【導(dǎo)讀】計；砂邊機(jī)平面砂邊結(jié)構(gòu)設(shè)計；重要零件結(jié)構(gòu)設(shè)計等。砂頭可傾斜角度-45º~+90º2021年12月2日~12月30日熟悉畢業(yè)設(shè)計任務(wù)，收集設(shè)計資料，撰寫開題報告。2021年1月1日~2021年3月15日進(jìn)行總體方案構(gòu)思，通過對比分析，提出設(shè)計方案，繪制結(jié)構(gòu)草圖。2021年3月16日~4月16日進(jìn)行機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計，主要機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)設(shè)計，完成全部機(jī)械圖紙繪制。2021年5月18日~5月30日修改、完善圖紙和說明書，完成評審及評閱,準(zhǔn)備提交專業(yè)檢查。1)說明書字?jǐn)?shù)：不少于6000字以上。2)圖紙張數(shù)：圖紙3張A0。3)參考文獻(xiàn)篇數(shù)：參考文獻(xiàn)不少于20篇，其中外文文獻(xiàn)不少于3篇。用了絲杠螺旋傳動的導(dǎo)向功能，也巧妙地應(yīng)用到了二連桿結(jié)構(gòu)。部件氣動進(jìn)給結(jié)構(gòu)中和部件升降旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中的絲杠的選用與校核計算，以及

　　

【正文】 主傳動機(jī)構(gòu)及零件構(gòu)成部分以及工作原理，分別有張緊輪主軸 的校核 計算 ，包括 計算設(shè)計 軸的 結(jié)構(gòu) ，軸的強(qiáng)度，受力分析圖，彎矩圖 以及 軸承的校核和壽命 計算 。 、 4 氣動進(jìn)給機(jī)構(gòu)的設(shè)計 氣動進(jìn)給機(jī)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)與工作原理 氣動進(jìn)給機(jī)構(gòu)主要的結(jié)構(gòu) 氣動進(jìn)給機(jī)構(gòu)主要是由進(jìn)給氣缸，支架，絲杠，導(dǎo)向裝置，換向閥，小氣缸，連接板等組成。如圖 41 所示： 圖 41 氣動進(jìn)給機(jī)構(gòu) 并且 該裝置全部零件按照 9 級精度配合，連接件緊密配合。 ○ 1 機(jī)構(gòu)中的進(jìn)給氣缸，換向閥，小氣缸是外購件（后章節(jié)會講到如何選用）。 ○ 2 支架，起支撐進(jìn)給氣缸作用，采用兩個內(nèi)六角圓柱頭螺釘 M8X30 與導(dǎo)向裝置配合固定，如圖 42 所示： 、 圖 42 氣缸支架 ○ 2 導(dǎo)向裝置：由導(dǎo)向軸與導(dǎo)向架以及滑板構(gòu)成。由導(dǎo)向架通過導(dǎo)向軸在滑板上固定的兩孔滑動。導(dǎo)向架如 圖 43 所示： 、 圖 43 導(dǎo)向架視圖 氣動進(jìn)給機(jī)構(gòu)的工作原理 為了給主傳動結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)砂光正常磨削作用，要設(shè)計一個機(jī)構(gòu)使砂光頭靠近工件，其主要運(yùn)動是由進(jìn)給氣缸推動進(jìn)給運(yùn)動的。 在微調(diào)控制時，即運(yùn)用絲杠的原理，設(shè)計了一個氣動進(jìn)給機(jī)構(gòu)，帶動絲杠旋轉(zhuǎn)傳動，實(shí)現(xiàn)其功能。如圖 44 所示， 圖 44 小氣缸工作原理簡圖 1．小氣缸 2。絲杠（截面圖） 3。連接板 工作時要實(shí)現(xiàn)砂光頭靠近木材邊沿時，這時所采用小氣缸的作用當(dāng)作微調(diào)控制功能與進(jìn)給氣缸粗調(diào)控制功能。在微調(diào)砂架時，依靠小氣缸推動連桿機(jī)構(gòu)，使絲杠 旋轉(zhuǎn)，由絲母帶動滑塊和主傳動一起微矩進(jìn)給運(yùn)動。 、 進(jìn)給 氣缸的選用 選擇氣動元件類型 根據(jù)氣動執(zhí)行元件的運(yùn)動形式，參照表 45 選擇氣動執(zhí)行元件的類型。 