【導(dǎo)讀】在現(xiàn)實生活中，對金屬材料切割時，經(jīng)常用到等離子切割。切割金屬時，人們?yōu)榱私档凸と说膭趧訌?qiáng)度和生產(chǎn)成本，加強(qiáng)安全文明生產(chǎn)，有利于現(xiàn)場管理，就設(shè)計了自動等離子切割小車。自動切割小車，就是把割炬安裝在用驅(qū)動機(jī)構(gòu)驅(qū)動能自由移動的小車上，并且割炬能夠作上下和左右移動，從而來控制切割材料的大小和形狀。動切割裝置之一。車的總體圖、驅(qū)動機(jī)構(gòu)的裝配圖、割炬升降機(jī)構(gòu)的裝配圖和零件圖。械系統(tǒng)應(yīng)簡單可靠，操作方便、經(jīng)濟(jì)適用。編寫相應(yīng)的設(shè)計說明書。

　　

【正文】 =； mmnPAd 330m i n ????； （ 341） 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 22 由于蝸桿處有一個花鍵槽，軸徑應(yīng)增大 5%，為使所選軸徑與聯(lián)軸器相應(yīng)，取 mind =。 167。 Ⅱ軸的強(qiáng)度計算 軸的形狀結(jié)構(gòu)如下圖所示 圖 46 軸的外部結(jié)構(gòu)形狀 （ 1）、計算軸上蝸輪蝸桿所受的力 由Ⅰ軸的校核知，蝸輪受的力為 NFNFNF rta , 222 ??? 計算Ⅱ軸上蝸桿所受的力： 軸向力 Nd TFF ta 5 6 130 4 1 8 0 0 02 0 0 04 343 ????? （ 342） 圓周力 Nd TFF at 3 243 ????? （ 343） 徑向力 NFFF arr 6 820t a 5 6 120t a n343 ??????? （ 344） （ 2） 、在水平方向和豎直方向上作出軸的受力圖，計算軸承的支撐反力，并作出軸的彎矩圖、扭矩圖 水平方向 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 圖 46 水平方向的受力圖 有力和力矩的平衡條件得 ???????????????? 33232339。33243ratNVaaNVrtNVNVFMFFFFFFFFF （ 345） 由 mmNdFM aa / 8 0 62/ 5 6 12/333 ???? ，及計算出的力得 ????????NFNFNFNVNVNV439。33 彎矩圖如下 圖 47 水平方向的彎矩圖 mmNFM NVV / 8 2 ????? （ 346） mmNFFM tNVV / 6 2 3 82461 232 ????? （ 347） mmNMMM aVV / 4 3 8 0 6 2 3 8323 ????? （ 348） 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 豎直方向 圖 48 豎直方向的受力圖 有力和力矩的平衡條件得 ?????????????? 32233243tarNHtrNHNHFMFFFFFF （ 349） 由 mmNdFM aa / 8 32/???? ，及計算出的力得 ???????NFNFNHNH43 彎矩圖如下 圖 49 豎直方向的彎矩圖 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 經(jīng)計算得 mmNFM NHH / 0 2 ????? （ 350） mmNMMM aHH / 3 0 8 0 2 4212 ????? （ 351） mmN FMFM raNHH / 2 3 4 8 2233? ?????????? （ 352） 作出該軸的總彎矩圖如下 圖 410 軸的總彎矩圖 經(jīng)計算的 mmNMMM HV / 222 12 11 ????? （ 353） mmNMMM HV / 222 22 12 ????? （ 354） mmNMMM HV / 222 32 23 ????? （ 355） mmNMMM HV / 222 32 34 ????? （ 356） 扭矩圖如下 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 圖 411 軸的扭矩圖 mmNT / ? （ 3） .按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度 進(jìn)行校核時，校核軸上危險截面Ⅰ和危險截面Ⅱ的強(qiáng)度。軸為單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)變應(yīng)力，取 ?? ，軸的計算應(yīng)力 M P aM P aW TMca60][ ) 0 ( 3 65 6)(1322221???? ?????????ⅠⅠ （ 357） M P aM P aW TMca60][ )( 6 7 81)(1322222???? ?????????ⅡⅡ （ 358） 故該蝸桿軸強(qiáng)度符合要求，安全。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 結(jié) 論 經(jīng)過近三個月的時間，我完成了對等離子小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)計這一題目的研究和設(shè)計。我設(shè)計的內(nèi)容包括：等離子小車的驅(qū)動機(jī)構(gòu)、割炬升降機(jī)構(gòu)、和割炬的左右移動機(jī)構(gòu)。特別是針對等離子小車的驅(qū)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)、完善的設(shè)計和校核。并畫出了小車的總體圖、驅(qū)動機(jī)構(gòu)的裝配圖、割炬升降機(jī)構(gòu)的裝配圖和Ⅳ軸的零件圖。 總結(jié)此次對等離子小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)設(shè)計的過程：電動機(jī)的選擇；蝸輪蝸桿的設(shè)計及校核；軸的設(shè)計及校核，軸承的選取及校核。 