【正文】 ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ （ 7）控制系統(tǒng) 控制系統(tǒng)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集、計(jì)算、處理、報(bào)表生成、結(jié)果判斷和動(dòng)作控制。測(cè)位儀架的長(zhǎng)度保證了測(cè)量位置在距動(dòng)同步帶輪中心 125cm 位置處。測(cè)量之前應(yīng)用標(biāo)定裝置標(biāo)定光柵尺，光柵尺讀數(shù)直接由工控機(jī)記錄。 測(cè)長(zhǎng)機(jī)機(jī)總體布局 （ 1） 測(cè)試臺(tái) 測(cè)試臺(tái)由上臺(tái)面、支撐架、直線導(dǎo)軌組成。 優(yōu)點(diǎn)： 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便、測(cè)值準(zhǔn)確、讀數(shù)直觀、測(cè)量速度快、卸載機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。最大的缺點(diǎn)是測(cè) 量力不是自由載荷，使測(cè)量結(jié)果失真。 方案二： 采用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力實(shí)現(xiàn)帶輪的轉(zhuǎn)動(dòng)，采用汽缸作為動(dòng)力實(shí)現(xiàn)加、卸載。以下為臥式測(cè)量系統(tǒng)方案的詳細(xì)比較： 方案一： 采用電機(jī)做動(dòng)力源實(shí)現(xiàn)加、卸載荷和帶的轉(zhuǎn)動(dòng)，采用光柵尺測(cè)量帶長(zhǎng) 。 方案比較與選擇 立式傳方案動(dòng)帶測(cè)量系統(tǒng) （如圖 33） 有很大的優(yōu)點(diǎn)，易于控制，控制自動(dòng)化程度高，且滑動(dòng)端所受的拉力是自由載荷 ，卸載加載容易。 測(cè)量原理 由測(cè)量用帶輪（一個(gè)裝置固定在軸上，另一個(gè)固定在滑動(dòng)軸上），負(fù)荷加載機(jī)構(gòu)，帶輪軸間距離指示機(jī)構(gòu)組成，測(cè)量同步帶的長(zhǎng)度。 daL ???2 ??????????? （ ） 式中： L—— 帶的有效長(zhǎng)度， mm； a—— 此時(shí)的中心距， mm； d—— 帶輪有效圓周長(zhǎng)， mm。 測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 測(cè)長(zhǎng)系統(tǒng)由兩個(gè)相同的，安裝在水平軸上的測(cè)量用帶輪，施加測(cè)量力的機(jī)構(gòu)，兩帶輪中心距測(cè)量機(jī)構(gòu)組成。 傳動(dòng)帶性能參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)的要求和技術(shù)指標(biāo) 要求：該性能參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)主要用于汽車(chē)同步帶測(cè)量。提高測(cè)長(zhǎng)技術(shù)對(duì)提高同步帶的生產(chǎn)、檢驗(yàn)質(zhì)量、使用的合理性以及應(yīng)用經(jīng)濟(jì)效益等都有直接的促進(jìn)作用。 167。 在實(shí)際使用中，傳動(dòng)帶各項(xiàng)尺寸精確與否，對(duì)其使用性能及壽命都有很大的影響。 傳動(dòng)帶性能參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)研究的意義 近年來(lái)，橡膠類(lèi)傳動(dòng)帶如 V 帶、同步帶、多楔帶等各種形式的帶在傳動(dòng)中得到了越來(lái)越多的應(yīng)用，而同步帶在汽車(chē)、工程機(jī)械等領(lǐng)域的應(yīng)用更是日益的廣泛。 總之，帶傳動(dòng)在現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)中占據(jù)著重要的地位。 