表 41 氣動執(zhí)行元件類型與特點(diǎn) 類型 特點(diǎn) 適用場合 柱塞工氣缸 結(jié)構(gòu)簡單，節(jié)約壓縮空氣 單向運(yùn)動 雙桿活塞式氣缸 雙向?qū)ΨQ 雙向工作的往復(fù)運(yùn)動 單桿活塞式氣缸 雙向不對稱 不對稱的直線往復(fù)運(yùn)動，差動連 接時，可實(shí)現(xiàn)相同的往復(fù)速度 由進(jìn)給氣缸實(shí)現(xiàn)的是雙向不對稱特點(diǎn)，再由表 45 知，選擇單桿活塞式氣缸類型，根據(jù)安裝空間不大，行程短，小型薄壁 氣缸，安裝在升降機(jī)構(gòu)上的支架位置上，采用固定式氣缸。 計算主要參數(shù) ○ 1 求推力 1F ： 由主傳動機(jī)構(gòu)質(zhì)量加上需要推動的總質(zhì)量 M=。取進(jìn)給速度為300mm/s。雖滑板摩擦系數(shù)為 ，摩擦力做功， 則由公式 1 212F s M v fs? ? ? （ 41） 則 121 1 31 300 300 1 3 2 2 45F Mv MgsN? ???? ? ? ? ? ? ?? 則 1F 取 110N。 ○ 2 求缸徑 AL? ： 雙作用氣缸的輸出力為： 由公式 推力1 24F A L p? ???N （ 42） 式中 AL? —————— 氣缸缸徑 mm； p ————— 氣缸工作壓力 MPa； ?————— 載荷率，當(dāng)氣缸動態(tài)參數(shù)要求 較高，工作頻率也較高時，通常取 ~；若氣缸動態(tài)參數(shù)要求不高， 工作頻率也較低時，一般取 ~。 取 p 取 ， ? 取 ， 則 39。 1 1 1 0 0 . 0 0 13 5 . 7 3 5 . 7 4 3 . 30 . 2 5 0 . 3FAL p? ? ?? ? ? ??mm 、 則 39。 43 .3AL AL????mm 氣缸的選擇 根據(jù)上三節(jié)內(nèi)容計算得到的氣缸的推力與氣缸的缸徑，已經(jīng)行程為 45mm，選擇 YSC 公司的執(zhí)行元件小型標(biāo)準(zhǔn)型氣缸，無油潤滑的，有磁環(huán)，基本型，缸徑 50mm，行程 45mm，有氣緩沖的型號為 YCDMB5045AT 小型氣缸。 小 氣缸的選用 選用方法與 節(jié)同理，也外購用 YSC 公司的氣動執(zhí)行元件，選用型號為小型氣缸 YCDM1E2050。 絲杠的選用與計算 絲杠的類型選擇 首先根據(jù)螺紋副摩擦性質(zhì)，特點(diǎn)與用途不同，如表 42 所示： 表 42 各類螺旋傳動的特點(diǎn)和應(yīng)用 種類 滑動螺 旋 滾動螺旋 靜壓螺旋 特 點(diǎn) 1 摩擦阻力大，傳動效率低（通 常為 30~40%） 2 結(jié)構(gòu)簡單，加工方便 3 易于自鎖 4 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，但低速或微調(diào)時可能出現(xiàn)爬行 4 螺紋有側(cè)身間隙，反射時有空 行程，空位精度和軸向剛度較差（采用消隙機(jī)構(gòu)可提高定位精度） 5 磨損快 1 摩擦阻力小，傳動效率高（一般在 90%以上） 2 結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造較難 3 具有傳動可逆性（可以把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變成直線運(yùn)動，又可以把直線運(yùn)動變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動），為了避免螺旋副受載后逆轉(zhuǎn)，應(yīng)設(shè)置防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 4 運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，啟動時無顫 動， 低速時不爬 行 5 抗沖擊性能較差 1 摩擦阻力極小，傳動效率高（可達(dá) 99%） 2 螺母結(jié)構(gòu)復(fù)雜 3 