【正文】 大。這些防護(hù)罩的一端連接在滾珠螺母的端面，另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。因此有效地防護(hù)密封和保持潤(rùn)滑油的清潔顯得十分必要。這種支承結(jié)構(gòu)只要軸承無(wú)間隙，絲杠的軸向剛度比一端固定 形式要高約 4 倍無(wú)壓杠穩(wěn)定性問(wèn)題，固有頻率比一端固定的高，可預(yù)拉伸。此外滾珠絲杠副的正確安裝及其支承的結(jié)構(gòu)剛度也不容忽視。設(shè)計(jì)中選用了雙螺母螺紋式預(yù)緊 . 滾珠絲杠副的安裝 滾珠絲杠副所承受的是軸向載荷，它的徑向載荷主要是臥式絲杠的自重。但是，預(yù)加載荷過(guò)大，將使壽命下降和摩擦力矩加大。 為了消除間隙和提高滾珠絲杠的剛度，可以預(yù)加載荷，是它在過(guò)盈的條件下工作，稱(chēng)為預(yù)緊。鋼珠在絲杠與螺母之間滾動(dòng)是一個(gè)循環(huán)閉路。 滾珠絲杠螺母副類(lèi)型選擇 滾珠絲杠 螺母副由專(zhuān)門(mén)工廠制造，當(dāng)類(lèi)別、型號(hào)選定和校核后，可以外購(gòu)。 （ 7）使用可靠，潤(rùn)滑簡(jiǎn)單，維修方便 在正常使用條件下通常只需要進(jìn)行一般的潤(rùn)滑與防塵。并可消除軸向間隙和對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸來(lái)補(bǔ)償熱膨脹，這能獲得較高的定位精度和重復(fù)定位精度。 （ 4）可以預(yù)緊 通過(guò)對(duì)螺母施加預(yù)緊力能夠消除滾珠絲杠副的間隙，提高軸向剛度，但摩擦力矩增加卻不大。 （ 3）傳動(dòng)可逆性 與滑動(dòng)絲杠副相比，滾動(dòng)絲杠副突出的特點(diǎn)是具有運(yùn)動(dòng)的可逆性。與滑動(dòng)絲杠副或液壓缸傳動(dòng)相比，有以下主要特點(diǎn) [21]： （ 1）傳動(dòng)效率高 滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率高達(dá) 86%98%，是滑動(dòng)絲杠副的 24倍。因此，滾動(dòng)絲杠副的運(yùn)動(dòng)機(jī)理，就是以滾動(dòng)摩擦代替滑動(dòng)摩擦。 Y 向?qū)к壍倪x取 由于 Y 向?qū)к壦惺艿妮d荷比 X 向?qū)к壍囊〉亩喙士蛇x用與 X向相 同的導(dǎo)軌，同樣滿足傳動(dòng)要求。對(duì)于滾珠淬火鋼（ HRC6062）的滾動(dòng)體的許用應(yīng)力 [σ]= 109Pa。如果一條導(dǎo)軌上承受一個(gè)作用在導(dǎo)軌面重心上的力 F和力矩 M,則受力最大的滾動(dòng)體上的載荷為 : Fmax=ZF (1+ FLM6 ) （ ） = 19490 (1+ 150490 490756 ??? )= Z── 一條導(dǎo)軌上的滾動(dòng)體數(shù)目； L── 滾動(dòng)體有效工作長(zhǎng)度。 圖 滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)尺寸圖 表 滾動(dòng)導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)尺寸數(shù)據(jù) 型 號(hào) H W L1 L2 L3 D h d M1 T1 K H1 GGB16AA 24 58 30 M5 11 15 查表知單根導(dǎo)軌最大長(zhǎng)度 Lmax 為 500mm,額定動(dòng)載荷為 ,額定靜載荷為。 wf －－－載荷系數(shù)，經(jīng)查新版 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第 2卷表 得 無(wú)明顯沖擊或振動(dòng)的中速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合 wf 取 。 cf －－－接觸系數(shù)，經(jīng)查新版 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 第 2卷表 得 每跟導(dǎo)軌上滑塊數(shù)為 2 時(shí)， cf ＝ 。 hf －－－硬度系數(shù) 由于產(chǎn)品技術(shù)要求規(guī)定，滾道硬度不得低于 58HRC，故通常可取 hf ＝ 1。由此公式得動(dòng)載荷計(jì)算： L= KPCf ffff awacth????????? P=Fmax （ ） 式中 L－－－ 額定壽命（ km）； Ca－－－額定動(dòng)載荷（ KN）； P－－－當(dāng)量動(dòng)載荷（ KN）； Fmax－－－受力最大的滑塊所受的載荷（ KN）； ? －－－指數(shù)，當(dāng)滾動(dòng)體為滾珠時(shí)， ? ＝ 3。