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小型超聲波切割機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)論-資料下載頁(yè)

2025-06-06 01:29本頁(yè)面
  

【正文】 656655565c o ss i ns i ns i nc o slklklkZZvBlklkZZvAff ????? ?? ??666666 cossin lkvB lkvAff 將式( 312)代入( 23)( 214)得復(fù)合圓錐前后諧振比: bavvbf ? 式中 ll lklkrrlklklklkZZa s i ns i nc osc oss i ns i n 44543322332223 ?????????? ????? 55665556 c oss i ns i n lklklkZZb ???? 手持式超聲振動(dòng)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 19 將式( 319)代入( 33)( 314)的頻率方程 ?????????????? ???????5445444555655544544466c o tt a n1t a nc o tt a nrlkrrlklkZZlkrlk rrlklk ( 321) 取設(shè)計(jì)頻率 KHZf 60? ,則振動(dòng)系統(tǒng)各部分結(jié)構(gòu)尺寸如下圖所示: 圖 32 超聲振動(dòng)系統(tǒng)各部分的尺寸 手持式超聲振動(dòng)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 20 4 部分零件的強(qiáng)度校核 鍵的校核 在小型超聲切割機(jī)工作過(guò)程中,半圓鍵受到最大的扭矩為 ,許用應(yīng)力? ? MPap 30?? 其所受剪應(yīng)力為: 33 ???? ????? k ldTp? 符合要求。 軸的校核 進(jìn)行軸的強(qiáng)度計(jì)算 [3]時(shí),應(yīng)該根據(jù)具體的受載情況,采取相應(yīng)的計(jì)算方法,并恰當(dāng)?shù)倪x取其許用應(yīng)力,忽略對(duì)軸的剛度及其振動(dòng)穩(wěn)定性進(jìn)行校核。 軸的最 小軸為 12mm,軸的強(qiáng)度校驗(yàn)公式為: ? ?rTT d nPWT ?? ???? 9 5 5 0 0 0 0 式中: T? ,扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力, MPa ; NmT ? ,軸所受的扭矩 Nm; Nm ; TW ,軸的抗扭截面系數(shù), 3mm 1000?n ,軸的轉(zhuǎn)速, r/min ; wp 350? ,軸傳遞的功率, KW ; mmd 12? ,計(jì)算截面處軸的直徑, mm ??r? ,許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力, MPa 手持式超聲振動(dòng)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 21 代入數(shù)據(jù)得 163DWt ?? 1 0 0 0 5 5 0 0 0 03 ???T? 選用軸的材料為 45, 45 的許用應(yīng)力 為 1525MPa,因此軸的最大應(yīng)力符合設(shè)計(jì)要求。 手持式超聲振動(dòng)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 5 小型超聲切割機(jī)的整機(jī)裝配 小型超聲切割機(jī)的整體裝配 [5]包括動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)以及超聲振動(dòng)系統(tǒng)這三個(gè)部分,大部分連接采用六角螺栓連接,使得結(jié)構(gòu)更加牢靠、緊湊,殼體與殼體之間的配合部分都有引導(dǎo)的卡位定位,使得安裝更加方便,同時(shí)保證精度,同時(shí)整個(gè)裝置也留有空間用以線(xiàn)路布置,以使得整機(jī)達(dá)到可行。 動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 小型切割機(jī)的動(dòng)力結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由電機(jī)軸(轉(zhuǎn)子,如圖 51)、定子(如圖 52)、電機(jī)殼(如圖 53)、螺釘、軸承(如圖 54)散熱片(如圖 55)組成,其結(jié)構(gòu)圖,如圖 56 所示,動(dòng)力系統(tǒng)的裝配過(guò)程是先用螺釘將定子裝在電機(jī)殼,把軸承裝進(jìn)電機(jī)軸上,再將這兩個(gè)整體配合起來(lái),最后裝上散熱片,完成組裝。 圖 51 電機(jī)軸 圖 52 定子 手持式超聲振動(dòng)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 23 圖 53 電機(jī)殼 圖 54 深溝球軸承 圖 55 散熱片 手持式超聲振動(dòng)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 24 1.散熱片 圖 56 動(dòng)力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 小型超聲切割機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)由碳刷殼(如圖 57)、聯(lián)軸器(如圖 58)、圓柱滾子軸承(如 圖 59)、輸出軸(如圖 510)、定位彈簧片(如圖 511),其結(jié)構(gòu)圖,如圖 513 所示,該結(jié)構(gòu)是由一對(duì)聯(lián)軸器連接,再輔以定位和配合而完成的。 圖 57 碳刷殼 手持式超聲振動(dòng)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 25 圖 58 聯(lián)軸器 圖 59 圓柱滾子軸承 圖 510 輸出軸 手持式超聲振動(dòng)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 26 圖 511 彈簧定位片 1. 