同步帶測(cè)長(zhǎng)機(jī)是就同步帶的長(zhǎng)度誤差和橫向擺動(dòng) 誤差來(lái)判斷同步帶質(zhì)量的測(cè)量設(shè)備，它根據(jù)測(cè)量結(jié)果來(lái)判斷同步帶是否符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)要求，以此來(lái)判定是 “合格”還是“不合格”，在同步帶生產(chǎn)過(guò)程中，長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 共 32 頁(yè) 第 2 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 該機(jī)是確保各種傳動(dòng)帶產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品合格率的必備設(shè)備之一。我國(guó)在上世紀(jì) 80 年代中，上海飛機(jī)設(shè)計(jì)所為配合《汽車(chē) V帶尺寸》標(biāo)準(zhǔn)的制定開(kāi)始研制汽車(chē) V帶測(cè)長(zhǎng)機(jī)。目前日本 80%轎車(chē)采用了同步帶傳動(dòng)技術(shù)，美國(guó)也有 40%，我國(guó)引進(jìn)的輕型轎車(chē)生產(chǎn)線除廣州標(biāo)致外也都采用 [1]。 汽車(chē)傳動(dòng)帶是汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)重要的零部件，也是傳動(dòng)帶重要的組成部分。由于同步帶是利用齒工作面與帶輪齒槽嚙合進(jìn)行傳動(dòng) ,因此帶與帶輪之間在傳動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有滑差而呈現(xiàn)同步傳動(dòng)。同步帶和 V 帶 (三角帶 )相比具有帶體輕而薄 ,強(qiáng)度高 ,傳動(dòng)比準(zhǔn)確 ,傳動(dòng)效率高 ,傳動(dòng)功率范圍大 ,傳動(dòng)速度高等優(yōu)點(diǎn)。可以 說(shuō)，傳動(dòng)帶的許多技術(shù)進(jìn)步和發(fā)明與汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，如 V帶發(fā)明，切邊 V 帶、多楔帶和同步帶的快速發(fā)展，都是為了適應(yīng)汽車(chē)工業(yè)最新技術(shù)要求而獲得迅速發(fā)展的。 同步帶在我國(guó)起步較晚，但發(fā)展較快，已形成生 產(chǎn)規(guī)模，但面臨的問(wèn)題也很多。隨著我國(guó) V帶新標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施， V 帶測(cè)長(zhǎng)機(jī)成生產(chǎn)廠家必備的測(cè)量工具。 目前國(guó)內(nèi)研制的同步帶測(cè)長(zhǎng)機(jī)測(cè)量精度最高達(dá)到 ? ，且沒(méi)有帶傳動(dòng)的橫向擺動(dòng)量的測(cè)量， 2021 年汽車(chē)同步帶 GB127342021 標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施以來(lái)，國(guó)內(nèi)尚沒(méi)有測(cè)量精度為 ? 的測(cè)長(zhǎng)機(jī)。帶傳動(dòng)品種開(kāi)發(fā)和理論研究、帶傳動(dòng)檢測(cè)裝置和試驗(yàn)設(shè)備、傳動(dòng)帶和帶輪制造設(shè)備和工藝控制技術(shù)等等方面，我國(guó)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都有相當(dāng)大的差距。它們具有傳動(dòng)力矩大、噪音小、無(wú)須潤(rùn)滑等優(yōu)點(diǎn)。技術(shù)的發(fā)展和向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)靠攏的趨勢(shì)都對(duì)傳動(dòng)帶各項(xiàng)性能及標(biāo)準(zhǔn)提出了新的要求。 傳動(dòng)帶測(cè)長(zhǎng)的應(yīng)用及成果 傳動(dòng)帶的測(cè)長(zhǎng)是傳動(dòng)帶技術(shù)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容，是傳動(dòng)帶生產(chǎn)、檢驗(yàn)、應(yīng)用的必不可少的環(huán)節(jié)。因此，同步帶測(cè)長(zhǎng) 技術(shù)的發(fā)展是同步帶技術(shù)發(fā)展中必不可少的一項(xiàng)重要環(huán)節(jié)。