钢管螺旋式无损探伤系统设计【毕业论文+CAD图纸全套】

买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号交流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 毕业设计 (论文 ) 钢管螺旋式无损探伤系统的设计 of of 生姓名 学院名称 专业名称 指导教师 年 月 日 买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号交流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 院学位论文原创性声明 本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文 中以明确方式标注。 本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 论文作者签名： 日期： 年 月 日 院学位论文版权协议书 本人完全了解 存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归 许论文被查阅和借阅。 院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索 ，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号交流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 摘要 本次的设计来源于钢管无损探伤系统更新换代基础之上，通过设计出新型的钢管无损探伤系统，从而来满足当今无损探伤机械设备不足的缺陷。 本文运用大学所学的知识，提出了钢管无损探伤系统的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必 须的理论计算和相关强度校验，构建了钢管无损探伤系统总的指导思想，从而得出了该钢管无损探伤系统结构的优点是高效，经济，并且安全系数高，对提高探伤效率，减少人工投入，增强探伤质量等等起到了很大的作用的结论。 关键词： 钢管无损探伤系统 ；高效；人工投入；结论买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 is a to do to a to or It in to in to in is of of it to on of of is to a by of to it of in be be by of of 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 录 1 绪论 . 1 题的来源与研究的目的和意义 . 2 . 3 计基础 . 6 图绘制 . 准特征，参考几何 体的创建 . 伸、旋转、扫描和放样特征建 . 程图的设计 . 配设计 . 15 2 钢管无损探伤系统结构的设计 . 16 管无损探伤系统总体方案图 . 18 械传动部分的设计计算 . 19 伤系统主电机的选型计算 . 22 珠丝杆传动的选型计算 . 23 线导杆的选型计算 . 24 3 主 要零部件的强度校核计算 . 25 珠丝杆的强度校核 . 26 承强度的校核 . 26 架部分的强度校核 . 27 4 钢管无损探伤系统中主要零件的三维建模 . 28 架的三维建模 . 29 筒的三维建模 . 30 珠丝杆的三维建模 . 32 管无损探伤系统的三维建模 . 33 5. 三维软件设计总结 . 34 结 论 . 35 致 谢 . 36 参考文献 . 37 买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 1 1 绪 论 当今社会，工程机械的应用越来越广泛，工程机械产业是为国民经济提供装备和为人民生活提供耐用消费品的产业。不论是传统产业， 还是新兴产业，都离不开各种各样的机械装备，机械工业所提供装备的性能、质量和成本，对国民经济各部门技术进步和经济效益有很大的和直接的影响。机械工业的规模和技术水平是衡量国家经济实力和科学技术水平的重要标志。因此，世界各国都把发展机械工业作为发展本国经济的战略重点之一。机械工程的服务领域广阔而多面，凡是使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，都需要机械工程的服务。概括说来，现代机械工程有五大服务领域：研制和提供能量转换机械、研制和提供用以生产各种产品的机械、研制和提供从事各种服务的机械、研制和提供家庭和个人生 活中应用的机械、研制和提供各种机械武器。 不论服务于哪一领域，机械工程的工作内容基本相同，主要有： 建立和发展机械工程的工程理论基础。例如，研究力和运动的工程力学和流体力学；研究金属和非金属材料的性能，及其应用的工程材料学；研究热能的产生、传导和转换的热力学；研究各类有独立功能的机械元件的工作原理、结构、设计和计算的机械原理和机械零件学；研究金属和非金属的成形和切削加工的金属工艺学和非金属工艺学等等。 