4955-砂轮回转试验机设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】
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4955-砂轮回转试验机设计【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】,砂轮,回转,试验,实验,设计,机械,毕业设计,全套,资料,已经,通过,答辩
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黄河科技学院毕业设计 (文献翻译 ) 第 1 页 基于事例推理的夹具设计研究与应用 摘要 :根据基于事例的设计方法 ， 提出采用工序件的特征信息和夹具的结构特征信息来描述夹具的相似性 ,并建立了包括这 2方面主要特征信息为基础的事例索引码 ,设计了事例库的结构形式 ， 创建了层次化的事例组织方式 ： 同时 ， 提出了基于知识引导的夹具事例检索算法 ， 以及事例的修改和采用同族事例码进行相似事例的存贮 ， 形成了基于事例推理的夹具设计 。 所开发的原型系统在型号工程夹具设计等项目的设计过程中得到了应用 ， 并取得了令人满意的使用效果 。 关键词 : 基于事例的推理 夹具设计 具是以确定 工件安全定位准确为目的的装置， 并在加工过程中保持工件与刀具或机床的位置一致不变。因为夹具的结构依赖于产品的特点和在企业规划中加工工序的地位 ， 所以它的设计是制造过程中的瓶颈 ， 制约着效率的提高 。 夹具设计是一个复杂的过程 ， 需要有从大量的设计论文中了 解质量知识的经验，这些设计论文包括工件的结构设计、涉及加工工艺， 和加工环境。当用这些擅长绘制详细设计图的传统的 具（如)时 ,这仍然是一项非常耗时的工作，但是利用以往的设计经验和资源也不能提供一些益处 ,而这正是提高效率的 关键因素 . 基于事例推理 (的方法适应以往个案解决的办法 ,建立一个新问题的方法 ,主要有以下四步骤 :检索、利用、修改 ， 并保留 为提出一个类似的情况 ， 和采用一些修改 ， 似乎不言自明 ,而且比人类更直观 在注射成型及设计、建筑设计、模具设计投死 ， 规划过程中 ， 还有夹具设计 。 孙用六个数字组成代码参数 ， 包括工件的形状、机械部分、轴衬 ， 第一定位装置 ,第二定位装置和夹紧装置 . 但这个系统不能用于除钻床夹具外的其他 夹具类型 ,不能解决储存需要保留的同一参数代码的问题 ,这在 1、 事例参数和事例图书馆的建立 例参数 事例参数应该由工件的所有的特征组成，来区别不同的夹具 。 使用他们能够使操作方便 。 因为零件的形状是多种多样的 ， 在生产企业中制造的技术要求也不断发展 ， 黄河科技学院毕业设计 (文献翻译 ) 第 2 页 许多特征作被用做事例参数将会使搜索速度降低 ,其主要特征是不重要的 ,因为分配给每个特征的比重必须减少 . 另一方面 ,事例参数包含所有的特征是困难的。 因此 ,考虑到实际和快速设计的需求 ,事例参数要包含工件的主要特征和夹具的结构。事例参数代码 由 16 位数组成： 13 位数是事例特征 3 位数是事例识别数字。 前 13 位数代表 13 个特征。 每个数字与特征的一个属性相一致 ,这可能是 *、 ？ 、1、 2， ， A、 B, ， Z， ，等其中的一个。其中， *是指任何一个 ,?代表不确定 ,0代表没有。 系统规定 :夹具的类型，工件的形状，位置模式不能是 *和 ?。在设计系统时 ,三个项目的属性信息没有这些选择 ,这就意味着必须选择确定的属性。 最后三位数是事例识别号码 ,如果事例特征的 13位数是一样的 ,这三个数字就用来区别他们。 该系统还 规定 :000是用于修正的一个典型事例 ,其他事例 001、 002、 ,这些是用于设计师查找参考事例的 。 如果其中一个偶尔需要改变成典型事例 ， 首先它必须要求改成 000,前面的自动变成参考事例 。 事例索引码的结构如图 1 所示。 1 夹具类型； 6 工件重量； 11 夹紧模型； 2 工件形状； 7 工件刚度； 12 夹具体； 3 工件材料； 8 加工内容； 13 其他； 4 批 量； 9 过程所有物； 14 到 16 事例识别码； 5 工件比例； 10 定位模型； 图 1 事例索引码的结构 例库 事例库由许多预定义的事例组成。事例的描述是基于事例推理的最重要的问题之一。所以由索引码复合。 例的层次化 夹具的结构相似被认为是整个夹具，成分和内容相似。所以，整个夹具事例库，成分事例库，夹具的成分事例库形成相同。整个夹具的设计资料通常是由工件资料和工件 黄河科技学院毕业设计 (文献翻译 ) 第 3 页 加工资料组成 ， 这就意味着夹具的设计应满足特别功能的需求 。 全部夹具事例是由功能成分组成，它是用功能成分的 名字和数字来进行描述的。成分事例代表成员（成分功能和其他结构成分，主要驱动参数，数字，和它们的约束关系）。成分事例（夹具的最低层）是功能成分和和其他成分的结构。在现代夹具设计中有很多参数化准件和普通非标准件。所以成分事例图书馆应记录特殊参数和保持它们的方法。 2、 事例修改的策略 在基于事例的夹 具设计中，最重要的是相似点的修改，这样能有助于获得最相似的事例， 以及缩短适应时间。根据夹具设计的需求，事例修改的策略使最接近的事例方法和知识指导结合起来。