要實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)測(cè)量，自動(dòng)打印，同時(shí)也可適用于切邊 V 帶、多楔帶等測(cè)長(zhǎng)的要求。一個(gè)帶輪安裝在固定軸上，另一個(gè)帶輪安裝在滑動(dòng)軸上 【 3】 。 經(jīng)過(guò)多次測(cè)量得的 a值求平均值，則可得 L的長(zhǎng)度。其測(cè)量原理與測(cè) V 帶一樣。但是，由于人是操作者，要以人為本，考慮到人的身高和所要測(cè)量的帶長(zhǎng)，這個(gè)裝置不能超過(guò)人的正常工作身高，僅僅因?yàn)檫@一點(diǎn)這個(gè)方案不可取。 優(yōu)點(diǎn)： 操作方便、測(cè)量準(zhǔn)確、讀數(shù)直觀、測(cè)長(zhǎng)速度快、測(cè)量精度高、卸載自動(dòng)化好，制造成本較低。用光柵尺測(cè)量。電動(dòng)機(jī)同方案一樣有同樣的缺點(diǎn)。 缺點(diǎn)： 仍然是造成電動(dòng)機(jī)功率浪費(fèi)，但是卸載速度慢，自動(dòng)化程度不高。支撐架用地腳螺栓牢固地固定在底板上；上臺(tái)面左右 裝有稱(chēng)輪，引導(dǎo)張緊裝置的張緊力；定同步帶輪架固定在直線導(dǎo)軌左端，動(dòng)同步帶輪固定在直線導(dǎo)軌的滑塊上；導(dǎo)軌末端裝有擋鐵。 （ 3）轉(zhuǎn)速測(cè)量裝置 光電轉(zhuǎn)速傳感器安裝在傳感器架上，在電機(jī)聯(lián)軸器上裝有帶孔鋁板，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)光電傳感器即可記錄轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)，直接輸入工控機(jī)處理。測(cè)量得到的數(shù)據(jù)直接輸入工控機(jī)進(jìn)行處理。它由 PC工控機(jī)、顯示器、打印機(jī)和各外部信號(hào)處理器組成。 表 41 帶節(jié)線長(zhǎng)測(cè)量用帶輪 帶型號(hào) 齒數(shù) Z 節(jié)圓周長(zhǎng)/mm 外 徑 do/mm 跳動(dòng) Ph Z 徑向/mm 軸向/mm ZA、 ZB、 ZH、ZS 20 177。 3 5 帶的節(jié)線長(zhǎng)等于一個(gè)帶輪的節(jié)圓周長(zhǎng)加上兩倍的所測(cè)中心距。 傳動(dòng)系統(tǒng)的計(jì)算 選擇電動(dòng)機(jī) 初定驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī) 1500 轉(zhuǎn) /分（額定轉(zhuǎn)速），經(jīng)過(guò)變頻器變速，帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)。因此采用三相交流異步電動(dòng)機(jī)。它的特點(diǎn)是 ：節(jié)能省電，只要用不完的功率都可以節(jié)省下來(lái)，大大降低生產(chǎn)成本，矢量自動(dòng)化控制，保護(hù)電機(jī)，延長(zhǎng)電機(jī)壽命，在啟動(dòng)時(shí)平穩(wěn)，慢慢啟動(dòng)，對(duì)電機(jī)的沖擊小，它強(qiáng)大的菜單功能，完善的輸入，輸出信號(hào)及通訊端口，為自動(dòng)化長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 共 32 頁(yè) 第 12 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 控制，現(xiàn)場(chǎng)總線控制條工了最佳解決方案。根據(jù)表，取 0A =112，于是得 ?? 30min nPAd 112 mm3 =22mm 表 軸的材料 Q235A、 20 Q27 35 45 40Cr 、35SiMn ??T? /MPa 1525 2035 2545 3555 0A 149126 135112 126103 11297 軸的最小直徑顯然是安裝聯(lián)軸器處軸的直徑。故取的 12段長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 共 32 頁(yè) 第 13 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 的直徑 d=28mm，半聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L=84mm,聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng) L1=62mm。