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一种新型金相试样抛光机的设计【全套CAD图纸和毕业答辩论文】

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大带轮A4.dwg

夹具1A3.dwg

夹具A3.dwg

套筒A2.dwg

小带轮A4.dwg

电路图A4.dwg

箱体A1.dwg

螺母A4.dwg

装配图.dwg

轴2A4.dwg

轴A4.dwg

轴承盖2A4.dwg

轴段盖A4.dwg

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关键词：: 一种新型金相试样抛光机设计全套 cad 图纸以及毕业答辩论文

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摘要 I

Abstract II

1 绪论 1

1.1 设计的目的和意义 1

1.2 金相试样抛光机的国内外研究状况 1

1.2.1 国外抛光机的性能与特点 1

1.2.2 国内抛光机的性能与特点 2

1.2.3 讨论 2

2 金相试样抛光机设计思想及方案确定 4

2.1 设计要求 4

2.2 金相试样抛光机整体方案的确定 4

2.2.1 金相试样抛光机类型分析 4

2.2.2 金相试样抛光机方案比较 5

2.2.3 综合考虑选出最佳设计方案 6

3 金相试样抛光机机械设计 7

3.1 动力头的设计 7

3.2 加减压机构的机械设计 9

3.3 齿轮箱的设计 10

3.3.1 齿轮设计 10

3.3.2. 齿轮轴的设计 15

3.3.3 丝杠的设计 17

3.4电机的计算选择 20

3.5抛光盘动力源电机的计算选择 21

3.6 带轮的计算选择 22

4夹具设计 24

5 金相试样抛光机调速部分设计 25

5.1 显示面板设计 25

5.2金相试样抛光机控制系统整体框架设计思想 26

5.3 伺服电机的调速研究 26

6 总结 29

参考文献 30

致谢 31

摘要

为了提高金相抛光机的加工效率，保证加工工件的平行度，本文在研究和分析了传统抛光机工艺的基础上，设计了电控系统和主轴调速系统。本文主要就抛光压力、抛光速度两个方面的关键技术作了详细的描述。可实现抛光盘转速实时可控。并研究出一种先进的加压执行机构，该机构能使夹具上的压力灵活调整，从而系统可根据不同的试样调整加压机构，给定合适的抛光压力。实现抛光压力持续可调。并实现抛光盘转速缓升——稳定运行——转速缓减的运行模式。目的是预防工件在加速、减速工况下破碎及平滑加工平面的实现。尽量用软件来代替了硬件，降低了成本，使系统更加小巧轻便。该系统设计新颖，技术先进，具有很高的性能价格比，采用机电一体化技术，适合国情，符合国际发展动态，但设计高自动化、低成本的适合我国国情的金相试样抛光机仍然面临有待攻克的难题，提高各项技术和经济指标仍是今后抛光机设计需解决的主要内容。

关键词:金相试样抛光机;电气控制;抛光

Abstract

TO improve The Metallographic Sample Polishing Machine lapping efficiency and work piece parallelism，on the basic of analyzing and researching traditional lapping of double-sides lapping technology, electric and speed control systems are designed. The purpose of this was to prevent the work piece from broken while accelerating and realizing the flat surface. Replaced the hardware with the software，lowered the cost and made the system deft. The design of this system was novel, the technique was advanced, had the very high function price compare, adopted the electric control systems technique, was fit for the state of our nation, was fit for the international development status. But design The Polishing Machine with the high automation, low cost and keeping with our country step still need face the tickler waiting to resolve, increasing various technique and economic index is still the main contents in the Polishing machine designing.

Keywords: Metallographic Sample Polishing Machine: electric control systems: Polish

1 绪论

1.1设计的目的和意义

材料是人类生产和生活的物质基础，它可以直接反映出人类文明的程度。金属材料的力学性能不仅与它的化学成分有关，也与它的组织结构有着密切的关系。了解它们之间的关系并掌握它们之间的变化规律，进行正确的金相分析是有效使用材料所必需的。

要进行金相分析，就必须制备能用于微观观察检验的样品—金相试样。通常，金相试样制备要经过以下几个步骤：取样、镶嵌、磨光(粗磨和细磨)和抛光。每项操作都必须严格细心因为任何阶段的失误都可能影响以后的步骤，在极端的情况下，不正确的制作可能造成假组织，从而得出错误的结论。金相试样的制备是通过切割机、镶嵌机、磨/抛光机来完成的。

金相试样的最终质量是由抛光工顺序决定的，抛光是金相制取试样过程中至关重要的一环。抛光是将试样上磨制产生的磨痕及变形层去掉，使其成为光滑镜面的最后工序。抛光试样的方法有机械抛光、电解抛光、化学抛光以及复合抛光等。机械抛光是现阶段应用最为广泛的抛光方法，其正确的工艺和操作方法是在保证获得优质的试样和其他条件(如边缘保留及石墨和夹杂物保留等)的情况下具有最高的抛光速率选择可靠性高的金相试样抛光机，可以提高制样效率和质量，减少试样废品率，从而降低成本，提高经济效益，获得样品质量的高度一致性。

1.2金相试样抛光机的国内外研究状况

1.2.1国外抛光机的性能与特点

目前，国外生产金相设备的厂家主要有丹麦的struers公司和美国的buehler公司．抛光机是他们的主要产品之一。struers公司为金相制备和分析提供了一种全新的高效、高再现性自动控制系统。它的主募研磨抛光产品有MAPS、AbraPol—10、AbraPlan—i0、Abramin辞。不同的系统可以适应不同的操作环境。这些系统一般由一个或几个制备单元组成，每个单元包括研磨平台、清洁平台、干燥平台，可以高效快速的完成制备任务。buehler公司的产品从研磨到最后抛光整个过程全自动完成，可以设置50个常用工作程序，操作界面友好，彩色液晶显示，触摸式操作，整个过程的每个工序之间都进行夹持器和样品的清洗与烘干，

充分保证了样品制备的高效与高质性，操作过程的全自动化模式，节省了人工并有效的提高了效率与质量。上述两家公司的产品价格昂贵，每台价值均在10000美元以上，耗资巨大且配件消耗和材料仍需进口，不适合我国国情。

