【正文】 響應(yīng)采用 69分三軸加速度計進(jìn)行測量，所以可以得到 207 度的自由度加速度 /力頻率響應(yīng)函數(shù)（ FRF）。為了獲得適當(dāng)?shù)哪Ｐ停疚牡挠邢拊?FE）模型相關(guān)的測量技術(shù)是通過實驗數(shù)據(jù)得來。這些振動的理論研究擁有一定的困難性，因為在這個過程中涉及到大量的參數(shù)。 在導(dǎo)輪架的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面主要研究了導(dǎo)輪架的傳動設(shè)計。在工作溫度變化時，潤滑油的粘度變化要小。凸形導(dǎo)軌不易積存切屑等臟物，也不易儲存潤滑油，宜在低速下工作；凹形導(dǎo)軌則相反，可用于高速，但必須有良好的防護(hù)裝置，以防切屑等臟物落入導(dǎo)軌。 （ 2）耐磨性：是指導(dǎo)軌在長期使用過程中能保持一定的導(dǎo)向精度。夾角，傳動比大，而蝸桿傳動正好適用于交 錯軸間傳遞運動及動力，同時具有傳動比大、工作較平穩(wěn)、噪聲低、結(jié)構(gòu)緊湊、可以自鎖等優(yōu)點，因此減速裝置選擇蝸輪蝸桿減速器。在液體潤滑條件下，滑動表面被潤滑油分開而不發(fā)生直接接觸，還可以大大減小摩擦損失和表面磨損，油膜還具有一定的吸振能力。（ ） 蝸桿齒寬 12( 1 1 0 .0 6 ) ( 1 1 0 .0 6 3 6 ) 2 .5 3 2 .9b z m m m? ? ? ? ? ? ? ??（ ） 磨削蝸桿，當(dāng) m10mm 時，應(yīng)增大 15~25mm 故取 1b? 45mm 蝸輪喉圓直徑 22 2 9 0 2 2 .5 9 5aad d h m m? ? ? ? ? ? ??????（ ） 蝸輪齒根圓直徑 22 2 9 0 2 3 8 6ffd d h m m? ? ? ? ? ? ?????（ ） 蝸輪外圓直徑 22 95 d m m m? ? ? ? ? ? ???（ ） 取 2 95ed mm? 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計 25 蝸輪齒圈寬度 95 d m m? ? ? ? ??????（ ） 取 2 70b mm? 蝸輪咽喉母圓半徑 22 956 2 . 7 5 1 5 . 2 522ag dr a m m? ? ? ? ? ???（ ） 蝸輪分度圓齒厚 22( 0. 5 2 ta n ) ( 0. 5 0) 2. 5 4xs x a m m m??? ? ? ? ? ? ???????（ ） 軸的校核計算 蝸桿的 校核 計算 的受力計算 分度圓直徑 mm? 轉(zhuǎn)矩 N m?? 切向 力 1 1 12 / 2 / 35 .5 4tF T d KN? ? ? ? ????? ????????（ ） 軸向力 1 2 22 / 2 15 .6 / 90 5a T d? ? ? ?????????????（ ） 徑向力11 ta n 20 5 ta n 20 3raF F K N? ? ? ?。 H HP??? ，滿足接觸強度條件 8. 蝸輪抗彎強度校核 按 [1]表 520 中的公式，抗彎 強度條件為 2121640F F S F PKT YYd d m ????? ???????????????????（ ） （ 1）齒形系數(shù) 按 22 3 3 39。 ?????????（ ） （ 3）精度等級 參照 [1]表 538 選定： 傳動 8c GB1008988 6. 傳動效率 （ 1）嚙合效率 1? 39。這種傳動具有傳動比 大 ，零件數(shù)目少，結(jié)構(gòu)緊湊的特點，而且在傳動中，由于蝸桿齒是連續(xù)不斷地螺旋齒，它和蝸輪齒是逐漸進(jìn)入嚙合及逐漸推出嚙合的，同時嚙合的齒對又較多，故沖擊載荷小，傳動平穩(wěn)，噪聲低，因此應(yīng)用頗為廣泛。 6. 計算實際中心距 a 00 7 1 0 6 9 6 . 8 72 5 0 2 5 6 . 5 6 522ddLLa a m m? ?? ? ? ? ? ?????????（ ） 中心距的變化范圍為 ~。