首先在深度上查找，然后在宽度上；知识指导策略意味着在来自客观事物 根源的知识规则上查找，这就要首先查找固定类型，然后查找工件的形状，第三查找定位方法。例如，如果事例索引码包括夹具类型的磨削夹具，就只查找所有的磨削夹具，然后查找工件形状的盒子，第三查找一个平面两个销的定位方法。如果没有合适的，就查找深度标点，然后回到最上层，然后再找所有与宽度相关的事例。 修改方法： 1） 根据夹具事例库的事例索引信息，查找有关事例库。 2） 将事例索引码与事例库的每个事例码匹配，然后计算相似尺寸的价值。 3） 整理相似尺寸的次序，最大的架子是最类似的事例。 两个事例之间的相似点是基于两个事例特征之间的相似 点。相似点尺寸的计算依靠特征的类型。相似点的价值可以通过数字化的价值来计算，例如比较重量分别是 50 20数字化的价值也能计算，例如，现在前 13 位索引码都是非数字化的价值。一个夹具的相似尺寸的计算公式如下： 其中 S 表示通用夹具的相似尺寸， n 表示索引特性数， 表示每个特性的重量，表示事例库中特性 和相关夹具的特性 的相似尺寸。同时，数值计算如下： 黄河科技学院毕业设计 (文献翻译 ) 第 4 页 其中 表示第 i 个特征的索引特性值， 表示事例库中第 j 个事例的第 i 个特征的特性值。 所以 有两种方法选择相似夹具。一个方法是建立数值。如果通用事例的相似尺寸值比给定的数值小，这些事例就不能选来作相似事例。事例库最初建立的时候，只有一些事例，数值可以建小一点。如果有大量的相似事例，数值就应该建的大一些。另外一个方法是只建立相似事例的数字（例如 10），这是类型单里相似尺寸的最大值。 3、 事例的修改和存储 例的修改 夹具设计中相似事例的修改包括以下三个阶段： 1） 成分的替代 2） 保持形式不变，调整成分的特性 3） 模型重新设计 如果夹具的成分是普通的物品，它们能通过使用工具被修改，代替以及删除，这些已经被设计好了。 例的存储 在将一个新的事例保存到事例库之前，设计者必须考虑保存是否有价值。如果这个事例不能增加系统的知识，就没有必要把它保存到事例库里。如果它有价值的话，设计者在保存之前必须分析一下，看看这个事例是否作为标准事例或参考事例被存储了。一个标准事例是一个描述同族事例主要特征的标准。一个同族事例是有事例库中索引码前13 位相同而最后三位不同的那些事例组成的。一个标准事例的最后三位通常是“ 000”。一个参考事例属于同族标准事例，最后三位用不同数字区分。 从被解 释的概念中，可采用以下方法： 黄河科技学院毕业设计 (文献翻译 ) 第 5 页 1）如果一个新的事例和任何一个存在的事例族一致，和一个存在的标准事例的前 13 位数相同，那么这个事例就不能存储因为已经这种标准事例了。或者只能作为一个参考事例保存（最后三位不是“ 000”，而且和其它的不一样）在事例库中。 2）如果一个新的事例和任何一个存在的事例族一致，并且被认为代替这个事例族要比以前的标准事例好，那么这个标准事例就被这个新的事例代替，以前的标准事例作为一个参考事例保存。 3）如果一个新的事例和任何一个存在的事例族不一致，一个新的事例族将会自动产生，并作为标准 事例保存到事例库中。 4 夹具设计中基于事例推理的过程 根据夹具设计的特性，夹具设计的基本信息，例如夹具的名字，零件，生产和设计者等等，必须先输入。然后，输入或设计工件的模型。输入有关工件的细节信息，建立事例索引码，然后 始依靠相似尺寸查找相似事例，选出最相似的事例。如果需要的话，事例要满足通用性设计，再存储到事例库中。程序流程图如图 2 所示 图 2 基于事例推理的夹具设计流程图 5 基于事例推理的夹具设计说明 这是一个工件如图 3 所示。材料是 45 钢，底座，形状为块状，生产批量为中批等。需要设计成一个用 来旋转孔的旋转夹具。 黄河科技学院毕业设计 (文献翻译 ) 第 6 页 图 3 需要设计夹具的一个工件 （最大尺寸 80 工件的特征值，属性值，事例索引码和重量在表 1 中列出。 表 1 工件的事例索引码和重量 特征名称 特性值 索引码 重量 夹具类型 车床夹具 1 100 工件形状 块状 9 90 工件材料 中碳钢 3 70 批量 中批 2 60 工件比例 小 5 60 工件重量 轻 5 60 工件刚度 硬度强 1 60 加工内容 孔 3 80 程序要求 完成加工 3 70 定位方法 三个平面 1 100 夹紧方法 不确定 ？ 90 夹具体 复合 4 80 其他 没有 0 60 通过查找和计算相似点，最相似的事例的事例索引码是 19325513321402000，细节信息在表 2 中列出。 表 2 最相似事例的事例索引码 黄河科技学院毕业设计 (文献翻译 ) 第 7 页 特征名称 特性值 索引码 夹具类型 车床夹具 1 工件形状 块状 9 工件材料 中碳钢 3 批量 中批 2 工件比例 小 5 工件重量 轻 5 工件刚度 硬度强 1 加工内容 孔 3 程序要求 完成加工 3 定位方法 三个平面 1 夹紧方法 不确定 ？ 夹具体 复合 4 其他 没有 0 相似点的计算如下： 所以夹具的相似尺寸值是 是在事例库中用于设计的最相似的事例，最相似的事例的结构如图 4 所示 图 4 最相似的夹具 当成分替代，修改定位模型和夹紧模型，以及调节相关尺寸之后，新的夹具被设计出来，图形如图 6 所示 黄河科技学院毕业设计 (文献翻译 ) 第 8 页 图 5 需要设计的新夹具 因为在事例库中没有相似夹具，新夹具被储存到事例库中。