畢業(yè)論文-金相試樣切割機(jī)的設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-05-17 13:38 本頁面
【正文】 動機(jī)的選擇 選擇電動機(jī)類型和結(jié)構(gòu)形式 根據(jù)已知的電源、工作條件、和功率特點(diǎn)選擇電動機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)形式是：Y2系列三相異步電動機(jī)。 電動機(jī)的參數(shù)選擇 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)書，由有關(guān)手冊查出電動機(jī)性能參數(shù)如下： 表 1 電動機(jī)性能參數(shù) 電動機(jī)型號 額定功率 滿載轉(zhuǎn)速 kw r/min Y26314 1370 電動機(jī)主要外形如圖 1所示，安裝尺寸列于下表 2： 圖 1 電動機(jī)主要外形和安裝尺寸 表 2 電動機(jī)的安裝尺寸 中心高 H 外形尺寸 LACHD 底腳安裝尺寸 AB 底腳螺栓孔直徑 K 軸伸尺寸 DE 裝鍵部位尺寸 FG 160 225130180 10080 7 1123 4 3 傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 切割機(jī)的切割砂輪直接固定在與電動機(jī)的軸同軸線相連接的軸上，根據(jù)切割砂輪的規(guī)格尺寸設(shè) 計(jì)軸的尺寸并檢驗(yàn)。 軸的計(jì)算 1) 安裝切割砂輪的軸與電動機(jī)軸直接通過套筒連接，首先都軸進(jìn)行設(shè) 計(jì)計(jì)算。 已知軸上的功率 P，轉(zhuǎn)速 n，求轉(zhuǎn)矩 T： P= n=1370r/min T=9550P/n = 2) 初步確定軸的最小直徑 選取軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理。根據(jù)有關(guān)手冊取 112A?? ，于是得 dmin=A0 4 /np =112 4 1370/ = mm 輸入軸的最小直徑顯然是安裝切割機(jī)砂輪處軸的直徑 dⅠ Ⅱ ,。根據(jù)砂輪的規(guī)格尺寸，故 dⅠ Ⅱ = 10 mm， LⅠ Ⅱ = 8 mm 。 3） 軸的撓度計(jì)算 由于軸與電機(jī)軸同步轉(zhuǎn)動，選擇聯(lián)軸器。為了方便，聯(lián)軸器與軸做成一體，長度 L = 40 mm ，其中 LⅠ Ⅱ = 8 mm ，則 LⅡ Ⅲ = 32 mm 。 撓度計(jì)算公式如下： ymax=Pa2(3La)/6EI=[y] 式中： P— 切割時作用在軸上的力， P=（ 這一力很?。? a— 切割點(diǎn)至支撐點(diǎn)的距離，即 LⅡ Ⅲ ， a=32mm； L— 軸的長度 ， L=40mm； E— 彈性模量，查手冊： E=206GPa； I— 慣矩， I=∏d4 /64。 [y]— 許用撓度， [y]=。 則 d= 為了滿足切割砂輪的軸向定位要求，Ⅰ Ⅱ軸段右端需制出一軸肩，而且為了避免電動機(jī)的軸向竄動，選擇推力球軸承加以軸向固定。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)件軸承的內(nèi)徑尺寸，故取Ⅱ Ⅲ段的直徑 dⅡ Ⅲ =： 51204（ GB/T 3011995） 。 砂輪的軸向固定輪安裝在軸上后，左端用軸肩來固定，右端使用螺母。所以軸的 Ⅰ Ⅱ段攻有螺紋，由于要留有砂輪裝配空間，故螺紋長度占有 6mm。螺母規(guī)格： D=M10（ GB/T 6174） 4 軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 圖 2 軸 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 夾具的主要結(jié)構(gòu)與使用 如圖所示 ,該夾具由手輪、絲桿、絲母、左夾具、右夾具組成。絲母 和左夾具是固定不動的 ,當(dāng)旋轉(zhuǎn)手輪時 ,絲桿依靠螺旋作用前進(jìn)或后退 ,用來夾緊或松開工件，絲母在夾緊或松開過程中 起導(dǎo)向和支承作用。由此可見這種夾具是依靠非常簡單的螺旋運(yùn)動前進(jìn)或后退 ,來實(shí)現(xiàn)對工件的夾緊或松開。例如我們驅(qū)動夾具壓桿前進(jìn) 50mm ,壓桿的螺距為 5mm ,當(dāng)手輪旋轉(zhuǎn)一周時壓桿前進(jìn)了 5mm。通過計(jì)算可知 ,若要實(shí)現(xiàn)壓桿前進(jìn) 50mm ,手輪需旋轉(zhuǎn) 10圈。 圖 3 夾緊裝置 5 關(guān)于夾緊力的計(jì)算 ,夾緊力的計(jì)算可有下式進(jìn)行 : W = QL/（ r1tgΦ1 + r2tg(α+φ2)） 式中 : Q — 手驅(qū)動力 取 Q = 300N。 L — 手輪半徑 L = 10mm。 r1 — 壓桿端部與工件間的當(dāng)量摩擦半徑 , 假設(shè)壓桿與 工件為點(diǎn)接觸 ,則 r1 = 0。 r2 — 壓桿螺紋中徑的一半 , r2 = (注 :壓桿螺紋為 10mm) 。 