【正文】 [ny]=~4，當(dāng)絲杠垂直設(shè)置時(shí) [ny]=，當(dāng)絲杠水平設(shè)置時(shí) , [ny]=4. xn 4故 X軸穩(wěn)定安全系數(shù)足夠 . 2）極限轉(zhuǎn)速 nc校核 對(duì)絲杠極限轉(zhuǎn)速 nc值進(jìn)行校核計(jì)算防止共振 7222 ????brbc LdAEILn ??? ? 式中： 。25 mmNEE ???? 彈性模量， ??I 絲杠斷面最小慣性矩 4464 mmdI r?? ??bL 螺母至固定端處最大距離 (如表中簡(jiǎn)圖所示 ) 數(shù)，其值按表選取絲杠安裝方法有關(guān)的系、 ???? mmN????? ?? 比重， mmd r 絲杠底徑，?? A 絲杠斷面積 ， 42rdA ?? 代入得 ,X 軸絲桿的極限轉(zhuǎn)速 m i n325169 272 rLdn brc ????? ? rn ?? m in100m a x 故符合要求 。 剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠受工作負(fù)載引起的導(dǎo)程變化量為： )(100 0100 0 m a x mESFK ????? 其中 K — 安裝方式系數(shù) (固定 — 固定： K =) 彈性模量??E mmNE ?? 湖南 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 32 2222 絲 杠 斷 面 積S mmmmd r ???? ? 故 X軸 mmmES FK ??? )(10001000 5m a x ???? ??????? 滿足要求 2）傳動(dòng)效率計(jì)算 絲杠螺母副的傳動(dòng)效率： )( ?? ?? ?? tg tg 滾動(dòng)摩擦系數(shù) 181。= 則摩擦角 ? == X軸與 Y 軸的傳動(dòng)效率都為)( ,?? ??tg tg? =94%90% 符合要求。 其他裝置的選型 軸承的選擇 X軸支承形式采用兩端固定，選 60176。角接觸球軸承 絲杠 d0=32mm,絲杠軸端型式及尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，采用兩端固定式，可選用的軸承型號(hào)為 7205,內(nèi)徑 ?外徑 ?寬為 =25mm? 52mm? 12mm,額定動(dòng)載荷 C=，預(yù)加載荷F0=2900N,當(dāng)量載荷 Fm=. 則軸承壽命為 ????????? PCnL mh 60106 =533146915000h 其中 C= 軸承承受的載荷分別為 NYFXFP arx ??????? 當(dāng)量轉(zhuǎn)速 nm=100r/min 采用球軸承 則 ? =3 故滿足要求。 聯(lián)軸器的選擇 為了減少振動(dòng)與沖擊帶來(lái)的負(fù)面影響，選用彈性套柱銷聯(lián)軸器，聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)湖南 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 33 矩 TKT Aca ?? 其中 公稱轉(zhuǎn)矩 T= mN? 工作情況系數(shù) AK = 則 TKT Aca ?? = mN? 查聯(lián)軸器樣本，選用 TL 彈性套柱銷聯(lián)軸器，型號(hào)為 TL2，許用轉(zhuǎn)矩 [T]=16 mN? caT ,符合要求。采用的原料為鋼，許用轉(zhuǎn)速為 7600r/min，軸孔直徑為 14mm，軸 孔長(zhǎng)度為20mm,轉(zhuǎn)子慣量 J= 2mkg? 。 電機(jī)的計(jì)算與選擇 （ 1）最大的切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩 X軸最大載荷 Fmax=,絲桿導(dǎo)程 Ph=10mm=,查絲杠樣本絲杠螺母副摩擦系數(shù) ? =， 摩擦力矩 mNTf ?? 。 查軸承樣本，單個(gè) 7205C 型軸承的摩擦力矩為 320 mN? ,故一對(duì)軸承 mNTf ?? ,絲桿與 伺服電動(dòng)機(jī)直接相聯(lián) ，故 i=1， 則最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ： NiTTPhFT ff a x 21 ???????? ???? ?????????? ???? ?? （ 2）慣量匹配 負(fù)載慣量按下列次序計(jì)算，工臺(tái)的最大質(zhì)量為 20Kg，折算到電動(dòng)機(jī)軸其慣量 J1計(jì)算得： 2522221 mkgpmnnpmwvmJ hh ????????? ???????????????????????? ??? 絲杠直徑 d=32mm=，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，決定長(zhǎng)度 ，絲杠的慣量： 2104342 . mkgldJ ????????? ???? 聯(lián)軸 節(jié)的慣量 J3 可直接查手冊(cè) 243 mkgJ ??? ? J2與 J3與電動(dòng)機(jī)同軸，故能夠直接疊加，負(fù)載慣量： JL=J1+J2+J3=（ ++） ? 104 2mkg? ≈ mkg ?? ? 湖南 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 34 電動(dòng)機(jī)慣量 JM 應(yīng)符合的條件 JLJM4JL mkg ? JM mkg ? 根據(jù)以上計(jì)算，可初選伺服電動(dòng)機(jī)，如選用直流伺服電動(dòng)機(jī)，可都選北京數(shù)控裝置廠 B8型， 它的額定轉(zhuǎn)矩為 mN? ,大于最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩 T= mN? ，它的轉(zhuǎn)子慣量 JM= 2mkg? （ 3）空載加速轉(zhuǎn)矩 B8 型伺服電動(dòng)機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩為 Tmax=47 mN? ,這個(gè)輸出轉(zhuǎn)矩發(fā)生在階越指令加速時(shí)，要求的加速時(shí)間為： maxmax602 TnJta ?? 其中 J =JL+JM= 410?? +45 410?? = 2mkg? 故 ?? ????at B8 的機(jī)械時(shí)間常數(shù)為 smstm ?? ，則 at ≤ (3~4) mt =(~) 說(shuō)明這種電動(dòng)機(jī)具有足夠的加速能力 湖南 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 35 結(jié) 論 本設(shè)計(jì)龍門(mén)式數(shù)控水刀切割機(jī)能高效、精確地完成 XY 兩向移動(dòng)以及對(duì)材料進(jìn)行高壓水射流切割的功能。