碳刷殼 圖 512 傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 手持式超聲振動(dòng)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 27 超聲振動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 超聲振動(dòng)系統(tǒng)是小型超聲切割機(jī)的核心部分,它由后蓋板、電極片、壓電陶瓷片、螺桿、前蓋板、變幅桿和墊圈組成,如圖 513所示 圖 513 超聲振動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 小型超聲切割機(jī)的整機(jī)裝配 由上可知,小型超聲切割機(jī)由動(dòng)力系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、超聲振動(dòng)系統(tǒng)三大部分組成,它是由這三個(gè)部分通過(guò)螺栓和各零件的精確卡位組裝而成的,其 PROE 3D整機(jī)外觀,如圖 514所示,其 CAD完整裝配圖,如圖 515 所示。 圖 514 小型超聲切割機(jī)的 PROE 3D整機(jī)外觀圖 手持式超聲振動(dòng)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 28 板 承 釘 26.開(kāi)口墊片 圖 515 小型切割機(jī)的整機(jī)裝配圖 手持式超聲振動(dòng)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 29 6 結(jié)束語(yǔ) 超聲加工是新型的加工技術(shù),是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。目前,硬脆材料在工業(yè)中的應(yīng)用相當(dāng)普遍,但這類(lèi)材料堅(jiān)硬易碎,導(dǎo)致它們的孔加工是一大難題。小型切割機(jī)是日常生活乃至工程建設(shè)中非常便捷的切割加工工具,傳 統(tǒng)的小型切割機(jī)在切割瓷磚,超薄零件時(shí),由于瓷磚是脆性材料,當(dāng)傳統(tǒng)切割機(jī)在切割的時(shí)候,經(jīng)常出現(xiàn)瓷磚會(huì)碎掉,這樣一來(lái)會(huì)造成了成品率不高,同時(shí)也造成了浪費(fèi),甚至出現(xiàn)大量的固體污染,特殊垃圾;對(duì)超薄零件而言,和脆性材料一樣,由于薄這個(gè)特殊原因,導(dǎo)致了加工的時(shí)候也容易碎掉,另外,超薄零件對(duì)于切削應(yīng)力,切削熱是非常敏感的,容易產(chǎn)生熱變形,特別是對(duì)于精度要求高的零件,考慮熱變形是重中之重,而如果在加上低剛度的條件的話(huà),那么傳統(tǒng)切割機(jī)在加工的時(shí)候,成品率就更加低了,浪費(fèi)和造成的垃圾就更加嚴(yán)重了。本文針對(duì)這一現(xiàn)象,進(jìn)行小型超 聲切割機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),得到一下結(jié)論: 1. 小型超聲切割機(jī)的設(shè)計(jì)首先必須考慮切割機(jī)的尺寸,盡量要讓它小型化。 2. 小型超聲切割機(jī)小型化的關(guān)鍵在傳動(dòng)系統(tǒng)和超聲振動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì),采用聯(lián)軸器傳動(dòng),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,符合傳動(dòng)鏈盡量短的原則,又可以很好的把超聲振動(dòng)系統(tǒng)安裝到切割機(jī)上面,實(shí)現(xiàn)超聲切割,采用四分之一波長(zhǎng)壓電式換能器和四分之一波長(zhǎng)變幅桿組成的超聲振動(dòng)系統(tǒng),對(duì)小型超聲切割機(jī)的小型化有重大的意義。 3. 部分可以可以采用塑料,可以降低成本,減輕重量,優(yōu)化結(jié)構(gòu)。 4. 必要時(shí)采用非標(biāo)零件,可以減少尺寸,使得結(jié)構(gòu)更加緊湊,更加小型化。 手持式超聲振動(dòng)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 30 7 致謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn),而且也是對(duì)自己能力的一種提高。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來(lái)知識(shí)還比較欠缺,自己要學(xué)習(xí)的東西還很多,通過(guò)這次設(shè)計(jì),我明白了學(xué)習(xí)是一個(gè)長(zhǎng)期積累的過(guò)程,在以后的工作、生活中都應(yīng)該不斷的學(xué)習(xí),努力提高自己的知識(shí)和綜合素質(zhì)。 在此,感謝曾老師的的細(xì)心指導(dǎo),在曾老師的悉心指導(dǎo)下讓我懂得了不少的東西,比如獨(dú)立思考解決問(wèn)題,要學(xué)會(huì)去尋找資料,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,解決問(wèn)題等,讓我受益匪淺。在此論文完成之際,向他表示由衷的感謝,同時(shí)也感謝所有教育過(guò)我的專(zhuān)業(yè)老師。 手持式超聲振動(dòng)切割機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 31 8 參考文獻(xiàn) [1]隈部淳一郎 .精密加工振動(dòng)切削基礎(chǔ)與應(yīng)用機(jī)械工業(yè)出版社 ,1985. 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