r，r=110mm。ff經(jīng)過計算得：T=154900N.mm。q(2)與外摩擦片的配合面所傳遞的轉(zhuǎn)矩的計算山東科技大學學士學位論文T=Ffrh22f式(3.9)222hTTTNmm00N.mm=247520N.mm。在此取摩Hqh Hψ——載荷分配不均勻系數(shù)，在此取ψ=0.8；d——摩擦盤花鍵齒接觸處的平均直徑，易知該摩擦盤的平均直徑與m內(nèi)摩擦片與花鍵軸接合處的直徑相同，有前面的計算知都d=83mm；ml盤的厚度，即l=10mm。MpaMpa符合強度條件。多方面的綜合考慮后，取外摩擦盤的厚度為l=20mm，顯然也一定能夠滿足強山東科技大學學士學位論文面是進行軸承的靜強度校核。軸承的靜強度應滿足下式C≥SP000式(3.11)00P——軸承的當量靜載荷000，兩滾針主要受到離心塊和摩擦盤以及摩擦片的靜載荷作用，計算得知：其所受到的總載荷G=mg=9.05×10N=90.5N。其作用點在總GN=45.25N。所山東科技大學學士學位論文以按照式(3.11)的強度條件可得SP=1.1×45.25N=49.775N＜＜C=102KN式(3.12)000端蓋處的連接螺栓的設計計算力離心塊對于端蓋的作用力的合力(正壓力和摩擦力的合力)F=1465.1N，那FF=Fcosβ=1465.1×cos16.699°N=1403.3N式(3.13)NFF=Fz=1403.3×3N=4209.9N式(3.14)NHN1遞轉(zhuǎn)矩。經(jīng)過分析可知，螺栓連接的摩擦力所傳遞的轉(zhuǎn)矩為T=T-T=(1161600-151700)N.mm=1009900N.mmZGZHlx山東科技大學學士學位論文式(3.15)ZHT——一側(cè)主動級離心塊所傳遞的轉(zhuǎn)矩。其計算如下T=Fcosβfrz式(3.16)lxCF1f式中：F——一個離心塊與錐面摩擦盤的總作用力，由前面的計算知cfF=1599.9N；cff——離心塊與錐面摩擦盤之間的接觸面的摩擦系數(shù)f，=0.3；1r，r=110mm。ff將數(shù)據(jù)代入式(3.16)中得：T=151700N.mm。NHNH1N=526.3N。fFr+fFr+………fFr≥KT01020zs式(3.17)山東科技大學學士學位論文zFfr≥KT式(3.18)sss1解式(3.18)得：F≥6249.4N。1栓的預緊力F0，在接合面處采用金屬墊片，所以取螺栓的相F=F+(1-λ)F式(3.19)01力F=F+λF式(3.20)02估算螺栓的直徑，考慮到螺栓在總拉力F2作用下需要補充擰緊，故將總式(3.21)式(3.21)sca/S=900/5Mpa=180Mp。a代入得d≥7.89mm。選擇螺栓的規(guī)格為M10×sca11山東科技大學學士學位論文2NH2F=F/z=701.7N。NH2lx1=0.25，則由式(3.19)可求得F≥1777.9N。同樣由式(3.20)可求得F≥2估算螺栓的直徑，由式(3.21)求得d1≥4.238mm。則選擇螺栓的規(guī)格1ddPmm2M0.8。求解山東科技大學學士學位論文整值。心塊也是在從剛剛開始工作到與摩擦面接觸離心塊所移動的徑向距離為1.5mm是的工作能力最好，同樣在其工作面處可以消除的軸向間隙為1.5×tanmm.3188m。又因為反饋級離心塊為對稱式結(jié)構(gòu)，所以它可以消除000123A、A、A、A、A、A、A、A、A為減環(huán)，封閉環(huán)的基本尺寸為：456789101112A=A-(A+A+A+A+A+A+A+A+A+A+A)=[212.9-0123456789101112(48.1+12.1+5+5+8+56.5+8+5+5+12.1+48.1)]=0。