硬质材料水合抛光机设计说明书.doc

目录摘要.1关键字.1引言.11水合机的概况及现状分析.21.1概况.21.2现状分析.22水合机的结构及工作原理.32.1结构.32.2工作原理.43设计方案的确定.43.1原始资料、数据.43.2任务.43.3设计方案选择.44运动和动力参数的设计计算.64.1物料在倾斜硬质材料面上的运动及其运动轨迹.64.2硬质材料材料及驱动方式的选择.94.3功率的计算及电动机的选择.104.3.1功率的计算.104.3.2电动机的选择.124.4传动比及动力参数的计算.134.4.1传动比的分配.134.4.2传动装置的运动和动力参数的计算.135零部件的设计和标准件的选用.135.1轴的设计计算.145.1.1初算轴的直径.145.1.2初选轴的形式.145.1.3轴的结构的设计.145.1.4轴的强度校核.155.1.5择轴和联轴器的键.175.2硬质材料结构的设计.195.3联轴器的计算及选择.205.3.1联轴器的选用.205.3.2轴器的型号和主要尺寸.205.4滚动轴承及轴承座的选择.215.4.1类型选择.215.4.2型号选择.215.4.3轴承的结构和定位方法.235.4.4滚动轴承润滑和密封.235.4.5滚动轴承座的选择及其配置.235.5减速器的选择.246电气控制.24致谢.26参考文献.261摘要:轴是机械中非常重要的零件，用来支承回转运动零件，如带轮、齿轮、蜗轮等，同时实现同一轴上不同零件间的回转运动和动力的传递。轴的设计时应考虑多方面因素和要求，其中主要问题是轴的选材、结构、强度和刚度。其中对于轴的强度校核尤为重要，通过校核来确定轴的设计是否能达到使用要求，最终实现产品的完整设计。本文根据轴的受载及应力情况采取相应的计算方法，对于1、仅受扭矩的轴2、仅受弯矩的轴3、既承受弯矩又承受扭矩的轴三种受载情况的轴的强度校核进行了具体分析，并对如何精确计算轴的安全系数做了具体的简绍。校核结果如不满足承载要求时，则必须修改原结构设计结果，再重新校核。轴的强度校核方法可分为四种：1）按扭矩估算2）按弯矩估算3）按弯扭合成力矩近视计算4）精确计算（安全系数校核）关键词：安全系数；弯矩；扭矩2引言技术领域背景水合抛光是一种利用在工件表面产生水合反应，再利用抛光盘的摩擦力去除水合层而进行的高效、精密抛光方法。1水合机的概况及现状分析1.1概况水合是一种与人们生活实践关系十分密切的劳动，人类从远古时期就开始从事这种劳动。由于传统水合操作简单，或只是作为一道工序依附于生产过程中，没有引起广泛关注。进入21世纪，人们生活已经从温饱阶段进入到舒适时代，对于水合产品越来越多的需求，加速了新产品研发步伐；同时，制造业的高速发展，也促进了水合设备、水合剂等企业的快速进步。民用、工业两大水合领域巨大的市场需求，造就了中国水合行业崭新的未来。水合可以从不同的角度进行分类，根据水合范围的不同，目前通常将水合分为民用水合和工业水合两类。在日常生活中，与个人和家庭生活密切相关的洗涤，包括衣物水合，人体皮肤，头发水合，家庭用品，房屋的水合等，通常称为民用水合。在工业生产劳动过程中涉及到的水合都属于工业水合的范畴。食品工业。纺织工业。造纸工业。印刷工业石油加工业。交通运输业，电力工业、金属加工业、机械工业汽车制造，仪器仪表，电子工业、邮电通讯、家用电器、医疗仪器。光学产品、军事装备，航空航天，原子能工业等都大量应用到水合技术。今后，水合技术的发展将更加迅速普及，大批的大专院校、科研院所、专业公司的科技人员将加入水合技术研究开发队伍，一些现在存在的行业技术问题得到解决，行业总体技术水平大幅度提高。