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 圖 電磁轉(zhuǎn)差離合器示意圖 電磁轉(zhuǎn)差離合器的電樞部分在異步電動 機(jī)運行時，隨異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)向設(shè)為順時針方向，轉(zhuǎn)速為 n，見圖 （ a），若勵磁繞組通入的勵磁電流 I1=0，電樞與磁極二者之間既無電的聯(lián)系又無磁的聯(lián)系，磁極及所聯(lián)之負(fù)載則不轉(zhuǎn)動，此時的狀態(tài)負(fù)載相當(dāng)于被“離開”。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計 14 方案一中的導(dǎo)輪傳動系統(tǒng)主要由 帶 傳動和齒輪傳動組成。 隨著磨床應(yīng)用計算機(jī)數(shù)控技術(shù)的普遍化， 其應(yīng)用水平正得到不斷的提高，利用當(dāng)今 CNC 系統(tǒng)所具備的高速運算、處理與多坐標(biāo)插補功能。這樣有利于提高生產(chǎn)率和擴(kuò)大磨床使用范圍。 近年來，國內(nèi)外除了從穩(wěn)態(tài)磨削方面研究外，還從動態(tài)磨削方面對工件圓度誤差的影響進(jìn)行了一定的單項試驗與理論研究，并取得了很大的發(fā)展。這種理論忽略了系統(tǒng)的振動、變形和磨削機(jī)制，僅考慮幾何關(guān)系，因而稱之為幾何成圓理論。 常用導(dǎo)輪曲面為單葉回轉(zhuǎn)雙曲面。 圖 無心磨削 4種方法 a)通過進(jìn)給 b）切入進(jìn)給 c）切線進(jìn)給 d)端面進(jìn)給 1— 砂輪 2— 工件 3— 導(dǎo)輪 4— 導(dǎo)向板（送料板） 5— 擋板 圖 砂輪、導(dǎo)輪和托板的相對位置示意圖 在圖 中， W 表示工件， G 表示砂輪， C 表示導(dǎo)輪， B 表示托板 。通過對 X、 Y 兩個方向的導(dǎo)軌副及傳動方案的設(shè)計，以滿足使用要求。為了獲得導(dǎo)輪的相應(yīng)轉(zhuǎn)速，對傳動系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計和校核計算，包括電動機(jī)的選型， V 形 帶和蝸輪蝸桿的傳動設(shè)計。磨削時，砂輪回轉(zhuǎn)和砂輪架橫向進(jìn)給，導(dǎo)輪回轉(zhuǎn)除帶動工件回轉(zhuǎn)外，同時使工件自動軸向進(jìn)給（見圖 ）。因此，工件的運動是砂輪，導(dǎo)輪和托板的聯(lián)合作用的結(jié)果。此后，各國許多學(xué)者都采用 了類似的方法對成圓效應(yīng)進(jìn)行數(shù)學(xué)分析和解釋，得出了許多有用的結(jié)論。準(zhǔn)動力學(xué)諧波生成機(jī)理較有效地描述了工件表面的諧波生成規(guī)律。 （ 2）寬砂輪磨削。例如無錫光洋機(jī)床有限公司 KC200 型，無錫機(jī)床股份有限公司 MKlll50 型無心磨床配置了步進(jìn)龍門式機(jī)械手；而 MKlll50 型無心磨床上的則為雙軸型龍門式機(jī)械手，使卸料與裝料時間達(dá)到了最大限度的重合，在提高磨床綜合自動化程度時，縮短了輔助時間。運動從電機(jī)軸經(jīng)過一對帶輪 a、b 以及 K\Z3 的 蝸桿蝸輪而傳到導(dǎo)輪。12( ) 2 . 5 1 0 1 0 0 2 5 0 0 / m indwn i i n r? ? ? ? ? ? ????（ ） 通過以上計算，選擇 Y132S12 電動機(jī)，其額定功率為 ，同步轉(zhuǎn)速為 3000r/min，滿載轉(zhuǎn)速為 2900r/min。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計 18 3） 計算大帶輪的基準(zhǔn) 直徑 21 68 i d m m m m? ? ? ? ?????????????????