2、確定協(xié)調(diào)環(huán)3山東科技大學學士學位論文A246AA35A7A1AAAA911120AA88T0.6T=0=mm=0.05T0.6A如下：A=212.9+0.05，A=A=48.1+0.1，A=A=A=5+0.025，A=A=80，10212059100.025680.02A=56.5+0.05，70.054、計算協(xié)調(diào)環(huán)公差和極限偏差T=[T-(T+T+T+T+T+T+T+T+T+T)]/230124567891012=[0.6-(0.05+0.1+0.05+0.05+0.02+0.1+0.02+0.05+0.05+0.1)]/2=0.025mm；式(3.24)EI=[ES-(EI+EI+EI+EI+EI+EI+EI+EI+EI)]/23124567891012山東科技大學學士學位論文式(3.25)ES=T+EI=(0.025+0.12)mm=0.145mm333式(3.26)m差為：A=212.9+0.05，A=A=48.1+0.1，A=A=A=A=5+0.025，A=102120549100.0256A=80，A=56.5+0.05。80.0270.05山東科技大學學士學位論文4.1摩擦偶合器帶載起動力學模型的建立Mn()Mn()MB0C0nnnAnB0AnB0M=M+(MM)nA式(4.1)nnM=00n式(4.2)效轉(zhuǎn)動慣量時J；等效的阻力矩時M。設系統(tǒng)中的變速機構(gòu)的傳動比是i；erer山東科技大學學士學位論文ner正常起動且系統(tǒng)無法正常運行。J的大小影響到起動時間的長短，J越大則erer起動時間越長。在圖4.2的系統(tǒng)模型中，真正傳遞到工作執(zhí)行機構(gòu)的力矩是摩擦偶合器的摩擦驅(qū)動力矩M,實際傳動中，只有當M≥M時，工作執(zhí)行機構(gòu)才開始起fqfqer(1)摩擦偶合器驅(qū)動力矩Mfq與電機(原動機)轉(zhuǎn)速的關系gggmfqM=[2n2mrgg－F]μrfq900hm式(4.3)的約束條件dnnAKM≤ererM，過載系數(shù)為K；具體應滿足如下條件：erer 900hmdn式(4.4)ejM=9549dM=9549d；M=9549e=9549ennernnnenπ2n2rm／900＝F式(4.5)ljggh式中的n最理想的取值是電動機(或其它原動機)達到最大輸出扭矩的ljljnljnKM≤π2(n2－n2)mrμr≤KMerernejggmdnPPP將以上幾式合并整理得： n3ggmn3nn式(4.6)式(4.7)式(4.8).2摩擦偶合器帶載起動過程分析1、電機(原動機)空載起動階段dejfqe2、電機(原動機)承受摩擦力矩，但執(zhí)行機構(gòu)不轉(zhuǎn)動階段當n＞n但小于使工作執(zhí)行機構(gòu)轉(zhuǎn)動的電機最小轉(zhuǎn)速n時，電機帶載dejejg山東科技大學學士學位論文egπ2(n2－0.09n2)mrμr/900=Mejgnggmerejgern=[900Mer+0.09n2]1/2ejg2rmrnggm式(4.9)式(4.10)式(4.11)dejgdejgfqerM－M=Jα式(4.12)fqeree將前邊的運動方程代入并整理上述方程可得：12(n20.09n2)rmrα=[nggm－M]式(4.13)eJ900ereed的平方成正比，α的最大值α可如下求得：[n[nggm－MemaxJe1=[0.01n2rmμr-M]Jnggmere依據(jù)上式可估計系統(tǒng)起動時間最小值：t,tα=2πn/60式(4.14)式(4.15)山東科技大學學士學位論文t=nn=nJne式(4.16)根據(jù)t可粗略估計摩擦偶合軟起動的效果，適當增大t，軟起動效果qdminqdmin會加強，但起動過程中產(chǎn)生摩擦熱量會增多。