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内容简介：: 青岛农业大学海都学院本科生毕业论文（设计）题目：一种新型金相试样抛光机的设计姓名：张在杰学院：海都学院专业：机械设计制造及其自动化班级： 2006.02 学号： 020060574 指导教师：刘玉高完成时间： 2010.6 目录摘要 IABSTRACT .II1 绪论.11.1 设计的目的和意义 11.2 金相试样抛光机的国内外研究状况 11.2.1 国外抛光机的性能与特点 11.2.2 国内抛光机的性能与特点 21.2.3 讨论 .22 金相试样抛光机设计思想及方案确定 .42.1 设计要求 42.2 金相试样抛光机整体方案的确定 42.2.1 金相试样抛光机类型分析 .42.2.2 金相试样抛光机方案比较 52.2.3 综合考虑选出最佳设计方案 .63 金相试样抛光机机械设计.73.1 动力头的设计 73.2 加减压机构的机械设计 93.3 齿轮箱的设计 103.3.1 齿轮设计 .103.3.2. 齿轮轴的设计 .153.3.3 丝杠的设计 173.4 电机的计算选择 .203.5 抛光盘动力源电机的计算选择 213.6 带轮的计算选择 224 夹具设计 245 金相试样抛光机调速部分设计 .255.1 显示面板设计 255.2 金相试样抛光机控制系统整体框架设计思想 265.3 伺服电机的调速研究 266 总结.29参考文献 30致谢 .31I摘要为了提高金相抛光机的加工效率，保证加工工件的平行度，本文在研究和分析了传统抛光机工艺的基础上，设计了电控系统和主轴调速系统。本文主要就抛光压力、抛光速度两个方面的关键技术作了详细的描述。可实现抛光盘转速实时可控。并研究出一种先进的加压执行机构，该机构能使夹具上的压力灵活调整，从而系统可根据不同的试样调整加压机构，给定合适的抛光压力。实现抛光压力持续可调。并实现抛光盘转速缓升稳定运行转速缓减的运行模式。目的是预防工件在加速、减速工况下破碎及平滑加工平面的实现。尽量用软件来代替了硬件，降低了成本，使系统更加小巧轻便。该系统设计新颖，技术先进，具有很高的性能价格比，采用机电一体化技术，适合国情，符合国际发展动态，但设计高自动化、低成本的适合我国国情的金相试样抛光机仍然面临有待攻克的难题，提高各项技术和经济指标仍是今后抛光机设计需解决的主要内容。关键词:金相试样抛光机;电气控制;抛光IIAbstractTO improve The Metallographic Sample Polishing Machine lapping efficiency and work piece parallelism，on the basic of analyzing and researching traditional lapping of double-sides lapping technology, electric and speed control systems are designed. The purpose of this was to prevent the work piece from broken while accelerating and realizing the flat surface. Replaced the hardware with the software，lowered the cost and made the system deft. The design of this system was novel, the technique was advanced, had the very high function price compare, adopted the electric control systems technique, was fit for the state of our nation, was fit for the international development status. But design The Polishing Machine with the high automation, low cost and keeping with our country step still need face the tickler waiting to resolve, increasing various technique and economic index is still the main contents in the Polishing machine designing. Keywords: Metallographic Sample Polishing Machine: electric control systems: Polish3青岛农业大学海都学院本科生毕业论文（设计）开题报告题目：一种新型金相试样抛光机的设计姓名：张在杰学院：海都学院专业：机械设计制造及其自动化班级： 2006.02 学号： 020060574 指导教师：刘玉高青岛农业大学海都学院本科毕业设计开题报告1一、选题依据(拟开展研究项目的研究目的、意义等)材料是人类生产和生活的物质基础，它可以直接反映出人类文明的程度。金属材料的力学性能不仅与它的化学成分有关，也与它的组织结构有着密切的关系。了解它们之间的关系并掌握它们之间的变化规律，进行正确的金相分析是有效使用材料所必需的。要进行金相分析，就必须制备能用于微观观察检验的样品金相试样。通常，金相试样制备要经过以下几个步骤：取样、镶嵌、磨光 (粗磨和细磨 )和抛光。每项操作都必须严格细心因为任何阶段的失误都可能影响以后的步骤，在极端的情况下，不正确的制作可能造成假组织，从而得出错误的结论。金相试样的制备是通过切割机、镶嵌机、磨 /抛光机来完成的。金相试样的最终质量是由抛光工顺序决定的，抛光是金相制取试样过程中至关重要的一环。抛光是将试样上磨制产生的磨痕及变形层去掉，使其成为光滑镜面的最后工序。抛光试样的方法有机械抛光、电解抛光、化学抛光以及复合抛光等。机械抛光是现阶段应用最为广泛的抛光方法，其正确的工艺和操作方法是在保证获得优质的试样和其他条件 (如边缘保留及石墨和夹杂物保留等 )的情况下具有最高的抛光速率选择可靠性高的金相试样抛光机，可以提高制样效率和质量，减少试样废品率，从而降低成本，提高经济效益，获得样品质量的高度一致性。另外，金相检验是故障分析和质量检验过程中一个不可缺少的手段，有时甚至比电镜手段还重要，应视为一种常规的分析手段。