研究、设计和发展新的机械产品，不断改进现有机械产品和生产新一代机械产品，以适应当前和将来的需 要。机械产品的生产，包括：生产设施的规划和实现；生产计划的制订和生产调度；编制和贯彻制造工艺；设计和制造工具、模具；确定劳动定额和材料定额；组织加工、装配、试车和包装发运；对产品质量进行有效的控制。机械制造企业的经营和管理。机械一般是由许多各有独特的成形、加工过程的精密零件组装而成的复杂的制品。生产批量有单件和小批，也有中批、大批，直至大量生产。销售对象遍及全部产业和个人、家庭。而且销售量在社会经济状况的影响下，可能出现很大的波动。因此，机械制造企业的管理和经营特别复杂，企业的生产管理、规划和经营等的研究也 多是肇始于机械工业。 买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 2 题的来源与研究的目的和意义 机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。机械产品的应用。这方面包括选择、订购、验收、安装、调整、操作、维护、修理和改造各产业所使用的机械和成套机械装备，以保证机械产品在长期使用中的可靠性和经济性。研究机械产品在制造过程中，尤其是在使用中所产生的环境污染，和自然资源过度耗费方面的问题，及其处理措施。这是现代机械 工程的一项特别重要的任务，而且其重要性与日俱增。机械的种类繁多，可以按几个不同方面分为各种类别，如：按功能可分为动力机械、物料搬运机械、粉碎机械等；按服务的产业可分为农业机械、矿山机械、纺织机械等；按工作原理可分为热力机械、流体机械、仿生机械等。另外，机械在其研究、开发、设计、制造、运用等过程中都要经过几个工作性质不同的阶段。按这些不同阶段，机械工程又可划分为互相衔接、互相配合的几个分支系统，如机械科研、机械设计、机械制造、机械运用和维修等。 这些按不同方面分成的多种分支学科系统互相交叉，互相重叠， 从而使机械工程可能分化成上百个分支学科。例如，按功能分的动力机械，它与按工作原理分的热力机械、流体机械、透平机械、往复机械、蒸汽动力机械、核动力装置、内燃机、燃气轮机，以及与按行业分的中心电站设备、工业动力装置、铁路机车、船舶轮机工程、汽车工程等都有复杂的交叉和重叠关系。船用汽轮机是动力机械，也是热力机械、流体机械和透平机械，它属于船舶动力装置、蒸汽动力装置，可能也属于核动力装置等等。 19 世纪时，机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程， 19 世纪下半叶才 逐渐成为一个独立学科。进入 20 世纪，随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了专业化的分支学科。这种分解的趋势在 20 世纪中期，即在第二次世界大战结束的前后期间达到了最高峰。由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握，一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割，视野狭窄，不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专，在协同工作时配 合协调困难，也不利于继续自学提高。因此自20 世纪中、后期开始，又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础理论，买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 3 拓宽专业领域，合并分化过细的专业。械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。在未来的时代，新产品的研制将以降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理、减轻以至消除环境污染作为超经济的目标任务。 机械可以完成人用双手和双目，以及双足、双耳直接完成和不能直接完成的工作，而且完成得更快、更好。现代机械工程创造出越来越精巧和越来越复杂的机械和机械装置，使过去的许多幻 想成为现实。 人类现在已能上游天空和宇宙，下潜大洋深层，远窥百亿光年，近察细胞和分子。新兴的电子计算机硬、软件科学使人类开始有了加强，并部分代替人脑的科技手段，这就是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的影响，而在未来年代它还将不断地创造出人们无法想象的奇迹。 人类智慧的增长并不减少双手的作用，相反地却要求手作更多、更精巧、更复杂的工作，从而更促进手的功能。手的实践反过来又促进人脑的智慧。在人类的整个进化过程中，以及在每个人的成长过程中，脑与手是互相促进和平行进化的。 人工智能与机械工程之间的关系近 似于脑与手之间的关系，其区别仅在于人工智能的硬件还需要利用机械制造出来。过去，各种机械离不开人的操作和控制，其反应速度和操作精度受到进化很慢的人脑和神经系统的限制，人工智能将会消除了这个限制。计算机科学与机械工程之间的互相促进，平行前进，将使机械工程在更高的层次上开始新的一轮大发展。 