因此t不能取得過大，但也4.3摩擦偶合器軟起動精確動力微分方程的建立dededfqer根據(jù)在一中的分析和簡化可知，電機輸出扭矩和轉(zhuǎn)速之間的函數(shù)關系可近似的表述為以下線性方程：M=M+(M－M)n/n式(4.17)dAnAn摩擦偶合力矩M是電機轉(zhuǎn)速的分段函數(shù)，fqM=0n＜nfqej2(n2n2)rmrM=ejggmfq900ej式(4.18)式(4.19)執(zhí)行機構(gòu)的等效阻力矩一般情況下應為工作執(zhí)行等效轉(zhuǎn)速n的函數(shù)eM=f(n)，依執(zhí)行機構(gòu)的傳動系統(tǒng)和類型不同而有差異在。載荷比較均勻時，ere(M－M)/n(M－M)/n－M=(π/30)(Jene+Jne=0n＜nr/900－M=(π/30)JenemerdM可近似的認為是常值M。erer3、系統(tǒng)的動力學微分方程式(π/30)dM+n(M－M)/n(π/30)dAdnAndM+n(M－M)/n－π2(n2－n2)mAdnAndejgn＜ntdejt式(4.20)gmJddnd/dtn＜n＜nejdejgM+nAddnAnerdddtddt式(4.21)n＞ndejg式(4.22)edn π2(n2－n2)mrμdejgggdddejddtdtd式(4.23)n＞ndejg式(4.24)綜合1、2、3、4中的分析可知，摩擦偶合器起動過程的動力學微分方程估算；較精確的求解一般應借助相應的數(shù)值方法進行。山東科技大學學士學位論文精的山東科技大學學士學位論文即山東科技大學學士學位論文用圓柱螺旋壓縮彈簧)的彈力開始外移，通過離心塊上的工作面(錐面)推動開始克服彈簧的彈力外移(反饋級離心塊裝在從動機軸的徑向槽中)，這樣就推動摩擦盤將摩擦片進一步壓緊，從動機在更大的力矩傳遞能力下進一步加的承載能力。這就是其實現(xiàn)軟起動的原理及過程。山東科技大學學士學位論文延長了機器的使用壽命。又由于電動機在空載下起動，所以對電網(wǎng)的沖擊較較大，貼合較嚴密，傳動更加可靠。到平衡狀態(tài)，從而不會產(chǎn)生由于摩擦力矩的作用而使反饋級離心塊偏斜的情軟起動能夠更好的實現(xiàn)。山東科技大學學士學位論文[1]濮良貴，紀名剛.機械設計(第七版).北京：高等教育出版社，2003年5月第[2]孫恒、陳作模.機械原理(第七版).北京：高等教育出版社，2003年4月第三次印刷.67~90[3]蔡春源.新編機械設計手冊.遼寧：遼寧科學技術(shù)出版社，1996，9.73~198[4]焦作礦業(yè)學院，淮南煤炭學院，山西礦業(yè)學院.煤礦機械傳動設計(上、下冊).1979，3.57~130[5]任金泉.機械設計課程設計.西安：西安理工大學出版社，2002，12.67~90[6]張建中.機械設計基礎.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，1999，6.27~107[7]張建中.機械設計基礎課程設計.徐州：中國礦業(yè)大學出版社，1999，6.49~90[8]王新偉等.軟啟動在帶式輸送機中的應用.礦山機械，2005，4.32~56影響.煤礦機械，2004，2.13~[10]王錫法.長距離、大運量帶式輸送機軟起動技術(shù)的應用.煤礦機械，2006，10.57~123llNo4:253~255山東科技大學學士學位論文輔導我的畢業(yè)設計，在此我向二位老師表示由衷的感謝!指導山東科技大學學士學位論文高效高速加工--機械制造的主旋律提高生產(chǎn)率是機械制造領域的永恒課題，也是當前機械制造領域普遍關注的問題。高速加工是目前獲得高生產(chǎn)率的重要手段，關鍵在于創(chuàng)造條件，迅速普及。