【正文】 大學(xué)生活三年，我非常感謝我的母校，她給我提供了良好的學(xué)習(xí)和生活環(huán)境，讓我渡過了絢麗的三年。在設(shè)計(jì)即將完成之際，我的心情無法平靜。同時，感激我的室友們，從遙遠(yuǎn)的家來到這個陌生的城市里，是你們和我共同維系著彼此之間的純真友誼，維持著寢室那份家的融洽。雖歷時幾個月，卻使我終生受益，朱老師的教導(dǎo)讓我為三年的大學(xué)生活畫上了一個圓滿的句號。朱老師對教學(xué)一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神令我敬佩不已。朱老師在繁忙的教學(xué)中，每天都擠出時間來詢問設(shè)計(jì)進(jìn)程，并為我講解許多設(shè)計(jì)的專業(yè)知識，熱忱鼓勵，并提供了大量的設(shè)計(jì)資料。參 考 文 獻(xiàn)1. 張建民主編. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京： 北京理工大學(xué)出版社, 20062. 楊黎明主編. 機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊. 北京： 國防工業(yè)出版社, 19973. 吳宗澤主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊. 北京： 高等教育出版社, 20064. 東北工學(xué)院編寫組編. 機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊第二版上冊. 北京: 冶金工業(yè)出版社, 19805. 何立民主編. 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì). 北京： 北京航空航天大學(xué)出版社, 19906. 陳立德主編. 機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ). 北京： 高等教育出版社, 20067. 機(jī)床設(shè)計(jì)手冊編寫組編. ～3冊. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社, 19918. 趙大興、李天寶主編. 現(xiàn)代工程圖學(xué)目前，數(shù)控車床的價格還較昂貴，在中國目前的條件下，主要適用于加工精度要求較高、形狀較復(fù)雜、要求頻繁改型的小批量生產(chǎn)的工件。傳統(tǒng)的進(jìn)給機(jī)構(gòu)傳動裝置包括的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動電動機(jī)和將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本€運(yùn)動的機(jī)械傳動裝置（滾珠絲杠螺母副等）已不符合高工藝性概念的要求。與通用車床相比：數(shù)控車床的進(jìn)給傳動鏈采用間隙消除措施，并可對反向間隙和絲杠螺距誤差進(jìn)行自動補(bǔ)償，所以可獲得較高的加工精度；同時，數(shù)控車床的功率和機(jī)床剛度比通用車床高，允許進(jìn)行大切削用量的強(qiáng)力切削；主軸和進(jìn)給都采用無極變速，可達(dá)到最佳切削用量，有效降低了切削加工時間。80年代是數(shù)控機(jī)床開始大發(fā)展的年代，數(shù)控機(jī)床和加工中心已成為當(dāng)今機(jī)床發(fā)展的趨勢。具體的安裝圖見縱向進(jìn)給全圖。小尺寸電機(jī)的安裝面上有螺孔供安裝，大尺寸電機(jī)的安裝面上有通孔供安裝。 具體的校核結(jié)果見下圖：1） 快速進(jìn)給的行距頻特性校核 2） 工進(jìn)運(yùn)行距頻特性校核工進(jìn)時步進(jìn)的運(yùn)行頻率為fGJ …………………………………… 式中：uG為最大工作進(jìn)給速度（m/min）工進(jìn)時步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行所需力矩MGJ可按下式計(jì)算： MGJ=M0+Mf+Mt （N最高運(yùn)行頻率fmax可按下式計(jì)算： …………………………… 式中：umax為運(yùn)動部件最大快進(jìn)速度（m/min）。2. 啟動距頻特性校核 步進(jìn)電機(jī)有三種工況：啟動、快速進(jìn)給運(yùn)行、工進(jìn)運(yùn)行。s2） 線圈電阻 /Ω+5％ 分配方式 質(zhì)量/㎏ 外形尺寸 外徑φ長度軸徑 （） 五相十拍13017014 具體的作圖見縱向進(jìn)給系統(tǒng)的全圖。㎡（gfm（㎏f 130BF反應(yīng)式步進(jìn)電動機(jī)技術(shù)參數(shù) 電機(jī)型號 相數(shù) 步 距 角 /（176。、停止、反轉(zhuǎn)及其其他運(yùn)行方式的改變，都可以在少量的脈沖周期內(nèi)完成，并且具有定位轉(zhuǎn)距。44， 828246070 99 21600 91400一. 步進(jìn)電機(jī)簡介：步進(jìn)電機(jī)是一種把電脈沖信號變換成直線位移或角位移的執(zhí)行元件，廣泛用于數(shù)控設(shè)備中。4） 剛度驗(yàn)算5） 壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算以上所有沒有作出詳細(xì)驗(yàn)算和校核過程的，在初稿上已經(jīng)經(jīng)校核都是符合所選的滾珠絲桿副的要求。B. 