【正文】 希望大家在將來的生活中繼續(xù)追逐最初的夢想，永不放棄。 這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實(shí)際的設(shè)計(jì)思想；訓(xùn)練綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)和有關(guān)先修課程的理論，結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際反系和解決工程實(shí)際問題的能力；鞏固、加深和擴(kuò)展有關(guān)機(jī)械設(shè)計(jì)方面的知識等方面有重要的作用。 其次，還要感謝這四年來教我知識的每位老師們，畢業(yè)論文能夠順利完成，你們也都有很大的功勞。楊老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導(dǎo)。在這個(gè)過程中楊老師給了我很大的的幫助，沒有她的盡心指導(dǎo)和嚴(yán)格的要求，我也不會順利完成這次設(shè)計(jì)。 首先，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師楊雪老師。但是我沒有放棄，通過各種途徑解決問題，向老師和同學(xué)請教、自己翻課本、查閱各種規(guī)范和圖集等等。從最初的方案構(gòu)思，到后來的電機(jī)等標(biāo)準(zhǔn)件的選型，再到后面的各個(gè)零部件的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，到最后的裝配，這進(jìn)行的每一步都讓我學(xué)會了很多東西。這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅使我掌握了很多以前不了解的專業(yè)知識，還讓我懂得了很多做人做事的道理。更不會忘記指導(dǎo)老師楊老師看每個(gè)同學(xué)畫的圖時(shí)那認(rèn)真仔細(xì)的模樣和她的諄諄教誨。 在這段時(shí)間里，有歡笑的時(shí)刻，也有愁眉不展的時(shí)刻。 在“初始配置”中，點(diǎn)擊“Snapshot”，選擇之前定義的快照，點(diǎn)擊“運(yùn)行”，可以看出機(jī)構(gòu)的仿真動(dòng)畫。圖 521 【機(jī)構(gòu)】命令 運(yùn)動(dòng)分析與測量 單擊【機(jī)構(gòu)分析】進(jìn)入“分析定義”對話框 ，通過選擇不同的類型可以使設(shè)備進(jìn)行不同的運(yùn)動(dòng)。圖 519 伺服電機(jī)命令選擇【輪廓】選項(xiàng)卡，可以確定電機(jī)的位置，速度加速度的變化。 圖 518 齒輪副定義 創(chuàng)建伺服電機(jī) 單擊【伺服電動(dòng)機(jī)】，進(jìn)入伺服電機(jī)定義對話框進(jìn)入對話框中選擇需要的操作。單擊【齒輪】命令出現(xiàn)如下對話框，分別選擇齒輪和齒條的運(yùn)動(dòng)軸，并定義兩個(gè)齒輪間的運(yùn)動(dòng)參數(shù)。 連接就是元件與元件、元件與組件通過一定的約束集裝配在一起，并限制兩者的自由度，進(jìn)行連接操作是建立該設(shè)備運(yùn)動(dòng)仿真的必要條件。為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)仿真的效果，在裝配零部件的時(shí)候必須有多個(gè)過程的相互配合，其中包括連接的創(chuàng)建，伺服電機(jī)的創(chuàng)建，運(yùn)動(dòng)環(huán)境的創(chuàng)建，制度分析，測量。 圖 516 整機(jī)工作原理 機(jī)械運(yùn)動(dòng)仿真位置 1薄鋼板張力傳感器 在 中，打開需要做運(yùn)動(dòng)仿真的裝配圖，然后單擊【應(yīng)用程序】中的“機(jī)構(gòu)”選項(xiàng)，進(jìn)入該裝配圖中模塊環(huán)境設(shè)計(jì)。測量完之后皮帶帶著布夾通過圓形導(dǎo)軌轉(zhuǎn)到上布位置，這時(shí)，一次系統(tǒng)的測量完成。采用相同的方式測量 3 至 4次。當(dāng)布夾移動(dòng)到位置 1 時(shí)，電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，支撐板上的薄鋼板通過齒輪齒條傳動(dòng)下降到指定位置，推拉板通過絲杠螺母副傳送到指定位置，使被測布匹形成 180 度的被測角度，然后張力傳感器通過齒輪齒條傳動(dòng)下降合適的位置，使布匹具有一定的張力，然后 CCD 攝像頭進(jìn)行測量數(shù)據(jù)。