事例索引码是19325523311402000。 6 结论 基于事例推理，作为一个问题解决的方法， 是一个比模仿人类思想的专业系统更有效的方法，已经 在 很多难获取知识的领域里得到发展。基于事例推理的优点如下： 它和人类的思想很相似； 一个事例库通过保存新事例获得自学能力，它比有惯例库更快更容易，它可以更好的传递和解释新的知识，这和惯例库有很大的不同。基于事例推理中提出的一个夹具设计的框架已经被实行了，使用的是支持基础数据的 ， 脑绘图软件。这个框架也已经和普 通成分库和典型夹具库结合起来。这个发展的标准系统，用于航空项目， 帮助夹具设计者提高设计效率和重新使用先前的设计资源。 黄河科技学院 毕业设计（论文）开题报告表 课题名称 砂轮回转试验机设计 课题来源 教师拟订 课题类型 导教师 李长诗 学生姓名 黄建 专 业 机械设计制造及其自动化 学 号 080105644 一、 调研资料的准备 根据任务书 的 要求， 在做本课题前， 查阅 了 与课题相关的资料有：机械设计、 机械原理、 机械制图 、机械制造工艺学 、机械制造基础、机械设计课程手册、砂轮回转机的使用和维护、微机控制砂轮高速回转试验机 与毕业设计指导 等 以及与设计 相 关的手册 。 二、设计的目的与要求 毕业设计是大学教学中最 后一个实践性教学环节，通过该设计过程，可以检验学生所学的知识，同时培养学生处理工程中实际问题的能力，因此意义特别重大。 拟定 机械设计和控制电路设计，编写设计说明书 不少于 6000 字 ， 查阅文献资料不少于 12 篇，其中外文资料不少于 2 篇，文献综述不少于 3000 字。 三、 设计的 思路与预期成果 1、设计思路 本设计 通过电机控制 使 砂轮在其额定转速 转速 下旋转，检验砂轮是否合格， 电机与砂轮间的速度传递通过同步齿形带保证其传递效率，而电机的增速通过变频器的控制来调节。 2、预期的成果 （ 1） 完成文献综述一篇 ，不少与 3000 字，与专业相关的英文翻译一篇，不少于 3000 字 （ 2） 完成内容与字数都不少于规定量的毕业设计说明书一份 （ 3） 绘制装配图，部分零件图 （ 4） 刻录包含本次设计的所有内容的光盘一张 四、任务完成的阶段内容及时间安排 1 周 2 周 收集设计资料并完成开题报告 3 周 4 周 完成英文资料翻译并写出文献综述 5 周 6 周 进行总体 设计和 部分零部件的选择与设计 7 周 10 周 绘制装配图和部分 零件图 、编写毕业设计说明书 11 周 修改整理，准备答辩 五、完成设计（论文）所具备的条件因素 本人已 修完机械设计、 机械原理、 机械制图、 机械制造工艺学 、金属工艺学、机械制造技术基础 、与毕业设计指导 等课程，借助 图书馆的相 关文献资料 ，以及相关的网络等资源。 指导教师签名： 日期： 课题来源： （ 1）教师拟订；（ 2）学生建议；（ 3）企业和社会征集；（ 4）科研单位提供 课题类型：（ 1） A 工程设计（艺术设计）； B 技术开发； C 软件工程； D 理论研究； E 调研报告 （ 2） X 真实课题； Y 模拟课题； Z 虚拟课题 要求（ 1）、（ 2）均要填，如 。 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 1 页 砂轮回转试验机设计文献综述 摘 要 本文介绍了大型自动控制砂轮回转试验机的设计研制 ,通过设计一体式砂轮卡盘及新结构防护罩 ,采用交流变 频、计算机控制技术 ,研制出了新一代性能优良的大型回转试验机 ,具有自动化程度高 ,操作维护简便 ,数字化显示主轴 转速 ,节能等优点。 关键词 自动控制 ;砂轮 ;回转试验机 1 概述 砂轮回转强度是衡量砂轮质量的最重要指标之一 ,直接影响到人身及设备的安全 ,回转机是检测砂轮回转强度的专用设备。随着我国加入 机械行业的振兴 ,特别是汽车行业的发展 ,对曲轴磨等大直径砂轮的需求迅速增长 ,因而生产大直径砂轮厂家的数量增多 ,砂轮生产厂家和使用厂家对大型回转机的市场需求变大。 我国目前生产和使用的大型回转机主要有以下几种 : (1)简易回转机 :采用人工开关直接控制电机的启动停止 ,电机和回转机主体分别固定在基础上 ,无测速及速度控制装置 ,速度变化通过更换皮带轮来实现 ,速度误差大 ,安全防护措施简单 ,属于五六十年代的水平。 (2)使用电磁调速电机拖动的回转机 :通过控制器控制调速电机的运行及速度 ,控制简单 ,便于维修 ;利用转速表可实现速度的测量及显示。缺点是噪音大 ,不能实现速度的闭环控制 ,控制精度低 ;由于电磁调 速电机要通过电磁离合器传递力矩 ,故同样载荷下所需电机功率较大。 ( 3)采用直流电机拖动回转机 :直流电机拖动的回转机 ,这种设备噪音低 ,升降速平稳 ,控制精度高 ,但线路复杂 ,造价也偏高 ,维修水平要求也高。 综上所述 ,从目前已生产出回转机的情况来看还有许多需加以改进的地方 :(1)主轴系统需重新设计。主轴系统是回转机的关键 ,现在的主轴系统采用分体结构 ,油浴润滑 ,结构复杂 ,精度不易保证 ,装配维修复杂。 (2)防护罩存在着安全隐患。现有的回转机均采用活动式防护罩 ,沉重的防护罩仅靠立柱通过螺栓固定 ,存在着安全隐患。 (3)装卸 砂轮麻烦。由于砂轮沉重 ,常采用数人人工装卸 ,劳动强度大且不安全 ;条件较好的厂家采用软带兜着砂轮而后行车装卸 ,工人劳动强度降低了 ,但行车装卸找正不易 ,最少仍需两人且配合要特别好。 (4)电气控制部分有的极其简单 , 有的线路复杂 ,造价也偏高 ,维修水平要求也高 ,已不能适应信息社会及行业发展的要求。本设备的推出 ,对提高砂轮检测 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 2 页 设备的水平 ,促进技术进步 ,具有较大的积极作用。 2 调速技术简述 回转试验机由于适用的砂轮规格较多 ,相关标准对砂轮试验时的速度精度要求严格 ,所以要求回转试 验机有很好的调速和稳速性能 ,调速范围从 几百转 /分到数千转 /分。常用的调速技术有 :机械调速、液压气动调速、电气调速 ,下面简要介绍各种调速技术的优缺点。 机械调速通过采用各种齿轮、链轮、蜗轮蜗杆减速器 ,仅能得到有限的一挡或几档速度 , 一般用于减速传动 ; 采用摩擦轮的各种机械式变速器 ,一般用于低速传动 ,传递功率较小。机械调速装置体积大 ,噪音大 ,调速范围有限。 液压、气动调速通过采用节流阀或变量泵来改变供给液压马达的流量 ,可实现液压马达转速的无级调整。液压调速在速度变化范围宽时低速功率损失较大 ,调速精度不易保证 ,液压调速装置易发生跑冒滴漏 ,发热量大 ,液压泵噪音大。液压调速国外只在小型高速轻负荷的回转试验机有所应用 ,国内尚无实例。气动调速机械特性很软 ,不能适用于回转试验机 ,噪音同样较大。 电气调速分交流调速和直流调速两种方式。直流调速线路复杂 ,造价也偏高。现主要介绍交流调速。 近十年来 ,随着电力电子技术、计算机技术、自动控制技术的迅速发展 ,电气传动技术面临着一场历史革命 ,即交流调速取代直流调速和计算机数字控制技术取代模拟控制技术已成为发展趋势。电机交流变频调速技术是当今节电、改善设备性能以提高产品质量和改善环境、推动技术进步的一种主要手段。变频调速是 通过改变电机电流的频率进而改变电机的转速 ,已从简单的 V / 通控制、转矩控制、模糊控制等新的方式 ; 16 位、 32位高速微处理器以及信号处理器 (专用集成电路(术的快速发展 ,为实现变频器高精度、多功能提供了硬件手段。变频调速以其优异的调速和起、制动性能 ,高效率、高功率因数和节电效果 ,广泛的适用范围及其它许多优点而被国内外公认为最有发展前途的调速方式。变频器从模拟式、数字式、智能化、多功能向集中型发展。最近 ,日本安川公司提出了以变频器、伺服装置、控制器及通讯装置 为中心的” D&M&C”概念。 我国变频器设计制造水平、产品质量、可靠性、售后服务水平都有了显著的提高 ,价格迅速降低 ,性价比明显。变频调速技术的应用范围已有很大发展 ,石油、石化、机械、 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 3 页 冶金、纺织等行业都经过了单系统试用、大量使用和整套装置系统使用 3个发展阶段。将变频技术用于磨料磨具行业到了水到渠成的时候。 3 设计与研制 参照国内外现有相近的回转试验机 ,结合我们多年的实际经验 ,经过分析和论证 ,我们确定了下述技术方案 : 重新设计主轴系统 ,提高其装配精度 ;重新设计新结构的防护罩 ,消除安全隐患 ;设计新结构的砂轮 卡盘 ,便于砂轮装卸。 采用先进的变频调速技术 ,实现电机转速的无级调整。 采用微机解决相应的软硬件问题 ,通过人机对话界面输入砂轮有关的实验参数 ,能自动检查、提示 ;设备运行状态有指示灯显示 ;实时数字显示主轴的瞬间转速 ;试验数据可按用户的要求进行查询、打印。 采用单片机为前置机 ,接受微机 控制变频器的运行 ;单片机把主轴运行状态通过微机 从而由微机实现检验过程的全自动控制。根据技术方案 ,进行了设计与研制 : 3. 1 机械设计 3. 1. 1 主电机功率 确定 本设备适用砂轮的直径范围 : 300 1100高转速 6000r /大负荷 150轮最大使用速度 100m / s。采用变频调速技术后根据计算和经验 ,确定主电机功率 速 2840 r / 3. 1. 2 轴承的选择 轴承是主轴系统的关键件 ,由于轴承要承受砂轮高速旋转状态下不平衡所产生的巨大离心力 ,又要高速旋转 ,为避免因配合精度导致主轴旋转过程中温度过高及平稳性受影响 ,以往采用高精度进口轴承 ,价格昂贵。为了在满足设备性能需要的同时又降低成本和便于采购 ,我们考察了国内主 要的轴承生产厂家 ,我们选用了角接触轴承 7022了满足轴承的润滑要求 ,降低噪声 ,我们优选了高性能的轴承润滑脂 ,该润滑脂耐 160的温度 ,可满足高速大负荷轴承的润滑要求 ,可长期使用 ,避免了采用油浴润滑易于泄露污染的缺点。 3. 1. 3 主轴的结构 鉴于试验的砂轮孔径不同 , 其孔径从 轴的结构有两种方案可供选 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 4 页 择。一 :主轴采用通轴结构 ,不同孔径通过更换卡盘的方式来解决 ,主轴精度高 ,容易加工。二 :主轴采用锥轴结构 ,不同孔径的砂轮可用强度相匹配的芯轴 ,但是加工难度大 ,精度不易 保证。经过分析论证 ,我们采用了方案一进行主轴的设计。