機械制造領域當前發(fā)展的特點是：難切削材料的大量出現(xiàn)使加工難度明顯增加；加工中也提出了許多需要迫切解決的課題，如硬切削；為了保護環(huán)境，要求少用或不用切削油劑，即實現(xiàn)干切削或半干切削?？傊?，機械制造面臨許多難題，在這樣的情況下，為了提高生產(chǎn)率，必須綜合利用有關的一切技術(shù)進步。特別是航空航天工業(yè)系統(tǒng)，由于難加工材料多、結(jié)構(gòu)復雜、研制周期短、單件小批量產(chǎn)品多的特點，如何提高生產(chǎn)率，縮短生產(chǎn)周期，一直是科技人員長期關注的重要問題，也是航空航天系統(tǒng)必須抓緊解決從另一方面看，當前科技發(fā)展迅速，如何將新的技術(shù)和工藝移植過來，十分迫切。一般采用高磷鑄鐵研磨盤，以金剛石粉末作磨料，效率極低。制造成圓盤，將金剛石壓在4000r／min的回轉(zhuǎn)盤上，溫度控制在800℃，金剛石的去除率極高，達到這是打破常規(guī)的方法；又如最近的快速成型(RP)，可以在沒有模具的情況下成型，省去山東科技大學學士學位論文高速磨削是高效磨削方法，其切深淺，走刀速度大；另外一種蠕動磨削與高速磨削剛好相反，切深大，走刀速度小，但都是高效磨削，只是切削用量不同，所以有人形象地比切削速度與切削熱是同步增加的，但是經(jīng)過一個切削不了的死谷后，切削速度即使增加；綜上所述，都是以提高切削速度作為提高生產(chǎn)率的重要手段，當然這不是全部，尚有待開發(fā)。因為高速加工主要體現(xiàn)在銑削方面，所以下面就以機械加工中心為主進行介1、機床發(fā)展是高效高速加工的前提條件當前由于機床制造技術(shù)的迅速發(fā)展，機械制造領域正在醞釀著巨大的變化。數(shù)控機床發(fā)展成多軸機械加工中心，集約各種工序為一體，明顯地縮短了輔助時間，提高了生產(chǎn)率，同時減少了工件的裝夾次數(shù)，提高了加工精度。綜上所述，當前機床的發(fā)展目標應是：減少工序的更換，明顯提高效率；趨向于工序集約，易于提高精度；使用復合刀具、球頭立銑刀等先進工具，可提高每單位時間的切削量；走刀速度加快，切削效率提顯著縮短；由于復雜零件容易加工，促進零件結(jié)構(gòu)的改進等。從航空航天的角度看，普遍認為機床的這種發(fā)展，非常適合于單件小批量生產(chǎn)，所以迅速地、較多地在單件小批量生產(chǎn)系統(tǒng)中充實了這些裝備，實踐也表明了自動化的設備是符合航空航天系統(tǒng)制造技需要的。更合理地利用各種技術(shù)進步的問題。從機床的發(fā)展觀察，機床主軸的高速化顯著地提高了轉(zhuǎn)速，高于10000r／min的機床已經(jīng)比較普遍。軸承技術(shù)的進步，為此提供了可能。主軸的發(fā)展，最突出的是電主軸已經(jīng)商品化。主軸的潤滑技術(shù)十分關鍵，受到各方面的山東科技大學學士學位論文關注。多年來，從油脂潤滑發(fā)展到油霧潤滑、油氣潤滑、環(huán)下(under-race)潤滑，甚至冷風潤滑等。伴隨著高速主軸的發(fā)展，油脂潤滑已經(jīng)不能適應，油霧潤滑由于污染的原因使用也在減少，現(xiàn)在使用最為廣泛的是油氣潤滑，更合理的是環(huán)下潤滑，使關鍵的內(nèi)環(huán)得到了更好的潤滑。潤滑性能的提高，使?jié)L珠軸承也能承受70000r／min的高轉(zhuǎn)速。美承的精度提高是必須的。由于材料的發(fā)展，又出現(xiàn)了陶瓷滾珠，使得滾珠軸承的性能更加提高，這也是保證主軸高速化的需要。在提高主軸轉(zhuǎn)速和精度方面，也有采用氣浮靜壓軸承或者液浮靜壓軸承的，而磁力軸承則能達到更高的水平。響，在加大走刀速度方面起到了滾珠絲杠達不到的速度，但是當時因為成本太高，在具通以溫控的水，保持適宜的溫度。