單擊【編輯位置】命令，圖 510 編輯命令彈出如下對話框圖 511 分解工具命令接下來就是將各個(gè)零件依次拖動(dòng)到合適的位置。爆炸圖創(chuàng)建步驟單擊命令群組中的【管理視圖】，體統(tǒng)彈出視圖管理器對話框。圖 54 導(dǎo)軌渲染圖圖 55 導(dǎo)軌渲染圖圖 56 支撐板渲染圖 整機(jī)材質(zhì)及渲染 整機(jī)材質(zhì)渲染是指將各部分零部件靜態(tài)裝配完成，通過【場景】進(jìn)行配置模型渲染設(shè)置并應(yīng)用光、房間外觀和環(huán)境效果。圖 51 渲染窗口單擊【場景】進(jìn)行配置模型渲染設(shè)置并應(yīng)用光、房間外觀和環(huán)境效果。本次設(shè)計(jì)中的絨毛率測試儀一共由三部分組成，有下導(dǎo)軌，底板支撐，圓形導(dǎo)軌以及電機(jī)支撐組成。橫向移動(dòng)裝置采用 XY 工作臺原理，只采用推拉板推拉絲杠X 向工作臺，整個(gè)導(dǎo)軌設(shè)備利用絲杠螺母副進(jìn)行橫向移動(dòng)。最初的設(shè)計(jì)是將CCD 攝像頭豎直放置在被測區(qū)域上方，但是考慮到 CCD 攝像頭的長度問題，所占空間比較大，因此將 CCD 攝像頭平躺在兩導(dǎo)軌之間。圖 47 背板移動(dòng)機(jī)構(gòu) 布夾橫向移動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)測試要求，檢測布匹絨毛率的時(shí)候需要縱向測試若干次，同時(shí)橫向測試若干次。當(dāng)角度成形機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)到指定位置后，待測布匹只有一端符合檢測要求，另一側(cè)因?yàn)闆]有達(dá)到垂直的效果，導(dǎo)致所測結(jié)果會有所偏差，而添加背板移動(dòng)機(jī)構(gòu)則輕松解決該問題。布匹到達(dá)指定位置后，薄鋼板會通過齒輪齒條的傳動(dòng)下降到指定位置進(jìn)行測量。而奔放所設(shè)計(jì)的張緊裝置是在齒條的一段添加張力傳感器，齒條與通過電機(jī)的齒輪嚙合，傳感器根據(jù)布匹擋板皮帶皮帶輪的張緊狀態(tài)通過控制器傳出的數(shù)據(jù)使電機(jī)進(jìn)行正向或者反向轉(zhuǎn)動(dòng)增加或者減少布匹的張力。圖 43 帶傳送機(jī)構(gòu) 其中電機(jī)通過聯(lián)軸器與皮帶輪鏈接，兩個(gè)皮帶輪之間通過簡單軸連接，起到同步轉(zhuǎn)動(dòng)的作用。選用皮帶傳送。結(jié)構(gòu)簡單、成本便宜。靈活，能減緩震動(dòng)吸收，傳動(dòng)平穩(wěn)。圖 42 彈簧夾布機(jī)構(gòu) 布匹傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 絨毛檢測儀設(shè)計(jì)最終確定方案為圓形導(dǎo)軌帶布檢測，可以選擇鏈條傳動(dòng)，皮帶傳送。圖 41 導(dǎo)軌夾布機(jī)構(gòu) 考慮到設(shè)計(jì)的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單性，加工可行性，雖然以上設(shè)計(jì)是自動(dòng)夾布裝置，但是設(shè)備加工比較復(fù)雜，裝配比較繁瑣，而且占用空間大，不符合設(shè)計(jì)初定義的輕型、小型自動(dòng)化設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡單緊湊，因此將夾布機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成手動(dòng)夾布。最初的設(shè)計(jì)思路是利用杠桿原理在運(yùn)動(dòng)的過程中使布夾頂段與設(shè)計(jì)的導(dǎo)軌接觸，布夾桿比導(dǎo)軌長一定的高度，在布夾桿與導(dǎo)軌接觸的同時(shí)，布夾恰好與布板接觸，此時(shí)布匹被夾緊，隨著皮帶運(yùn)動(dòng)。 本設(shè)備一共使用了三組軸承，其中兩組安裝在皮帶輪中的軸承只收到徑向載荷，因此選用深溝球軸承，而對于下導(dǎo)軌中的一組軸承中，靠近電機(jī)的支承軸承受到軸向載荷與徑向載荷，選用角接觸球軸承，遠(yuǎn)離電機(jī)的支承軸承只受到徑向載荷，選用深溝球軸承。 軸承型號選擇 軸承的選擇主要依據(jù)軸承所受力的方向，如果軸承只受軸向力，選用推力滾子軸承或者推力軸承，只受徑向力的話，選用深溝球軸承圓柱滾子軸承或者滾針軸承。