滾珠絲桿副代號的標(biāo)注本次設(shè)計(jì)中所選用的滾珠絲桿副的特征代號見下表：序號 特 征 代 號 1 鋼球 循環(huán) 方式 外循環(huán) 插管式 C 2 預(yù)緊 方式 雙螺母 墊片式 D 3 結(jié)構(gòu) 特征 導(dǎo)珠桿埋入式 M 4 螺紋 方向 右旋 5 負(fù)荷 鋼球 圈數(shù) 6 類型傳動滾珠絲桿副（與旋轉(zhuǎn)角度無關(guān)，用于傳遞動力的滾珠絲桿副） T 7 精度 等級 3 32. 滾珠絲桿螺母副的型號選擇及校核步驟1） 最大工作載荷計(jì)算 2） 最大動負(fù)載C的計(jì)算及主要尺寸初選3） 傳動效率計(jì)算滾珠絲桿螺母副的傳動效率η為 ………………………… 式中：λ為絲桿螺旋升角，可據(jù)初選型號查出；ψ為摩擦角，滾珠絲桿副的滾動摩擦系數(shù)f=～，其摩擦角約等于10ˊ。滾珠絲桿副的精度直接影響定位精度、承載能力和接觸剛度，因此它是滾珠絲桿副的重要質(zhì)量指標(biāo)，選用時要予以注意。c. 精度等級。它按承載能力選取，并與進(jìn)給系統(tǒng)的脈沖當(dāng)量的要求有關(guān)。絲桿相對于螺母旋轉(zhuǎn)2Лrad時，螺母的軸向位移。本次設(shè)計(jì)中選用的公稱直徑為Φ40mm。2） 參數(shù)及代號A. 滾珠絲桿副的主要參數(shù)a. 公稱直徑dm，公稱直徑即滾珠絲桿的名義直徑，dm越大，承載能力和剛度越大。 本次設(shè)計(jì)中的采用的是墊片式預(yù)緊，調(diào)整方法—調(diào)整墊片厚度，使螺母產(chǎn)生軸向位移。但是，預(yù)加載荷過大，將使壽命下降和摩擦力矩加大。常用的滾珠絲桿副預(yù)緊方法有：雙螺母墊片式預(yù)緊、雙螺母螺紋式預(yù)緊、雙螺母齒差式預(yù)緊等。 。每個滾珠循環(huán)閉路內(nèi)所含導(dǎo)程數(shù)稱為圈數(shù)。 本次設(shè)計(jì)中根據(jù)應(yīng)用的需要選：外循環(huán)。 鋼珠在絲桿與螺母之間的滾動是一個循環(huán)閉路。 三. 滾珠絲桿螺母的選型和校核1. 滾珠絲桿螺母副類型選擇 1） 主要種類滾珠絲桿螺母副由專門工廠制造，當(dāng)類別、型號選定和校核后，可以外購。最后，要計(jì)算整個傳動系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量，即傳動系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量。二. 傳動系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算傳動系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量是一種慣性負(fù)載，在電機(jī)選用時必須加以考慮。本次設(shè)計(jì)中縱向 脈沖當(dāng)量δp=，這是設(shè)計(jì)本身所給出的條件。常用脈沖編碼器兼作位置和速度反饋。主要精度參數(shù)有：定位精度（mm）、重復(fù)定位精度（mm）等。代入數(shù)值得：取Z=9。2） 選擇摩擦片尺寸：可以在參考書中選擇，具體的型號見圖紙。2. 步驟：1） 決定外摩擦片的內(nèi)徑d。1. 按扭距選擇一般應(yīng)使用和設(shè)計(jì)的離合器的額定靜扭距Mj和額定扭距Md滿足工作要求，由于普通車床是在空載下啟動和反向的，故只需按離合器結(jié)合后的靜負(fù)載扭距來選。選用時應(yīng)作必要的計(jì)算。齒輪彎曲疲勞的計(jì)算： ……………………………取A=90mm ……………………………… 經(jīng)校核和查表?。喝j=3.Ⅲ軸傳到Ⅳ軸的模數(shù)：齒輪接觸疲勞的計(jì)算： ………………………………齒輪彎曲疲勞的計(jì)算： …………………………… 取A=122mm ………………………………經(jīng)校核和查表取：取mj=4. Ⅳ軸傳到Ⅴ軸的模數(shù)：齒輪接觸疲勞的計(jì)算： ………………………… 齒輪彎曲疲勞的計(jì)算： ………………………… 取A=192mm …………………………… 經(jīng)校核和查表?。喝=以上所有的模數(shù)的選取都是根據(jù)參考書《機(jī)械原理》所提供的模數(shù)表中選取的標(biāo)準(zhǔn)值。根據(jù)接觸疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：經(jīng)查表?。? …………取N=，代入公式得： ……… 根據(jù)彎曲疲勞計(jì)算齒輪模數(shù)公式為：查表取代入公式得： …… ……………… 經(jīng)校核和查表取m=。中等沖擊的主運(yùn)動：K1=～；K2動載荷系數(shù)；K3齒向載荷分布系數(shù)；Y齒形系數(shù)；許用彎曲、接觸應(yīng)力Mpa。幅值低的交變載荷可使金屬材料的晶粒邊界強(qiáng)化，起著阻止疲勞細(xì)縫擴(kuò)展的作用；Ks（壽命系數(shù)）的極值Ksmax，Ksmin當(dāng)Ks≥Kmin時，則取Ks=Ksmax；當(dāng)Ks＜Kmin時，則取Ks=Ksmin。計(jì)算（驗(yàn)算）：結(jié)構(gòu)確定后，齒輪的工作條件、空間安排、材料和精度等級等都已確定，才可能核驗(yàn)齒輪的接觸疲勞和彎曲疲勞強(qiáng)度值是否滿足要求。齒輪彎曲疲勞的計(jì)算： …………………………… 齒面點(diǎn)蝕的估算： …………………………………… 其中nj為大齒輪的計(jì)算轉(zhuǎn)速，A為齒輪中心距。三. 齒輪模數(shù)的估算和計(jì)算按接觸疲勞和彎曲強(qiáng)度計(jì)算齒輪模數(shù)比較復(fù)雜，而且有些系數(shù)只有在齒輪個參數(shù)都已知道后方可確定，所以只在草圖畫完之后校核用。由于本次設(shè)計(jì)的說明書的篇幅和時間的關(guān)系就不在此詳細(xì)的列出了。當(dāng)軸的直徑相差不大且計(jì)算精度要求不高時，可把軸看作等徑軸，采用平均直徑來進(jìn)行計(jì)算。