【正文】 凹的形狀，因?yàn)閷?dǎo)輪是圓柱體，如果還修成圓柱的，那么導(dǎo)輪在調(diào)整磨削角度的時(shí)候，導(dǎo)輪和砂輪的接觸點(diǎn)只有在一個(gè)點(diǎn)上。 研究無心磨削成圓理論比較成熟的國家有俄羅斯、日本、英國、德國上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 8 和中國等。靜態(tài)成圓理論比幾何成圓理論稍有發(fā)展。工件表面圓度誤差生成主要依賴于系統(tǒng)振動(dòng)、工件轉(zhuǎn)速與幾何 布局。他們主要分析了工藝系統(tǒng)在受迫振動(dòng)條件下對(duì)工件圓度誤差的影響，但是忽略了顫振的影響。高速磨削是通過提高砂輪速度來達(dá)到提高磨削效率和磨削質(zhì)量的一種加工方法。切入磨削時(shí)，可以磨削更長的工件，或者同時(shí)磨削兩個(gè)其至更多的短工件，貫穿磨削時(shí)，可以加大一次通磨的磨削余量，減少通磨次數(shù)，或者粗精磨一次完成。 （ 4）磨削自動(dòng)化。北京市機(jī)電研究院 MK8580 型立式數(shù)控內(nèi)曲線磨床，運(yùn)用開發(fā)的磨削軟件，通過 C 軸與 X 軸聯(lián)動(dòng)插補(bǔ)，實(shí)現(xiàn)了非圓內(nèi)、外曲面的磨削。改變掛輪 a、 b 的數(shù)值便可調(diào)整導(dǎo)輪的工作轉(zhuǎn)速，從而也就改變了縱向磨削時(shí)工作的縱向進(jìn)給速度。但是由于鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)極易產(chǎn)生振動(dòng) , 并且這兩級(jí)傳動(dòng)都處在高速區(qū) , 無論是在修整導(dǎo)輪還是在磨削工件時(shí) , 這兩級(jí)傳動(dòng)都在工作 , 因此它們產(chǎn)生的振動(dòng)會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)床的加工精度。一般電動(dòng)機(jī)的額定電壓為 380V。若勵(lì)磁電流 I1≠ 0，則磁極與電樞二者之間就有了磁的聯(lián)系，磁力線如圖 （ b）中所示，由于電樞與磁極之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，電樞上的繞組在磁場作用下要產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢并產(chǎn)生電流，對(duì)著 N 極的繞組條的電流流出紙面，對(duì)著 S極的則流入紙面。 1. 確定計(jì)算功率 由 [2]表 查得，工作情況系數(shù)KA為 ，故 ： 0 . 5 5 1 . 1 0 . 6 0 5AP K P k w? ? ? ?ca ?????????????????（ ） 2. 選擇 V 帶的帶型 根據(jù) caP 、電機(jī)轉(zhuǎn)速由 [2]圖 811 選用 Z 型。 7. 驗(yàn)算小帶輪上的包角 1? ? ? ? ?1 2 1 57 .3 57 .318 0 18 0 95 68 17 4 9025 65ooo o odddd a? ? ? ? ? ? ? ? ? ???（ ） z 由 1d =68mm 和 13000 / minnr?，查 [2]表 84a 得 0P =。 （ 3）輪槽對(duì)稱平面與帶輪軸線垂直度為 39。 1 .選擇蝸桿傳動(dòng)類型 根據(jù) GB/T100851988 的推薦采用漸開線蝸桿 ZA。 39。 39。 。 39。 ?????????????（ ） 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 （ 3）許用彎 曲應(yīng)力 FP? 單向傳動(dòng)由 [1]表 526 查得 39。 。 窩輪軸的校核計(jì)算 分度圓直徑 90d mm? 轉(zhuǎn)矩 N m?? 切向 力 22 F KN?? 軸向力 21 F KN?? 徑向力 2 r1 =0 13rF F KN? . （ 2） 水 平平面 H 和沿垂平面 V 的支座反力 水平面 H 內(nèi)的支座反力 12 F K N?? 水平面 H 的彎矩 1 352 0. 175 61. 6H a HM L F N m? ? ? ? ? ? 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 28 沿垂平面 V 內(nèi)的支座反力 2224900 .1 4 0 .1 3 3 5 2220 . 0 7 42 7 0 4arvdF F LF K NL? ? ? ? ?? ? ? 3 2 4 0. 13 0. 07 4 0. 05 6v r vF F F KN? ? ? ? ? 垂直面 V 的彎矩計(jì)算 33443 5 2 0 .0 5 6 1 9 .7 1 23 5 2 0 .0 7 4 2 6 .0 4 8vvM F L N m mM F L N m m? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? （ 2）合成彎矩 Ma 2 2 2 2332 2 2 2446 1 . 6 1 9 . 7 1 2 6 4 . 6 86 1 . 6 2 6 . 0 4 8 6 6 .8 8a H a va H a vM M M N m mM M M N m m? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? （ 4） 計(jì)算扭矩 T 2 900 . 3 5 1 5 .7 522t dT F N m? ? ? ? ? ? （ 5） 危險(xiǎn)截面的當(dāng)量彎矩 2 2 24133( ) 6 6 .8 8 ( 0 . 