【正文】 此，在擬定傳動(dòng)方案時(shí)應(yīng)從多方面考慮 。 確定傳動(dòng)方案是在設(shè)計(jì)傳動(dòng)裝置時(shí)要首先考慮的，主要是以運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)圖的形式表達(dá) 。 本 設(shè)計(jì) 以 3040鉆 機(jī)為原型， 加以 液壓控制。 4. 空進(jìn)給速度 。 13 三 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)： 1．最大進(jìn)給行程 250mm。 圖 26 總體方案 三相異步電動(dòng)機(jī)為主運(yùn)動(dòng)提供動(dòng)力，變頻器調(diào)節(jié)主軸的轉(zhuǎn)速 ； 運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力同聯(lián)軸器傳遞給一 對(duì)齒輪，齒輪再將電機(jī)輸出的這些準(zhǔn)確無(wú)誤的傳導(dǎo)給主軸 ；進(jìn)給運(yùn)動(dòng)為 當(dāng)進(jìn)給油箱帶動(dòng)滑板在導(dǎo)軌上移動(dòng)時(shí)，動(dòng)力頭通過(guò)通過(guò)套筒與滑板的焊接傳遞動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)進(jìn)給。 為了使用戶實(shí)時(shí)了解運(yùn)行情況和故障排查，我們均安裝了故障指示裝置。 ⑥ 安裝 容易 ，維修方便 可以運(yùn)行于不同的工業(yè)環(huán)境 。 ④ 控制系統(tǒng)采用了模塊化 機(jī)構(gòu) 現(xiàn)在的話，大部分控制器都采用了模塊化的設(shè)計(jì)，這是一種適應(yīng)如今日新月 異的工業(yè)控制的需要。 ③ 系統(tǒng)配置簡(jiǎn)單靈活 這主要是因?yàn)榭刂破鞣N類的多樣性 。 ② 高可靠性 各模塊均采用屏蔽措施，且元器件都進(jìn)行了嚴(yán)格的篩選。 圖 25 內(nèi)外結(jié)合式 （ 3） 控制系統(tǒng)的方案選型 本論文采用 PLC 控制系統(tǒng)。所以本論文選用第三種液壓缸內(nèi)外結(jié)合的組合方式，為液壓鉆動(dòng)力頭的主軸進(jìn)給提供動(dòng)力。其主要優(yōu)點(diǎn)是 剛性較大、導(dǎo)向性好且間隙可以實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。 圖 24 外置式 11 本次設(shè)計(jì)，我結(jié)合了內(nèi)外置液壓缸兩種傳統(tǒng)鉆削動(dòng)力頭的優(yōu)缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)出來(lái)第三種方案。但是缺點(diǎn)也很明顯，那就是動(dòng)力頭的體積較大，機(jī)構(gòu)相對(duì)較復(fù)雜，制造起來(lái)相對(duì)困難。如圖 23所示 圖 23 內(nèi)置式 外置 也就是說(shuō)將液壓缸安裝在外面，在給動(dòng)力頭提供工作進(jìn)給的時(shí)候，通過(guò)機(jī)械滑動(dòng)配合來(lái)實(shí)現(xiàn)移動(dòng)副的進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 。這種結(jié)構(gòu)的有點(diǎn)是動(dòng)力頭體積較小，鉆削平穩(wěn)，且精度有保證，但是缺點(diǎn)是工作行程比外置式的小。 有關(guān)資料表明，傳統(tǒng)的液壓動(dòng)力頭有內(nèi)部和外部?jī)煞N分布方式 。如下圖 22 所示 圖 22 方案 ② 10 該機(jī)構(gòu)采用了帶傳動(dòng)， 使得傳動(dòng)更加平穩(wěn)，主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，但正是這樣才使得他的傳動(dòng)比不是很準(zhǔn)確，壽命也沒(méi)有齒輪傳動(dòng)高，更重要的一點(diǎn)不足時(shí)軸向力大，傳遞效率也低 。 該傳動(dòng)的特點(diǎn)是傳動(dòng)平穩(wěn)，工作可靠性高，且經(jīng)久耐用，這也造就了他的速度和 須用尺寸范圍較廣。傳統(tǒng)的 普通鉆床一般 使用電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力源的主要運(yùn)動(dòng)，然后通過(guò)電機(jī)的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力主軸通過(guò)齒輪傳動(dòng)，傳動(dòng)功率 。通過(guò)化整為零的思想，將動(dòng)力頭的結(jié)構(gòu)細(xì)分為控制系統(tǒng)，傳動(dòng)系統(tǒng)和進(jìn)給系統(tǒng)三個(gè)主體部分。本設(shè)計(jì)采用 PLC 控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工作的自控，這在很大程度上減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。本設(shè)計(jì)選擇三相異 步電動(dòng)機(jī)來(lái)提供主運(yùn)動(dòng)動(dòng)力，從而使動(dòng)力頭的尺寸有所減小，其制造成本也相應(yīng)的降低。 ② 機(jī)構(gòu)應(yīng)具有比較不錯(cuò)的動(dòng)力特性 機(jī)構(gòu)在機(jī)械系統(tǒng)中不僅要傳遞動(dòng)力，同時(shí)還要傳動(dòng)動(dòng)力，因此要選擇不錯(cuò)的動(dòng)力特性的機(jī)構(gòu)。 選擇原動(dòng)機(jī)：機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)與原動(dòng)機(jī)的形式關(guān)系密切。但低副運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)副加工簡(jiǎn)單，且容易保證配合精度以及有較高的承載能力。 