19 世纪时，机械工程的知识总量还很有限，在欧洲的大学院校中它一般还与土木工程综合为一个学科，被称为民用工程， 19 世纪下半叶才逐渐成为一个独立学科。进入 20 世纪，随着机械工程技术的发展和知识总量的增长，机械工程开始分解，陆续出现了 专业化的分支学科。这种分解的趋势在 20 世纪中期，即在第二次世界大战结束的前后期间达到了最高峰。 由于机械工程的知识总量已扩大到远非个人所能全部掌握，一定的专业化是必不可少的。但是过度的专业化造成知识过分分割，视野狭窄，不能统观和统筹稍大规模的工程的全貌和全局，并且缩小技术交流的范围，阻碍新技术的出现和技术整体的进步，对外界条件变化的适应能力很差。封闭性专业的专家们掌握的知识过狭，考虑问题过专，在协同工作时配合协调困难，也不利于继续自学提高。因此自 20 世纪中、后期开始，又出现了综合的趋势。人们更多地注意了基础 理论，拓宽专业领域，合并分化过细的专业。综合 再综合的反复循环，是知识发展的合理的和必经的过程。不同专业的专家们各具有精湛的专业知识，又具有足够的综合知识来认识、理解买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 4 其他学科的问题和工程整体的面貌，才能形成互相协同工作的有力集体。综合与专业是多层次的。在机械工程内部有综合与专业的矛盾；在全面的工程技术中也同样有综合和专业问题。在人类的全部知识中，包括社会科学、自然科学和工程技术，也有处于更高一层、更宏观的综合与专业问题。 本论文主要研究运用 钢管无损 探伤系统进行设计，在设计过程中，了解 各种功能。 司成立于 1993 年，由 司的技术副总裁与 司的副总裁发起，总部位于马萨诸州的康克尔郡（ 。当初的目标是希望在每一个工程师的 桌面 上提供一套具有生产力的实体模型设计系统。从1995 年推出第一套 维机械设计 软件 至今已经拥有位于全球的办事处，并经由 300 家经销商在全球 140 个国家进行销售与分销该产品。 1997 年， 法国 达索（ 司收购，作为达索中端主流市场的主打品牌。 件是世界上第一个基于 发的三维 统。由于技术创新符合 术的发展潮流和趋势， 司于两年间成为业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995统评比第一名。从 1995 年至今，已经累计获得十七项国际大奖。其中仅从 1999 年起， 美国 权威的 业杂志 续 4 年授予表彰 力和简明。至此， 定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它， 设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。 由于 色的技术和市场表现，不仅成为 业的一颗耀眼的明星，也成为 华尔街 青睐的对象。终于在 1997 年由法国 达索公司 以三亿一千万美元的高额市值将 资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 业的世界纪录。并购后的原来的品牌和管理技术队伍 继续独立运作，成为 业一家高素质的专业化公司。 维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的品。 由于使用了 术、直观式设计技术、先进的 核（由剑桥 提供）以及良好的与 第三方 软件 的集成技术。 为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 件使用许可约 28万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 5 械、娱乐工业、日用品 /消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4， 300 所教育机构的近 145， 000 名学生通过 培训课程。 据世界上著名的人才招聘网站检索，与其它 3D 件相比， 多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用 维软件，越来越多的企业需要 才。件功能强大，易于操作，界面人性化，技术创新，组件繁多是五大特点。使得 维软件成为目前全球领先的三维 设计时能够为用户提供不同的设计方案，通过方案的筛选，工程师能从中选择合适的方案，从而在设计过程中降低设计的错误以及提高产品质量。在目前市场上所见到的三维 决方案中， 设计过程比较简便又通俗易懂的软件之一。它不仅提供如此人性化的系统，同时对每个工程师和设计者，乃至整个机械行业提供了良好的发展基础。 件是世界上第一个基于 发的三维 统，由于技术创新符合 术的发展潮流和趋势， 司于两年间成为 业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995获得全球微机平台 统评比第一名；从 1995 年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从 1999 年起，美国权威的 业杂志 续 4 年授予 佳编辑奖，以表彰 创新、活力和简明。