【正文】 （）式中S為穩(wěn)定性安全系數(shù)，對于傳力螺旋取S=～5；對于傳導(dǎo)螺旋取S=～4；對于精密螺桿或水平螺桿取S4。臨界載荷FC與螺桿的柔度γ及材料有關(guān)，根據(jù)γ=的大小選用不同的公式計(jì)算。當(dāng)γ≥85～90時(shí)，根據(jù)歐拉公式計(jì)算，即： （）當(dāng)γ85～90時(shí)；對σb≥380MPa的碳素鋼（如Q23Q275）=(304/) （）當(dāng)γ85～90時(shí)，對σb≥470MPa的優(yōu)質(zhì)碳素鋼（如3545）=(461/) （）已知：，并可查得：，螺桿危險(xiǎn)截面的慣性矩：，同時(shí)，其中，為螺旋桿的揉度。經(jīng)計(jì)算得出：，則 ， （）又螺桿的穩(wěn)定性安全系數(shù)為：～，則： （）由上式可知，本設(shè)計(jì)滿足螺桿的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)。 長度系數(shù)μ的選擇螺桿端部結(jié)構(gòu)μ兩端固定一端固定，一端不完全固定一端固定，一端自由（如千斤頂）2一端固定，一端鉸支（如壓力機(jī)）兩端鉸支（如傳導(dǎo)螺桿）1注：用下列辦法確定螺桿端部的支撐情況：采用滑動(dòng)支承時(shí)：lo為支承長度，do為支承孔直徑，lo/do；lo/do=～3不完全固定；lo/do3固定。采用滾動(dòng)支承時(shí)：只有徑向約束時(shí)為鉸支；徑向和軸向都有約束為固定。注：用下列辦法確定螺桿端部的支撐情況：采用滑動(dòng)支承時(shí)：lo為支承長度，do為支承孔直徑，lo/do；lo/do=～3不完全固定；lo/do3固定。采用滾動(dòng)支承時(shí)：只有徑向約束時(shí)為鉸支；徑向和軸向都有約束為固定。 自鎖性的校核 對于要求自鎖的螺旋傳動(dòng)，應(yīng)校核是否滿足自鎖條件，即： （）式中，fV為螺紋副的當(dāng)量摩擦系數(shù) 螺旋傳動(dòng)螺旋副的當(dāng)量摩擦系數(shù)?ν（定期潤滑）螺旋副材料 鋼和青銅鋼和耐磨鐵 鋼和鑄鐵鋼和鋼淬火鋼和銅?ν～～～ ～～（4） 校核螺旋副自鎖性： 176。 （）由上表查得，滿足自鎖條件。 綜上，所選定的螺旋傳動(dòng)桿材料和直徑，在假設(shè)的30KN的輸出壓力下，能達(dá)到螺桿和螺母的各項(xiàng)強(qiáng)度校核。所以設(shè)計(jì)題目所要求的30Kg的輸出壓力肯定在強(qiáng)度范圍之內(nèi)。第四章 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī) 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)簡述 開關(guān)磁阻電機(jī)是一種新型調(diào)速電機(jī)，調(diào)速系統(tǒng)兼具直流、交流兩類調(diào)速系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，是繼變頻調(diào)速系統(tǒng)、無刷直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的最新一代無極調(diào)速系統(tǒng)。它的結(jié)構(gòu)簡單堅(jiān)固，調(diào)速范圍寬，調(diào)速性能優(yōu)異，且在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)都具有較高效率，系統(tǒng)可靠性高。主要由開關(guān)磁阻電機(jī)、功率變換器、控制器與位置檢測器四部分組成?！　〗陙?，開關(guān)磁阻電機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展取得了明顯的進(jìn)步，已成功地應(yīng)用于電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)、通用工業(yè)、家用電器和紡織機(jī)械等各個(gè)領(lǐng)域，功率范圍從10W到5MW，最大速度高達(dá)100,000 r/min。 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 中，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的定子 轉(zhuǎn)子均由硅鋼片疊壓而成，轉(zhuǎn)子上既無繞組也無永磁體，定子極上繞有集中繞組，徑向相對的兩個(gè)繞組串聯(lián)構(gòu)成一個(gè)兩極磁一相。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)可設(shè)計(jì)成多種不同的相數(shù)以及極數(shù)結(jié)構(gòu)，且定子、轉(zhuǎn)子的極數(shù)總是不相同，有多種不同的搭配，這種特殊的組合形式在螺旋壓力機(jī)上可得到充分的應(yīng)用。， 電動(dòng)螺旋壓力機(jī)的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)工作過程是 以定子、轉(zhuǎn)子的相對位置作為起始位置，依次給D→a→b→c相繞組通電,轉(zhuǎn)子即會逆著勵(lì)磁順序以逆時(shí)針方向連續(xù)旋轉(zhuǎn),反之, 依次給B→A→d→c相通電,則電動(dòng)機(jī)會順時(shí)針旋?？梢?，開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向與相繞組的電流方向無關(guān)，而取決于相繞組通電的順序。通過控制與電動(dòng)機(jī)每相繞組相串接的各組S1\S2的開關(guān)工作狀態(tài)，就可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速。 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖電動(dòng)螺旋壓力機(jī)由于采用先進(jìn)的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù),，；,功率因數(shù)高。該種開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，比鼠籠式交流異步電動(dòng)機(jī)簡單，機(jī)械強(qiáng)度高，故障率低，有軟起動(dòng)特性，無過沖起動(dòng)電流, 無普通交流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)電流大于額定電流5~7倍現(xiàn)象，而是起動(dòng)電流平滑增加至所需的電流，起動(dòng)沖電流小，避免了電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)的峰值電流，保證了電溫升在允許范圍之內(nèi)，有效控制了電動(dòng)機(jī)因頻繁啟停和換向運(yùn)動(dòng)所引起的發(fā)熱問題?？