【正文】 2457512804A 型號，推拉電機選擇 UI2457411604A 型號。 ccd 攝像頭型號選擇 考慮到設備的結構緊湊性，選擇如下尺寸的 CCD 攝像頭。 ②基本導程 (螺距 ) 0L ，由步距角 ?? ? 、脈沖當量 脈沖/ mmP ?? 和傳動比i=1 確定 mmiL bp 4/3600 ?? ?? 。1 2 3 4 5 6 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 12 頁 共 36 頁 根據(jù)資料查得其具體參數(shù)如下： 表 32滾珠絲杠副規(guī)格 規(guī)格代號 公稱直徑 0D 公稱導程0hD 滾珠直徑wD 螺旋升角? 循環(huán)列數(shù) 額定動載荷)(KNCa 額定靜載荷)(KNCoa 接觸剛度 )/( mNKc ? 32044 32 4 3340 ? 3 51 最大工作載荷 滾珠絲杠上的工作載荷 )(NFm 是指滾珠絲杠副在橫向移動設備時滾珠絲杠軸向所受的力。 GFfKFF VLm ??? 式中： LF 為工作臺縱向 進給方向載荷， VF 為工作臺垂直進給方向載荷， G 為移動部件的重力（ N）， K 和 39。 ?f ，取 39。所以： NGFfKFF VL 4)101 0 0(0 0 )(39。 選擇滾珠絲杠副的尺寸，滾珠絲杠副的額定動載荷 aC 不得小于最大動載荷 C；CCa? 。 傳動效率計算 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 13 頁 共 36 頁 滾珠絲杠副的傳動效率 ? 為：)tan(tan ?? ?? ?? 其中， ? 為絲杠螺旋升角， 可由 。10 。 ?????? ??? ?? 滾珠絲杠傳動效率比較高，一般在 ~ 之間，我們可以看到，計算的結果滿足要求。 則 mmEA LF m 441 3004 ????? ???? 滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量 2? 變形量與滾珠排列、螺母內(nèi)圈有關，即與滾珠總數(shù)量有關，與滾珠絲杠長度無關。 滾珠絲杠副剛度的驗算 絲杠的總變形量 21 ??? ?? 不應超過變形允許量。 根據(jù)資料查得機床的定位精度為 ， mmmm 0 1 1 0 8 ??????? ???? 。 壓桿穩(wěn)定 性驗算 滾珠絲杠長度確定 根據(jù)經(jīng)驗公式 其余行程 lLll ??? 其中 L 由 320404 絲杠副中取 L=44mm. 故 xL =300+44+104=448mm 圓整 xL =448mm 滾珠絲杠一般是受到軸向力的細長桿，如果所受的軸向力過大，絲杠將會失去穩(wěn)定從而產(chǎn)生縱向屈曲，也就是失去穩(wěn)定性。所以，滾珠絲杠的壓桿穩(wěn)定條件為： ? ? 44 ???????? kmKk nFFn 綜上的計算，選擇的絲杠滿足要求。例如：防止絲杠暴漏在外面；滾珠絲杠保持潤滑；絲杠螺母副中螺栓的安裝尺寸等。 n 為移動件每分鐘往復次數(shù)（ 4— 6）取 5 S 為移動件行程長度 代入數(shù)據(jù) 得： L= . 根據(jù)動載荷和距離壽命關系式計算動載荷 當滾動體為球時，由公式 50)( 3 ?? FCf ffffL aWRCTH 式中： aC —— 為額 定動載荷，單位是 km； L—— 為距離工作壽命，由上式可知為 F—— 為滑塊的工作載荷，由上式可知為 4N Hf —— 硬度系數(shù) Tf —— 溫度系數(shù) Cf —— 接觸系數(shù) Rf —— 精度系數(shù) 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 17 頁 共 36 頁 Wf —— 載荷系數(shù) 代入數(shù)據(jù)得： aC = 產(chǎn)品選型 根據(jù)設計要求，選擇滾動導軌，根據(jù)導軌生產(chǎn)商北京盛凱礫通科技的低組裝四方型直線導軌，查得安裝尺寸 如圖 3— 8。 