为减小高速回转砂轮产生的振动 ,应保证砂轮装卡过程中其对轴心的同轴度 ,我们提高了砂轮卡盘内孔和主轴配合精度。主轴材料为 40轴加工采取通轴精磨。为避免装卸砂轮对主轴表面的磨损及磕碰 ,影响其安装精度 ,造成偏心力增大而引起剧烈振动 ,主轴表面高频淬火提高其表面硬度。 3. 1. 4 设计新结构的砂轮卡盘 ,便于砂轮装卸。 我们设计新结构的一体式砂轮卡盘。安装砂轮时首先将砂轮卡盘和砂轮固定在一起 ,然后用吊钩钩着卡盘 ,平衡吊车轻松找正 ,一人即可操作。既减轻了工人劳 动强度且安全性提高 ,又保证了砂轮内孔在装卸中不受破坏。 3. 1. 5 设计新结构的防护罩。 砂轮检验时在回转过程中经常破碎 ,直接影响到人身及设备的安全 ,防护罩是提供保护的最重要部件。 现有的回转机均采用活动式防护罩 ,沉重的防护罩仅靠立柱通过螺栓固定机座或基础上 ,存在着安全隐患 ,某厂就发生过立柱断裂情况 ,险些伤人。防护罩本身有数百公斤重 ,砂轮检验在回转过程中破碎 ,由动能定律知 ,碎片击打防扩罩的能量相当高 ,可达数吨 /米。固定防护罩的立柱呈悬臂结构 ,砂轮经常破碎所产生的强大冲击力使立柱发生疲劳破坏 ,固定螺栓易于 松动 ,危及人身及设备的安全。同时数百公斤重的防护罩开关亦不方便。我们设计的防护罩牢固地焊接在机座上 ,从根本上保证了人身及设备的安全。防护罩采用双层结构 ,内外圈之间加减振材料 ,减少噪声。防护罩上装有轻便的安全门 ,砂轮装卸打开安全门即可 ,操作方便。 3. 2 自动控制系统设计与研制 经过分析和论证 ,我们认为控制系统应实现以下功能 : ( l)实时数字显示主轴的瞬间转速。 (2)设备运行状态有指示灯显示。 (3)主轴运行曲线调整。 (4)电气能耗刹车。 (5)输入参数自动检查、提示。 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 5 页 (6)试验数据可按用户的要求进 行查询、打印。 自动控制系统由微机和单片机联合控制实现设备的自动工作。此系统中 ,单片机部分作为前置机 ,通过 串口接受微机发出的控制指令 ,微机通过 从而由微机实现检验过程的全自动控制。微机通过人机对话界面输入砂轮的外径、工作线 速度或检验转速等与砂轮有关的实验参数 ,若待检砂轮的实验参数输入错误、不符合标准 ,可自动检查、提示 ;设备运行状态有指示灯显示 ;实时数字显示主轴的瞬间转速 ;试验数据可按用户的要求进行查询、打印。 人机对话界面 单片机系统采 用价廉、抗干扰性能好的 51系列单片机 ,控制系统根据设定转速值和升速时间 ,计算出用 于控制 D /D /从而控制主轴按设定的升速曲线将主轴的转速从零匀速升至设定转速。转速升到设定转速值 ,启动维持时间定时器 ,开始计时 ,进入维持时间。在维持转速时间内根据设定转速与实际转速的误差 ,应用 使转速维持在 1%的误差范围内。 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 6 页 4 设备技术指标 设备达到的技术指标如下 : 回转砂轮最大直径 : 1100最高转速 4000 r /最大负荷 150主轴径向跳动 0. 02转速调整精度 0. 5% 转速静态稳定度 0. 5% 空载时最大噪音 80分贝 转速变化率 1% 延时精度 1% 电机功率 11 使用结果 设备经一汽集团大连柴油机厂、二汽发动机厂等用户使用 ,用于曲轴磨等大直径砂轮的试验 ,普遍反映该设备具有自动化程度高、操作简便、数值化显示主轴转速准确直观、维护简单方便、节能、便于管理 ,其性能优于国内其他同类型砂轮回转机。 6 结论 通过重新设计主轴系统 ,采用交流变频、微机控制技术 ,研制出了新一代性能优良的大型回转试验机 ,具有操作简单、维护简单方便、节能降耗、试验数据可按用户的要求进行查询打印等特点 ,所研制的自动控制大型砂轮回转强度试验机先进适用 ,该设备的研制成功提高了我国砂轮检测设备的技术水平。 参考文献 1 徐濒，李元科，刘章俊，等机械设计手册 M北京：机械工业出版社， 1991：28 26， 28 29 2周开勤机械零件手册 M北京：高等教育出版社， 1994： 65 66， 77 78 3 唐宗军机械制造基础 M北京：机械工业出版社， 1996： 118 126 4 薄宵机械加工工艺手 册 M北京：机械工业出版社， 1991： 13 47， 13 48 5 黄秉麟等 . 陶瓷磨具制造 M . 北京 ,机械工业部机床工具工业局 , 1985. 黄河科技学院毕业设计 (文献综述 ) 第 7 页 6 B， C E， in 1996 7 李伯民，赵波实用磨削技术 M北京：机械工业出版社， 1996 8 周德旺平面磨削温度场的研究 D长沙：湖 南大学， 2008 9 蔡美良，丁惠麟，孟沪龙新编模具钢金相热处理 M北京：机械工业出版社 1998 10 毛聪，周志雄平面磨削温度场及热损伤的研究 D长沙：湖南大学， 2008 11 of 1994 12 杨威，冀清发，罗艳春砂轮平衡精度对工件表面粗糙度影响的研究 J长春工程学院学报 2005， 6 13 孙桂静，张鸿海，师汉 民等砂轮不平衡对磨削表面波纹度的影响 J磨料磨具与磨削， 1993， 1 14 屈梁生，何正嘉机械故障诊断学 M上海：上海科学技术出版社， 1986 4 15 李顺酩，李香莲振动信号的现代分析技术与应用 M北京：国防工业出版社，2008 1l 16 安胜利，杨黎明转子现场动平衡技术 M北京：国防工业出版社， 2007 4 17 靖民， 梁迎春 机械优化设计 M 北京： 机械工业出版社， 2007 ： 145 18 et p of by p sp J . 