（ ） 根據(jù) [2]表 88，圓整為 2d =95mm。 （ 5）帶裝入輪槽前，應(yīng)先調(diào)小中心距，不得強行撬入。 39。 39。 39。圓錐滾子軸承能夠承受一個方向的軸向載荷，能夠限制軸或外殼一個方向的軸向位移。 （ 3） 小型化、輕量化：隨著 機(jī)電一體化系統(tǒng)精密化、高速化的發(fā)展，必然要求其傳動機(jī)構(gòu)小型輕量化，以提高運動靈敏度、減小沖擊、降低能耗。根據(jù)導(dǎo)軌的設(shè)計要求 —— 導(dǎo)向精度高、剛性好、運動輕便平穩(wěn)、耐磨性好、溫度變化影響小以及結(jié)構(gòu)工藝性好等來設(shè)計 導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)形狀。 (2)椎面環(huán)形導(dǎo)軌 :可以承受一定徑向載荷，工藝性差。這主要是潤滑油的分子吸附在導(dǎo)軌接觸表面，形成厚度約為 ～ 的一層極薄的油膜，從而阻止或減少導(dǎo)軌面間直接接觸的緣故。 根據(jù)其不同的排列和結(jié)構(gòu) ,形成多種規(guī)格的金屬筆 ,以適應(yīng)不同磨床的砂輪修整。值此論文完成之際，謹(jǐn)向?qū)煴硎局孕牡母兄x，并感謝同組同學(xué)對我的合作和支持。動態(tài)不穩(wěn)定性源于再生過程和動態(tài)結(jié)構(gòu)的相互作用。關(guān)節(jié)有很多不確定性，使精確建模變得十分困難。 通過 LMS CadaX 軟件的分析得到頻響函數(shù)的分析數(shù)據(jù)，在所需頻率范圍內(nèi)獲得 10 個自然頻率模式的形狀和阻尼因子。此模型的優(yōu)點是它的簡單性，但也是有限的，因為機(jī)器是由幾個假設(shè)的無限元作為機(jī)床的剛性部件，磨削砂輪和砂輪頭，所以它不能充分地模擬工件切割點和砂輪的接觸點之間的力傳遞的路徑。使用從機(jī)床試驗?zāi)B(tài)分析（ EMA）中得 到的結(jié)果作為參考，采用有限元（ FE）模型進(jìn)行驗證，并提高使用相關(guān)性和更新技術(shù)。導(dǎo)輪架的結(jié)構(gòu)設(shè)計重點在于兩個傳動系統(tǒng)間傳動比的合理分配，使之達(dá)到最高效率的運轉(zhuǎn)。常用的潤滑油有機(jī)油，精密機(jī)床液壓導(dǎo)軌油和變壓器油等。 如圖 所示， 燕尾形導(dǎo)軌的調(diào)整及夾緊較簡便，用一根鑲條可調(diào)節(jié)各面的間隙，且高度小，結(jié)構(gòu)緊湊；但制造檢驗不方便，摩擦力較大，剛度較差。影響它的因素有：導(dǎo)軌的幾何精度、接觸精度、結(jié)構(gòu)形式、剛度、熱變形、裝配質(zhì)量以及液體動壓 和靜壓導(dǎo)軌的油膜厚度、油膜剛度等。 ③ 傳動精度高 經(jīng)過淬硬并精磨螺紋滾道后的滾珠絲杠副本身就具有很高的制造精度 ,又由于摩擦小 ,絲杠副工作時溫升 和熱變形小 ,容易獲得較高的傳動精度 . ④ 使用壽命長 滾珠是在 淬 硬的滾道上作滾動運動 ,磨損極小 ,期使用后仍能保持其精度 ,因而壽命長 ,且具有很高的可靠性 .其壽命一般比滑動上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計 32 絲杠要高 5~6倍 . 因此在 X向選擇滾珠絲杠副作為傳動元件 . Y 向傳動機(jī)構(gòu)的確定 （ 1） Y向減速裝置的選擇 Y向傳動的特點是 : 電動機(jī)輸出軸與進(jìn)給螺桿平行 .齒輪傳動較適合于平行軸間傳遞運動及動力 ,且具有以下特點 : ① 瞬間傳動比恒定 ② 傳動比范圍大 ③ 速度和傳遞功率的范圍大 可用于高速 ,中速和低速的傳動 ,功率可從小于 1W ～ 510kW ④ 傳動效率高 一對高精度的漸開線圓柱齒輪 ,效率可達(dá) 99%以上 . ⑤ 結(jié)構(gòu)緊湊 適用于近距離傳動 . 齒輪傳動可分為漸開線圓柱齒輪傳動 ,圓弧齒輪傳動，圓錐齒輪傳動，準(zhǔn)雙曲面齒輪傳動等多種類型，考慮到傳動效率及加工難度等因素， Y向減速裝置確定使用漸開線齒輪、減速器?