6 1 5 . 7 5 ) 6 7 . 5 411 6 7 . 5 4 0 . 9 2 6 [ ] 6 00 . 1 0 . 1 0 . 0 9eaeeM M T N m mM M P ad??? ?? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? 故，蝸輪軸符合設(shè)計(jì)要求。但起動(dòng)摩擦阻力較大。 隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，要求傳動(dòng)系統(tǒng)不斷使用新的技術(shù)要求。 （ 2） X向傳動(dòng)元件的確定 X向跨度較大，要求系統(tǒng)剛度好，而滾珠絲杠有如下特點(diǎn)： ① 傳動(dòng)效率高 效率高達(dá) 90%～ 95%，耗費(fèi)的能量僅為滑動(dòng)絲杠的 1/3。橫進(jìn)給磨削的推料動(dòng)作，由電磁閥操縱，電磁閥的動(dòng)作有裝在進(jìn)給手柄上的撞桿及行程開關(guān)控制。因?qū)к壴诠ぷ鬟^程中難免有所磨損，所以應(yīng)力求減少磨損量，并在磨損后能自動(dòng)補(bǔ)償或便于調(diào)整。 本課題修整器導(dǎo)軌選用滑動(dòng)導(dǎo)軌。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 36 表 導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的基本形式 對(duì)稱三角形 不對(duì)稱三角形 矩形 燕尾形 圓形 凸形 凹形 基于以上原因，由于本設(shè)計(jì)對(duì)導(dǎo)軌強(qiáng)度要求不高，考慮到維修簡單，加工成本。常用的是 HT200～ HT400，硬度以 HB=180～200 較為合適。潤滑油應(yīng)具有良好的潤滑性能和足夠的油膜強(qiáng)度，不浸蝕機(jī)件，油中的雜質(zhì)應(yīng)盡量少。在磨床導(dǎo)輪整修中，產(chǎn)品可保持持久耐磨。通過多個(gè)傳動(dòng)方案的比較，最終選 定了由轉(zhuǎn)差離合器實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速的設(shè)計(jì)要求。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 40 參考文獻(xiàn) [1] 卜炎 , 機(jī)械設(shè)計(jì) . 機(jī)械傳動(dòng)裝置設(shè)計(jì)手冊 [M]. 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1999. 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[7] 馮辛安，黃玉美 .機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì) [M].北京，機(jī)械工業(yè)出版社 。此外，這樣的研究需要一個(gè)精確測定動(dòng)態(tài)屬性的特定機(jī)器。其最常見的一種情況是，表面粗糙的工件在接觸砂輪和工作導(dǎo)輪后，其中心產(chǎn)生的位移導(dǎo)致了偏差的產(chǎn)生。 以前這項(xiàng)工作的發(fā)展：埃爾比澤瑞研究的振動(dòng)響應(yīng)的機(jī)器研究使用集中質(zhì)量模型，其特征在于所述移動(dòng)部件在進(jìn)給方向（參照?qǐng)D 1）由兩個(gè)滾珠螺釘導(dǎo)向。 圖 1 無心磨床結(jié)構(gòu)示意圖 圖 2 FE 模型機(jī)床 圖 3 EMA的幾何模型 在 0160 赫茲的頻率范圍內(nèi)總共獲得 15 個(gè)振型和模態(tài)。圖 3 說明了在分析中所使用的幾何形狀，其中箭頭示出的是激發(fā)點(diǎn)方向。這些 MAC 值指出的是，相關(guān)性之間。 實(shí)驗(yàn)分析 沖擊試驗(yàn)的試驗(yàn)?zāi)B(tài)分析（ EMA）在無心磨床 中進(jìn)行。這個(gè)模型，它由 3200 個(gè)節(jié)點(diǎn)和 37,807 種元素組成，具體在圖 2 中有描繪。 最后一個(gè)問題的研究需要足夠的機(jī)床動(dòng)態(tài)特性的知識(shí)，所以研究人員通過數(shù)值 模型，在其原始設(shè)計(jì)及修改后的基礎(chǔ)上通過系統(tǒng)來預(yù)測機(jī)床的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。 這種配置可以在最小的工序范圍內(nèi)用一個(gè)簡單易用的方式來安裝 /卸下工件，從而提供高度的靈活性，在一定意義上，同時(shí)實(shí)現(xiàn)高生產(chǎn)力與精確的 零件尺寸公差。最后，院里的領(lǐng)導(dǎo) 和其他老師也給了我很大的關(guān)心，再一次對(duì)大家表示衷心的感謝！ 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 42 譯 文 基于修正有限元模型的高速無心磨床動(dòng)力學(xué)建模 摘要 ： 無心磨床操作中出現(xiàn)了一些獨(dú)特的特征，在再生顫振的過程中特別容易產(chǎn)生不穩(wěn)定性。導(dǎo)軌的往復(fù)運(yùn)動(dòng)方面，則運(yùn)動(dòng)了液壓傳動(dòng)。