8 二 機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不同方案的比較 液壓鉆動(dòng)力頭系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的具體要求 由于設(shè)計(jì)的多樣性， 滿足機(jī)械運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的某一個(gè)功能要求可能有不只一個(gè)，所以，出于對(duì)機(jī)械系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的設(shè)計(jì)， 在滿足基本的功能要求前提下，還應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)原理： ① 機(jī)械系統(tǒng)盡可能簡(jiǎn)單易行 如何才能實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)的簡(jiǎn)短，要從機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈這一點(diǎn)來(lái)看，在確保既定功能的要求下，盡可能的選用那些運(yùn)動(dòng)副較少的機(jī)構(gòu)，這樣的話，不僅有效的降低了制造成本，簡(jiǎn)化了機(jī)構(gòu) ，還可以減少因零件的制造誤差帶來(lái)的累計(jì)誤差。 更難能可貴的是，有一大批個(gè)人和企業(yè)走在了時(shí)代的前列，充分發(fā)揮他們的聰明才智，正在迎頭趕上，相信不久的將來(lái)，我們國(guó)家的技術(shù)水平一定能屹立于世界先進(jìn)水平之林！ 小結(jié) 本論文所使用的軟件有 CAD2022和 野火版等軟件。我們知道，中國(guó)在改革開(kāi)放實(shí)施以來(lái)，大量引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)和裝備，這在某種程度上是改善了國(guó)內(nèi)落后的技術(shù)現(xiàn)狀，也使我們的設(shè)計(jì)、制造和使用水平有了一定提高，但我覺(jué)得這只是短暫的，不是長(zhǎng)遠(yuǎn)之計(jì)。 （ 2 ）間隙傳感器的性能 差 和落后的加工 條件 （ 3 ）加工設(shè)備 老化 （ 4 ） 知識(shí) 更新?lián)Q代緩慢 和缺乏科學(xué)和技術(shù)人才。 就目前來(lái)說(shuō) 與先進(jìn)國(guó)家， 在整體水平仍存在一定的差距，尤其是在高、新、 尖技術(shù)和設(shè)備相比，我國(guó)尚處于 引入 期，尚未能實(shí)現(xiàn)完全的消化和吸收。 液壓行業(yè)在中國(guó)的統(tǒng)一組織開(kāi)始于 1963 年，為了滿足當(dāng)時(shí)的中、 高壓液壓元件 的需 7 求 ， 我國(guó) 通過(guò)引進(jìn)國(guó)外技術(shù) 建設(shè)液壓元件生產(chǎn)廠家，并通過(guò)測(cè)繪、仿制、 共同設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)了大量的液壓產(chǎn)品，從此液壓行業(yè)在中國(guó) 進(jìn)入 的高速發(fā)展 時(shí)期 。 在中國(guó)加入 WTO 后，可以正式參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，而現(xiàn)在的當(dāng)務(wù)之急是如何加強(qiáng)機(jī)床工業(yè)實(shí)力，加速數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。當(dāng)今世界，西方發(fā)達(dá)國(guó)家在機(jī)電一體化、高精、高效、智能、高質(zhì)量的先進(jìn)機(jī)床這方面，競(jìng)爭(zhēng)是十分激烈的。從此，數(shù)控技術(shù)，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及其在數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用進(jìn)入了高速發(fā)展階段。在 50 年代末期，以蘇聯(lián)為代表的自動(dòng)生產(chǎn)線上制造了一種機(jī)械動(dòng)力頭，這種動(dòng)力頭能夠使用電磁離合控制，并有兩次工作進(jìn)給，在很大程度上提高了動(dòng)力頭的可靠性。可以這么說(shuō)，數(shù)控 液壓動(dòng)力頭鉆機(jī) 一定是以后的主流發(fā)展方向 。目前，鉆機(jī)的發(fā)展方向，作為一個(gè)傳統(tǒng)的機(jī)械垂直軸型液壓鑿巖機(jī)，無(wú)論從 力學(xué)性能，適宜性，在價(jià)格方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，在一定時(shí)間內(nèi)將有一定的市場(chǎng)。作為一款全液壓動(dòng)力頭鉆機(jī)，歐美市場(chǎng)已經(jīng)早 在 1990 年初被使用過(guò)， 并已經(jīng)占有 歐洲和美國(guó) 主流 市場(chǎng)。 隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們也越來(lái)越重視一些功率重量比大，頻率響應(yīng)高，體型小而壓力較大的液壓技術(shù)。 The spindle 6 一 前 言 數(shù)控液壓鉆動(dòng)力頭概況 隨著裝備制造業(yè)在我國(guó)的 持續(xù) 發(fā)展，特別是在國(guó)家重大裝備開(kāi)發(fā)和技術(shù) 改造 ，技術(shù) 轉(zhuǎn)讓的大環(huán)境下 ， 我們的 整體制造技術(shù)水平和綜合制造能力得到了新的提高。 Hydraulic pressure。 綜合通過(guò)以上各個(gè)模塊的設(shè)計(jì)，是液壓鉆動(dòng)力頭能實(shí)現(xiàn)“快進(jìn) — 工進(jìn) — 暫停 — 快退 —停止”的功能。 對(duì) 液壓控制系統(tǒng) 的設(shè)計(jì)， 主要 體現(xiàn)在 液壓系統(tǒng)的回路設(shè)計(jì)與 PLC 控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)主要是對(duì)兩個(gè)典型方案的對(duì)比，分析不同系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，從而選擇最適合本設(shè)計(jì)的機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。