數(shù)控切割機(jī)工作臺xy軸進(jìn)給畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-08-05 07:31本頁面
【正文】 75=2）計(jì)算最小軸向負(fù)載力 == 絲杠的載荷計(jì)算初選絲杠材質(zhì)：55鋼，HRC58~60，初選導(dǎo)程=10mm（1）各種切削方式下，絲杠轉(zhuǎn)速絲杠轉(zhuǎn)速 絲杠的當(dāng)量轉(zhuǎn)速為 （2）預(yù)期額定動載荷1) 估算預(yù)期額定動載荷 輕微沖擊 則 fw=精度系數(shù) fa=1 可靠性系數(shù)fc= 代入得 X軸絲杠絲桿的承受的動載荷為 (2) 擬采用預(yù)緊滾珠絲杠副，按最大負(fù)載Fmax計(jì)算 預(yù)載取 fe= 代入得 X軸絲杠絲桿的承受的動載荷為 取以上兩種結(jié)果的最大值 X軸絲杠絲桿的承受的動載荷為 （3）按精度要求確定允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑1）估計(jì)允許的最大軸向變形已知定位精度為，選定重復(fù)定位精度為 重復(fù)定位精度 ， 定位精度 =（ ~ 4） =（2 ~ ）取上述計(jì)算較小值，即2）估算允許的滾珠絲杠的最小螺紋底徑滾珠絲杠螺母副的兩個支承之間的距離為L = 安全行程+2余程+螺母長度+支承長度≈（～）行程+（15～25）取 L = 行程+20= 1390mm又，由式： =式中：E——彈性模量（Map），一般滾珠絲杠取 ——估計(jì)允許的滾珠絲杠的最大軸向變形 L——最大距離 根據(jù)計(jì)算所得、選擇型號為FFZD32103的滾珠絲杠螺母副，公稱直徑、基本導(dǎo)程、額定動載荷和絲杠底徑，如下： 絲杠壓曲時的臨界載荷P按歐拉公式計(jì)算： 式中：絲杠斷面最小慣性矩 螺母至固定端處最大距離(如表中簡圖所示)，與絲杠安裝方式相關(guān)的系數(shù)，代入得：X軸的臨界載荷則穩(wěn)定性系數(shù) [n]許用穩(wěn)定安全系數(shù)，一般[ny]=~4，當(dāng)絲杠垂直設(shè)置時[ny]=，當(dāng)絲杠水平設(shè)置時, [ny]=4. 4故X軸穩(wěn)定安全系數(shù)足夠.2）極限轉(zhuǎn)速nc校核對絲杠極限轉(zhuǎn)速nc值進(jìn)行校核計(jì)算防止共振 式中：絲杠斷面最小慣性矩螺母至固定端處最大距離(如表中簡圖所示)絲杠斷面積， 代入得,X軸絲桿的極限轉(zhuǎn)速 故符合要求。滾珠絲杠受工作負(fù)載引起的導(dǎo)程變化量為： 其中 —安裝方式系數(shù)(固定—固定：=) 故X軸 滿足要求2）傳動效率計(jì)算絲杠螺母副的傳動效率： 滾動摩擦系數(shù) 181。= 則摩擦角 ==X軸與Y軸的傳動效率都為 =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，可選用的軸承型號為7205,內(nèi)徑外徑寬為=25mm52mm12mm,額定動載荷C=，預(yù)加載荷F0=2900N,當(dāng)量載荷Fm=.則軸承壽命為 =533146915000h 其中 C= 軸承承受的載荷分別為 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與沖擊帶來的負(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)矩 其中 公稱轉(zhuǎn)矩 T= 工作情況系數(shù) =則 =查聯(lián)軸器樣本，選用TL彈性套柱銷聯(lián)軸器，型號為TL2，許用轉(zhuǎn)矩[T]=16,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，軸孔長度為20mm,轉(zhuǎn)子慣量J=。 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。查軸承樣本，單個7205C型軸承的摩擦力矩為320,故一對軸承,絲桿與伺服電動機(jī)直接相聯(lián)，故i=1，則最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩： （2）慣量匹配負(fù)載慣量按下列次序計(jì)算，工臺的最大質(zhì)量為20Kg，折算到電動機(jī)軸其慣量J1計(jì)算得： 絲杠直徑d=32mm=，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，絲杠的慣量： 聯(lián)軸節(jié)的慣量J3可直接查手冊 J2與J3與電動機(jī)同軸，故能夠直接疊加，負(fù)載慣量： JL=J1+J2+J3=（++）104≈電動機(jī)慣量JM應(yīng)符合的條件 JLJM4JL JM根據(jù)以上計(jì)算，可初選伺服電動機(jī)，如選用直流伺服電動機(jī)，可都選北京數(shù)控裝置廠B8型，,大于最大負(fù)載轉(zhuǎn)矩T=，它的轉(zhuǎn)子慣量JM=（3）空載加速轉(zhuǎn)矩 B8型伺服電動機(jī)的最大輸出轉(zhuǎn)矩為Tmax=47,這個輸出轉(zhuǎn)矩發(fā)生在階越指令加速時，要求的加速時間為： 其中 J =JL+JM= +45=故 B8的機(jī)械時間常數(shù)為，則≤(3~4)=(~)說明這種電動機(jī)具有足夠的加速能力結(jié) 論本設(shè)計(jì)龍門式數(shù)控水刀切割機(jī)能高效、精確地完成XY兩向移動以及對材料進(jìn)行高壓水射流切割的功能。在給定驅(qū)動速度、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為FFZD6310—5右旋；導(dǎo)軌選擇了HSR—20A、LM直線滾動導(dǎo)軌；軸承選擇7010C角接觸球軸承；電機(jī)采用Y100L—6驅(qū)動電機(jī)型號；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117萬次，，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，，以上表明絲杠符合選用要求。并且該龍門式數(shù)控水刀切割機(jī)能出色的完成切割任務(wù)。同時在傳動系統(tǒng)使用了45鋼、不銹鋼、Q23HT200、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)。希望對其他人的后續(xù)設(shè)計(jì)能有幫助。致 謝學(xué)生簽名：日 期：2015年5月20日參考文獻(xiàn)[1] —5卷［Ｍ］．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，. [2] ［Ｍ］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2009:1022． [3] ［Ｍ］. 北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社，.[4] ［Ｍ］. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，.[5] ［Ｍ］. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，. [6] ［Ｍ］. 北京：華中科技大學(xué)出版社，.[7]［Ｍ］.北京：兵器工業(yè)出版社，.[8] ［Ｍ］.北京:：機(jī)械工業(yè)出版社,1999：4379.[9] 吳宗澤,［Ｍ］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，.[10] 澤雁．?dāng)?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,[Ｍ]. 北京: 北京大學(xué)出版社，.[12] [Ｍ]. 北京:高等教育出版社，.[13] 黃揚(yáng)．?dāng)?shù)控切割機(jī)及其應(yīng)用［Ｒ］．江蘇船舶．.[14] 朱龍根．簡明機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊［Ｍ］．機(jī)械工業(yè)．.[15] 袁泳．?dāng)?shù)控切割機(jī)的應(yīng)用［Ｒ］．建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理．.37
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