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 13 N2－－－ 每分鐘往復(fù)次 數(shù)，取 4次。 額定壽命計(jì)算 當(dāng)行程長(zhǎng)度一定時(shí)，由以 h 為單位的壽命時(shí)間的計(jì)算公式得： 223 602 10 nL LnLLL aah ??? ?? （ ） 式中 LH－－－ 壽命時(shí)間（ h） ， 取 15000h。 支承導(dǎo)軌長(zhǎng)度 L= LG+2l ，這種形式可保證在動(dòng)導(dǎo)軌移動(dòng)到兩端極限位置時(shí)，滾動(dòng)體剛好移動(dòng)到支承導(dǎo)軌的邊緣，因而使動(dòng)導(dǎo)軌在全長(zhǎng)上始終與滾動(dòng)體相接觸，滾動(dòng)導(dǎo)軌的剛性好。 滾動(dòng)導(dǎo)軌的長(zhǎng)度 滾動(dòng)導(dǎo)軌中的滾動(dòng)體和保持架隨著導(dǎo)軌移動(dòng)，但它 的移動(dòng)速度只是動(dòng)導(dǎo)軌移動(dòng)速度的一半。 Z──滾珠的數(shù)目； W──每條導(dǎo)軌上所承載的重力 (N)； 設(shè)計(jì)中導(dǎo)軌的承載重力為 50*=490N。 滾動(dòng)體數(shù)量應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度 、 剛度等條件選取 ,每條導(dǎo)軌上一般不少于 1216 個(gè) ,因滾動(dòng)體太少時(shí) ,制造誤差將顯著地影響運(yùn)動(dòng)部件的位置精度。 滾動(dòng)體的尺寸和數(shù)量 增大滾動(dòng)體直徑 ,可減少摩擦阻力和接觸應(yīng)力 ,不易產(chǎn)生滑動(dòng)。導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)緊湊，制造容易，成本較低。 4 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好，要便于加工、裝配、調(diào)整和維修。當(dāng)導(dǎo)軌與滑塊相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，鋼球沿著導(dǎo)軌上的經(jīng)過(guò)淬硬的滾道滾動(dòng)，在滑塊端部鋼球又通過(guò)反向器進(jìn)入反向孔再進(jìn)入滾道，鋼球就是這樣周而復(fù)始地進(jìn)行滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，反向器兩端都裝有防塵密封端蓋。 小齒輪： Z1=18 大齒輪： Z2=65 齒數(shù)互為質(zhì)數(shù) 由于小齒輪作懸臂布置故： Φ d= 小齒輪的齒寬 b=Φ d d1= 24= mm 模數(shù)： mt=d1/Z= 取 m= 齒高： h= m= 幾何尺寸的計(jì)算 （ 1）計(jì)算大、小齒輪分度圓直徑： d1=Z1 m=18 =27mm d2=Z2 m=65 = （ 2）計(jì)算中心距： a=（ d1+d2） /2= 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 （ 3）計(jì)算齒輪寬度： b=Φ d d1= 27= 圓整后取 B1=16mm B2=21mm。偏心軸套調(diào)整法是電動(dòng)機(jī)通過(guò)偏心軸套裝到箱體中，通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)偏心軸套就能方便地調(diào)整兩齒輪的中心距，從而消除齒輪間隙。但是齒側(cè)間隙會(huì)造成進(jìn)給系統(tǒng)的反向失動(dòng)量，也會(huì)影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 齒輪傳動(dòng)具備這些特點(diǎn)且結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長(zhǎng)故選用齒輪傳動(dòng)副來(lái)達(dá)到一定的降速比要求。 cmNiLGfM kf ??? （ ） =30 4=(N?cm) i =4 ? ?2020 12 ??? ?? iLFM YJ （ ） 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 10 = 313490? (178。 X、 Y 向電機(jī)校核 X向電機(jī)與 Y 向電機(jī)的校核與 Z 向原理基本相同，設(shè)計(jì)中只簡(jiǎn)單的對(duì)其進(jìn)行校核。 