L n 為移動(dòng)件每分鐘往復(fù)次數(shù)（4—6）取 5 S 為移動(dòng)件行程長度代入數(shù)據(jù) 得： L= . 根據(jù)動(dòng)載荷和距離壽命關(guān)系式計(jì)算動(dòng)載荷當(dāng)滾動(dòng)體為球時(shí)，由公式50)(3??FCfaWRTH 式中： ——為額定動(dòng)載荷，單位是 km；aC L——為距離工作壽命，由上式可知為 F——為滑塊的工作載荷，由上式可知為 4N Hf——硬度系數(shù) T——溫度系數(shù) Cf——接觸系數(shù) R——精度系數(shù) Wf——載荷系數(shù)代入數(shù)據(jù)得： = 產(chǎn)品選型 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，選擇滾動(dòng)導(dǎo)軌，根據(jù)導(dǎo)軌生產(chǎn)商北京盛凱礫通科技的低組裝四方型直線導(dǎo)軌，查得安裝尺寸如圖 3—8。例如：防止絲杠暴漏在外面；滾珠絲杠保持潤滑；絲杠螺母副中螺栓的安裝尺寸等。所以，滾珠絲杠的壓桿穩(wěn)定條件為： ???????kmKk nFn綜上的計(jì)算，選擇的絲杠滿足要求。 壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算 滾珠絲杠長度確定 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式 其 余行 程 lLl?? 其中 L 由 320404 絲杠副中取 L=44mm. 故 =300+44+104=448mm 圓整 =448mmx x 滾珠絲杠一般是受到軸向力的細(xì)長桿，如果所受的軸向力過大，絲杠將會失去穩(wěn)定從而產(chǎn)生縱向屈曲，也就是失去穩(wěn)定性。根據(jù)資料查得機(jī)床的定位精度為 ， ????????。 滾珠絲杠副剛度的驗(yàn)算絲杠的總變形量 不應(yīng)超過變形允許量。則 mELFm 441 . ????? 滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量 2? 變形量與滾珠排列、螺母內(nèi)圈有關(guān)，即與滾珠總數(shù)量有關(guān)，與滾珠絲杠長度無關(guān)。???????? 滾珠絲杠傳動(dòng)效率比較高，一般在 ~ 之間，我們可以看到，計(jì)算的結(jié)果滿足要求。.~03.?f 39。 傳動(dòng)效率計(jì)算 滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率 為： ?)tan(????其中， 為絲杠螺旋升角，?可由。F選擇滾珠絲杠副的尺寸，滾珠絲杠副的額定動(dòng)載荷 不得小于最大動(dòng)載荷 C；aC。?fNGFfVL 4)10()(39。所以：05.~2.39。GfKVL??式中： 為工作臺縱向進(jìn)給方向載荷， 為工作臺垂直進(jìn)給方向載荷，G 為移動(dòng)部件VF的重力（N），K 和 分別為考慮顛覆力距影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)和導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)，對于39。根據(jù)資料查得其具體參數(shù)如下：表 32 滾珠絲杠副規(guī)格規(guī)格代號公稱直徑 0D公稱導(dǎo)程 0h滾珠直徑 w螺旋升角 ?循環(huán)列數(shù)額定動(dòng)載荷 )(KNCa額定靜載荷 )(oa接觸剛度 )/(mNKc?32044 32 4 30?3 51 最大工作載荷滾珠絲杠上的工作載荷 是指滾珠絲杠副在橫向移動(dòng)設(shè)備時(shí)滾珠絲杠軸向所)(NFm受的力。 ②基本導(dǎo)程(螺距) ，由步距角 、脈沖當(dāng)量 和傳動(dòng)比0L???脈 沖/??i=1 確定 。 ccd 攝像頭型號選擇考慮到設(shè)備的結(jié)構(gòu)緊湊性，選擇如下尺寸的 CCD 攝像頭。 圖 35 電機(jī)型號 這三部電機(jī)的選擇要滿足齒條的升降能力，因?yàn)辇X條的運(yùn)動(dòng)不用特別快，而且齒條質(zhì)量不重，所以軸轉(zhuǎn)動(dòng)所需要的力矩不需太多，大部分電機(jī)都能滿足， 因?yàn)槔碚摲治鰺o法得到電機(jī)所需力矩的精確值，所以電機(jī)的力矩范圍只能靠估算，因此這三部電機(jī)中張力傳感器電機(jī)和薄鋼板電機(jī)可以選擇相同型號，選擇