造成故障的主要影响因素有：加工工艺(热处理、表面处理、铸造、焊接等)、加工方法和加工步骤不当造成的材料缺陷，以及使用中操作条件和环境的变化导致的损坏，都能通过金相检验来识别。制备金相样品是金相检验中的必要步骤，而样品制备的质量受人为因素影响较大，在样品的切割、磨光和抛光过程中，若操作不当，极易使样品表面产生变形或使磨面产生变形层而影响检验效果。但随着科学技术的进步，用微机控制的制取试样的设备已经问世，对各种材料有效制样技术的数据库己经开始建立，用机械代替人工制样已成为现实，而且制样速度快，质量高。本课题设计一台在现有抛光机的基础上对其机械系统进行了技术改造，为金相试样制备提供一种更好的操作界面。二、国内外同类研究或同类设计的概况综述(在充分收集研究主题相关资料的基础上，分析国内外研究现状，提出问题，找到研究主题的切入点，附主要参考文献)2.1国外抛光机的性能与特点(l)丹麦Struers公司研制的Abrapol-10型高科技自动化立地式金相抛光机。试样可以不经镶嵌装在特殊夹具上，夹具由另一电动机带动，其转动方向与抛光盘相反。夹具与抛光盘之间的压力可以在07OON之间任意调节。当到达预定抛光时间后，夹具自动抬起并停止。青岛农业大学海都学院本科毕业设计开题报告3夹具的特点是能适应各种形状的试样。对于线材及尺寸较小的棒材试样，可把试样分成三组，用厚钢板及螺钉固定在夹具上，每组可装2040个线材试样，对于较大试样每个夹具可以装6块。夹具上试样孔的设计是使样品与夹具及固定螺钉始终保持三点接触。如果两个人使用3台这种设备，1小时可制备6至8个夹具试样，实际上每个夹具试样在3台设备上的总有效时间总共只有6min，具有很高的抛光效率，而且试样的抛光质量能达到金相分析的要求。 (2)美国Buehler公司研制生产的vanguard型全自动抛光机从粗抛到最后精抛整个过程全自动完成，可以设置50个常用工作程序，操作界面友好，彩色液晶显示，触摸式操作，整个过程的每个工序之间都进行夹持器和样品的清洗与烘干，充分保证了样品制备的高效与高制性，操作过程的全自动化模式，节省了人工并提高了效率与质量。试样由抛光臂按照一定轨迹在抛光盘内运动，抛光臂上的压力可根据需要调节，最大可达20N。在预定的抛光时间内，此压力将逐渐自动减小到零，这样可减少抛光缺陷。抛光臂的速度也可以调节，每道工序只需25min，适用于各种材料。2.2国内抛光机的性能与特点(1)上海长方光学有限公司生产的 PG-1 型金相抛光机配备 0.2kw 电机，抛光盘直径为220mm，抛光速度可定制为 900r/min1400r/min。PG-l 抛光机是采集多方面使用人员的意见和要求设计而成的，它具有传动平稳，噪音小，操作、维修方便等优点。该机的抛光盘直径和传递功率均大于国内同类产品，能适合更多种材料的抛光要求。 (2)南京测控科学器材有限公司研制的 GPV 型金相变频调速抛光机采用无级变速，从1400500r/min，并具有数字显示转速的功能变频调速是被理论和实践证明的“节能明显，功能丰富，性能稳定”的调速装置，根据不同材料，抛光时需要选择合适的速度，得到最佳的效果。该机的优点是能在很短的时间内，达到最优的抛光速度，并且消除试样表面的划痕，使试样符合金相分析与研究的要求。纵观国内外抛光机的状况，国内研发的抛光机在性能和外观等方面还存在一定差距。例如，国内研制的抛光机多数机型的抛光盘为单盘或双盘，有水龙头，但冷却条件差由于冷却条件差，试样表面易发热变灰暗，而且会继续增厚形变扰动层，对快速抛光好试样带来麻烦；抛光盘转速固定不变，而金相试样制备过程不允许组织变形，软相(石墨) 脱落，硬相(碳化物)浮凸，抛光后试样表面应光亮如镜、无磨痕。为此，不同性质的材料，需采取不同措施。而国外研制的全自动抛光机，能够自动控制冷却液的流量，整个操作过程采用全自动化模式，节省了人工并有效地提高了研究效率与质量。我国金相试样制备的研究开发虽然已有几十年的历史，并己取得了一定的成绩，但是和国外相比仍然有明显的不足，制约我国金相试样制备技术的因素主要有以下几个方面：（1）我国目前还没有金相试样抛光机国家标准，金相试样抛光机作业质量的测试指标青岛农业大学海都学院本科毕业设计开题报告4以及测试条件，各个生产研制单位大多是根据企业标准对金相试样抛光进行测试检验，判定标准不一，影响了新机型的开发研制。（2）缺乏懂金相知识与机械设计及其控制的综合性人才, 这无形中增加了我国金相取样制样设备的研究和开发的难度。（3）冶金、机械、汽车、拖拉机、兵器、航天航空、轴承、工模具等制造行业中所需的金属材料类型多样化, 由于各种金属材料的物理、化学等性能不一使抛光机在试验参数测定、确定最佳性能指标等方面有很大难度。（4）金相试样抛光的机制研究和系统的理论欠缺，研究手段相对落后。我国金相试样抛光机的设计和开发要适合我国的具体国情，不仅要适合我国广大金相工作者对金相试样抛光机各种性能的要求, 提高制样质量和自动化程度，同时应考虑到金相工作者不同知识层次的需要,，使设备力求操作简单，安全可靠，而且应考虑尽量降低成本，提高性能价格比，使金相试样抛光机在各种规模、各种类型的企业实验室得到应用和普及，促进我国金相事业的发展。参考文献1王会强，孙维连，杨钰瑛. 金相试样抛光机的机械设计与研究. 机械与电子，2005，25-282施兴华. 抛光机在表面处理工艺上的应用比较 .纺织器材， 2005，32（6）：37-383陆长明. 基于DSP的超精密抛光机模糊控制系统设计. 2005年机电一体化论坛，2005，22（12）：11-134 刘新佳，肖继德，许鹤群. 金相试样电解机械复合抛光工艺.新技术新工艺，1997.3（3）：43-445陈文娟，孙维连. 金相试样抛光机的机械设计与控制系统的研究 . 硕士学位论文.河北: 河北农业大学，20046王会强，孙维连，温新林, 史立喜, 刘志国，赵志刚. 国内外金相试样抛光机的发展概况. 热处理， 2005，22（3）：7-167陈文娟，孙维连，杨钰瑛，贾亚雷，李杰. 金相研磨抛光机自动控制系统的研究. 现代机械，2003，6：10-11三、研究方案(研究内容、目标、研究方法、技术路线、拟解决的问题、特色或创新点等)本课题设计一台在现有抛光机的基础上对其机械系统进行了技术改造，为金相试样制备提供一种更好的操作界面的一种新型的金相试样抛光机。抛光按其原理可以分为机械抛光，电解抛光，化学抛光，以及复合抛光。(1)机械抛光青岛农业大学海都学院本科毕业设计开题报告5机械抛光是现阶段应用最为广泛的抛光方法，其正确的工艺和操作方法是在保证获得优质的试样和其他条件(如边缘保留及石墨和夹杂物保留等)的情况下具有最高的抛光速率。