步進(jìn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與數(shù)控圓弧插補(bǔ)三菱plc程序設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)-(編輯修改稿)
2025-08-03 16:47 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 機(jī)各軸輸入輸出轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 Td1=I軸輸入轉(zhuǎn)矩 TI=Tdη1==II軸輸入轉(zhuǎn)矩 TII=TIη2η3i1=2=I軸輸出轉(zhuǎn)矩 TI39。==II軸輸出轉(zhuǎn)矩 T II39。==由于i3,故采用一級(jí)圓柱齒輪減速器,聯(lián)軸器連接電機(jī)與減速器.由≤機(jī)械設(shè)計(jì)≥表128,取η1=,η2=,η3=則絲杠傳動(dòng)的效率②Z向電機(jī)各軸輸入輸出轉(zhuǎn)矩電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩 Td2=I軸輸入轉(zhuǎn)矩 TI2=Td2η1==II軸輸入轉(zhuǎn)矩 T II2=TI2η2η3i2=3=I軸輸出轉(zhuǎn)矩 TI239。= =II軸輸出轉(zhuǎn)矩 T II239。= = 軸號(hào) X向Z向轉(zhuǎn)矩T（）轉(zhuǎn)矩T（）輸入輸出輸入輸出電動(dòng)機(jī)軸III傳動(dòng)比i 2 3圖24各軸轉(zhuǎn)矩 X向齒輪減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2）大、小齒輪都選用硬齒面。、小齒輪的材料均為40cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)后表面淬火，齒面硬度為HRC1=HRC2=50。（3）選取精度等級(jí)，初選7級(jí)精度（GB/T 100951988）?？紤]到兩齒輪均為硬齒面齒輪傳動(dòng)時(shí)，失效可能為點(diǎn)蝕，也可能為疲勞折斷，故分別按接觸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)，分析對(duì)比再確定方案。2. 按輪齒彎曲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì) 按式（1144）計(jì)算齒輪的模數(shù)確定公式內(nèi)的各計(jì)算值:1）初步選定齒輪參數(shù) （表1113）2）計(jì)算小齒輪名義轉(zhuǎn)矩T1=；3）計(jì)算載荷系數(shù)K K=1(表1110) K=[圖1128(a)] =[()]cos=(或1139) K=1（圖1129） K=（圖1130）K=KAKvKαKβ=11=4）查取復(fù)合齒形系數(shù)Y由圖1132查得 Y= , Y=5) 計(jì)算大、小齒輪的并進(jìn)行比較 ====(舍棄)6）計(jì)算重合度系數(shù)Y Y=+=+=[式（1145）]7）設(shè)計(jì)計(jì)算 將模數(shù)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值取 m=2mm （1）計(jì)算分度圓直徑 （2）計(jì)算中心距 （3）計(jì)算齒輪寬度 b=b+(5～10)mm=45mm 按式（1139）校核 =ZZZ式中：Z=(表1111) Z=（圖1131） Z===（式1142） =ZZZ==[]===640MPa接觸疲勞強(qiáng)度足夠。 Z向齒輪減速器的設(shè)計(jì)計(jì)算、精度等級(jí)、材料及齒數(shù) （1）選用直齒圓柱齒輪傳動(dòng)。（2）大、小齒輪都選用硬齒面。、小齒輪的材料均為40cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)后表面淬火，齒面硬度為HRC1=HRC2=50。（3）選取精度等級(jí)，初選7級(jí)精度（GB/T 100951988）。2. 