軸承型號選擇 軸承的選擇主要依據(jù)軸承所受力的方向，如果軸承只受軸向力，選用推力滾子軸承或者推力軸承，只受徑向力的話，選用深溝球軸承圓柱滾子軸承或者滾針軸承。 本設備一共使用了三組軸承，其中兩組安裝在皮帶輪中的軸承只收到徑向載荷，因此選用深溝球軸承，而對于下導軌中的一組軸承中，靠近電機的支承軸承受到軸向 載荷與徑向載荷，選用角接觸球軸承，遠離電機的支承軸承只受到徑向載荷，選用深溝球軸承。最初的設計思路是利用杠桿原理在運動的過程中使布夾頂段與設計的導軌接觸，布夾桿比導軌長 一定的高度，在布夾桿與導軌接觸的同時，布夾恰好與布板接觸，此時布匹被夾緊，隨著皮帶運動。 圖 41導軌夾布機構 考慮到設計的設備結構簡單性，加工可行性，雖然以上設計是自動夾布裝置，但是設備加工比較復雜，裝配比較繁瑣，而且占用空間大，不符合設計初定義的 輕型 、 小型自動化設備 ， 結構簡單緊湊 ，因此將夾布機構設計成手動夾布。 圖 42彈簧夾布機構 布匹傳動機構設計 絨毛檢測儀設計最終確定方案為圓形導軌帶布檢測，可以選擇鏈條傳動，皮帶傳送。 靈活，能減緩震動吸收，傳動平穩(wěn)。 結構簡單、成本便 宜。選用皮帶傳送。 圖 43 帶傳送機構 其中電機通過聯(lián)軸器與皮帶輪鏈接，兩個皮帶輪之間通過簡單軸連接，起到同步轉動的作用。而奔放所設計的張緊裝置是在齒條的一段添加張力傳感器，齒條與通過電機的齒輪嚙合，傳感器根據(jù)布匹的張緊狀態(tài)通過控制器傳出的數(shù)據(jù)使電機進行正向或者反向轉動增加或者減少布匹的張力。布匹到達指定位置后，薄鋼板會通過齒輪齒條的傳動下降到指定位置進行測量。當角度成形機構運動到指定位置后，待測布匹只有一端符合檢測要求 ，另一側因為沒有達到垂直的效果，導致所測結果會有所偏差，而添加背板移動機構則輕松解決該問題。 圖 47 背板移動機構 布夾橫向移動結構設計 應測試要求，檢測布匹絨毛率的時候需要縱向測試若干次，同時橫向測試若干次。最初的設計是將 CCD攝像頭豎直放置在被測區(qū)域上方，但是考慮到 CCD 攝像頭的長度問題，所占空間比較大，因此將 CCD 攝像頭平躺在兩導軌之間。橫向移動裝置采用 XY 工作臺原理，只采用 X 向工作臺，整推拉板 推拉絲杠 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 22 頁 共 36 頁 個導軌設備利用絲杠螺母副進行橫向移動。本次設計中的絨毛率測試儀一共由三部分組成，有下導軌，底板支撐，圓形導軌以及電機支撐組成。 圖 51 渲染窗口 單擊【場景】進行配置模型渲染設置并應用光、房間外觀和環(huán)境效果。 圖 54 導軌渲染圖 圖 55 導軌渲染圖 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 24 頁 共 36 頁 圖 56 支撐板渲染圖 整機材質及渲染 整機材質渲染是指將各部分零部件靜態(tài)裝配完成，通過【場景】進行配置模型渲染設置并應用光、房間外觀和環(huán)境效果。 爆炸圖創(chuàng)建步驟 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 25 頁 共 36 頁 單擊命令群組中的【管理視圖】，體統(tǒng)彈出視圖管理器對話框。 