2001, 388: 277 282. 19 . of on J . 2003, 172: 24 41 20 杨建平等 . 一种高性能的直流回转试验机 J . 金刚石与磨料磨具工程 1997. 3 21 吕申峰等 转试验机 J998. 6 22 冯婉愉等 J999. 5 23 朱 嘉等 J . 金刚石与磨料磨具工程 2003. 4 毕业设计 文献综述 院（系）名称 工学院机械系 专业名称 机械设计制造及其自动化 学生姓名 黄建 指导教师 李长诗 2012 年 03 月 10 日 毕业设计 文献翻译 院（系）名称 工学院机械系 专业名称 机械设计制造及其自动化 学生姓名 黄建 指导教师 李长诗 2012 年 03 月 10 日 黄河科技学院毕业设计说明书 第 I 页 砂轮回转试验机设计 摘要 随着我国加入 机械行业的振兴 ,特别是汽车行业的发展 ， 对曲轴磨等大直径砂轮的需求迅速增长 ,因而生产大直径砂轮厂家的数量增多 ,致使砂轮的发展也趋于高速化，而高速砂轮的出厂又必需经过强度检验。 砂轮回转强度是衡量砂轮质量的最重要指标之一 ,直接影响到人身及设备的安全 ， 回转机是检测砂轮回转强度的专用设备。回转试验机由于适用的砂轮规格较多 ,相关标准对砂轮试验时的速度精度要求严格 ,所以要求回转试验机有很好的调速和稳速性能 ,调速范围从几百转 /分到数千转 /分。 该设计包括机械设计和控制电路设计 两部分，机械设计部分主要包括电机的型号选择、同步带的设轴的设计、轴承的选择以及法兰盘和砂轮防护罩的设计。电路设计部分主要是变频器的设计。本设计是通过电机带动同步带传递到轴上带动砂轮旋转，电机的速度通过变频器来控制，从而实现验证砂轮的强度是否合格。 关键词 ：砂轮，同步带，变频器 黄河科技学院毕业设计说明书 第 s to TO of of of of of to be is of to of of is to of of so to so of to of a of of is of of is by to to so as to of if 黄河科技学院毕业设计说明书 第 目录 1 绪 论 . 1 述 . 1 . 1 . 2 . 3 . 4 . 4 . 4 . 5 . 5 2 机械设计 . 6 . 6 . 6 . 6 定带轮直径及带速 . 6 . 7 定带宽 . 7 . 8 . 8 的结构设计 . 9 的强度校核 . 10 承的选择 . 10 承寿命校核 . 11 计新结构的砂轮卡盘 . 12 计新结构的防护罩 . 12 结 论 . 13 黄河科技学院毕业设计说明书 第 致 谢 . 14 参考文献 . 15 黄河科技学院毕业设计说明书 第 1 页 1 绪 论 轮回转试验机 概述 砂轮回转强度是衡量砂轮质量的最重要指标之一 ,直接影响到人身及设备的安全 ,回转机是检测砂轮回转强度的专用设备。随着我国加入 机械行业的振兴 ,特别是汽车行业的发展 ,对曲轴磨等大直径砂轮的需求迅速增长 ,因而生产大直径砂轮厂家的数量增多 ,砂轮生产厂家和使用厂家对大型回转机的市场需求变大。 我国目前生产和使用的大型回转机主要有以下几种 : (1)简易回转机 :采用人工开关直接控制电机的启动停止 ,电机和回转机主体分别固定在基础上 ,无测速及速度控制装置 ,速度变化通过更换皮带轮来实现 ,速度误差大 ,安全防护措施简单 ,属于五六十年代的水平。 (2)使用电磁调速电机拖动 的回转机 :通过控制器控制调速电机的运行及速度 ,控制简单 ,便于维修 ;利用转速表可实现速度的测量及显示。缺点是噪音大 ,不能实现速度的闭环控制 ,控制精度低 ;由于电磁调速电机要通过电磁离合器传递力矩 ,故同样载荷下所需电机功率较大。 ( 3)采用直流电机拖动回转机 :直流电机拖动的回转机 ,这种设备噪音低 ,升降速平稳 ,控制精度高 ,但线路复杂 ,造价也偏高 ,维修水平要求也高。 综上所述 ,从目前已生产出回转机的情况来看还有许多需加以改进的地方 :(1)主轴系统需重新设计。主轴系统是回转机的关键 ,现在的主轴系统采用分体结构 ,油浴润滑 ,结构复杂 ,精度不易保证 ,装配维修复杂。 (2)防护罩存在着安全隐患。现有的回转机均采用活动式防护罩 ,沉重的防护罩仅靠立柱通过螺栓固定 ,存在着安全隐患。 (3)装卸砂轮麻烦。由于砂轮沉重 ,常采用数人人工装卸 ,劳动强度大且不安全 ;条件较好的厂家采用软带兜着砂轮而后行车装卸 ,工人劳动强度降低了 ,但行车装卸找正不易 ,最少仍需两人且配合要特别好。 (4)电气控制部分有的极其简单 , 有的线路复杂 ,造价也偏高 ,维修水平要求也高 ,已不能适应信息社会及行业发展的要求。本设备的推出 ,对提高砂轮检测设备的水平 ,促进技术进步 ,具有较大 的积极作用。 转试验机工艺要求分析 (1)由于砂轮规格上万种。其性能与物理参数差异较大。对于它的起动时间不能过 黄河科技学院毕业设计说明书 第 2 页 快，要能够任意可调。设想一片质地松软的砂轮在大的起动加速度下，其加速力可使合格的产品在起动过程中破裂。