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 39 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)通過前期查閱大量的國內(nèi)外文獻(xiàn)以及參考資料，深刻理解了無心磨削的基本原理，了解了無心磨削在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，為無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)打下了基礎(chǔ)。 金剛石筆 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 38 金剛石筆具有尖角鋒利，硬度高等特點(diǎn)。 選擇導(dǎo)軌潤滑油的主要原則是載荷越大、速度越低，則油的粘度應(yīng)越大；垂直導(dǎo)軌的潤滑油粘度，應(yīng)比水平導(dǎo)軌潤滑油的粘度大些。它具有成本低、工藝性好、減振性好、熱穩(wěn) 定性高、易于鑄造和切削加工等優(yōu)點(diǎn)。 如表 所示， 常見的滑動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)的基本形式有三角形、矩形、燕尾形及圓形四種，每種又分為凸形和凹形兩類。疲勞和壓潰是滾動(dòng)導(dǎo)軌失效的主要原因，為此應(yīng)控制滾動(dòng)導(dǎo)軌承受的最大載荷和受載的均勻性。為減輕或平衡外力的影響，可采用加大導(dǎo)軌尺寸或添加輔助導(dǎo)軌的方法提高剛度。油箱清洗較方便，可單獨(dú)取出后清洗。 在本設(shè)計(jì)中，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)具有可分為傳動(dòng)（ X）和進(jìn)給（ Y）兩個(gè)方向 .上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 31 如圖 所示 導(dǎo)輪傳動(dòng)（ X 向）進(jìn)給（ Y 向）金剛石筆 圖 導(dǎo)輪修整器傳動(dòng)示意圖 X 向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的確定 （ 1） X向減速裝置的選擇 X向電動(dòng)機(jī)輸出軸與絲杠軸線成 90176。機(jī)械傳動(dòng)部件對(duì)伺服系統(tǒng)的伺服特性有很大影響，特別是其傳動(dòng)類型、傳動(dòng)方式、傳動(dòng)剛性以及傳動(dòng)的可靠性對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)的精度、穩(wěn)定性和快速 響應(yīng)性有重大影響。滑動(dòng)軸承工作平穩(wěn)、可靠、無噪聲。圖 為蝸桿上作用的 矩圖。11 c o s 3 . 9 c o s1 5 4 3 5 5 3 7 . 5 6nxs s m m?? ? ? ?。15 43 551 / 120 1 ? ?? ? ? ? ?。222129470 9 4 7 0 1 1 8 . 3c o s 1 5 5 c o s 1 5 4 3 5 53 5 . 5 9 0HE KTZ dd?? ??? ? ? ? 。t a n t a n 1 5 4 3 5 5 0 . 9 0t a n ( ) t a n ( 1 5 4 3 5 5 1 4 3 )v?? ??? ? ???。 4. 16 /sin sin 15 43 55s vv m s?? ? ?。 200HP MP? ? 39。 。帶輪外緣要倒鈍銳邊，輪轂孔公差為 H7 或 H8，輪轂長度下偏差為零，公差等級(jí)為 IT14。 5. 計(jì)算帶所需的基準(zhǔn)長 度 2220 0 1 2 0()2 ( )24 ddd d d ddL a d d a? ?? ? ? ? ??????????????（ ） 2( 9 5 6 8 )2 2 2 0 ( 6 8 9 5 ) m m 6 9 6 . 8 7 m m2 4 2 2 0??? ?? ? ? ? ? ??? ??? 由 [2]表 82 選帶的基準(zhǔn)長度 710dL mm? 。 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) V 帶傳動(dòng)允許的傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊、傳動(dòng)平穩(wěn)、造價(jià)低廉、不需要潤滑以及緩沖、吸震、易維護(hù)，大多數(shù) V 帶已標(biāo)準(zhǔn)化。電樞部分與異步電動(dòng)機(jī)聯(lián)接，是主動(dòng)部分；磁極部分與異步電動(dòng)機(jī)所拖動(dòng)的負(fù)載聯(lián)接，是從動(dòng)部分，圖 為電磁轉(zhuǎn)差離合器的示意圖。 3 導(dǎo)輪架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 電動(dòng)機(jī)的選擇 由于現(xiàn)在工業(yè)上普遍使用三相交流電源，可考慮采用 Y 系列三相異步電動(dòng)機(jī)。在用金剛刀修整導(dǎo)輪時(shí)， 提高導(dǎo)輪轉(zhuǎn)速 。 傳動(dòng)方案 傳動(dòng)方案比較 方案一： 圖 傳動(dòng)方案一 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 13 如圖 所示，導(dǎo)輪由一個(gè)功率較小的電動(dòng)機(jī) N2 驅(qū)動(dòng)。磨削閉環(huán)系統(tǒng)的顯著標(biāo)志是使磨削的各種參數(shù)、磨床的各種動(dòng)作、工件精度的測量與