；瑒虞S承應(yīng)用場合一般在低速重載工況條件下，或者是維護(hù)保養(yǎng)及加注潤滑油困難的運轉(zhuǎn)部位。作用在蝸桿上的彎曲載荷可用集中力代替，分解為切向力、徑向力和軸向力。36 60c os c os 15 43 55n zz ?? ? ?。1 39。蝸桿一般用碳鋼或者合金鋼制成，對于不太重 要的傳動及低速中載蝸桿，可采用 40和 45鋼等，經(jīng)調(diào)質(zhì)硬度在 220~300HBS。 查 [2]表 85 得 ? ? ，表 82 得 ? ，于是 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計 19 ? ? ? ?00 0 . 5 5 0 . 4 5 6. 1 . 2 5 0 . 0 3 0 . 9 5 0 . 9 9d LPz P P K K?? ? ?? ? ? ? ? ???????（ ） 取 1 根。電樞由異步電動機(jī)拖著同速轉(zhuǎn)動， M 就是與異步電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩相平衡的上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計 17 阻轉(zhuǎn)矩，磁極則受到與電樞同樣大小，相反方向的電磁轉(zhuǎn)矩，也就是順時針方向的電磁轉(zhuǎn)矩，在它的作用下，磁極部分以及負(fù)載便順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速為 n180。 因此，選擇方案二更有利于導(dǎo)輪傳動系統(tǒng)。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計 12 2 方案論證 目前異步電動機(jī)調(diào)速方法很多，大致可分為以下幾種類型：①改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速，包括有降低電源電壓，繞線式異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子串電阻等方法；② 改變旋轉(zhuǎn)磁勢同步 轉(zhuǎn)速調(diào)速，包括有改變定子極對數(shù)，改變電源頻率等方法；③ 串級調(diào)速；④ 利用轉(zhuǎn)差離合器。高精度磨削后的工件在形狀精度、位置精度、尺寸精度，粗糙度和波紋度等方面都具有很高的精度 (質(zhì)量 )級別。這些研究不僅具有理論價值，而且可以解釋生產(chǎn)中的現(xiàn)象，受到人們極大的關(guān)注。動態(tài)成圓理論是比較完善的無心磨削成圓理論。 上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 磨削角度的作用：導(dǎo)輪修整后形成的內(nèi)凹和兩邊凸，如果兩邊凸的地方跟工件接觸，那么只能兩邊磨削到，砂輪的中間接觸不到工件 。托板是用來支承工件的，它和工件的接觸點 3 叫做支承點。 磨床是金屬切削機(jī)床的一種。 無心磨削技術(shù)相較于其他磨削方法，具有生產(chǎn)效率高，支撐剛度好等特點。有無心外圓磨削和無心內(nèi)圓磨削。從整個磨削過程來看，若磨削短小工件，則工件的線速度 0||wV 和導(dǎo)輪的線速度 0||cV 都沿導(dǎo)輪軸線變化，但二者的變化規(guī)律完全不同。在符 為了從本質(zhì)上描述無心磨削上海工程技術(shù)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 無心磨床導(dǎo)輪架及其修整器結(jié)構(gòu)設(shè)計 9 成圓機(jī)理， 提出了諧波的頻譜圖法，研究系統(tǒng)對諸次諧波的頻率響應(yīng)問題。高速磨削的砂輪線速度一般為 50m／ s ~80m／s，無心磨削目前可達(dá) 80m／ s 的砂輪線速度。無心磨削自動化的內(nèi)容有：工件上