按輪齒彎曲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)1）初步選定齒輪參數(shù) （表1113）2）計(jì)算小齒輪名義轉(zhuǎn)矩T1=；3）計(jì)算載荷系數(shù)K K=1(表1110) K=[圖1128(a)] =[()]cos=(或1139) K=1（圖1129） K=（圖1130）K=KAKvKαKβ=11=4）查取復(fù)合齒形系數(shù)Y由圖1132查得 Y= , Y=5) 計(jì)算大、小齒輪的并進(jìn)行比較 ====(舍棄)6）計(jì)算重合度系數(shù)Y Y=+=+=[式（1145）]7）設(shè)計(jì)計(jì)算 將模數(shù)圓整為標(biāo)準(zhǔn)值取 m= （1）計(jì)算分度圓直徑 （2）計(jì)算中心距 （3）計(jì)算齒輪寬度 b=b+(5～10)mm=35mm 按式（1139）校核 =ZZZ式中：Z=(表1111) Z=（圖1131） Z===（式1142） =ZZZ==[]===640MPa一．設(shè)計(jì)X方向的滾珠絲杠螺母機(jī)構(gòu)：X方向絲杠受力分析：X、Z方向的工作臺(tái)滑板及其組件重量（WW2）以及Z方向的軸向工作載荷主要由導(dǎo)軌承擔(dān)，而X方向絲杠主要承受X方向的軸向力F 。X方向絲杠所受的總軸向力F由兩部分組成：一是刀具所受的X方向軸向工作載荷；二是工作臺(tái)滑板及其組件重量（WW2）和Z方向的軸向載荷在導(dǎo)軌上產(chǎn)生的合成摩擦力兩部分組成：F＝＋F=u54 N式中 F――絲杠所受的總軸向力 N ； ――導(dǎo)軌與工作臺(tái)滑板之間的摩擦力 N ； ――X方向的軸向工作載荷 N ； ――Y方向軸向工作載荷 N ； μ――導(dǎo)軌與工作臺(tái)滑板之間的摩擦系數(shù)，由于導(dǎo)軌與工作臺(tái)滑板處于邊界潤滑狀態(tài)（脂潤滑或油潤滑），可取μ＝～ ； W1――X方向工作臺(tái)滑板及其組件重量 N； W2――y方向工作臺(tái)滑板及組件重量 N ；將有關(guān)參數(shù)代入上述公式可得X方向絲杠所受的總軸向力F為：F＝＋=600+54=654N 絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算及選擇當(dāng)滾珠絲杠副承受軸向載荷時(shí)，滾珠和滾道型面間便會(huì)產(chǎn)生接觸應(yīng)力。對(duì)滾道型面上某一點(diǎn)而言，其應(yīng)力狀態(tài)是交變應(yīng)力。這種交變接觸應(yīng)力作用下，經(jīng)過一定的應(yīng)力循環(huán)次數(shù)后，就要使?jié)L珠和滾道型面產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕現(xiàn)象，隨著麻點(diǎn)的擴(kuò)大滾珠絲杠副就會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)和噪音，而使它失效，這是滾珠絲杠副的主要破壞形式。在設(shè)計(jì)滾珠絲杠副時(shí)，必須保證在一定的軸向工作載荷下，在回轉(zhuǎn)一百萬轉(zhuǎn)時(shí)，在它的滾道上由于受滾道的壓力而不至于出現(xiàn)點(diǎn)蝕現(xiàn)象，此時(shí)所能承受的軸向載荷，稱為這種滾珠絲杠副的最大（基本）額定動(dòng)載荷Ca。設(shè)計(jì)在較高速度下長時(shí)間工作的滾珠絲杠副時(shí)，因疲勞點(diǎn)蝕是其主要的破壞形式， 故應(yīng)按疲勞壽命選用，并采用與滾動(dòng)軸承同樣的計(jì)算方法，首先從工作載荷F推算最大動(dòng)載荷Ca，由《機(jī)械設(shè)計(jì)》可知 或 式中 Ca—最大（基本）額定動(dòng)載荷（N），其值查附表5 ――計(jì)算額定動(dòng)載荷F—絲杠所受總的軸向工作載荷（N）L10—基本額定壽命（以一百萬轉(zhuǎn)為一個(gè)單位）L’――預(yù)期使用壽命（以一百萬轉(zhuǎn)為一個(gè)單位）（1）、按額定靜載荷選擇：按≧F 的原則選擇絲杠：d0＝16mm（2）、按疲勞壽命選擇 =60nT/1000000＝6015000/1000000=800（百萬轉(zhuǎn)）(3) （硬度系數(shù)），（運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)），T 使用壽命由表4取為15000h由已知條件（1）、(2)、(3)，查滾珠絲杠副的表5，根據(jù)導(dǎo)程L0＝4mm 和＞的原則，并參考同類型設(shè)備的實(shí)際情況
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