【正文】 按滾珠絲杠副的額定動載荷 Ca 等于或大于 Ca39。的原則，故選以下型號規(guī)格： FC1 — 2020— 和 FC1— 2020— ，最后選用 FC1— 2020— 。 FC1— 2020— 滾珠絲杠副數據為： 公稱直徑 D0=20mm 導程 P=5mm 螺旋角 λ =4o33ˊ 滾珠直徑 d0= 滾道半徑 R== 9 偏心距 e=(Rd0/2)= 絲杠內徑 d1=D0+2e2R= （ 4） 穩(wěn)定性驗算 臨界載荷 Fcr=π178。 EIa/(ul) 178。= 1010 安全系數 S=Fcr/Fm[S],絲杠是安全的，不會失 穩(wěn)。 臨界轉速 ncr=9910 fc178。d1/(ul) 178。= ? r/min maxcr nn ? 所以絲杠不會共振。 此外 絲滾珠絲杠還受 D0n 值的限制 D0n=20 200=4000mmr/min70000 mmr/min 所以絲杠副工作穩(wěn)定。 （ 5） 效率驗算 滾珠絲杠副的傳動效率 η 為： η =tgλ /tg（ λ +ρ ） =tg（ 4o33ˊ） /tg（ 4o33ˊ +4o40ˊ ） =% ρ —— 摩擦角 所以 各項性能均符合要求，可選用。 Y 向滾珠絲杠的選?。? 由于 Y 向滾珠絲杠的工作載荷要比 X 向滾珠絲杠小些，故用同一型號滾珠絲杠能滿足傳動要求。 Z 向傳動機構的選取 由于 Z 軸控制出膠的量的多少，且需要考慮突然斷電的情況，突然斷電需保證膠棒不漏膠所以 Z 軸需要具有自鎖功能。所以我選擇了絲杠螺母傳動系統。使其保證系統的穩(wěn)定性。 絲杠螺母的設計與自鎖驗算 ： 絲杠螺母的螺距為 2mm 公稱直徑為 18mm 螺母的高度為 H=ψ d2= 4518?? ψ 取 整 體式 旋合圈數 n=H/P=45/4=? 螺紋的工作高度： h==? 4=2 10 螺牙根部寬度 b== ?? 工作比壓 P=F/ ????? 11218/32 ?? hnd 自鎖的驗算： ????? ?? 導程角 ????? ?? a r c tgda r c tg sr ??? 所以絲杠螺母可以自鎖。 絲杠螺母的效率計算： %)(/)(/ ?????????? tgtgrtgt g r v?? （三） 、滾動導軌的選取 X 向導軌的選取 （ 1） 行程長度壽命 Ts Ts=2Lsn60Th/1000=2 4 60 410 / 310 =1960Km Ls—— 工作單行程長度（ m）取 300mm n—— 往復次數 取 300mm Th—— 工作時間壽命取 15000h （ 2） 計算動載荷 Ca=Ffw179?！?(Ts/k)/mfTfcfH= ? N F—— 作用在滑座上的載荷 m —— 滑座個數 K—— 壽命系數一般取 K=50Km fT—— 溫度系數取 1 fc—— 接觸系數取 fH—— 硬度系數取 1 fw—— 負載系數取 根據動載荷選取 GDA20 型滾動導軌 外形參數： A*h*L1=70*37*80 Y 向導軌的選取 由于 Y向導軌所承受的載荷比 X向導軌的要小的多故可選用與 X 向相同的導軌，既能滿足傳動要求。 11 （ 四） 、步進電機的選擇與校核 電機的選取 初選電機型號時應合理選用及 i，并滿足 θ b L0/i 360=δ p （ 1） 、 Z 向電機選擇： 步距角的確定 θb=360 δp i/L0=360 1/2=176。 i=1 初選電機型號 55BF003 各參數如下： 相數 步距角 電壓 相電流 最大靜轉矩 最高空載啟動頻率 3 轉子轉動慣量 質量 外徑 Φ 長度 軸徑 105kgm2 55 70 6 （ 2） 、 X、 Y 向電機選擇： 步距角 ： θb=360 δp i/L0=360 4/5=3176。 i=4 δp= 初選電機型號 70BF003 各參數如下： 相數 步距角 電壓 相電流 最大靜轉矩 最高空載啟動頻率 3 質量 外徑 Φ 長度 軸徑 70 65 8 電機的校核： Z相電機校核： 步進電機最大徑轉矩 Mjmax與步進電機的名義啟動轉矩 Mmq的關系 即： Mmq=λ Mjmax= = N/cm 步進電機空載啟動是指電機在沒有外加工作負載下的啟動。 