最新機(jī)電一體化系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)-在線瀏覽
2024-08-09 02:44本頁(yè)面
【正文】 轉(zhuǎn)角與轉(zhuǎn)速?？紤]到X、Y兩個(gè)方向的加工范圍相同，承受的工作載荷相差不大，為了減少設(shè)計(jì)工作量，X、Y兩個(gè)坐標(biāo)的導(dǎo)軌副、絲桿螺母副、減速裝置、伺服電動(dòng)機(jī)，以及檢測(cè)裝置擬采用相同的型號(hào)與規(guī)格。2)對(duì)于步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的半閉環(huán)控制，選用MCS51系列的8位單片機(jī)AT89C52作為控制系統(tǒng)的CPU，應(yīng)該能夠滿足任務(wù)書(shū)給定的相關(guān)指標(biāo)。4)選擇合適的驅(qū)動(dòng)電源，與步進(jìn)電動(dòng)機(jī)配套使用。包括工件、夾具、工作平臺(tái)、上層電動(dòng)機(jī)、減速箱、滾珠絲杠副、直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副、導(dǎo)軌座等，估計(jì)重量約為800N。則由表37查得立銑時(shí)的銑削力計(jì)算公式為： (1) 今選擇銑刀直徑d=15mm，齒數(shù)Z=3，為了計(jì)算最大銑削力，在不對(duì)稱銑削的情況下，取得最大銑削寬度，背吃刀量，每齒進(jìn)給量，銑刀轉(zhuǎn)速n=300r/min。圖34a為臥銑情況，現(xiàn)在考慮立銑，則工作臺(tái)受到垂直方向的銑削力，受到水平方向的銑削力分別和。（1）滑塊承受工作載荷的計(jì)算及導(dǎo)軌型號(hào)的選取 工作載荷是影響直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副使用壽命的重要因素。考慮最不利的情況，即垂直于臺(tái)面的工作載荷全部由一個(gè)滑塊承擔(dān)，則單滑塊所受的最大垂直方向載荷為： (2)1463NG=800NF=556N設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果其中，移動(dòng)部件重量G=800N，外加載荷，代入式（2），得最大工作載荷。（2）距離額定壽命L的計(jì)算 上述選取的KL系列JSA—LG15型導(dǎo)軌副的滾道硬度為60HRC，工作溫度不超過(guò)100攝氏度，每根導(dǎo)軌上配有兩只滑塊，精度為4級(jí)，工作速度較低，載荷不大。（1）最大工作載荷的計(jì)算 如前頁(yè)所述，在立銑時(shí)，工作臺(tái)受到進(jìn)給方向的載荷（與絲杠軸線平行），受到橫向的載荷（與絲杠軸線垂直），受到垂直方向的載荷（與工作臺(tái)垂直）。求得滾珠絲杠副的最大工作載荷：（2）最大動(dòng)載荷的計(jì)算 設(shè)工作臺(tái)在承受最大銑削力時(shí)的1779N設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果最快進(jìn)給速度v=400mm/min，初選絲杠導(dǎo)程，則此時(shí)絲杠轉(zhuǎn)速。 查表330，取載荷系數(shù)，滾道硬度為60HRC時(shí)，取硬度系數(shù)，代入式（323），求得最大載荷：（3）初選型號(hào) 根據(jù)計(jì)算出的最大載荷和初選的絲杠導(dǎo)程，查表331，選擇濟(jì)寧博特精密絲杠制造有限公司生產(chǎn)的G系列25043型滾珠絲杠副，為內(nèi)循環(huán)固定反向器單螺母式，其公稱直徑為20mm，導(dǎo)程為5mm。大于，滿足要求。將摩擦角=10′代入，得傳動(dòng)效率。絲杠的兩端各采用一對(duì)推理角接觸球軸承，面對(duì)面組配，左、右支承的中心距離約為a=500mm ；鋼的彈性模量；查表331，得滾珠直徑，絲杠底徑，絲杠截面面積。2）根據(jù)公式，求得單圈滾珠數(shù)Z=20；該型號(hào)絲杠為單螺母，滾珠的圈數(shù)列數(shù)為31，代入公式，得滾珠總數(shù)量。則由式（327），求得滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量。3)將以上算出的和代入，求得絲杠總變形量（對(duì)應(yīng)跨度500mm）。（6）壓桿穩(wěn)定性校核 根據(jù)公式（328）計(jì)算失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷。代入式（328），得臨界載荷，遠(yuǎn)大于工作載荷，故絲杠不會(huì)失穩(wěn)。采用一級(jí)減速，步進(jìn)電機(jī)的輸出軸與小齒輪連接，593N設(shè) 計(jì) 計(jì) 算 與 說(shuō) 明主要結(jié)果滾珠絲杠的軸頭與大齒輪連接。已知工作臺(tái)的脈沖當(dāng)量脈沖，滾珠絲杠的導(dǎo)程，初選步進(jìn)電機(jī)的步進(jìn)角。大小齒輪模數(shù)均為，齒數(shù)比為75：36，材料為45調(diào)制剛，齒表面淬硬后達(dá)HRC55。6步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型參見(jiàn)第四章第三節(jié)相關(guān)內(nèi)容。如表41所示，算得各個(gè)零件部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量如下（具體計(jì)算過(guò)程從略）：滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；拖板折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；小齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；大齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。則加在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： (2) 計(jì)算加子在步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩 分快速空載起動(dòng)和承受最大工作負(fù)載兩種情況進(jìn)行計(jì)算。因?yàn)闈L珠絲杠副傳動(dòng)效率很高，根
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