具有傳動可逆性，必要時應(yīng)設(shè)置防逆轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu) 4 工作平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象 5 需要一套壓力穩(wěn)定，溫度恒定，過濾要求較高的供油系統(tǒng) 應(yīng)用舉例 金屬切削機(jī)床，木工機(jī)床的、 分度機(jī)構(gòu)的傳動螺旋、 摩擦壓力機(jī)的傳動螺旋 數(shù)控機(jī)床、精密機(jī)床、起重 機(jī)構(gòu)和汽車等轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的傳力螺旋，飛行器、船舶等 自控系統(tǒng)的傳動螺旋和傳 力螺旋 精密機(jī)床的進(jìn)給， 分度機(jī)構(gòu)的傳動的螺旋 選擇滑動螺旋類型，用于傳力螺旋和傳動螺旋，采用梯形螺紋。 絲杠的設(shè)計 計算 ○ 1 關(guān)于耐磨性的基本參數(shù)確定： 小氣缸推動旋轉(zhuǎn)的絲杠材料選為 40Cr，絲母材料選為 Q235A。旋轉(zhuǎn)速度也屬于低速。 由螺桿中徑公式 2 []Fd p? ?? （ 43） 已知軸向載荷 2500FN? ，查機(jī)械手冊得 ?? ， 2?? ， [ ] 8p MPa? 則 螺桿中徑2 1028d ???mm。 由機(jī)械手冊查得 公稱直徑 12md ? mm，螺距 2p? mm。 、 則螺母高度 2 2 1 0 2 0Hd?? ? ? ?mm； 旋合圈數(shù) 20 102Hz p? ? ? ?10~12。 螺紋的工作高度 0 .5 0 .5 2 1hp? ? ? ?mm。 由工作壓強(qiáng)公式 2Fp d hz?? （ 44） 得 2500 7 . 9 5 [ ] 83 . 1 4 1 0 1 1 0p M P a p M P a? ? ? ?? ? ? 則工作壓強(qiáng)校核合理。 ○ 2 關(guān)于自鎖的驗(yàn)算： 螺紋升角 2arctanSd? ?? 已知 2S n p??mm， 則 2a r c ta n a r c ta n 0 . 0 6 3 . 43 . 1 4 1 0? ? ? ?? 由當(dāng)量摩擦角公式 39。 arc tancos 2f? ?? （ 45） 查表機(jī)械手冊知 ? ， 30?? ， 則 39。 r c t a n a r c t a n c os 2? ? ? ? 則 39。??? 。 所以符合自鎖條件。 ○ 3 關(guān)于螺桿強(qiáng)度的驗(yàn)算： 許用應(yīng)力 [ ] ? ? 當(dāng)量應(yīng)力公式 2223114 30 . 2FTdd? ?? ? ? ???? ? ? ?? ? ? ? （ 46） 已知 T 取 2021Nm則 ? ?47 MPa???? 螺桿強(qiáng)度符合要求。 ○ 4 關(guān)于螺紋牙強(qiáng)度的驗(yàn)算： 、 由機(jī)械設(shè)計手冊查得 螺紋牙底寬度 ? mm，絲桿螺紋許用切應(yīng)力 []? ，許用彎曲應(yīng)力 ??b?，查表知 [ ] 117MPa? ? ， ? ? b MPa? ?。 絲桿剪切強(qiáng)度 ? ?1 2500 6 . 1 33 . 1 4 1 0 1 . 3 1 0F M P ad b z???? ? ? ?? ? ? 絲桿彎曲強(qiáng)度 ? ?2213 3 2 5 0 0 1 1 4 . 83 . 1 4 1 0 1 . 3 1 0b bFh M P ad b z??? ??? ? ? ?? ? ?。 ○ 5 關(guān)于螺桿的穩(wěn)定性驗(yàn)算： 絲桿柔度 li??? ，此絲為一端固定，一端自由，查機(jī)械設(shè)計手冊得 2?? 最大工作長度 140mm，危險截面的慣性半徑 1 ??mm， 則絲桿柔度 ? 取 ， 由 90?? ， 則臨界載荷 ? ?22acEIFl??? 查機(jī)械手冊有軸慣性矩 ? mm，彈性模量 10E MPa?? ， 則 ? 則 6 ?? 所以絲桿穩(wěn)定性符合條件。 ○ 6 關(guān)于效率計算： 此說明書不完整 欲購買全部說明書及其全套圖紙請加 1097202153 、