步進電機所需空載啟動力矩可按下式計算： Mkg= Mka+ Mkf+ M0 Mkg— 空載啟動力矩 Mka— 空載啟動時部件由靜止升速到最大快進速度，折算到電機軸上的加速力矩（ ） Mkf— 空載時折算到電機軸上的摩擦力矩（ ） 12 M0 — 由于絲杠預緊，折算到電機軸上的附加摩擦力矩 初選電機型號時應滿足步進電機所需空載啟動力矩小于步進電機名義啟動轉矩 即： Mkg≤ Mmq=λ Mjmax λ =Mkg/Mjmax= （三相六拍） （ 1） 加速力矩 Mka=J∑ ε =J∑ 2 л maxn 2 210? 60t = 2 л 1440 210? /60 2=(N?cm) JΣ — 傳動系統各部件慣量折算到電機軸上的總等效轉動慣量（ ） ? — 電機最大角加速度（ rad/s2） nmax — 運動部件最大快進速度對應的電機最大轉速（ r/min） t — 運動部件從靜止啟動加速到最大快進速度所需的時間（ s） vmax— 運動部件最大快進速度（ mm/min） δ p— 脈沖當量（ mm/脈沖） θ b— 步進電機 的步距角 （ 2） 空載摩擦力矩： Mkf=Gf180。L0/2лη i=30 1=(N?cm) G— 運動部件的總重力（ N） f180?！?導軌摩擦系數 i— 齒數傳動降速比 η — 傳動系數總效率。 取 η = L0— 滾珠絲杠的基本導程（ cm） （ 3） 附加摩擦力矩 M0=FYJL0(1η 0178。)/2лη i=100**(178。)/2л **1=(N?cm) FYJ— 滾珠絲杠預加載荷即預緊力 一般取 Fm的 1/3 Fm — 為 進給牽引力（ N） η 為滾珠絲杠未預緊時的傳動效率，一般取η 0≥ 所以 Mkg≤ Mmq 符合要求 X 向電機 與 Y 向電機的 校核 與 Z 向基本相同，在這里只簡單的對其進行校核。 Mmq=λ Mjmax= = Mkf= Gf180。L0/2лη i=200****4=(N?cm) i =4 13 M0=FYJL0(1η 0178。)/2лη i=250 (178。)/2л 4=(N?cm) Mmq=Mkf+M0= 符合設計要求 （五） 、涂膠彎臂的螺栓強度校核： A220F 1. 先分析剪切力，由于 4 個螺栓是對稱分布的，故剪切力可以認為均分。 F = Nmg ??? NFFs ??? M P arFsAFs ???? ??? MPa75][ ?? ][???? d=12mm 完全可以符合要求。 彎臂受到扭轉力的作用，其 扭矩為： mNLFM ?????? （ 1）、截面形心： 0?Xc ?cy （ 2） 、 計算截面慣性矩： 533 ?????? hbIz （ 3）、在截面的上下邊緣，分別作用有最大拉應力和最大壓 應力 ： ??? ZBt IM / a x,? MpIM ZBc , ???? 取 [? ]=75Mpa ?《 [? ] d=12mm完全可以滿足設計要求。 （六） 、涂膠夾具的設計 14 涂膠的中心線在每次裝夾時要求高度對心，這樣才可以避免因裝卸膠棒時造成涂膠機起始位置的 偏差，在本次設計中，采用了雙滑塊開口 V型槽式夾具來夾持膠棒，其特點是高度定心， 夾持方便，拆裝容易，制造方便， 具體 結構 如下圖所示： （七） 、變速齒輪的設計 自動涂膠機要求傳動效率高且傳動比穩(wěn)定，以保證涂膠的均勻性和穩(wěn)定性。 齒輪傳動具備這些特點且結構緊湊、工作可靠、壽命長故選用齒輪傳動進行變速。 傳動齒輪傳動系統的設計 自動涂膠機采用一級傳動齒輪變速，可增大傳動的扭矩和平穩(wěn)性 傳動比為 i=720/200= 壓力角 α =18186。 小齒輪： Z1=18 大齒輪： Z2=65 齒數互為質數 由于小齒輪作懸臂布置故： Φ d= 小齒輪的齒寬 b=Φ dd1= 24= mm 模數： mt=d1/Z= 取 m= 齒高： h= m= 幾何尺寸的計算 (1)計算大、小齒輪分度圓直徑： d1=Z1 m=18 =27mm d2=Z2 m=65 = 15 (2)計算中心距 a=（ d1+d2） /2= (3)計算齒輪寬度 b=Φ dd1= 27= 圓整后取 B2=16mm B1=21mm