至此， 遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它， 设计师 大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。由于 色的技术和市场表现，不仅成为 业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997 年由法国达索公司 以三亿一千万美元的高额市值将 资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 录。并购后的 原来的品牌和管理技术队伍继续独立运作，成为 业一家高素质的专业化公司， 维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 品。 由于使用了 术、直观式设计技术、先进的 （由剑桥 提供）以及良好的与 第三方软件 的集成技术， 为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 件使用许可约 28万，涉及航空航天、机车、食品、机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品 /消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家的约 3 万 1千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4， 300 所教育机构 的近 145， 000 名学买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 6 生通过 培训课程。 据世界上著名的人才网站检索，与其它 3D 统相比，与 关的招聘广告比其它软件的总和还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用 来越多的企业雇佣 才。据统计，全世界用户每年使用 时间已达 5500 万小时。在美国，包括 麻省理工学院 （ 斯坦福大学 等在内的著名大学已经把 为制造专业的必修课，国内的一些大学（教育机构）如 哈尔滨工业大学 、 清华大学 、 浙江工业大学 、 浙江大学 、华中科技大学 、 北京航空航天大学 、 大连理工大学 、 北京理工大学 、 武汉理工大学 等也在应用 行教学。 件功能强大，组件繁多。 功能强大、易学易用和技术创新三大特点，这使得 为领先的、主流的三维 决方案。 够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。 仅提供如此强大的功能，而且对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。 现今社会阶段逐渐广泛应用，并且 司对中国市场重点开发，日后 用将会更加完善，更加普遍。通过前 文对 后会对 行个别应用的分析，如建模，装配，工程图，力学分析等。 计基础 熟悉 工作环境；了解 命令，掌握在 存、导入等基本操作，掌握三维建模流程。 图绘制 掌握点、直线、矩形、弧度圆等基本图形的绘制方法；掌握样条、文字等高级几何图形的绘制方法；理解集合约束的概念并在草图绘制中熟练应用几何约束；熟练应用阵列、实体转换等草图绘制 工具；能综合应用各种草图绘制实体和利用草图绘制工具完成草图绘。 准特征 清楚明白基于特征的建模方式、参数化思想等概念；灵活运用各种建立基准点的方法；灵活运用各种建立基准轴方法；灵活运用各种建立基准面的方法；灵活运用坐标系的建立方法；能根据建模需要综合应用各种参考几何体。 转、扫描和放样特征建模 灵活运用拉伸特征的概念与建立方法；灵活运用旋转特征的概念与建立方法；掌握扫描特征的概念与建立方法；灵活运用放样特征的概念与建立方法；通过实践能够准确分析零件的特征，灵 活运用拉伸和旋转也正建立三维模型。综合应用买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 7 扫描、放样、弯曲、镜向、阵列等特征建立各种实体。 灵活运用用户自定义工程图格式文件的方法；灵活运用建立标准三视图，剖视图，断面图，局部图，辅助视图等方法；灵活运用各种注释的方法。 灵活运用自底向上的装配方法；灵活运用生成装配体爆炸图的方法；灵活运用 能装配技术；灵活运用装配体零部件的状态和属性控制，并能够在装配体中设计子装配体；灵活运用干涉检查；灵活运用自上向下的装配方法；灵活运用在装配模型工程图中添加零 件序号；灵活运用生成装配体材料明细表的方法。 买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 8 2 钢管无损探伤系统结构的设计 管无损探伤系统的总体方案图 本次设计的钢管无损探伤系统采取的方案是：移动吊车将待探伤的光管从存放区取出摆放到钢管无损探伤系统的机架上面，定位好位置，然后开启探伤系统，探伤装置探头对钢管进行探伤作业，由于是伺服电机驱动探伤头工作，所以运动可靠，灵活，可以实现轻松探伤，其具体方案布局图如下： 械传动部分的设计计算 已知整个设备上工件与零件的重量，我们取总重量为 150字轮转动速度为 12r/： m m m g = 2 0 0 1 0 = 2 0 0 0 1 - 2 m / m i n = 1 6 . 