機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)畢業(yè)論文設(shè)計(jì)——高速平面研磨機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2024-09-07 21:45本頁(yè)面
【正文】 對(duì)于普通帶 maxυ =25 ~ 30m/s max1 υυ max2 υυ ③ 確定中心距 a 和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 Ld 初定中心距 a0 取 0. 7(dd1+dd2) a0 2(dd1+dd2) 取 a0 =600 ㎜ 計(jì)算所需帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度 L’d L’d = 2 a0 + （ dd1+dd2） + () 由表 , Ld= 1250 ㎜ 由于 V 帶的中心 距一般是可以調(diào)整的，故可采用下式作近似計(jì)算 () 考慮安裝調(diào)整和補(bǔ)償預(yù)緊力（如帶深長(zhǎng)而松弛后的張力）的需要，中心距的變動(dòng)范圍為： ( ) () ④ 驗(yàn)算主輪上的包角 α 1 smndnd dp / π≈100060 πυ 11111 = ==smndnd dp / 0 0 060 0 0 060 π≈1 0 0 060 πυ 22221 = ==2π 0 2124 )( add ddmm1123 6004)112224()220200(2 2= +++=mmLLaa dd 3211 2312 5060 02≈39。即 Pca = KAP () 式中： Pca ：計(jì)算功率，單位為 kW P=3kW P ：傳遞額定功率，單位為 kW KA ：工作情況系數(shù) KA 由表知取 KA = Pca = KAP = 3kW = kW 2) 選擇帶型 由計(jì)算功率 Pca = kW 和小帶輪轉(zhuǎn)速 n = 1500r/min,根據(jù)表知選普通 A型 V 帶。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，造價(jià)低以及緩沖吸振等特點(diǎn)。 （ 2） 帶傳動(dòng)設(shè)計(jì) 帶傳動(dòng)是由固聯(lián)于主軸上的帶輪 1（主帶輪）、固聯(lián)于從動(dòng)軸上的帶輪 3（從帶輪）和緊套在兩帶輪上傳動(dòng)帶 2 組成（如圖 ） 。變頻器具有調(diào)速范圍廣，可以無(wú)級(jí)調(diào)速、轉(zhuǎn)速平穩(wěn)、效率高等優(yōu)點(diǎn)，而且還可以在運(yùn)轉(zhuǎn)中調(diào)速。因此采用交流電機(jī)邊變頻器來(lái)控制機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速 。 表 2Y100L2— 4 電動(dòng)機(jī)的主要參數(shù) 類(lèi)型 額定功率(kW) 滿(mǎn)載時(shí) 堵轉(zhuǎn)電流 堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩 最大轉(zhuǎn)矩 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 kgdn ：為電動(dòng)機(jī)可選轉(zhuǎn)速范圍，單位為 r/min 三江學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 8 ai ：傳動(dòng)裝置的合理范圍 wn ：為工作機(jī)轉(zhuǎn)速，單位為 r/min m in/14 4072 0239。 wad nin =39。 電機(jī)所需輸出的功率為： P=3kW 容量相同的同類(lèi)型電機(jī)，有不同的轉(zhuǎn)速，低轉(zhuǎn)速電動(dòng)機(jī)的極數(shù)多，外廓 尺寸及質(zhì)量都較大，價(jià)格高，但可使傳動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)比較小，從而降低傳動(dòng)裝置的成本；高速電機(jī)則相反。傳動(dòng)機(jī)構(gòu)采用皮帶輪減速，通過(guò)變頻器來(lái)控制主軸轉(zhuǎn)速。 圖 軸的扭矩圖 M P aW TMca )( )1 3 7 0 0 (8 7 5 0 0)α(σ 432222 ?? ????? 由機(jī)械設(shè)計(jì)（表 15— 1）查得 ]σ[ 1 =70Mpa， 因此 caσ ]σ[ 1 ，故安全。 ㎜ W ：軸的抗玩截面系數(shù)，單位為 mm3 ]σ[ 1 ：對(duì)稱(chēng)循環(huán)變應(yīng)力時(shí)軸的許用彎曲應(yīng)力 α ：折合系數(shù)，取 ≈α NdTF 1 25 02 201 37 0 0022 3 ===mmNT ?== 3 40min )β1(n PAd =三江學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 7 軸的彎矩圖如圖 所示。 