也有主張采用靜壓絲杠的，但是從性能上仍有比較大電機制造技術(shù)的進步，其成本明顯降低，應用明顯增加?，F(xiàn)在在電火花機床上也采用了真正得到實現(xiàn)。當然，圍繞高速加工仍有一系列的技術(shù)需要解決，例如，托板交換、工具交換的速度也要增大。界上有名的高速機床制造商。CHIRON的小型機械加工中心的工具交換時間已經(jīng)達到s主軸能在極短的時間里停止或者達到最高速，所以從設計方面采用了CAD方法，預先打好基礎；特別是在結(jié)構(gòu)材料上有了比較明顯的人造大理石等。在超精密機床上還有采用零膨脹系數(shù)的微晶玻璃(德國稱為Zerodur，日山東科技大學學士學位論文本稱為玻璃陶瓷)的。近幾十年來，機床為了適應生產(chǎn)率的發(fā)展要求，在結(jié)構(gòu)材料方面發(fā)生了很大的變化，機床的性能有了長足的進步。我國較早研制成功人造花崗巖，在花崗巖的應用上已經(jīng)有比較長的歷史。德國DIGMA公司的高速機床結(jié)構(gòu)材料就采用了復合聚合物混凝土，提高了機床的剛度，具有振動衰減性優(yōu)越(為鑄件的1／6~1／8)、低熱變形(為鑄件的1／25~1／40)的特點。近年來機床的發(fā)展日新月異，高速化、復合化、多功能化、高精度化的趨勢比較明顯，機械制造領域的主旋律則是提高生產(chǎn)率。例如DMG公司展示的激光銑削機械中心，將不同的工種集約在一臺機床上；為了更好地解決排屑的問題，德國的EMAG公司研制較多的公司提供了5軸機械加工中心；特別是虛擬機床的了較大的變化，現(xiàn)在它依舊在發(fā)展之中。切削工具性能的提高為高效高速加工發(fā)展提供了可能性如果需要達到高效高速加工，切削工具是另外一個重要的因素。當前切削工具材料E為難加工材料的切削、干切削、硬切削、超精密切削等的加工創(chuàng)造了條件。在切削加工的另一個方面，就是表面技術(shù)在切削工具上的應用，PVD(物理氣相沉點，分別地應用在所需的加工上。現(xiàn)在涂層技術(shù)又發(fā)展到了超硬涂層(類金剛石、金剛石、立方氮化硼)，更使切削加工的范圍拓寬。特別值得提到的是薄膜涂層發(fā)展成為厚膜，它不同于天然金剛山東科技大學學士學位論文石，具有各向同性，現(xiàn)在已經(jīng)在國內(nèi)外得到應用，部分取代了天然金剛石?，F(xiàn)在也已經(jīng)解決了大顆粒單晶金剛石的合成技術(shù)，這些變化對我國的影響非常深遠，我國已經(jīng)是世界合成金剛石產(chǎn)量最多的國家，這有利于我國發(fā)展高效加工技術(shù)。為了適應高效高速加工，輔助工具也是十分重要的手段，例如原來的組合夾具在機械加工中心的應用中，為了提高其強度，已經(jīng)從槽系發(fā)展成為孔系。目前比較典型的是更重要的是達到了高精度，這些工具從原來的模具電加工發(fā)展到了切削加工領域。在帶柄的切削工具方面所需的刀柄，也在配合高效率、高精度切削加工的過程中發(fā)展了新型的結(jié)構(gòu)，例如液壓的、塑料的，現(xiàn)在又廣泛采用熱裝的刀柄，其夾緊的精度明顯提高，達到2~3μm?，F(xiàn)在這種裝置已經(jīng)成熟，例如德國的ZOLLER公司已經(jīng)將這樣的裝置直接安裝在對刀儀上，說明此項技術(shù)又向前推進了一步。工具的進步為高效加工提供了有力的支持。2、為高效高速加工的實現(xiàn)創(chuàng)造條件眾所周知，航空航天工業(yè)從產(chǎn)量的角度看屬于多品種小批量生產(chǎn)，因此認為與自動加工中心誕生后，人們的觀念開始發(fā)生微妙的變化。自從引進為數(shù)不少的機械加工中心以后，經(jīng)過一二十年的