6 - 3 3 . 3 / 具体的电机设计计算如下 : 1、确定运行时间 本次设计加速时间 01(t 60 买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 9 m/ 有速度可知每秒上升 50 . 0 3 31 . 2 = 1 . 23 6 0 电 机 左右水平运动2220 . 0 0 5( ) 2 0 0 0 . 0 0 0 1 2 6 7 7 9 ( . )22 M M k g m电机惯量4 3 4 5 27 . 8 7 1 0 0 . 4 0 . 2 3 . 7 2 1 0 ( . )3 2 3 2 L D k g m总惯量20 . 0 0 0 3 2 ( . ) L L M J k g 启动转矩 12 ( ) 2 6 3 6 . 9 ( 0 . 0 0 0 3 2 ) 1 . 2 5 6 0 1 . 2 J M J L J 必须转矩 2 . 3 6 . T M T L T S S N m S 为安全系数，这里取 根据以上得出数据，我们选用直流无刷电机型号为 92无刷直流步进电机厂家为南京森宇机电的产品。根据电机 的特性曲线以及参数表如下： 根据计算和特性曲线以及电机基本参数表，我们选用直流无刷电机型号为 买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 10 92机额定功率为 定转矩为 大转矩为 定转速为 3000r/形尺寸 80机输出轴径为 16 珠丝杆传动的选型计算 1） 材料选用原则 在材料选取的基本原则的前提下，可以满足一部分性能，良好的工艺性和经济性。这种材料的特性是机械，机械部分应在正常工作条件下，其物理和化学性能，是保证其 可靠性的基础。一般的机械零件，主要考虑的是材料的机械性能；而非金属材料零件，还应考虑对零件性能的环境效应。 根据零件选择的力学性能，首先要对工作条件的正确分析，形状和大小和应力状态，结合这类零件的主要失效形式，对原发性和继发性失效抗力指标的实际使用中，由于物质基础。 2）丝杆螺母强度的校核计算 滚动螺旋传动主要承受轴向力。螺母与螺钉间滑动摩擦较大，所以磨损失效的主要形式。基本尺寸（直径滚珠丝杠和螺母高度），通常基于条件的耐磨性测定。滚珠丝杆驱动力较大，还应检查滚珠丝杆和螺母的螺纹强度的危险截面，以防止塑 性变形或断裂的发生；自锁螺钉的要求，检查自锁螺钉；传动精度，应检查的刚度，以免造成传输降低音高变化的应力的精度；滚珠丝杆长径比大，应检查其稳定性，以防止轴心受压失稳；长滚珠丝杆转速也应该检查的临界转速，以防止过大的横向振动。设计应根据驱动型，工作条件和失效模式，选同的设计标准，无需逐一检查。 表 旋传动的常用材料 螺旋副 材料牌号 应用范围 滚珠丝杆 45、 50 材料不经热处理，使用于经常运动，受力不大，转速较低的传动 买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 11 4065018料需经热处理，以提高其耐磨性，适用于重载、转速较高的重要传动 9 38料需经热处理，以提高其尺寸的稳定性，适用于精密传导螺旋传动 螺母 料耐磨性好，适用于一般传动 料耐磨性好，强度高，适用于重载、低速的传动。对于尺寸较大或高速传动，螺母可采用钢或铸铁制造，内孔浇注青铜或巴氏合金 （ 1）滚珠丝杆螺母副，横向丝杆的最大轴向载荷为 2000N，支承间最大距离为 400要求定位精度为 珠丝杆的负荷包括运动部件的重量所引起的进给抗力。应按额定静载荷选用。 0 m f f P 荷性质系数为 1 动载荷硬度影响系数， =1 最大轴向载荷 定静载荷为 2000N，查表得使用寿命时间 T=15000h，初选丝杆螺距t=5丝杆转速 1 0 0 0 m a x 1 0 0 0 1 2002Vn t = = = n/于丝杆螺距为 5，可选 W 系列完循环丝杆副尺寸系列 一列滚珠丝杆螺母副的几何参数计算，见表 示： 表 滚珠丝杆螺母副几何参数 买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 12 名 称 符 号 计算公式和结果（ 螺纹滚道 公称直径 0d 20 螺 距 t 5 接触角 45 钢球直径 纹滚道法面半径 R 0 1 1 偏心距 e ( 2 ) s i n 0 . 0 4 4 9 d b= - =螺纹升角 04 . 3 7ta r c tg dg p= 滚珠丝杆 滚珠丝杆外径 d 0 ( 0 . 2 0 . 2 5 ) 1 9 . 4qd d d= - =滚珠丝杆内径 0 2 2 1 6 . 7 8 8fd d e R= + - =滚珠丝杆接触直径 0 c o s 2 2 . 5 9d d b= - = 螺母 螺母螺纹外径 D 0 2 2 2 3 . 3 1 2D d e R= - + = 买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 13 螺母内径（外循环） 1D 10 ( 0 . 