軸上零件的定位用軸肩，軸承端蓋和圓螺母定位。 右端滾動(dòng)軸承采用軸肩進(jìn)行定位。輪的右端采用軸肩定位，軸肩高度h，取 h=6mm，則軸環(huán)處的直徑 mmd 8265 ?? 。 至此，已初步確定了軸的各段直徑和長(zhǎng)度。滾動(dòng)軸承與軸的周向定位是借過(guò)渡配合來(lái)保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為 m6。對(duì)于 30313 型圓錐滾子軸承，由手冊(cè)查得 a=29mm。根據(jù)軸的彎矩合成強(qiáng)度條件公式 ? ?122222 )()(4)( ?????? ??? ? W TMWTWMca 式中： ca? — 軸的計(jì)算應(yīng)力，單位為 MPa； M— 軸所受的彎矩，單位為 ； T— 軸所受 的扭矩，單位為 ； W— 軸的抗彎截面系數(shù)，單位為 3mm ； ? ?1?? — 對(duì)稱(chēng)循環(huán)應(yīng)變力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力 及上表的數(shù)值，并取 ? =，軸的計(jì)算應(yīng)力 長(zhǎng) 春 大 學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）紙 共 32 頁(yè) 第 15 頁(yè) ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ? ?122222 )()(4)( ?????? ??? ? W TMWTWMca = 前已選定軸的材料為 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理，查得 ? ?1?? =60 MPa。截面 V 的應(yīng)力集中的影響和截面 4 的相近，但截面 5 不受扭矩作用，同時(shí)軸徑也較大，故不必做強(qiáng)度校核。由手冊(cè)查得 B? =640MPa, 1?? =275MPa, 1?? =155 MPa。因其無(wú)太大的瞬時(shí)過(guò)載及嚴(yán)重的應(yīng)力循環(huán)不對(duì)稱(chēng)性，故可略去靜強(qiáng)度校核。它具有以下特點(diǎn)： （ 1）結(jié)合國(guó)際技術(shù)要求制造，具有很高的科技含量； （ 2）節(jié)省空間，可靠耐用，減速比可達(dá) 17； （ 3）能耗低，性能優(yōu)越，效率廠可達(dá) 95%以上； （ 4）振動(dòng)小，噪 音低，節(jié)能高； （ 5）選用優(yōu)質(zhì)鍛鋼材料，剛性鑄鐵箱體，齒輪表面經(jīng)過(guò)高頻熱處理； （ 6）經(jīng)過(guò)精密加工，確保軸平行度和定位軸承要求，完全保證了產(chǎn)品使用質(zhì)量特性。 取 30 50d? C = R = 有配合要求的軸段，盡量采用標(biāo)準(zhǔn)直徑。 軸的結(jié)構(gòu)工藝性要求：一般來(lái)說(shuō)軸的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)單工藝性越好，軸端有 45 倒角。取軸端直徑為24mm 滿足要求。1T 1NHF 2NHF 2T 1NVF 2NVF 39。1 1 1s in s in 02 0 5 s in 1 2 0 8 5 s in 0N V N VNVT F F TT F T????? ? ?? ? ? ? 1T = 39。1 2 1 2 2 1c os c os 0NH NHT T F F T T??? ? ? ? ? ? 39。 計(jì)算得 ? ? MPa ? ?1??? ，滿足要求。 4） 軸承的選擇與校核 根據(jù)工作條件決定在軸的兩端正裝兩個(gè)角接觸球軸承。 對(duì)于 70000C 型軸承，按表 47，軸承派 生軸向力 drF eF? ， e 為判斷系數(shù)，先初取 ? ， 0eaF? 。 由于利用莫爾條紋原理進(jìn)行位移測(cè)量，因此它比其它類(lèi)型的傳感器具有高精度，性能穩(wěn)定可靠，抗干擾強(qiáng)，安裝調(diào)整方便等優(yōu)點(diǎn)。在測(cè)量時(shí)， PLC 的計(jì)數(shù)方式采用加減運(yùn)算模式高度計(jì)數(shù)，把相位差 4倍的光柵尺輸出二相信號(hào)（ A相和 B相）與 Z相信號(hào)加減模式輸入 PLC，故其一個(gè)柵距計(jì)數(shù)脈沖為 。 （