(2)电解抛光电解抛光是对难以用机械方法抛光的金属试样进行抛光的重要手段，它可以克服金属干扰层和机械峦晶假象等问题，对于用极低负荷的显微硬度实验的样品或透射电镜的薄膜试样特别有用。但每种金属和合金所使用的抛光液和电解规范不同，因此需要进行相当数量的试验工作来确定电解抛光规范。(3)化学抛光化学抛光是完全依靠化学药剂的腐蚀作用而得到光亮的抛光表面。这种方法操作简便，不需要复杂的机械和电解设备，只需要选择适合的化学抛光液和试验最佳抛光规范。化学抛光的速度低，抛光后的磨面，表面光滑但形成起伏的波形，不能达到十分平整的要求。而金相试样抛光机对机械设计的要求有:精度高、运行平稳、工作可靠,具有良好的伺服性能。面对传动机构则要求:转动惯量小，以减小机械负载，避免对系统造成不良影响；刚度大，有利于减小动力损失，提高固有频率，增加闭环伺服系统的稳定性；阻尼合适。为保证抛光精度和抛光质量的要求，对所需的机械系统采用以下方案：a. 设计动力头。因为在抛光过程中需要及时变换工件的运动方向,使抛光纹路复杂多变,这样有利于降低表面粗糙度并保证表面均匀一致。因此动力头是抛光设计的技术关键,要设计出能带动夹具上升和下降；按设定压力在夹具上产生弹性力;压力在一定范围内自行调节;驱动夹具旋转;抛光一定时间后能自动降低夹具上的弹性力的动力头。b.设计夹具。金相试样抛光机机械制样采用夹具夹持试样,夹具带动试样与磨盘相对摩擦,并在夹具上施加一定的压力,夹具可以装取多块试样以提高制样效率,在夹具上所施加的压力可以灵活调整。c.控制方法的研究。在处理复杂系统控制问题时，传统控制方法对于复杂性、不确定性、突变性所带来的问题总有些力不从心。为了适应不同技术领域和社会发展对控制科学提出的新要求，我们必须发展新的控制模式。近年来，在传统控制中加人逻辑推理和启发式知识，将传统控制理论与模糊逻辑、神经网络、遗传算法等人工智能技术结合起来，充分利用人的控制知识对复杂系统进行智能化控制，逐渐形成抛光机的智能控制。 d.冷却方式的研究。多数试样抛光方法最重要的特点是抛光时产生高温，会造成金相组织发生变化，给金相分析造成困难因而，金相取样时必须进行充分冷却。四、进程计划(各研究环节的时间安排、实施进度、完成程度等)青岛农业大学海都学院本科毕业设计开题报告51. 检索国内外的资料，在认真分析的基础上确定合理方案，绘出草图，完成开题报告：（5.15.6）2.完成机械的总体设计：（5.65.16）3.完成传动机构的设计和运动协调分析和主要零部件的设计计算：（5.16-5.26）4.绘制总装图和主要零件图：（5.26-6.2）5.编写设计说明书，完成毕业论文：（6.26.10）五、导师评语指导教师签字： 2010 年月日六、教研室意见教研室主任签字： 200 年月日七、学院意见负责人签字： 200 年月日青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）11 绪论1.1 设计的目的和意义材料是人类生产和生活的物质基础，它可以直接反映出人类文明的程度。金属材料的力学性能不仅与它的化学成分有关，也与它的组织结构有着密切的关系。了解它们之间的关系并掌握它们之间的变化规律，进行正确的金相分析是有效使用材料所必需的。要进行金相分析，就必须制备能用于微观观察检验的样品金相试样。通常，金相试样制备要经过以下几个步骤：取样、镶嵌、磨光 (粗磨和细磨 )和抛光。每项操作都必须严格细心因为任何阶段的失误都可能影响以后的步骤，在极端的情况下，不正确的制作可能造成假组织，从而得出错误的结论。金相试样的制备是通过切割机、镶嵌机、磨 /抛光机来完成的。金相试样的最终质量是由抛光工顺序决定的，抛光是金相制取试样过程中至关重要的一环。抛光是将试样上磨制产生的磨痕及变形层去掉，使其成为光滑镜面的最后工序。抛光试样的方法有机械抛光、电解抛光、化学抛光以及复合抛光等。机械抛光是现阶段应用最为广泛的抛光方法，其正确的工艺和操作方法是在保证获得优质的试样和其他条件 (如边缘保留及石墨和夹杂物保留等 )的情况下具有最高的抛光速率选择可靠性高的金相试样抛光机，可以提高制样效率和质量，减少试样废品率，从而降低成本，提高经济效益，获得样品质量的高度一致性。1.2 金相试样抛光机的国内外研究状况1.2.1国外抛光机的性能与特点目前，国外生产金相设备的厂家主要有丹麦的struers公司和美国的buehler公司抛光机是他们的主要产品之一。struers公司为金相制备和分析提供了一种全新的高青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）2效、高再现性自动控制系统。它的主募研磨抛光产品有MAPS、AbraPol10、AbraPlani0、Abramin辞。不同的系统可以适应不同的操作环境。这些系统一般由一个或几个制备单元组成，每个单元包括研磨平台、清洁平台、干燥平台，可以高效快速的完成制备任务。buehler公司的产品从研磨到最后抛光整个过程全自动完成，可以设置50个常用工作程序，操作界面友好，彩色液晶显示，触摸式操作，整个过程的每个工序之间都进行夹持器和样品的清洗与烘干，充分保证了样品制备的高效与高质性，操作过程的全自动化模式，节省了人工并有效的提高了效率与质量。上述两家公司的产品价格昂贵，每台价值均在10000美元以上，耗资巨大且配件消耗和材料仍需进口，不适合我国国情。1.2.2国内抛光机的性能与特点国内目前其它厂家的产品多为手工操作，生产效率低、安全性差。多数机型的抛光盘为单盘或双盘，有水龙头，但冷却条件差，由于冷却条件差，试样表面易发热变灰暗，而且会继续增厚形变扰动层，对快速抛光好试样带来麻烦；抛光盘转速固定不变。而金相试样制各过程不允许组织变形，软相(石墨)脱落，硬相(碳化物)浮雕抛光后试样表面应光亮如镜，无磨痕，为此不同性质的材料，需采取不同措施。如：抛光铸铁试样时，试样在抛光过程中应不断旋转，尽量缩短抛光时间。而抛光铝制试样时，需采用较轻的压力和适当的转速(400rmin)方可保证不出现变形层有的机型则采取变频无级变速1000rmin50rmin，转速数字显示，但抛光为手动操作，在手工操作中，压力的大小仅凭手感控制，没有被量化，因此制样效率，准确性和再现性均不易保证。如南京测控科学器材设各有限公司的变频调速抛光机，上海金相机械设备有限公司PW-I金相试样抛光机。1.2.3讨论纵观国内外抛光机的状况，国内研发的抛光机在性能和外观等方面还存在一定差距。例如，国内研制的抛光机多数机型的抛光盘为单盘或双盘，有水龙头，但冷却条件差。