附加摩擦力矩 : ? ?2020 12 ??? ?? iLFM YJ （ ） = 313490? (178。 cmNiLGfM kf ??? （ ） =30 1 =(N?cm) G— 運(yùn)動(dòng)部件的總重力（ N）； f180。 初選電機(jī)型號(hào)時(shí)應(yīng)滿足步進(jìn)電機(jī)所需空載啟動(dòng)力矩小于步進(jìn)電機(jī)名義啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 即： Mkq≤Mmq=λMjmax λ=Mkq/Mjmax= （三相六拍） 加速力矩 )(10602 2m a x cmNtnJJM ka ???? ??? ??? m in )/(360m a xm a x rnpb? ??? （ ） = 2 л 1440 210? /60 2=(N?cm) JΣ — 傳動(dòng)系統(tǒng)各部件慣量折算到電機(jī)軸上的總等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ ）； ? — 電機(jī)最大角加速度（ rad/s2）； nmax — 運(yùn)動(dòng)部件最大快進(jìn)速度對(duì)應(yīng)的電機(jī)最大轉(zhuǎn)速（ r/min）； t — 運(yùn)動(dòng)部件從靜止啟動(dòng)加速到最大快進(jìn)速度所需的時(shí)間（ s）； vmax— 運(yùn)動(dòng)部件最大快進(jìn)速度（ mm/min）； 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 δ p— 脈沖當(dāng)量（ mm/脈沖）； θ b— 步進(jìn)電機(jī)的 步距角。 m 1600HZ 75mm 65mm 8mm Z 相電機(jī)校核 步進(jìn)電機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩 Mjmax與步進(jìn)電機(jī)名義啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩 Mmq的關(guān)系 : 即： Mmq=λ Mjmax= = N/cm 步進(jìn)電機(jī)的空載啟動(dòng)是指電機(jī)在沒(méi)有外加工作負(fù)載情況下的啟動(dòng)。m 的 55BF003 型步進(jìn)電機(jī)，便可以滿足扭 矩要求，所以選擇黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 8 55BF003 型號(hào)的步進(jìn)電機(jī)，就能滿足設(shè)計(jì)的要求。初選電 機(jī)型號(hào)時(shí)應(yīng)合理選擇b? 及 i，并滿足： pbi L ?? ?3600 （ ） 根據(jù)上述要求，選擇： Z向選擇 :55BF003 脈沖當(dāng)量δ = I= X向 Y向 :70BF003 表 Z 向 55BF003 電機(jī)的參數(shù) 步 距 角 相 數(shù) 電 壓 相 電 流 最大 靜 轉(zhuǎn) 矩 最高 空載 啟動(dòng) 頻率 質(zhì) 量 外 徑 Φ 長(zhǎng) 度 軸 徑 3 24V 3A 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的種類(lèi)繁多，按其電磁轉(zhuǎn)矩的產(chǎn)生原理，可分為三大類(lèi)：反應(yīng)式（磁阻式）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；永磁式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)；混合式（永磁感應(yīng)子式）步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。其轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)僅與電信號(hào)的頻率有關(guān)，每轉(zhuǎn)一周，都有固定的步數(shù)。 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是控制程序設(shè)計(jì)，利用 MCS51 單片機(jī)控制，采用匯編語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 自動(dòng)涂膠機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 主 要 特 性 型號(hào) T － 5601 外觀 白色、細(xì)膩、均勻膏狀物 密度（ g/cm2 ） 擠出性 ml/min 200 － 250 彈 性 恢 復(fù) 率 ％ 94 拉伸模量（ MPa ） 拉伸強(qiáng)度（ MPa ） 延 伸 率 （ ％ ） 400 工 作 溫 度 （ 度 ） － 54 ～ 210 全固時(shí)間（ h） 24 設(shè)計(jì)中軸承座的外型尺寸 圖 sn305 型號(hào)軸承座。 