2 0 . 2 5 ) 2 5 . 5qD d d= + =螺母长度 3 （ 2）传动效率计算 ()gh + （ 式中： 摩擦角； 丝杆螺纹升角。 0 . 9 6()gh + （ 3）刚度验算，滚珠丝杆受工作负载 P 引起的导程 变化量 1（ Y 向所受牵引力大，故应用 Y 向参数计算 400P （ N） （ 62 0 0E =? ( 2 (材料为 45 钢 ) 221 . 6 5 13 . 1 4 ( ) 2 . 2 1 32= = （2 所以 662 0 0 0 . 51 2 . 1 9 4 1 02 0 . 6 1 0 2 . 2 1 3 L（ 丝杆因受扭矩而引起的导程变化量 2小，可以忽 略。所以导程误差 61 0 0 1 0 01 2 . 1 9 4 1 0 4 . 9 70 0 . 5 L L )/( 查表知 C 级精度的丝杆允许误差 6 m ，故强度足够。 3）梯形丝杆螺母的设计计算 买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 14 滚动螺旋传动主要承受轴向力。螺母与螺钉间滑动摩擦较大，所以磨损失效的主要形式。基本尺寸（直径滚珠丝杠和螺母高度），通常基于条件的耐磨性测定。螺杆驱动力较大，还应检查螺杆和螺母的螺纹强度的危险截面，以防止塑性变形或断裂的发生；自锁螺钉的要求，检查自锁螺 钉；传动精度，应检查的刚度，以免造成传输降低音高变化的应力的精度；螺杆长径比大，应检查其稳定性，以防止轴心受压失稳；长螺杆转速也应该检查的临界转速，以防止过大的横向振动。设计应基于。的类型，工作条件和失效模式，选择不同的设计标准，无需逐一检查。 表 旋传动的常用材料 螺旋副 材料牌号 应用范围 螺杆 45、50 材料不经热处理，使用于经常运动，受力不大，转速较低的传动 40 65 4018料需经热处理，以提高其耐磨性，适用于重载、转速较 高的重要传动 938料需经热处理，以提高其尺寸的稳定性，适用于精密传导螺旋传动 螺母 料耐磨性好，适用于一般传动 料耐磨性好，强度高，适用于重载、低速的传动。对于尺寸较大或高速传动，螺母可采用钢或铸铁制造，内孔浇注青铜或巴氏合金 立向丝杆的设计 （ 1） 滚珠丝杆螺母副 ， 横向丝杆的最大轴向载荷为 2000N，支承间最大距离为 400要求定位精度为 珠丝杆的负荷包括运动部件的重量所引起的进给抗力。应按额定静载荷选用。 买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 15 0 m f f P 荷性质系数为 1 动载荷硬度影响系数， =1 最大轴向载荷 定静载荷为 2000N， 查表得使用寿命时间 T=15000h，初选丝杆螺距 t=5丝杆转速 1 0 0 0 m a x 1 0 0 0 1 2002Vn t = = = n/于丝杆螺距为 5，可选 W 系列完循环丝杆副尺寸系列 一列滚珠丝杆螺母副的几何参数计算，见表 示 ： 表 滚珠丝杆螺母副几何参数 名 称 符号 计算公式和结果（ 螺纹滚道 公称直径 0 距 触角 45 钢球直径 纹滚道法面半径 5 2 1 1买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 16 偏心距 e( 2 ) s i n 0 . 0 4 4 9 d b= - =螺纹升角 0 4 . 3 7ta r c tg dg p=螺杆 螺杆外径 0 . 2 0 . 2 5 ) 1 9 . 4qd d d= - =螺杆内径 2 1 6 . 7 8 8fd d e R= + - =螺杆接触直径 c o s 2 2 . 5 9d d b= - =螺母 螺母螺纹外径 2 2 3 . 3 1 2D d e R= - + =螺母内径（外循环） 1 0 . 2 0 . 2 5 ) 2 5 . 5qD d d= + =螺母长度 3 （ 2）传动效率计算 ()gh +（ 式中： 摩擦角； 丝杆螺纹升角。 0 . 9 6()gh + （ 3）刚度验算 ， 滚珠丝杆受工作负载 P 引起的导程 变化量 1 ?（ 应用 买 文 档 就 送 您 C A D 图 纸 全 套 ， Q 号 交 流 4 0 1 3 3 9 8 2 8 或 1 1 9 7 0 9 8 5 17 400P （ N） （ 62 0 0E =? ( 2 (材料为 45 钢 ) 221 . 6 5 13 . 1 4 ( ) 2 . 2 1 32= = （ 2 所以 662 0 0 0 . 51 2 . 1 9 4 1 02 0 . 6 1 0 2 . 2 1 3 L（ 丝杆因受扭矩而引起的导程变化量 2小，可以忽略。所以导程误差 61 0 0 1 0 01 2 . 1 9 4 1 0 4 . 9 70 0 . 5 L L )/( 查表知 C 级精度的丝杆允许误差 6 m ，故刚度足够 。 （ 4）稳定性验算 ， 由部件自重 产生的使丝杆回转的扭矩 2f 2 0 0 0 . 5 0 . 9 6 1 5 . 2 8 72 2 3 . 1 4 f 式中 G 移动部件自重 S 导程（ h 逆传动效率，由于滚珠丝杆副的正传动效率和逆传动效率近似相等