ca6140普通車床數(shù)控化改造設(shè)計畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2024-07-16 08:38 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 型節(jié)距。（5） 確定小帶輪齒數(shù)和小帶輪節(jié)圓直徑 取，則小帶輪節(jié)圓直徑。當(dāng)達到最高轉(zhuǎn)速時，同步帶速度為，沒有超過L型帶的極限速度。（6） 確定大帶輪齒數(shù)和大帶輪節(jié)圓直徑 大帶輪齒數(shù)，節(jié)圓直徑。（7） 初選中心距、帶的節(jié)線長度、帶的齒數(shù) 初選中心距，圓整后取。則帶的節(jié)線長度為。查表選取標(biāo)準(zhǔn)節(jié)線長度，相應(yīng)齒數(shù)。（8） 計算實際中心距 實際中心距。（9） 校驗帶與小帶輪的的嚙合齒數(shù) ，嚙合齒數(shù)比6大，滿足要求。此處表示取整。（10） 計算基準(zhǔn)額定功率 所選型號同步帶在基準(zhǔn)寬度下所允許傳遞的額定功率：，式中 表示帶寬為時的許用工作壓力，查表得；表示帶寬為時的單位長度的質(zhì)量，查表得；表示同步帶的帶速，由上述（5）知。代入式子算得.（11） 確定實際所需同步帶寬度 ，式中表示選定型號的基準(zhǔn)寬度，查表得；表示小帶輪嚙合齒數(shù)系數(shù)，查表得。由上式算得，再根據(jù)表選取標(biāo)準(zhǔn)帶寬。（12） 帶的工作能力驗算根據(jù)式，計算同步帶額定功率的精確值：式中 為齒寬系數(shù)：。經(jīng)計算得,而,滿足。因此，帶的工作能力合格。（1） 計算加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量已知：滾珠絲杠的公稱直徑，總長（帶接桿），導(dǎo)程，材料密度；縱向移動部件總重量；同步帶減速箱大帶輪寬度，節(jié)徑，孔徑，輪轂外徑，寬度；小帶輪寬度，節(jié)徑，孔徑，輪轂外徑，寬度；傳動比。將上述數(shù)據(jù)代入公式，可得出：滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量；床鞍折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動慣量；小帶輪的轉(zhuǎn)動慣量，大帶輪的轉(zhuǎn)動慣量。在設(shè)計減速箱時，初選的縱向步進電動機型號為130BYG5501，查表得該型號電動機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量。則加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為：。（2） 計算加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩分快速空載起動和承受最大工作負(fù)載兩種情況進行計算。1） 快速空載啟動時電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩由式，可知包括三部分：快速空載起動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩、移動部件運動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩、滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩。因為滾珠絲杠副傳動效率很高，根據(jù)式可知，相對于和很小，可以忽略不計。則有： （41）根據(jù)式，考慮縱向傳動鏈的總效率，計算快速空載起動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩： （42）式中 表示對應(yīng)縱向空載最快移動速度的步進電動機最高轉(zhuǎn)速，單位為；表示步進電動機由靜止到加速至轉(zhuǎn)速所需的時間，單位為。其中： （43） 式中 表示縱向空載最快移動速度，任務(wù)書指定為；表示縱向步進電動機步距角。為；表示縱向脈沖當(dāng)量，為。將以上各值帶入式（43），算得。設(shè)表示步進電動機由靜止到加速至轉(zhuǎn)速所需時間，縱向傳動鏈總效率；則由式（42）求得：，由式可知，移動部件運動時，折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩為： （44）式中 表示導(dǎo)軌的摩擦因數(shù)，滑動導(dǎo)軌??；表示垂直方向的工作載荷，空載時?。槐硎究v向傳動鏈總效率，取。則由式（44）得：，最后由式（41），求得快速空載起動時電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩為： (45)2） 最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動機轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩由式可知，包括三部分：折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩、移動部件運動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩、滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩。相對于和很小，可以忽略不計。則有： （46）其中，折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩由式計算，本例中在對滾珠絲杠進行計算的時候，已知進給方向的最大工作載荷,則有：再由式計算承受最大工作負(fù)載（）情況下，移動部件運動時折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩: 最后由式（46），求得最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動機轉(zhuǎn)軸所承的負(fù)載轉(zhuǎn)矩： （47）經(jīng)上述計算后，得到加在步進電動機轉(zhuǎn)軸上的最大等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩： （47）（3） 步進電動機最大靜轉(zhuǎn)矩的選定考慮到步進電動機采用的是開環(huán)控制，當(dāng)電網(wǎng)電壓降低時，其輸出轉(zhuǎn)矩會下降，可能造成丟布，甚至堵轉(zhuǎn)。因此，根據(jù)來選擇步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩時，需要考慮安全系數(shù)。本例中取安全系數(shù)，則步進電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩應(yīng)滿足： （48）對于前面預(yù)選的130BYG5501型步進電動機，查表可知，其最大靜轉(zhuǎn)矩，可見完全滿足式（48）要求。（4） 步進電動機的性能校核1）最大工進速度時電動機輸出轉(zhuǎn)矩校核任務(wù)書給定縱向最快工進速度，脈沖當(dāng)量，由式求出電動機對應(yīng)的運行頻率。在此頻率下，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，遠遠大于最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩，滿足要求。2）最快空載移動時電動機輸出轉(zhuǎn)矩校核任務(wù)書給定縱向最快空載移動速度，由式，求出電動機對應(yīng)的運行頻率。查表得，此頻率下，電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，大于快速空載起動時負(fù)載轉(zhuǎn)矩，滿足要求。3）最快空載移動時電動機運行頻率校核最快空載移動速度，對應(yīng)的電動機運行頻率。查表可知130BYG550的極限運行頻率為，可見沒有超出上限。4）起動頻率的計算已知電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量，電動機轉(zhuǎn)子自身的轉(zhuǎn)動慣量，查表可知電動機轉(zhuǎn)軸不帶任何負(fù)載時最高空載起動頻率。由式，可以求出步進電動機克服慣性負(fù)載的起動頻率為：，上式說明，要想保證步進電動機起動時不失步，任何時候的起動頻率都必須小于。實際上，在采用軟件升降頻率時，起動頻率選得很低，通常只有(即)。綜上所述，縱向進給系統(tǒng)選用130BYG550步進電動機，可以滿足要求。分兩種工作情況，分別進行校核。（1） 快速空載起動 電動機從靜止到加速至，由式（45）可知，同步帶傳遞的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，傳遞的功率為。（2） 最大工作負(fù)載、最快工進速度由式（47）可知，帶需要傳遞的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩，任務(wù)書給定最快工進速度，對應(yīng)電動機轉(zhuǎn)速。傳遞的功率為?？梢姡瑑煞N情況下同步帶傳遞的負(fù)載功率均小于帶的額定功率。因此，選擇的同步帶功率合格。 第五節(jié) 繪制進給傳動機構(gòu)的裝配圖
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