可以完全有效的保護(hù)晶片不被污染、氧化。 主要用途： 用于電器設(shè)備的密封，如汽車(chē)、摩托車(chē)、內(nèi)燃機(jī)零件結(jié)合面、變壓器及通用 機(jī) 械 、 電 器 設(shè) 備 的 部 件 平 面 密 封 。適合較大間隙（最大間隙小于 ）的平面密封，能 100％填滿平 面 間 隙 。電氣性能優(yōu)異，耐候性及柔韌性好 ,電氣性能優(yōu)異，耐侯性及柔韌性好，尤其耐六氟化硫、變壓器油性能好。 奔日電子硅橡膠平面密封膠為單組分室溫 硫化硅橡膠，本產(chǎn)品為中性，低氣味，不含溶劑，在室溫條件下即可吸潮固化。 技術(shù)參數(shù) 采用 奔日硅橡膠平面密封膠。設(shè)計(jì)電路控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和方向 以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。由于涂膠屬于輕載荷工作。為了滿足傳動(dòng)比和結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化的要求，采用齒輪系統(tǒng)進(jìn)行變速，齒輪的結(jié)構(gòu)緊湊、工作可靠、壽命長(zhǎng)且傳動(dòng)比穩(wěn)定。 X， Y 向運(yùn)動(dòng)要求平穩(wěn)、準(zhǔn)確，所以采用了滾珠絲杠傳動(dòng)，滾珠絲杠傳動(dòng)效率高、剛度好、傳動(dòng)精度高且使用壽命長(zhǎng)。 Z 向是用來(lái)控制出膠的量的，且要求傳動(dòng)平穩(wěn)，故選用絲杠螺母工作，絲杠螺母有自鎖能力，可保證涂膠的厚度和均勻性。故在最終的設(shè)計(jì)中采用了步進(jìn)電機(jī)帶動(dòng)絲杠的傳動(dòng)方式。雖然也能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)涂膠的功能，但涂膠的軌跡只是單一的平面故只適合一種零件的涂膠。 自動(dòng)涂膠機(jī)方案的擬訂 在最初的方案選擇中，在供膠的系統(tǒng)我想的是采用液壓或氣壓傳動(dòng)系統(tǒng)。設(shè)計(jì)電路控制電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)和方向以達(dá)到設(shè)計(jì)要求。由于涂膠屬于輕載荷工作。設(shè)備的使用壽命不低于 15 年，每年工作 330 天，每天工作 12 小時(shí)，載荷持續(xù)率為 90%，需要批量生產(chǎn)。 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是控制程序設(shè)計(jì)，利用 MCS51 單片機(jī)控制，采用匯編語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。 自動(dòng)涂膠機(jī)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 第 2章 自動(dòng)涂膠機(jī)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)任務(wù)和內(nèi)容 設(shè)計(jì)一臺(tái)自動(dòng)涂膠機(jī)，對(duì)汽車(chē)密封圈進(jìn)行自動(dòng)涂膠，利用步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，保證涂膠的范圍、速度和均勻性。此機(jī)構(gòu)采用由步進(jìn)電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)裝置 ,X、 Y 軸聯(lián)動(dòng)可合成各種平面的各種曲線。 國(guó)內(nèi)臺(tái)式涂膠機(jī)存在著一些缺點(diǎn)，比如機(jī)臺(tái)內(nèi)部散熱系統(tǒng)不是非常好，時(shí)常會(huì)出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象，會(huì)出現(xiàn)亂碼， LCD 反黑，機(jī)臺(tái)位置出現(xiàn)偏差（運(yùn)行一段時(shí)間后會(huì)出現(xiàn)此狀況）與實(shí)際工件，靜電處理不 很理想（有大量的靜電產(chǎn)生），