由于冷却条件差，试样表面易发热变灰暗，而且会继续增厚形变扰动层，对快速抛光好试样带来麻烦；抛光盘转速固定不变，而金相试样制备过程不允许组织变形，软相(石墨)脱青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）3落，硬相(碳化物)浮凸，抛光后试样表面应光亮如镜、无磨痕。为此，不同性质的材料，需采取不同措施。而国外研制的全自动抛光机，能够自动控制冷却液的流量，整个操作过程采用全自动化模式，节省了人工并有效地提高了研究效率与质量。青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）42 金相试样抛光机设计思想及方案确定2.1设计要求金相试样抛光机对机械设计的要求有：精度高、运行平稳、工作可靠，具有良好的伺服性能。面对传动机构则要求：转动惯量小，以减小机械负载，避免对系统造成不良影响；刚度大，有利于减小动力损失，提高固有频率，增加闭环伺服系统的稳定性；阻尼合适。金相试样抛光机对控制系统的要求有：能对压力进行控制。因为试样抛光过程要求动力头能带动夹具上升和下降实现压力增大和减小；能够按设定压力在夹具上产生弹性力；磨抛一定时间后能自动降低夹具上的弹性力。能对时间进行控制。抛光时间过长，试样质量无法保证，时间过短达不到抛光质量。能对抛光速度控制。对不同材质的试样，需不同的抛光速度，方可保证材料的真实组织。2.2金相试样抛光机整体方案的确定2.2.1金相试样抛光机类型分析抛光按其原理可以分为机械抛光，电解抛光，化学抛光，以及复合抛光。(1)机械抛光机械抛光是现阶段应用最为广泛的抛光方法，其正确的工艺和操作方法是在保证获得优质的试样和其他条件(如边缘保留及石墨和夹杂物保留等)的情况下具有最高的抛光速率。(2)电解抛光电解抛光是对难以用机械方法抛光的金属试样进行抛光的重要手段，它可以克服金属干扰层和机械峦晶假象等问题，对于用极低负荷的显微硬度实验的样品或透射电镜的薄膜试样特别有用。但每种金属和台金所使用的抛光液和电解规范不同，因此需要进行青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）5相当数量的试验工作来确定电解抛光规范。(3)化学抛光化学抛光是完全依靠化学药剂的腐蚀作用而得到光亮的抛光表面。这种方法操作简便，不需要复杂的机械和电解设备，只需要选择适合的化学抛光液和试验最佳抛光规范。化学抛光的速度低，抛光后的磨面，表面光滑但形成起伏的波形，不能达到十分平整的要求。综合考虑各种抛光的优缺点，本系统采用机械抛光。2.2.2金相试样抛光机方案比较第一种设计方案：自动减加压机械装置的设计，利用步进电机作为此装置的动力源，通过一个比例为 1:1 的齿轮箱与动力头相接。动力头采用滚珠螺旋传动，即在由螺母和螺杆的近似半圆形螺旋凹槽拼合而成的滚道中装入适量的滚珠，并用螺母上制出的通路及导向辅助件构成闭合回路，以备滚珠连续循环。当步进电机逆时针转时，带动齿轮转动，齿轮转动带动固定在其上的螺母旋转，从而使螺杆下移，按设定压力在夹具上产生弹性力;压力在一定范围内自行调节;驱动夹具旋转，实现对工件的加压。当电机顺时针转时，带动螺杆上移，实现对工件的减压。抛光装置的设计，因为本次设计的目的是实现抛光的完全自动化，所以选择直流伺服电机作为抛光盘的动力源，为保持抛光质量，抛光速度不宜太快，一般为 300-500r/min，而电机速度一般比较快，所以利用 V 带传动，以达到减速的目的。控制系统的控制部分采用 DSP 模糊控制系统：数字信号处理器 DSP 采样位置传感器信号,获得当前位置信息 ,从而得到电机的当前速度 ,通过与给定速度值比较 ,得到转速误差值 ,经模糊控制器计算推理后 ,输出 PWM 脉冲信号 ,经功率放大后 ,对直流电机进行控制。第二种设计方案：直接用步进电机与一个带有内花键的丝杠相连，丝杠与主轴通过花键连接，使主轴能上下移动。当电机逆时针转动时，丝杠带动丝杠螺母转动，只能向下运动压缩弹簧，使主轴下降并产生弹性力，实现对工件的加压。当电机顺时针转动时，带动螺母上移，不再压缩弹簧，主轴上移，从而实现对工件的减压。抛光装置的设计，直接用电机带动抛光盘转动。控制系统的控制采用模糊 PID 控制, 模糊 PID 控制器由多种结构形式，但基本原理青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）6基本一致，即运用模糊数学的基本原理和方法，把规则的条件、操作用模糊集表示，并把这些模糊控制规则以及有关信息作为知识存入计算机的知识库中，然后计算机根据系统的实际响应情况运用模糊推理，即可自动实现对 PID 参数的最佳调整，以达到自动控制的目的。2.2.3 综合考虑选出最佳设计方案参考各种形式的抛光机，为满足设计要求本次设计的系统定为机电一体化系统。机械部分是采用步进电机为动力源，通过一个比例为 1:1 的齿轮箱与动力头相接。动力头采用滚珠螺旋传动，当步进电机逆时针转时，带动齿轮转动，齿轮转动带动固定在其上的螺母旋转，从而使螺杆下移，按设定压力在夹具上产生弹性力;压力在一定范围内自行调节;驱动夹具旋转，实现对工件的加压。当电机顺时针转时，带动螺杆上移，实现对工件的减压。控制部分采用 PID 模糊控制系统：利用此系统实现自动调压，调速和对加工时间控制的目的。青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）73金相试样抛光机机械设计机电一体化机械系统要求精度高、运动平稳、工作可靠，具有良好的伺服性能。金相试样抛光机机械制样是采用夹具夹持试样，夹具带动试样与磨盘相对摩擦，并在夹具上施加一定的压力，夹具可以装夹多块试样以提高制样效率，在夹具上所施加的压力可以灵活调整。机械部分主要包括动力头、夹持盘、抛光盘、主体和外观设计。3.1 动力头的设计在试样抛光时，抛光运动轨迹应能保证工件加工表面和抛具表面上各点均有相同或相近的被切削条件和切削条件。对抛光运动轨迹的基本要求如下：工件相对抛光盘作平面平行运动，能使工件上各点具有相同或相近的抛光行程。工件上任一点，尽量不出现运动轨迹的周期性重复。抛光运动平稳，避免曲率过大的运动转角。保证工件走遍整个抛光盘表面，使抛光盘均匀磨损，保证工件表面的平面度。及时变换工件的运动方向使抛光纹路复杂多变，有利于降低表面租糙度并保证表面均匀一青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）8致。步进电机轴承联轴器齿轮轴丝杠螺母键图 1-3-1动力头示意图因此动力头是抛光机设计的技术关键，动作要求：带动夹具上升和 F 降；按设定压力在夹具上产生弹性力：压力在一定范围内自行谲节：驱动夹具旋转；磨抛一定时间后能自动降低夹具上的弹性力。