由于設(shè)計(jì)動(dòng)力頭采用了液壓驅(qū)動(dòng) 的進(jìn)給運(yùn)動(dòng) ， 所以 在工作的時(shí)候 有工作穩(wěn)定，較少 輔助時(shí)間 ， 效率高和 能實(shí)現(xiàn)無(wú)極調(diào)速等不同 優(yōu)勢(shì) 。 1 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)（論 文） 題 目 數(shù)控液壓鉆動(dòng)力頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 姓 名 學(xué) 號(hào) 1010100f12 所在學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí) 10 機(jī)電 6 指導(dǎo)教師 日 期 2022 年 5 月 25 日 2 摘 要 ................................................................................................................................................................ 4 ABSTRACT.......................................................................................................................................................... 5 一 前 言 .............................................................................................................................................................. 6 數(shù)控液壓鉆動(dòng)力頭概況 ....................................................................................................................... 6 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀的分析比較 ............................................................................................................. 6 小結(jié) ....................................................................................................................................................... 7 二 機(jī)械結(jié)構(gòu)系統(tǒng)不同方案的比較 ................................................................................................................... 8 液壓鉆動(dòng)力頭系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方案的具體要求 ........................................................................................... 8 .................................................................................................................................... 8 ................................................................................................................................ 8 ...................................................................................................................... 12 三 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ............................................................................................................................. 13 電機(jī)的選型 ....................................................................................................................................... 13 選擇電機(jī)的類型和結(jié)構(gòu) ....................................................................................................... 13 確定電機(jī)的容量 ................................................................................................................... 14 ...................................................................................................................... 15 ............................................................................................