單擊【編輯位置】命令， 圖 510編輯命令 彈出如下對話框 圖 511分解工具命令 接下來就是將各個零件依次拖動到合適的位置。當布夾移動到位置 1時，電機停止轉動，支撐板上的薄鋼板通過齒輪齒條傳動下降到指定位置，推拉板通過絲杠螺母副傳送到指定位置，使被測布 匹形成 180 度的被測角度，然后張力傳感器通過齒輪齒條傳動下降合適的位置，使布 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 28 頁 共 36 頁 匹具有一定的張力，然后 CCD 攝像頭進行測量數(shù)據(jù)。采用相同的方式測量 3至 4次。測量完之后皮帶帶著布夾通過圓形導軌轉到上布位置，這時，一次系統(tǒng)的測量完成。 圖 516整機工作 原理 機械運動仿真 在 中，打開需要做運動仿真的裝配圖，然后單擊【應用程序】中的“機位置 1 薄鋼板 張力傳感器 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 29 頁 共 36 頁 構”選項，進入該裝配圖中模塊環(huán)境設計。為了實現(xiàn)運動仿真的效果，在裝配零部件的時候必須有多個過程的相互配合，其中包括連接的創(chuàng)建，伺服電機的創(chuàng)建，運動環(huán)境的創(chuàng)建，制度分析，測量。 連接就是元件與元件、元件與組件通過一定的約束集裝配在一起，并限制兩者的自由度，進行連接操作是建立該設備運動仿真的必要條件。單擊【齒輪】命令出現(xiàn)如下對話框，分別選擇齒 輪和齒條的運動軸，并定義兩個齒輪間的運動參數(shù)。 圖 518齒輪副定義 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 30 頁 共 36 頁 創(chuàng)建伺服電機 單擊【伺服電動機】，進入伺服電機定義對話框 進入對話框中選擇需要的操作。 圖 519伺服電機命令 選擇【輪廓】選項卡，可以確定電機的位置，速度加速度的變化。 本 科 畢 業(yè) 設 計 第 31 頁 共 36 頁 圖 521 【機構】命令 運動分析與測量 單擊【機構分析】進入“分析定義”對話框 ，通過選擇不同的類型可以使設備進行不同的運動。 在“初始配置”中，點擊“ Snapshot”，選擇之前定義的快照，點擊“運行”，可以看出機構的仿真動畫。 在這段時間里，有歡笑的時刻，也有愁眉不展的時刻。更不會忘記指導老師楊老師看每個同學畫的圖時那認真仔細的模樣和她的諄諄教誨。這次畢業(yè)設計，不僅使我掌握了很多以前不了解的專業(yè)知識，還讓我懂得了很多做人做事的道理。從最初的方案構思，到后來的電機等標準件的選型，再到后面的各個零部件的機構設計，到最后的裝配，這進行的每一步都讓我學會了很多東西。但是我沒有放棄，通過各種途徑解決問題，向老師和同學請教、自己翻課本、查閱各種規(guī)范和圖集等等。 首先，我要特別感謝我的指導老師楊雪老師。在這個過程中楊老師給了我很大的的幫助，沒有她的盡心指導和嚴格的要求，我也不會順利完成這次設計。楊老師平日里工作繁多，但我做畢業(yè)設計的每個階段，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個環(huán)節(jié)中都給予了我悉心的指導。 其次，還 要感謝這四年來教我知識的每位老師們，畢業(yè)論文能夠順利完成，你們也都有很大的功勞。 這次的畢業(yè)設計，對于培養(yǎng)我們理論聯(lián)系實際的設計思想；訓練綜合運用機械設計和有關先修課程的理論，結合生產(chǎn)實際反系和解決工程實際問題的能力；鞏固、加深和擴展有關機械設計方面的知識等方面有重要的作用。希望大家在將來的生活中繼續(xù)追逐最初的夢想，永不放棄