小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)采用的是直流伺服電動機(jī)，根據(jù)電機(jī) 的參數(shù)和工作條件選擇適合的電機(jī)，并計算和分配傳動比。由此就可以確定各軸的運(yùn)動和動力參數(shù)，從而為以后的設(shè)計做好鋪墊。軸的設(shè)計時先根據(jù)經(jīng)驗試選一個軸徑，然后對其進(jìn)行校核，確定其是否滿足載荷的強(qiáng)度剛度要求和設(shè)計任務(wù)書的要求，不滿足要求，再選擇更大的軸徑校核，直到選擇到合適的軸徑為止；軸徑的大小要考慮到軸承的選擇。最后是蝸輪蝸桿的設(shè)計，蝸輪蝸桿的設(shè)計要滿足的要求是中心距的要求，因為中心距過小就會發(fā)生干涉。 在設(shè)計小車驅(qū)動機(jī)構(gòu)裝配圖時，就要考慮到各個零件之間的配合，而不能孤立地考慮問題，而且要考慮小車的經(jīng)濟(jì)性、實用性 、方便性。 通過這次設(shè)計，我學(xué)到了考慮問題要從全局出發(fā)，不能只從某一方面去考慮，而且后面的設(shè)計和前面的是緊密相連的，所以，做事情要有始有終，不能做過之后就什么也不管了，否則就要嘗到自釀的苦果。 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 參考文獻(xiàn) [1] 杭爭翔，劉桂秋 ． 等離子切割技術(shù)的最新發(fā)展 [J]． 電焊機(jī) ． 1998,28(3)： 811． [2] VASILEV K V． Plasma arc cutting a promising method of thermal cutting[J]． Welding international． 2020， 17(2)： 147151． [3] 孔德杰 ,張光先 ． 數(shù)控等離子切割技術(shù)在我國的發(fā)展?fàn)顩r [J]． 切割技術(shù) ． 2020， 34(1)： 67． [4] 王昆，何小柏，汪信遠(yuǎn) ． 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計 [M]． 北京：高等教育出版，2020 年 ． [5] 濮良貴，紀(jì)名剛 ． 機(jī)械設(shè)計 ［ M］． 第八版 ． 北京：高等教育出版社， 2020年 ． [6] 成大先 ． 機(jī)械設(shè)計手冊 ［ M］． 第五版 ． 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 2020 年 ． [7] 何慶中，劉明 ． 基于 PRO/E 的薄板長直焊縫自動焊接小車機(jī)構(gòu)設(shè)計及運(yùn)動學(xué)仿真研究 [J]． 金屬 加工 ． 2020， 34(2)： 4649． [8] 王宗杰，溫瑾林 ． 國外等離子切割技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及動向 [J]． 沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報 ． 1986， 8(3)： 105109． [9] 王政 ． 焊接工裝夾具及變位機(jī)械 ［ M］． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 年 ． [10] 王政 ． 焊接工裝夾具及變位機(jī)械圖冊 ［ M］． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2020 年 ． [11]甘肅工業(yè)大學(xué)焊接教研室 .焊接機(jī)械裝備 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1992 年 ． [12] 壟溎義 ． 機(jī)械設(shè)計課程設(shè)計圖冊 ［ M］． 北京：高等教育出版社， 1989年 ． [13] 李 偉光，聶小軍 ． 一種等離子切割機(jī)切割機(jī)構(gòu)的設(shè)計 [J]． 設(shè)計與研究 ． 2020， 38(10)： 4952． [15] 楊巍，何曉玲 ． 機(jī)械原理 ［ M］． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 年 ． [16] 曾志新，呂明 ． 機(jī)械制造基礎(chǔ) ［ M］． 武漢：武漢理工大學(xué)出版社， 2020年 ． [17] “ Survey Reveals Shifts in Welding Cutting Inspection Processes”． Fabr.[J]． 1980． 河南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 致 謝 本課題在選題及研究過程中得 到 韓紅彪 老師的悉心指導(dǎo)。 韓 老師多次詢問研究進(jìn)程，并為我指點迷津，幫助我開拓研究思路，精心點撥、熱忱鼓勵。韓 老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實的態(tài)度，踏踏實實的精神，不僅授我以文，而且教我做人， 讓我 終生受益無窮。對 韓 老師的感激之情是無法用言語表達(dá)的。 在此，我還要感謝在一起愉快的度過 大學(xué) 生活的 10 號 樓 710 各位同 學(xué) ，正是由于你們的幫助和支持，我才能克服一個一個的困難和疑惑，直至本文的順利完成。 在論文即將完成之際，我的心情無法平靜，從開始進(jìn)入課題到論文的順利完成，有多少可敬的師長、同學(xué)、朋友給了我無言的幫助 ，在這里請接受我誠摯的謝意 !最后我還要感謝培養(yǎng)我長大含辛茹苦的父母，謝謝你們 ! 學(xué)生：楊正國 2020 年 6 月 6 日 河南科技大學(xué)畢業(yè)論文 30