转子系统摩擦磨损实验台设计 【毕业论文+CAD图纸全套】

买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 毕业 设计说明书 题目名称 ： 转子系统摩擦磨损实验台设计说明书 院系名称 ： 机械设计制造及其自动化 班 级 ： 学 号 ： 学生姓名 ： 指导教师 ： 2015 年 6 月 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 I 摘 要 本课题来源于当今社会机械工业转子系统摩擦磨损实验台的创新和更新换代基础之上，通过设计出转子系统摩擦磨损实验台，从而来满足当今社会转子系统摩擦磨损实验台功能不足的缺陷。 国内转子系统摩擦磨损实验台的研发及制造要与全球号召的高效经济、实验效果好，效率高等主题保持一致。近期对机械行业中转子系统摩擦磨损实验台的使用情况进行了调查，发现在机械行业 中，转子的使用非常普遍。自然而然在机械设备中它们的安装也非常频繁。传动的转子在没有实验设备而需要人工检验的情况下，检验效率低下，劳动强度大，所以设计一个专用的转子系统摩擦磨损实验台势在必行。 本文运用大学所学的知识，提出了转子系统摩擦磨损实验台的结构组成、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，构建了转子系统摩擦磨损实验台总的指导思想，从而得出了该转子系统摩擦磨损实验台的优点是高效，经济，并且运行平稳的结论。 关键字 ： 转子，转子系统摩擦磨损实验台，设备，结论 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 of of is a to do to a to or It in to in to in of is to a by is a It is as an to as of of of is a to on by in to of is of 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 1 目 录 摘要 . I . 引言 . 1 题的来源与研究的目的和意义 . 1 子系统摩擦磨损实验台的发展现状 . 2 课题研究的内容 . 3 计基础 . 4 图绘制 . 5 准特征，参考几何体的创建 . 6 伸、旋转、扫描和放样特征建 . 7 程图的设计 . 10 配设计 . 11 2 转子系统摩擦磨损实验台总体结构的设计 . 12 子系统摩擦磨损实验台的总体方案图 . 12 子系统摩擦磨损实验台的工作原理 . 15 械传动部分的设计计算 . 17 机的选型计算 . 18 动轴的设计计算 . 19 线导轨的选型计算 . 19 珠丝杆的设计计算 . 20 轴器的选型计算 . 20 粉制动器的选型计算 . 20 承座的选择 . 20 3 各主要零部件强度的校核 . 21 动轴强度的校核与计算 . 22 承强度的校核计算 . 22 4 转子系统摩擦磨损实验台中主要零件的三维建 模 . 22 机的三维建模 . 23 架的三维建模 . 23 承座的三维建模 . 24 子系统摩擦磨损实验台的三维建模 . 24 5 三维软件设计总结 . 25 结论 . 26 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 2 致谢 . 27 参考文献 . 28 1 引言 题的来源与研究的目的和意义 机械工业是国民的装备部，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。 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买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 3 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，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买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 4 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。 子系统摩擦磨损实验台的发展现状 当今社会，随着机械工业的蓬勃发展， 各行各业的机械设备也在不断地更新，不断地完善，转子系统摩擦磨损实验台同样在发展着，传统的转子系统摩擦磨损实验台是采用临时的实验设备，劳动效率低，实验精度低下，不适合批量生产的场合。现代转子系统摩擦磨损实验台是用来代替传统的多样的实验设备的一种转子系统摩擦磨损实验台。随着机械行业的大发展，转子的使用也越来越广泛，根据不同的工况，所需实验的转子的大小规格也有区别。如果使用传动的临时的设买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 5 备实验转子的话，不但劳动强度大、效率低、定位精度低，而且满足不了大批量生产要求。所以使用一个专用的转子系统摩擦磨损实验台已经成为 发展趋势。 课题研究的内容 本论文主要研究运用 子系统摩擦磨损实验台 进行设计。在设计过程中，了解 各种功能。 993年，由 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（ 公司收购，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 于技术创新符合 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 司也获得了很多荣誉。该系统在 1995 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 续 4年授予 表彰 创新、活力和简明。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 仅成为 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 购后的 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 据世界上著名的人才招聘网 站检索，与其它 3D 关的招聘广告比其它软件的总合还要多，这一事实说明了越来越多的工程师和设计者使用买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 6 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。使得决方案。 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。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 司也获得了很多荣誉。该系统在 1995 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 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 购后的 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名学生通过 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 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、易学易用和技买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 7 术创新三大特点，这使得 为领先的、主流的三维 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。 用，并且 后 用将会更加完善，更加普遍。通过前文对 深入了解后，往后会对 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 解 命令，掌握在 作环境中文件的打开、保存、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。 伸、旋转、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。综合应用扫描、放样、弯曲、镜向、阵列等特征建立各种实体。 