具体的设计如图 3-1 所示：电机通过连轴器安装在齿轮箱上，齿轮箱内两个齿轮的大小相等，另一齿轮与丝杠相连，丝杠通过固定在齿轮上的螺母转动上下移动从而达到增压减压的效果。当步进电机逆时针转时，带动齿轮转动，齿轮转动带动固定在其上的螺母旋转，从而使螺杆下移，按设定压力在夹具上产生弹性力;压力在一定范围内自行调节，实现对工件的加压。当电机顺时针转时，带动螺杆上移，实现对工件的减压。使主轴下降并产生弹性力，当达到指定位置时，输出一个信号，使主轴上的压力得到保持。当到达设置时间的 2/3 时，电机顺时针转动，在脉冲信号作用下，每隔一定时间，压力释放一次，螺杆缓慢向上移动，逐步释放主轴上的弹性力，当压力低于 20 牛顿时停止释放，并一直保持到设定时间到达，抛光机动力头产生的压力曲线如图 32 压力曲线图所示。工作结束后，输出一个信号使丝杠连续上升，到达上限后切断电源停止运转。青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）9图 1-23-2压力曲线图图中可以看出 Pl=P2=P3=P4=P5，而 t t t t t ，这是由于压力铁释放时间是345要受压力 P 的影响，压力与丝杠的位移量有关，齿轮将丝杠的位移量传递给传感器，传感器将位移量转变成电磁铁释放的电信号，所以在压力大时释放时间短，压力小时释放时间间隔长。这样则使试样在所限制时间内有效地保持了试样在抛光盘内摩擦，动力头释放压力为 1/5slr/86mm/r2/3100N/mm=5N，释放压力最小间隔为 10 秒钟。32加、减压机构的机械设计加减压机构是抛光机机体的关键组成部分，对抛光机的性能有很大影响。加减压回路机械结构的工作原理为：步进电机通过法兰安装在套筒上电机轴上安装一个带有内花键的丝杠与主轴通过花键连接，使主轴能上下移动。丝杠螺母铣出沿直径方向的键槽。通常有一控制杆插入键槽内当步进电机逆时针转动时丝杠螺母向下运动压缩弹簧，当达到指定位置时，输出一信号，使电磁铁将控制杆从键槽中拉出，使丝杠螺母失去限制，随丝杠一起转动。在丝杠螺母与动力头之间装有弹簧以实现弹性力的加载。弹簧服从虎克定律，即它受到的压力与压缩重为线性关系，因此压力的测量可以转化为位移的测量，位移的大小青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）10与电机的转速和压缩时间有关，在电机转速给定的情况下，位移与时间里正比，可通过测量时间达到位移的测量。其理论计算如下：式中: f(x)=kx；（3-1）t=f(x)/n.s.k ( 3-2)Z步进电机转子齿数;N运行拍数;N电机的转速;S丝杠的螺距;T电机反方向转动的时间;f(x)抛光时所设定的压力;由 M= ; Q=m f 得 t= ;因为 M 与 f 的乘积 Q 可由软件得出，QksNZR60Qfx)(和 f(x) 是程序求解 t 时的两个输入值，程序将求出的 t 送入微处理器处理，就可以控制抛光机的压力。3.3齿轮箱的设计3.3.1齿轮设计摩擦力与步进电机所受力相等即：F =F=100 N110.P = = =0.52W1A25.34在齿轮设计中，小齿轮的转矩为青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）11T = 1np150.9T = =82.8Nmm160235转动速度 n=60r/min按设计选用直齿圆柱齿轮传动。精度等级：由表 10-8 （该节中所指的表均指机械设计一书中的表）选 6 级精度因齿轮要求较低，受力很小。所以材料选择为塑胶：主动齿轮、从动齿轮都用，选用两齿轮都为 Z1 =29,Z2 = iZ1 =129 =29计算如下：关于主轴传动齿轮齿面接触疲劳强度计算（1）初步计算：转矩:T I=82.8Nmm=0.0828Nm齿宽系数: d 由表 10-7 取 d1.0接触疲劳极限： Hlim可取 Hlim1=50MPa Hlim2=110MPa初步计算的许用接触应力: H1=0.9 Hlim1=0.9110=99Mpa 初步计算的小齿轮直径：d 5.81 （3-13 221)(HdEuZuTK3）其中 u=I=1,载荷系数 K =1.3,材料的弹性影响系数 Z =189.8MPa ,所以，1 E21d =5.81 =54mm13 22918.)(8.2结合齿轮箱的结构取 d154mm 初取齿宽：b=50mm（2）校核计算：青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）12圆周速度: (3-4)smndV/02.16074.3160齿数 Z 和模数 m: 模数取 m=29.2541dm则 Z2= iZ1=291Z使用系数 KA: 由表 10-2 取 KA1.5动载系数 KV: 由图 10-8 取 KV1.1齿间载荷分配系数 KH : 先求端面重合度：(3-5) cos12.3812Z7.60.重合度系数: Z = =1.492/).14(由此得： 45.09.22ZKH齿间载荷分布系数 KH : 由表 10-4（非对称支撑） 3210CbdBAH 325.6.09.1=1.265载荷系数: K=K AKVKH KH =1.51.11.811.265=3.78弹性系数 ZE 由表 10-6 查得材料的弹性影响系数取 ZE189.8 MPa节点区域系数 ZH: 由图 10-30 可取 ZH2.5总工作时间： t h=10300820%=4800h应力循环次数 NL: 估计：10 7NL109青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）13则指数：m=8.78NL1 = NV1 = 60 ithi(Ti/Tmax) n1(3-6) =6016314800(18.780.2+0.58.780.5+0.28.780.3)=3.65107接触寿命系数 KHN:由图 10-19 可取KHN1=1.13 KHN2=1.18许用接触应力 H：接触最小安全系数 S: 取失效概率为 1%，安全系数取 S1.05 由式（10-12）得 H1 = = =764 Mpa (3-7)SHN1lim05.37 H2 = = =798 MPa (3-8)2liK.18验算： H=ZEZHZ (3-9)ubdT21)( 15408.27.34.59.1832.55MPa计算结果表明,接触疲劳强度较为适合，齿轮齿寸无需调整。