基于usb接口的鋼絞線性能檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-06-12 18:48 本頁面
【正文】 （滾動(dòng)軸承）的效率，； 選用最小功率的電機(jī) W 確定傳動(dòng)比 橫梁的最大移動(dòng)速度是200mm/min,絲杠的導(dǎo)程=8mm,采用直流調(diào)速電機(jī)，計(jì)算傳動(dòng)比為： 傳動(dòng)比較大，所以采用兩級(jí)降速： 所以，同步帶輪，=18。錐齒輪，=18，=48。 絲杠的設(shè)計(jì) 初步確定實(shí)驗(yàn)儀器最大拉力為300KN最大傳動(dòng)速度為200mm/ min，初選絲杠的最大直徑d=60mm，最小直徑d1=54mm，螺距P=8mm.。由于該實(shí)驗(yàn)儀采用雙絲杠傳動(dòng)，所以每根絲杠所承受的最大載荷為150KN,由于最大傳動(dòng)速度為200mm/min，是低速傳動(dòng)，所以選定絲杠螺母副材料為中碳鋼，牙型為等腰梯形，牙型角α=30176。內(nèi)外螺紋以錐面貼緊不易松動(dòng)。與矩形螺紋相比，傳動(dòng)效率略低，但工藝性好，牙根強(qiáng)度高，對(duì)中性好。梯形螺紋是最常用的傳動(dòng)螺紋。查表512滑動(dòng)螺旋副材料的許用壓力[p]及摩擦系數(shù)f得，[p]==。滾珠絲杠選用之后, 不能盲目的進(jìn)行安裝使用,否則會(huì)出現(xiàn)一些意想不到的事故和現(xiàn)象。因此, 為保證機(jī)床安裝調(diào)試后能正常運(yùn)轉(zhuǎn)和工作, 必須對(duì)滾珠絲杠進(jìn)行一系列的校核和驗(yàn)算 自鎖性校核 滿足了自鎖性的要求 絲杠螺紋的強(qiáng)度校核 查材料手冊得，滑動(dòng)螺母副材料的許用應(yīng)力［σ］=225Mpa。 絲杠的強(qiáng)度校核公式為： 式中： —絲杠的抗扭截面系數(shù)；，單位是； —絲杠的小徑，單位是； —絲杠的危險(xiǎn)截面 面積 ；，單位是 F—絲杠所受的軸向壓力（或拉力），單位為N； T—絲杠所受的最大扭矩， 單位是Nmm。 滿足強(qiáng)度要求 絲杠耐磨性校核 校核公式： 式中F－絲杠的軸向力（單位為N）。 A－絲杠工作面積（單位為）；H—絲杠螺母副高度（單位為mm），H=49mmP—絲杠螺紋螺距（單位為mm），P=8mm；d2－絲杠螺紋中徑（單位為mm）；h－絲杠螺紋工作高度（單位為mm），h=；滿足耐磨性。 絲杠螺母副紋牙的強(qiáng)度校核 紋牙多發(fā)生剪切和擠壓破壞，一般螺母材料強(qiáng)度低于螺桿，故只需校核螺母螺紋牙的強(qiáng)度，螺紋牙的危險(xiǎn)截面在牙根部。 螺紋牙的彎曲強(qiáng)度校核公式為： 螺紋牙的剪切強(qiáng)度校核公式為： 式中：b－絲杠螺母副螺紋牙根部的厚度，單位為mm，b==。l－彎曲離臂，單位為mm，l=(DD2)/2。 [σ]－滑動(dòng)絲杠螺母副的許用彎曲應(yīng)力，單位為Mpa，查表513得，[σb]=[σ]=225Mpa。[τ]－滑動(dòng)絲杠螺母副的許用剪切應(yīng)力,單位為Mpa,查表513得，[τ]=[σ]=135Mpa；彎曲強(qiáng)度校核:滿足要求。 剪切強(qiáng)度校核： 滿足要求。 鍵的選擇選擇圓頭平鍵，即：鍵 6 x 36 GB 1096－79.平鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核計(jì)算計(jì)算公式為：式中：T－傳遞的扭矩(T=F x y=F x d/2),單位為Nmm；k－鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，k=，此處h為鍵的高度，單位為mm；l－鍵的工作長度，單位為mm，圓頭平鍵l=Lb=366=30mm，這里L(fēng)為鍵的公稱長度，單位為mm,b為鍵的寬度，單位為mm；d－軸的直徑，單位為mm；［σp］－鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用壓力，［σp］=120Mpa。滿足鍵連接強(qiáng)度要求。 絲杠螺母副的選擇 整體螺母結(jié)構(gòu)簡單，但由磨損而產(chǎn)生的軸向間隙不能補(bǔ)償，只適合在精度要求較低的螺旋中使用。對(duì)于經(jīng)常雙向傳動(dòng)的傳導(dǎo)螺旋，為了消除軸向間隙和補(bǔ)償旋合螺紋的的磨損，避免反向傳導(dǎo)時(shí)的空行程，常采用組合螺母或剖分螺母，本試驗(yàn)系統(tǒng)要求精度比較高，且需要雙向傳導(dǎo)，所以絲杠螺母副采用剖分螺母。 軸承選擇 采用推力球軸承 51206 GB/T 30195 和深溝球軸承6006 GB/T 27694配合使用。 齒輪設(shè)計(jì) 齒輪選型 1）本次試驗(yàn)機(jī)選用直齒錐齒輪2）由于轉(zhuǎn)速不高，故選用7級(jí)精度(GB 10095－88)。3）材料選擇。由表40－1選得大、小齒輪的材料均為40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火，齒面硬度為48～55HRC。4）選小齒輪齒數(shù)z1=18,大齒輪齒數(shù)為z2=uz1=8/3 x 18=48. 按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 1）確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值（1）試選載荷系數(shù)Kt=1（2）計(jì)算小齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩 T2=T3/i= x 3/7=mm（3）選取齒寬系數(shù)φR=1/3（4）由表10－6查得材料的彈性影響系數(shù)ZE=（5）由圖10－21d按齒面硬度查得大、小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限σHlim1=σHlim2=1100Mpa（6）由式10－13計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) （7）由圖10－19查得接觸疲勞壽命系數(shù) KHN1=。KHN2=（8）計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力取失效概率為１％，安全系數(shù)S=1，由式（10－12）得2）計(jì)算（1）試算小齒輪分度圓直徑d1t,代入［σH］中較小的值 （2）計(jì)算圓周速度v（3）計(jì)算齒寬 b=φRd1t=1/3 x = （4）計(jì)算齒寬與齒高之比b/h 模數(shù) mt=d1t/z1= 齒高 h== x = b/h= （5）計(jì)算載荷系數(shù)根據(jù)v=,7級(jí)精度，由圖10－8查得動(dòng)載系數(shù)Kv=；由表10－3得KHα=KFα=；查表10－2得KA=；從表10－4中的硬齒面齒輪查得齒輪相對(duì)支承懸臂、6級(jí)精度。KHβ=， 所以， 考慮齒輪為7級(jí)精度，取KHβ=，由b/h=, KHβ=，查圖10－13得KFβ=K = KAKvKHαKHβ= x x x =（6）
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