新技术、新产品大量涌现，各种新颖的水合设备进入市场和人们的日常生活。人们将不再只是依靠经验来水合各种实用化的计算机软件将问世；行业分工更加专业、细致，行业标准和技术规范得到推广普及，行业管理规范有序，水合行业的前景无限美好。1.2现状分析传统抛光机分为单面抛光机和双面抛光机，它们在加工过程中都属于常温常压下的开放式(不用密封)加工，在加工过程中含有磨料的抛光液从抛光盘上方不断注入盘面，实际上就是工件、磨料和抛光盘三者之间的切削。由于抛光头的运动方式不同单面抛光机又可分定偏心式、不定偏心式和摆动式；双面抛光机具有上抛光盘和下抛光盘两个盘面，分别对工件上下面进行抛光，工件由行星轮带动。前文所述几种对硬质材料等难加工材料抛光的方法大多用这两种抛光机进行加工。为了克服已有的各种抛光机在加工硬质材料时不能兼顾加工质量和加工精度、加工效率的不足，本发明提供一种在加工硬质材料时既具有良好的加工质量，又具有高的加工精度、加工效率的水合抛光机。32水合机的结构及工作原理2.1结构一种水合抛光机，包括机座、主轴电机、主轴、抛光盘、真空吸盘和吸盘电机，所述主轴电机与主轴传动连接，所述主轴安装在机座内，所述主轴的上端与抛光盘传动连接，所述真空吸盘位于所述抛光盘的上方，所述真空吸盘与吸盘电机传动连接，所述水合抛光机还包括蒸汽发生器、输汽管和基盘，所述蒸汽发生器的出口连接所述输汽管，所述主轴内部设有通孔，所述输汽管白下而上贯串所述通孔，所述主轴的上端与所述基盘的中心固接，所述基盘上部与抛光盘固接，在所述基盘和抛光盘之间设有过渡空腔，所述输气管穿过所述基盘与所述过渡空腔连通，所述过渡空腔的底部设有排水管，所述抛光盘开有通孔。作为优选的一种方案：在所述基盘上安装用于对水蒸气进行加热的温控系统。进一步，所述基盘的底部呈倾斜状，所述排水管安装在所述基盘的最低处。更进一步，在所述通孔内设有保温石棉瓦，所述保温石棉瓦包覆在所述输汽管外。所述蒸汽发生器包括水溶液储液罐、水蒸气发生装置和用于将水蒸气输出的泵，泵的输出端与所述输汽管连通。所述主轴电机的输出轴设有第带轮，所述第一皮带轮通过皮带与第二皮带轮传动连接，所述第二皮带轮安装在主轴的底端。所述水合抛光机还包括机盖，所述机盖与机座固定密封连接。的技术构思为：综合利用机械抛光方法和化学抛光方法的优势，保持机械抛光的形状精度，求得化学抛光的无损伤加工面，基于这种思想，提供一种能够实现高亮度LED硬质材料晶圆的混合汽体化学液辅助高温水蒸汽状态下具有微量加工特性的水合抛光机。蒸汽发生器的输出端通过输汽管向抛光盘提供化学辅助高温水蒸汽，抛光盘体有很多通孔，使高温水蒸汽可以从通孔中溢出与工件接触，从而提高加工效果，温控系统对水蒸汽进行加热，以避免水蒸汽冷凝成水。有益效果主要表现在：1、可以使硬质材料得到不错的表面粗糙度，硬质材料表面不会产生微小划痕或造成次表面损伤，可获得硬质材料的全局平面化；2、机器设备成本低，加工条件简单，可以获得较高的加工精度和加工效率，具有广泛的应用前景；3、与其他抛光设备相比，本发明抛光机工作时不会产生很大的噪音，抛光过程无毒、无害，无粉尘产生，可以达到亚纳米级绿色无污染抛光，且抛光状态稳定，抛光面上不残留抛光纹路；4、化学液辅助高温水蒸汽通过蒸汽发生汽输出，实现水蒸汽的自动、均匀地供给；5、当电机通过皮带轮和皮带带动主轴和抛光盘转动时，输汽管可直接通过主轴的中心孔向抛盘输送水蒸汽；6、基盘底部设为1：100的坡度，且在边缘设有一排水阀，可以使冷凝的水蒸汽从盘的边缘排出；7、输汽管上有固定支，固定支架可支撑输汽管并对其进行定位。