程图设计 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。 配设计 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。 2 转子系统摩擦磨损实验台总体结构的设计 子系统摩擦磨损实验台的总体方案图 本次设计的转子系统摩擦磨损实验台采取的方案是：根据转动轴的相关尺寸设计出买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 8 相对应的滑动轴承与安装滑动轴承的轴承座。该实验台由电机、轴、滑动轴承、质量盘等组成，润滑系统为转子系统提供油液润滑，通过 磁粉制动器给转子施加扭矩载荷，通过该实验台的润滑系统和油样提取装置，能够随时提取轴承润滑油油样，以便了解系统的磨损状态。其具体方案布局图如下： 子系统摩擦磨损实验台的加工原理 本次设计的转子系统摩擦磨损实验台的工作原理为：电机带动转动轴转动，转动轴上面安装有磁粉制动器，质量盘，滑动轴承等等零件，其中润滑系统为转子系统提供油液润滑，通过磁粉制动器给转子施加扭矩载荷，通过该实验台的润滑系统和油样提取装置，能够随时提取轴承润滑油油样，以便了解系统的磨损状态。 械传动部分的设计计算 机的选型计算 已知整个设备上工件与零件的重量，我们取总重量为 150量盘转动速度为 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 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 9 本次设计加速时间 01(t 60 载速度（ 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： 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 10 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 92机额定功率为 22定转矩为 大转矩为 定转速为 3000r/ 动轴的设计计算 轴是组成精密机械的重要零件之一。一切作为回转运动的零件，都必须在轴上才能传递运动和动力。在本课题所使用的轴，承受的负荷比较 小 ，尺寸也比较 小 ，制造精度高，要求材料具有足够高的机械强度和良 好的加工性能。因此，选用材料 45#， 传动轴最大外圆直径 30， 热处理为对轴进行调质处理 。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 11 1、初步计算轴的直径 按 照 扭 转 强 度 估 算 轴 的 最 小 直 径 ， 写 成 设 计 公 式 ， 轴 的 最 小 直 径 633m i n 9 . 5 5 1 00 . 2 表 c=112, p= n=851,代入设计公式得虑到轴上有键槽以及其他因素的影响，应适当增加轴径以补偿键槽对轴强度的削弱。取轴的直径 d 为 40最右端装带轮处的直径为 40有密封元件和滚动轴承处的直径，应与密封元件和轴承的内孔径尺寸保持一致。轴上两个支点的轴承，应尽量采用相同的型号，便于轴承座孔的加工。相临轴段的直径不同形成轴肩。当轴肩用于轴上零件定位和承受轴向力时，应具有一定的高度，轴肩处的直径差一般取 5 10里轴肩出的直径差选择 5后协调各段轴的长度，考虑到要装轴承座和机构的合理性，还有螺钉等的长度及其他各方面的因素，初步确定轴的各段长度。 线导轨的选型计算 查机械设计手册 3第二版选取直线滚动导轨副系列，又根据机床设计要求的特点，本设 计初步选择 : (1)直线滚动导轨副选取四方向等载荷型（ ），其特点是：垂直向上向下和左右水平额定载荷是等同的，额定载荷比较大，刚度高。 (2)尺寸规格初选 45，其结构形式选择 。 (3)每根导轨上的滑块数为 2。 (6)查出全自动轴承磨床推荐的精度等级为 3。 (7)导轨的材料为 初步确定直线滚动导轨的型号为 3 选择用南京工艺设备制造厂的滚动直线导轨如图 1 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 12 珠丝杆的设计计算 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。 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 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 98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 料耐磨性好，适用于一般传动 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 13 母 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 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 文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 14 螺纹滚道法面半径 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 2 2 1 6 . 7 8 8fd d e R= + - = 滚珠丝杆接 触直径 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= - + = 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 + 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 15 （ 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。 轴器的选型计算 根据系统工况，计算联轴器所需的转矩得： T 查机械设计课程设计指导书 269 表 17 1 . 5 1 7 7 5 . 6 2 6 6 3 . 4 T N m 查机械设计课程设计手册 94 页表 8用型号为 膜片式联轴器。 粉制动器的选型计算 磁粉制动器是利用电磁效应下的磁粉来传递转矩的，是一种多用途性能优越的自动控制元件，广泛应用于各种行业中机械的加载、制动以及卷绕系统中收卷和放卷的张力控制。具有激磁电流和传递转矩基成线性关系、响应速度快、结构简单、无冲击、无振动、无噪音、无污染等优点。磁粉制动器的选型一般以所需传达最大转 矩为依据来选定，并同时注意保证实际滑差功率小于磁粉离合器、制动器的允许滑差功率。 计算公式如下： 实际滑差功率 P=2n/60=F*V( 单位： W) 公式中： M 际工作转矩 (N/m) F 力 (N) 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 16 n 差转速 (r/V 速度 (m/s) 承座的选择 根据滑动轴承的型号，我们可以知道，根据滑动轴承的外圆和内孔查机械设计手册可以知道滑动轴承的型号，此次设计的轴承座的图纸如下图所示： 动轴强度的校核与计算 1、轴的特点 :轴是组成机械的主要零件之二。一切作回转运动的传动零件，都必须装在轴上刁 能进行运动及 时它又通过轴承和机架 联接，由此形成 一 个以轴为基准的组合体一轴系部件。 2、 轴的种类 3、根据承受载荷的不同分为 : 1)转轴 :定义既能承受弯矩又承受扭矩的轴 2)心轴 :定义 :只承受弯矩而不承受扭矩的轴 3)传送轴 :定义 :只承受扭矩而不承受弯矩的轴 z、根据轴的外形，可以将直轴分为光轴和阶梯轴 3、根据轴内 部状况，又可以将直轴分为实心轴和空。 买文档就送您 纸全套， Q 号交流 401339828 或 11970985 17 4、 轴的设计重点 。 1、轴的设计 W 轴的工作能力设计。 主要进行轴的强度设计、刚度设计，对于转速较高的轴还要进行振动稳定性的计算。 轴的结构设计。 根据轴的功能，轴必须保证轴上零件的安装固定和保证轴系在机 器中的支撑要求，同时应具有良好的工艺性。 一 般的设计步骤为 : 选择材料，初估轴径，结构设计，强度校核，必要时要进行刚度校核和稳定性计算。 2、轴的材料 轴是主要的支承件，常采用机械性能较好的材料。常用材料包括 : 碳素钢 :该类材料对应力集 中的敏感性较小，价格较低，是轴类零件最常用的材料常用牌号有 :30、 35、 40、 45、 50。采用优质碳钢时，一般应进行热处理以改善其性能。 可以选用 255 等普通碳钢。合金钢 :对于要求重载、高温、结构尺寸小、