（3）齿根弯曲疲劳强度验算：重合度系数 Y： 67.0.152.075.2.0Y齿间载荷分配系数 KF: 由表 12.10 KF = = 67.0 = 1.49Y1齿向载荷分布系数 KF := =7.4hb325.由表 10-3 KF=1.25青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）14载荷系数 K:K=K A KVKF KF =1.51.11.491.25=3.07齿形系数 YF: 由表 10-5 YF1=2.62 YF2=2.62应力校正系数 YSa: 由表 10-5 Ysa1=1.59 Ysa2=1.59弯曲疲劳强度极限 FE: 由图 10-20c FE1= 380 Mpa FE2= 380 MPa弯曲最小安全系数 S:取 S1.25应力循环次数 NL: 估计 3106NL1010则指数 m=49.91 NL1= NV= (3-10)ni hiihtTtr191.4max0= 6013004800(149.910.2+0.549.910.5+0.249.910.3)= 3.63107原估计应力循环次数正确。 7712 10633INL弯曲疲劳寿命系数 KFN: 由图 10-18 KFN1=0.90 KFN2=0.90许用弯曲应力 F: MPaSFENF 6.2735.180911 KFENF .2.22验算： F1= mbdYKSaFT12青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）15= 25409.168.7.32=0.39Mpa F1 F2 = 12SaFY= 59.623.0=0.39MPa传动无过载，故不作静强度校核。（4）确定传动主要尺寸：计算实际分度圆直径 d d1 = mZ1 = 229 =58 mmd2 = mZ2 = 229 =58 mm计算中心距a = = = 58 mm2158计算齿轮宽度b = bd1 = 158 = 58 mm由表 10-3 先求：Ft = = =3.1N12dT548.= =0.1 N/mm 100 N/mmbKTA0.3合适青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）163.3.2 齿轮轴的设计（1）输入功率 P = 0.52 W1转速 n = 60 r/min转矩 T = 82.8 Nmm1（2）求作用在齿轮上的力齿轮 1 的分度圆直径 d = 58 mm1Ft = = = 2.9 N （3-1258.11）Fr = Fttan20=2.9tan20=1.06 N（3）初步确定轴的最小直径选轴的材料为 45#钢，调质处理，取 A = 1120d A =10 1.5 112 =4.3 mm (3-12)1031nP2362.5取为 d = 10 mm（4）轴的机构设计1）根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度3-3 齿轮轴简图齿轮轴材料 45 钢，调质处理L1处为轴的最小直径处，为 10mm，L 1 =45 mm青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）17L2 L3处安放轴承，初选为 d2 = 20 mm2）轴承选择及校核L2 L3处轴承初选为滚动轴承，因轴承只受径向力，故选用深沟球轴承，初步选定轴承 6206 GB/T 276-1994尺寸 dDB = 20 mm 42 mm 10 mm基本额定载荷 Cr =19.5 kN轴承校核主动齿轮轴受力情况如图 3-2。3-4 主动齿轮轴受力情况根据受力分析和受力图可以得出轴承的径向力为F = = = 3.09 N2nt206.19F = = = 5.75 N121)(L583F = F - F = 5.75 3.09 =2.66 N2因轴承在运转中有中等冲击载荷，又由于不受轴向力，按机械设计表 10-5 查得pf为 1.2 到 1.8，取，则有：3.1pfN47531 F1XfPpN2.19.6.22f轴承的寿命因为，所以按轴承 1 的受力大小计算：1h (3-13)93616 106.5)7.90()(0PCnLh故该轴承能满足要求。青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）18在此装备中齿轮润滑用塑料润滑剂，其轴采用润滑油润滑。3.3.3 丝杆的设计本次设计选择的丝杠为梯形螺纹，作为传导螺旋，它以导向为主承受较小的轴向载荷。又因为齿轮分度圆为 58mm,取直径为 24mm。则所设计的螺母在齿轮中的宽度为 24，直径为 13mm,为保证齿轮在齿轮箱中的定位，规定其长为 74mm。在传导过成中，齿轮受力较小，丝杠所受力最大为 100N，在传动中滚珠与螺文牙相摩擦，而滚珠强度一般高于螺纹牙。所以，只要校核螺纹牙强度即可。P=F/A=F/ =100/（3.14 ）=0.11w ，故满足耐磨条hzd235.01p件。式中螺纹中径（mm）2h螺纹牙工作高度(mm)，梯形螺纹 h=0.5Pz螺纹旋合圈数螺母螺纹牙的强度计算螺纹牙多发生剪切和挤压破坏，一般螺母的材料强度低于螺杆，故只需校核螺母螺纹牙的强度。抗剪切强度条件计算：(3-14)14.3DbuF式中： b 螺纹牙根的厚度，单位为 mm，对于矩形螺纹，b=0.5P，对于梯形螺纹，b=0.65P，对于 30 锯齿形螺纹，b=0.75P，P 为螺纹距；l弯曲力臂，单位为 mm 螺母材料的许用切应力，单位为 MPa 所以； 100 =0.16)8365.014.3( =0.6 =0.6 /35s 为螺母算选材料的许应力，单位为 MPa螺母所选材料的屈服极限，单位为 MPa 查机械设计表 5-8 知，s青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）19取 =240s则 =28.8 所以：故满足此条件抗弯曲强度计算：(3-15)bDuFLb214.36bL = = =0.772245.= =1.12bDuFb214.36)8314.(72.06 =（1.01.2） =（1.01.2） /35bs所以：48 满足条件适合。b9648b丝杠的稳定性计算：在工作过程中，丝杠受到的轴向力 F 大于某一临界值时，可能会突然发生侧向弯曲而丧失其稳定性。因此，在正常情况下，丝杠承受的轴向力 F（单位为 N）必须小于临界载 F 。则丝杠的稳定性条件为：crS = (3-16)scFas式中：S 丝杠稳定性的计算安全系数。