Φ1 — 壓桿端部與工件間的摩擦角 , tgΦ1 = 01。 α— 壓桿螺紋升角 。α= 2176。28′。 Φ2 — 壓桿螺紋螺旋副的當(dāng)量摩擦角， Φ2 = 6176。38 則夾緊力 W≈1974(N) 。 對工件的夾緊力為 : W′= Wf = 9868 =1382(N) f — 卡爪與壓桿之間的摩擦系數(shù) 由此得出 ,該夾具已完全可以實(shí)現(xiàn)對工件的夾緊 (一般砂輪切割機(jī)夾具的的夾緊力只需 800N～ 1300N) 。 進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 導(dǎo)軌由橫向螺桿和縱向螺桿帶動，橫向螺桿通過導(dǎo)塊運(yùn)動帶動導(dǎo)軌橫向移動，縱向螺桿通過導(dǎo)塊運(yùn)動帶動導(dǎo)軌縱向移動。螺桿一端分別安裝有手輪，手輪上刻有刻度，以滿足不同的切割要求。 導(dǎo)軌為了實(shí)現(xiàn)橫向和縱向進(jìn)給，可以把工作臺分為上滑板、中滑板、下滑板三部分。導(dǎo)軌的行程為 80mm，則滑板尺寸的長、寬為 100mm，而高度隨情況而定，具體數(shù)值見圖 圖 圖 6。 由于橫向及縱向螺桿在進(jìn)給過程中受力很小，強(qiáng)度及其他性能指標(biāo)均能滿足。根據(jù)情況選擇螺桿直徑為 12mm， 螺距為 5mm， 當(dāng)手輪旋轉(zhuǎn)一周時螺桿前進(jìn)了 5mm。 。手輪直徑比螺桿稍大為 20mm，上面刻有 100個小格，每小格為 。導(dǎo)塊與螺桿裝配一起，在螺桿旋轉(zhuǎn)時導(dǎo)塊分別引領(lǐng)和帶動上滑板或中滑板進(jìn)行橫向或縱向移動。故導(dǎo)塊上開有螺紋孔，為了與螺桿配合，孔徑為 12mm，螺距為5mm。具體位置尺寸見圖 圖 5。 為保證導(dǎo)軌正常工作，導(dǎo)軌滑動表面之間應(yīng)保持適當(dāng)?shù)拈g隙。間隙過小，會增加摩擦阻力；間隙過大，會降低導(dǎo)向精度。導(dǎo)軌的間隙如依靠刮研來保證，工作量很大，而且導(dǎo)軌經(jīng)過長期使用后，會因磨損而增大間隙，需要及時調(diào)整，故導(dǎo)軌應(yīng)有間隙調(diào)整裝置。 本切割機(jī)采用燕尾槽型 導(dǎo)軌，需要在水平方向上調(diào)整間 6 隙。用螺釘調(diào)整鑲條位置。 具體如下： 圖 4 上滑板 圖 5 中滑板 7 圖 6 下滑板 圖 7 進(jìn)給裝置 8 4 用 Pro/E軟件對切割機(jī)進(jìn)行實(shí)體造型和裝配 切割機(jī)各主要零件的實(shí)體造型 圖 8 軸的實(shí)體圖 圖 9 左夾具實(shí)體圖 9 10 圖 10 右夾具實(shí)體圖 圖 11 絲桿實(shí)體圖 11 圖 12 夾具實(shí)體圖 圖 13 上滑板實(shí)體圖 12 圖 14 中滑板實(shí)體圖 13 圖 15 下滑板實(shí)體圖 圖 16 進(jìn)給系統(tǒng)實(shí)體圖 14 切割機(jī)的裝配 15 5 結(jié)束語 在 此次設(shè)計(jì)的過程中，培養(yǎng)了我的綜合運(yùn)用所學(xué)知識的能力，分析和解決實(shí)際中所遇到問題的能力，并且能鞏固和深化我所學(xué)的專業(yè)知識，使我在調(diào)查研究和收集資料等方面有了顯著的提高，同時在理解分析能力、制定設(shè)計(jì)計(jì)算和繪圖能力方面有較大的進(jìn)步；另外我的技術(shù)分析和組織工作的能力也有一定程度的提高。 致謝 非常感謝學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和老師給我提供了這次良好的深入學(xué)習(xí)的機(jī)會和寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不但使我將大學(xué)期間所學(xué)的專業(yè)知識再次回顧學(xué)習(xí)，而且也使我學(xué)到了專業(yè)領(lǐng)域中一些前沿的知識。非常感謝在本次設(shè)計(jì)中曾給予我耐心指導(dǎo)和親切關(guān) 懷的老師及幫助過我的同學(xué)，正是由于他們的幫助和鼓勵才使我能夠在畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中克服種種困難，最終順利完成論文，他們的學(xué)識和為人也深深地影響著我。在此，請?jiān)试S我再次向曾直接給予我多次指導(dǎo)的導(dǎo)師表示最忠誠的敬意！同時也感謝 百忙之中前來參加答辯的各位老師、專家和教授 ! 16 參考文獻(xiàn) ［ 1］成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 [Ｍ ].北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2021 ［ 2］成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊 第四版 [Ｍ ].北
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