深l繁正、反轉(zhuǎn)，頻繁起動(dòng)、停止，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩達(dá)到額定轉(zhuǎn)矩的l50%時(shí)，起動(dòng)電流僅為額定電流的30%。 因此，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩高，起動(dòng)電流低，過載能力強(qiáng)，當(dāng)負(fù)載恢復(fù)正常時(shí)，轉(zhuǎn)速恢復(fù)到設(shè)定轉(zhuǎn)速。 電動(dòng)機(jī)功率計(jì)算由題目所給條件可知：最大輸出壓力為30kg。壓力機(jī)壓頭行程為350mm。由計(jì)算得螺母高度H=40㎜，旋合圈數(shù)z=7,螺桿直徑；則螺母從上止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到下止點(diǎn)的時(shí)間 （）螺母從上止點(diǎn)運(yùn)行到下止點(diǎn)所轉(zhuǎn)的圈數(shù) （）所以轉(zhuǎn)速 （）則工作機(jī)的輸入功率可近似的看作 （）因?yàn)楸敬卧O(shè)計(jì)的螺旋壓力機(jī)最大輸出壓力為300N,并且在車間壓力校正和壓力裝拆瞬間，產(chǎn)生沖擊載荷，為了達(dá)到設(shè)計(jì)要求，查開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)相關(guān)資料，電動(dòng)機(jī)功率，可滿足轉(zhuǎn)速和輸出壓力要求。 開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)發(fā)展前景 作為一種新型調(diào)速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，開關(guān)磁阻電機(jī)以其結(jié)構(gòu)簡單、低成本、高效率、優(yōu)良的調(diào)速性能和靈活的可控性，愈來愈得到人們的認(rèn)可和應(yīng)用。目前已成功應(yīng)用于在電動(dòng)車用驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、家用電器、工業(yè)應(yīng)用、伺服系統(tǒng)、高速驅(qū)動(dòng)、航空航天等眾多領(lǐng)域中，成為交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)、直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和無刷直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的強(qiáng)有力競爭者。 開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)作為最新一代無級調(diào)速系統(tǒng)尚處于深化研究開發(fā)、不斷完善提高的階段，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展之中。 第五章 電動(dòng)螺旋壓力機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 電動(dòng)螺旋壓力機(jī)工作原理 電動(dòng)螺旋壓力機(jī)是利用可逆式電動(dòng)機(jī)不斷作正反方向的換向轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)飛輪和螺桿旋轉(zhuǎn)，使滑塊作上下運(yùn)動(dòng)。，電動(dòng)螺旋壓力機(jī)包括機(jī)身9，安裝在機(jī)身9 上方的罩子4，固定在罩子4上的開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)3，由開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)3驅(qū)動(dòng)的飛輪5，固定在飛輪5 上的螺桿6，由螺桿6 驅(qū)動(dòng)的螺母7，固定在螺母7上的滑塊8，與滑塊8相連并固定在機(jī)身上的滑塊重量平衡裝置1，安裝在機(jī)身上用于制動(dòng)飛輪的制動(dòng)器2。開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)飛輪旋轉(zhuǎn)，飛輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)，螺桿通過螺旋副驅(qū)動(dòng)螺母向下運(yùn)動(dòng)從而帶動(dòng)滑塊向下運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。打擊后飛輪系統(tǒng)的能量全部釋放完畢，然后電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)。將滑塊提升到預(yù)定高度電動(dòng)機(jī)斷電，制動(dòng)器制動(dòng)飛輪，使滑塊停在初始位置，完成一個(gè)工作循環(huán)。 電動(dòng)螺旋壓力機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖1. 滑塊重量平衡裝置 螺桿的設(shè)計(jì)上一章已經(jīng)計(jì)算出螺桿的長度直徑，對其材料選擇也做了說明。根據(jù)總體的設(shè)計(jì)要求和設(shè)計(jì)需要，： 螺桿零件圖 螺母的設(shè)計(jì)第4章 我們已經(jīng)計(jì)算出了螺母的總體尺寸，對于其選材也做出了說明。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，并結(jié)合實(shí)際設(shè)計(jì)要求，： 螺母零件圖 機(jī)身設(shè)計(jì)由設(shè)計(jì)要求可知，螺旋壓力機(jī)壓頭行程為350㎜，壓力機(jī)內(nèi)可放置體高度為400mm，直徑400mm?？芍?，工作臺尺寸和滑塊必須大于400㎜，所以工作臺尺寸選定為500㎜，滑塊尺寸為450㎜。以便工件在校正工程中能均勻受力，保證校正精度。由于壓力機(jī)壓頭行程為350 ㎜，可放置物體高度為400毫米，所以壓力機(jī)滑塊上止點(diǎn)到下止點(diǎn)距離必須大于400㎜，選定上止點(diǎn)到下止點(diǎn)距離為500㎜。 33