在給定 驅(qū)動(dòng)速度、射流最高切割壓力、水噴嘴直徑和系統(tǒng)流量的條件下，理論力學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械設(shè)計(jì)、互換性與測(cè)量技術(shù)、工程圖學(xué)分析和公式計(jì)算最終選擇出滾珠絲杠螺母副型號(hào)為 FFZD6310— 5 右旋；導(dǎo)軌選擇了 HSR— 20A、 LM 直線滾 動(dòng)導(dǎo)軌；軸承選擇 7010C 角接觸球軸承；電機(jī)采用 Y100L— 6驅(qū)動(dòng)電機(jī)型號(hào)；聯(lián)軸器選用 YL10 凸緣聯(lián)軸器。經(jīng)強(qiáng)度校核、壽命計(jì)算和穩(wěn)定性分析，得到滾珠絲杠能達(dá)到 117萬(wàn)次，最大動(dòng)載荷 ，最大靜載荷 ，剛度2505N/m，螺桿當(dāng)量應(yīng)力遠(yuǎn)小于許用值 68MPa，螺桿剪切應(yīng)力遠(yuǎn)小于許用值 30MPa，螺桿彎曲應(yīng)力遠(yuǎn)小于許用值 40MPa，穩(wěn)定性大于要求值 4 因而合格，單個(gè)螺紋導(dǎo)程變形量小于最大值 ，最大轉(zhuǎn)速小于 倍臨界轉(zhuǎn)速，以上表明絲杠符合選用要求。并且該龍門(mén)式數(shù)控水刀切割機(jī)能出色的完成 切割任務(wù)。同時(shí)在傳動(dòng)系統(tǒng)使用了 45 鋼、不銹鋼、 Q23 HT200、黃銅等，機(jī)床外觀使用了鑄鐵等材料。利用噴丸、滲碳處理，增強(qiáng)零件的硬度、耐磨性、剛度等。我在此完成絲杠螺母副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌滑塊、聯(lián)軸器、軸承。電機(jī)的選用和設(shè)計(jì)。希望對(duì)其他人的后續(xù)設(shè)計(jì)能有幫助。 湖南 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 36 致 謝 學(xué)生簽名： 日 期： 2021 年 5月 20日 湖南 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 37 參考文獻(xiàn) [1] 成大先 .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 1— 5 卷［Ｍ］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社， . [2] 姜培剛 .機(jī)電一體化技術(shù)［Ｍ］ .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2021:1022． [3] 孫家駿 .水射流切割技術(shù)［Ｍ］ . 北京：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)出版社， . [4] 薛勝雄 .高壓水射流技術(shù)及應(yīng)用［Ｍ］ . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， . [5] 李榮生 .電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)［Ｍ］ . 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， . [6] 張建剛 .數(shù)控技術(shù)［Ｍ］ . 北京：華中科技大學(xué)出版社， . [7] 王愛(ài)玲 .現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)［Ｍ］ .北京：兵器工業(yè)出版社， . [8] 王伯平 .互換性與測(cè)量技 術(shù)基礎(chǔ)［Ｍ］ .北京 :：機(jī)械工業(yè)出版社 ,1999： 4379. [9] 吳宗澤 ,羅建國(guó) .機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］ .北京：機(jī)械工業(yè)出版社， . [10] 澤雁 ． 數(shù)控切割機(jī)實(shí)現(xiàn)工業(yè)性生產(chǎn) ． 新型建筑材料 ． . [11] 呂宏 ,王慧 .機(jī)械設(shè)計(jì) [Ｍ ]. 北京 : 北京大學(xué)出版社， . [12] 朱理 .機(jī)械原理 [Ｍ ]. 北京 :高等教育出版社， . [13] 黃揚(yáng) ． 數(shù)控切割機(jī)及其應(yīng)用［Ｒ］ ． 江蘇船舶 ． . [14] 朱龍根 ．簡(jiǎn)明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)［Ｍ］．機(jī)械工業(yè)． . [15] 袁泳 ． 數(shù)控 切割機(jī)的應(yīng)用［Ｒ］ ． 建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理 ． . 湖南 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 38 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說(shuō)明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。對(duì)本研究提供過(guò)幫助和做出過(guò)貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部?jī)?nèi)容。 作者簽名： 日 期： 湖南 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 39 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū) 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門(mén)或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù) 印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 湖南 工業(yè)大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 40 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次 頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。 ：任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě) 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范 。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書(shū)寫(xiě)，不準(zhǔn)用徒手畫(huà) 3）畢業(yè)論文須用 A4 單面打印，論文 50 頁(yè)以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無(wú)格子的頁(yè)面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它