輸出軸上的功率 P1，轉(zhuǎn)速 n1,轉(zhuǎn)矩 T1， 皮帶傳動(dòng)效率取 η = P1=Pη =3 = () () () 初步確定軸的最小直徑： () A0= ]τ[ T 查表知取 A0=120 P 為輸出功率為 n 為主軸的轉(zhuǎn)速，取主軸的最小轉(zhuǎn)速 50r/min dd1β= 即空心軸的內(nèi)徑與外徑之比，取 β = mmn PAd 52)(50 )β1( 3 43 40m i n === 取軸 的最小直徑為 60Φ 按彎扭合成校合軸的強(qiáng)度進(jìn)行校合時(shí)，通常只校合軸上承受最大彎矩和扭矩（即危險(xiǎn)截面）的強(qiáng)度 ]σ[≤)α(σ 122 W TMca += () caσ ：軸的計(jì)算應(yīng)力，單位為 Mpa M ：軸所受的彎矩，單位為 N 機(jī)械系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 主軸的設(shè)計(jì) 主軸的材料選 45 鋼，調(diào)質(zhì)處理 ,使主軸表面具有較高的硬度，心部具有較大的韌性，把主軸做成空心軸，一用來(lái)為冷卻液提供通道。 機(jī)械系統(tǒng)性能要求 1) 高精度 機(jī)械系統(tǒng)的精度直接影響著平面高速研磨機(jī)的精度，這就要求專(zhuān)用高速研磨磨具，制造具有較高的精度，主軸的位置精度高，安裝位置精度要高，同時(shí)要求整個(gè)機(jī)械系統(tǒng)結(jié)構(gòu)變形小，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)環(huán)節(jié)少，誤差要小。 4) 實(shí)現(xiàn)對(duì)工件的加緊 工件在研磨時(shí)，主要受磨具作用其上的切削力和為提高研磨加工效率 壓在其上的正壓力。 2) 實(shí)現(xiàn)磨具的均勻磨損 通過(guò)改變研磨參數(shù)，控制工件相對(duì)磨具的運(yùn)動(dòng)軌跡密度分布，調(diào)整研磨參數(shù)，使得工件相對(duì)磨具的運(yùn)動(dòng)軌跡密度分布及磨具磨損強(qiáng)度分布于磨具磨料密度相適應(yīng)，使得磨具達(dá)到均勻磨損，也就是說(shuō)磨具磨損后仍能保持原有的面形精度。本系統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)主要有氣動(dòng)部分、磨具、機(jī)械傳動(dòng)部分、主軸組件和床身等組成。因 為固著磨料在研磨加工過(guò)程中存在著比較嚴(yán)重的沖擊，所以機(jī)床主軸在啟動(dòng)時(shí)作無(wú)沖擊的緩加速運(yùn)動(dòng)，在停止時(shí)做緩減速運(yùn)動(dòng)，主軸的這一運(yùn)動(dòng)方式可以通過(guò)調(diào)整變頻器的有關(guān)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣在主軸傳動(dòng)環(huán)節(jié)上就減輕了由于傳動(dòng)鏈零件機(jī)械加工精度低對(duì)主軸平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)的影響。因此采用交流電機(jī)邊變頻器來(lái)控制機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速 。 5) 對(duì)于不需要軟啟動(dòng)的外圍設(shè)備，使的控制電路簡(jiǎn)單化。 3) 便于維修。 使用變頻器時(shí)具有以下優(yōu)點(diǎn)： 1) 平滑的加減速運(yùn)行，可消除加工物的破裂、缺口。 帶傳動(dòng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，傳動(dòng)平穩(wěn)，振動(dòng)小，噪音小。 三江學(xué)院 2020 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 圖 高速研 磨機(jī)結(jié)構(gòu)功能框圖 1. 3 高速平面研磨機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng) 三相異步電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)容易，運(yùn)行可靠，價(jià)格便宜，具有較好的穩(wěn)定性和動(dòng)態(tài)特性，因此我們選擇三相異步電機(jī)。 平面高速研磨是采用固著磨料高速研磨固著磨料高速研磨是將散粒的磨料固結(jié)起來(lái)制成專(zhuān)用的磨具，在高速研磨機(jī)上進(jìn)行研磨的方法，其結(jié)構(gòu)功能框圖如圖 所示。它主要有上下床身、主軸組件、立軸、擺臂、壓力頭、電動(dòng)機(jī)、變頻器、皮帶輪、氣壓系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)電氣系統(tǒng)等部分組成。 1— 下床身； 2— 皮帶輪； 3— 上床身；
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