scS 丝杠稳定性安全系数，对于传力螺旋，S =3.55：对于传导螺旋，s sS =2.54.0；对于精密活水平的，S 4。 s sF 为临界载荷，单位为 N;根据柔度值的大小选用不同的公式计算，cr s= 。在此处，为丝杠长度系数，见机械设计表 5-14：l 为丝杠长度，单位为siulmm：i 为危险界面的惯性半径，单位为 mm；因截面半径为圆 A= ，则41.32d青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）20i= = 。AI41d所以，临界载荷 F 可按欧拉公式计算，即crF = (3-17)cr)(14.32ulEL式中：E材料的拉压弹性模量，单位为 MPa , E=2.06 MPa；510I危险截面的惯性矩，I= ,单位为 mm 。641.3d4当 40 时，可以不必进行稳定性校核。s所以： = =10.240 满足条件合适，稳定条件较好。s41356.0为保证丝杠运行时精确度高，对其进行刚度计算：丝杠在工作过程中受到轴向载荷力 F 和伺服电机的力矩 M 的作用，所以，变形量： = +tfPdE214.34.326PGT式中 E、G 分别为与丝杠材料有关的弹性模量和切变模量，E=206 GPa,G=79.4GPa 查机械设计师手册表 1-8 得。因为动力头作用在工件上的力最高被定位 100 牛，所以取最大值 T=100 =2330N 根据抛光机的选择滚动螺旋传动的标准，1.023m P知，取得最大值为 11.163P故 = + =0.0004+0.011=0.0114 213064241.3.79750P3.4 电机的计算选择动力头驱动电机的计算选择青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）21本机对电机的要求：动力头的动力源提供电机选择步进电机，因为步进电机是一种把脉冲信号转换成与脉冲数成正比的角位移或直线位移的执行元件。其转速具有三个特点：（1）转速与脉冲频率成正比；(2) 在负载能力允许的范围内，不因电源电压,负载，环境条件的波动而变化；（3）速度可调，能够快速起动，制动和反转。同时，步进电机还具有定位精度高，同步运行特性好的特点，广泛应用于数控机床，绘图机，卫星天线，自动记录仪及数一模转换器等设备上。功率计算因为步进电机的输出力矩随转速升高而下降，且在较高转速时会急剧下降，所以其最高工作转速一般在 300600RPM。因为步进电机一般在较大范围内调速使用、其功率是变化的，一般只用力矩来衡量，力矩与功率换算如下：P= M= 6014.32nP= 6014.32nMP= .f所以求得： f= =400s604n其 P 为功率单位为瓦，为每秒角速度，单位为弧度，n=60r/min 为每分钟转速，M 为力矩单位为牛顿米，f 为每秒脉冲数（简称 PPS)。首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。在实际工作过程中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。一般地说最大静力矩 Mmax 大的电机，负载力矩大。其次应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。精度是由电机的固有特性所决定。最后还应当估算机械负载青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）22的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作频率能满足机床快速移动的需要。运行的最高频率与升速时间的计算。由于电机的输出力矩随着频率的升高而下降，因此在最高频率时，电机特性的输出力矩应能驱动负载，并留有足够的余量。所以，查机械设计师手册表 31-61 知，55BYG4 电机参数如表 3-1，选择 55BYG4电机可以满足金相研磨抛光机的要求。表 3-1 55BYG4 电机参数表电压相数静态电流步距角保持转矩空载起动频率空载转动频率步距角误差12V 4 1.2A 1.8/0.9 360Nm 400s 2500s3.5 抛光盘动力源电机的计算选择伺服电动机又称执行电动机，在自动控制系统中，用作执行元件，把所收到的电信号转换成电动机轴上的角位移或角速度输出。分为直流和交流伺服电动机两大类，其主要特点是，当信号电压为零时无自转现象，转速随着转矩的增加而匀速下降，伺服电机内部的转子是永磁铁，驱动器控制的 U/V/W 三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。经对现在市面上大量的金相抛光机抛光盘转速调查，选择直流伺服电机转速。选择计算; 因动力头对抛光盘产生的最大压力是 100 牛，抛光盘摩擦系数最大取 =0.1所以，转矩 T=100 110=1100N ，转速参数 n=300500r/min 1.0m由公式：T= ，所以 P= =0.058kW，查机械设计师手册表 31-nP95950159，选择 90SZ51 电机表 3-4-1转矩转速功率电压电流电枢电流励磁允许正反转速差5200Nm 1500r/min 80W 110V 1.1A 0.23A 100r/min所以，电机和抛光盘之间采用三角橡胶带传送，传送比为 1：3，在主轴周围设计了青岛农业大学海都学院本科毕业设计（论文）23一个方形承槽，上端用防水挡板与外壳固定在一起，水槽底部安装有排水管道，以排除抛光时的污水。3.6 带轮的计算选择电机和抛光盘之间用窄 V 带传动，电机 P=80W,查表 8-6 的工作情况系数 K =1.1,故AP = K P=88WcaA根据 P ，n (电机转速 1500r/min)由图 8-9 确定选择 Y 型ca由表 8-3 和 8-7 取主动带轮的基准直径为 d =26mm.1则从带轮的基准直径d =i d =3 =78mm216查表 8-7，取 d =80mm2确定 V 带的基准长度和传动中心距：根据 0.7（d + d ） 2（d + d ），初步确定中心距 a =53mm120a12 0计算带所需的基准长度L =2 a + （d + d ）+ (3-d0212021d4a18)= 2 =220mm534)268()26(53查机械设计师手册表 8-1-29 得 L =200d实际中心距 aa= a + =(53+200-

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