如果起动时间可调，就意味着起动加速度的大小可调，即加速力可调。这样可以避免合格产品在检验其强度中破裂。 (2)速度的调整范围要大，也就是说设备的速比应大。即：设备的最高转速与最低转速之比要大，这样可以适应多种规格的砂轮回转要求，尤其是线速度不同的砂轮均可以回转检验。 (3)起动电流应能限镧 在某一数值上，因为起动时间并非几秒。由于拖动电机的功率是选在一个合适的值所以对于较重的，直径信大的砂轮有的甚至达几分钟的起动时间才能转至检验速度。这就要求我们采取一定的措施以免过负荷而造成电气部件损坏。 (4)速度升至额定检测速度后其静差率要小。所谓静差率即：速度上下限之差与额定转速之比的百分数。因为达到额定检覆 轮已处于工作转速的 1 5倍或 1 6倍。它已接近了砂轮破裂的临界转速，如果砂轮回转机的静差率太，其速度的上限就可使砂轮破裂，这种破裂并非砂轮不合格而是因设备性能不好造成的。 (5)超调量要小，超调量就是指升速至额定转速时，会超过一点额定转速，这个参数至关重要，越小越好，以免造成不必要的砂轮破裂。 (6)制动的时间不能过快，如果没有制动，回转机的效率太低，若翻动的时间过快，那么卡紧砂轮的法兰盘就会因惯性而脱落，其后果是砂轮松动，在主轴上靠惯性自由旋转，很有可能被碰坏或挤烂。 (7)速度的指示应准确醒目，最好是用数字转速表指示。 (8)设备的刚性应好，其重量也是一个很重要的参数。不能因砂轮的不平衡克数在高速回转中所产生的离心力而造成设备的振动。主轴的径向跳动至少应在 0 03下。 转试验机的拖动方式 (1)由电磁谰速电机拖动，采用平皮带或多楔带传动。这种高速回转机的价格比较低。控制简单，便于维修。缺点是噪音大，控制精度低，不易做成太高转速。但是，随着科技的发展，现在已有一种带有单片计算机的控制器，价格也根低。可以无级调整升速时间，控 制精度也大大提高，并具有多种保护。 (2)用变频器控制舶电主轴或交流电机诵速，这种高速回转试验机造价偏高，易于实现高速，最高转速可达十几万转，甚至更高，但制动较困难，尤其是砂轮破裂后的射 黄河科技学院毕业设计说明书 第 3 页 动。 (3)利用内圆磨头原理腻作曲高速屈转机，结构简单， 造价低，易于制作，但其功能少，精度差，而且仅能运用于小负荷砂轮。 (4)直流电机拖动构高速回转机，这种设备噪音低，升降速平稳，控制精度高，但线路复杂，造价也偏高，维修水平要求也高。 由以上分析可以看出：小负荷的高速回转机适合用变频器控制或由内圆磨头原理制成。而本设计速度较高回转机可由变频器调速电机拖动。 轮机操作规程 （ 1）操作场地必须整洁，照明充分。砂轮必须戴好砂轮罩，托架距砂轮不得超过 5用后必须拉闸。 （ 2）操作人员必须戴好安全眼镜不得正对砂轮，而应站在侧面。不准戴手套，严禁使用棉纱等物 包裹刀具进行磨削。 （ 3）砂轮只限于磨刀具、不得磨笨重的物料或薄铁板以及软质材料 (铝、铜等 )和木质品。 （ 4）砂轮机在开动前，要认真察看砂轮机与防护罩之间有无杂物。应先用手转动砂轮 ,观察转动是否灵活，有无相擦现象。确认无问题时，再开动砂轮机。 （ 5）在同一块砂轮上，禁止两人同时使用，更不准在砂轮的侧面磨活。磨工件时，操作者应站在砂轮机的侧面。不要站在砂轮机的正面，以防砂轮崩裂，发生事故。 （ 6）使用时要精神集中，磨削时的站立位置应与砂轮机成一夹角，且接触压力要均匀，严禁撞击砂轮，以免碎裂。 （ 7）对于细小的 ，大的和不好拿的工件，不准在砂轮机上磨。特别是小工件要用工夹具拿牢，以防挤入砂轮机内或挤在砂轮与托板之间，将砂轮挤碎。 （ 8）砂轮机起动后，需待砂轮运转平稳后，方可进行磨削，压力不可过大或用力过猛。砂轮的三面 (两侧及圆周 )不得同时磨削工件。 （ 9）在使用过程中要经常检查砂轮片是否有裂纹、异常声音、摇摆、跳动等现象，如果发现应立即停车报告车间主任和安全设备环境管理员。 （ 10）砂轮不准沾水，要经常保持干燥，以防湿水后失去平衡，发生事故。 （ 11）新砂轮片在更换前应检查是否有裂纹，更换后需经 10分钟空转后方可使 用。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 4 页 砂轮磨小到接近法兰盘边沿旋转面 10毫米时，应予更新，发现砂轮面沟槽，径向跳动过大时，不准使用。严禁私自拆卸砂轮。 轮的保养 轮的检查 砂轮在安装使用前必须经过严格的检查，有裂纹等缺陷的砂轮绝对不准安装使用。 1、砂轮标记检查。砂轮没有标记或标记不清，无法核对、确认砂轮特性的砂轮，不管是否有缺陷，都不可使用。 2、砂轮缺陷检查。其检查方法是目测和音响检查 （ 1）目测检查是直接用肉眼或借助其他器具察看砂轮表面是否有裂纹或破损等缺陷。 （ 2）音响检查也称敲击试验，主要针对砂轮的内部缺陷， 检查方法是用小木锤敲击砂轮。正常的砂轮声音清脆，声音沉闷、嘶哑，说明有问题。 砂轮的回转强度检验。对同种型号一批砂轮应进行回转强度抽验，未经强度检验的砂轮批次严禁安装使用。 轮的安装 （ 1）核对砂轮的特性是否符合使用要求，砂轮与主轴尺寸是否相匹配。 （ 2）将砂轮自由地装配到砂轮主轴上，不可用力挤压。砂轮内径与主轴和卡盘的配合间隙适当，避免过大或过小。配合面清洁，没有杂物。 （ 3）砂轮的卡盘应左右对称，压紧面径向宽度应相等。压紧面平直，与砂轮侧面接触充分，装夹稳固，防止砂轮两侧面因受不平衡力作用而 变形甚至碎裂。 （ 4）卡盘与砂轮端面之间应夹垫一定厚度的柔性材料衬垫（如石棉橡胶板、弹性厚纸板或皮革等），使卡盘夹紧力均匀分布。 （ 5）紧固砂轮的松紧程度应以压紧到足以带动砂轮不产生滑动为宜，不宜过紧。当用多个螺栓紧固大卡盘时，应按对角线成对顺序逐步均匀旋紧，禁止沿圆周方向顺序紧固螺栓，或一次把某一螺栓拧紧。紧固砂轮卡盘只能用标准板手，禁止用接长扳手或用敲打办法加大拧紧力。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 5 页 轮的平衡试验 造成砂轮的不平衡原因是由于砂轮的重心与回转轴线不重合。它产生的原因是砂轮制造和安装缺陷，例如，砂轮的密度不均 匀，端面不平行，几何形状或内外孔同心度误差，砂轮安装偏心等。不平衡的砂轮在高速旋转时会产生迫使砂轮偏离轴心的离心力，从而引起砂轮振动。其后果不仅影响磨削质量，还加速砂轮主轴轴承的磨损；当离心力超过砂轮强度允许范围时，将造成砂轮的碎裂。 新砂轮和经第一次修整的砂轮，以及发现运转不平衡的砂轮都应进行平衡试验。调整砂轮的平衡方法有动平衡和静平衡两种方法。 1、动平衡法。该方法借助安装在机床上的传感器，直接显示出旋转时砂轮装置的不平衡量，通过调整平衡块的位置和距离，将不平衡量控制到最小。 2、静平衡法。静平衡调整 在平衡架上进行，用手工办法找出砂轮重心，加装平衡块 ,调整平衡块位置，直到砂轮平衡，一般可在八个方位使砂轮保持平衡。 调整平衡后的砂轮需在装好防护罩后进行空转试验。空转试验时间：直径 400转时间大于 5径 400转时间大于 2 空转试验期间，操作者应站在砂轮的侧方安全位置，不得站在砂轮前面或切线方向，以防意外。 轮的修整 定期修整可使砂轮保持良好的磨削性能和正确的几何形状，避免出现砂轮的钝化、堵塞和外形失真，常使用的修整工具是金刚石笔。操作时，修整工具位置过高、修 整方向不当（如逆砂轮旋转方向，倾斜角过大过小）或修整量过大，都会使砂轮产生强烈振动，或引起金刚石笔啃刀，严重的还会导致砂轮破裂。正确的操作方法是：金刚石笔处于砂轮中心水平线下 1 2砂轮旋转方向，与水平面的倾斜角为 5 10左右。修整时要用力均匀，速度平稳，一次修整量不要过大。操作者应站在砂轮的侧方安全位置，不可站在砂轮正面操作。修整后的砂轮必须重新经回转试验后，方可使用。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 6 页 2 机械设计 机功率的确定 本设备适用砂轮的直径范围 : 300 1100高转速 6000 r /大负荷 150轮最大使用速度 100m / s。采用变频调速技术后根据计算和经验 ,速 2840 r / 进电机同步齿形带的设计 同步带利用齿形带的齿形与带轮的轮齿依次相啮合传递运动和动力。它兼具带传动、齿轮传动及链传动的优点，能方便地实现较远中心距的传动，传动过程无相对滑动，平均传动比较准确，传动精度高，且齿形带的强度高，厚度小，重量轻，故可以用于低速及高速传动 ;齿形带无需特别张紧，作用在轴和轴承等处的载荷小，传动效率高，因此在数控机床、工业机器人等伺服传动 中的到广泛应用。 择带的带型 带的节距是反应带工作能力的特征参数，因此带的型号是以节距来区分的，而设计功率 错误 !未找到引用源。 由以下公尺计算： 错误 !未找到引用源。 ， K 为的工作情况系数，根据表 3确定 K= 代入计算得 据设计功率 错误 !未找到引用源。 和小带轮转速 中查找 错误 !未找到引用源。 交点所在区域，得到选定的带型为 L 型。 定带轮直径及带速 1、确定带轮直 径 从结构紧凑角度分析，小带轮直径应尽可能小，但是直径过于小，带与轮的啮合齿数减小，带齿上的载荷增大，从而产生弯曲变形，因此要对带轮的最小直径进行限制（即对带轮的最小齿数进行限制）。带轮的最少齿数由表 4得 18z,错误 !未找到引用源。由表 1 查的节距 错误 !未找到引用源。 ，最小节径 错误 !未找到引用源。 （ 小带轮的 黄河科技学院毕业设计说明书 第 7 页 节径可根据 错误 !未找到引用源。 ，选择小带轮的齿数 为 错误 !未找到引用源。 ，按表 5带轮节径系列选定小带轮的节径 为 按表 5 带轮节径系列选定大带轮节径 2、确定带速 100060 11 带入数值得 定中心距及带长 1、初定中心距 )(2)(121 a ，代 入数据的 初取中心距 a=180、确定带长 带长 m 22 ， 1 1 ， 0 2 ， 带入上式得 。根据 L 从表 2中选择最接近的标准节线长 带的齿数 64长型号为 240。 3、确定实际中心距 22 8)(414 DD 带入数据得 a=180 确定带宽 1、确定带的基准额定功率 错误 !未找到引用源。 同步带在正常工作条件下，其主要失效形式是带在变拉力的作用下疲劳断裂，因此以带的抗拉强度来确定其承载能力。 黄河科技学院毕业设计说明书 第 8 页 其中 错误 !未找到引用源。 带宽为 错误 !未找到引用源。 时带的许用拉力（见表 1）45 错误 !未找到引用源。 m 带宽为 错误 !未找到引用源。 时带的单位长度质量（见表 1） 错误 !未找到引用源。 错误 !未找到引用源。 带的圆周速度（） 代入上式得 小齿轮啮合齿数计算公式 )1211 (202 ，代入数据 错误 !未找到引用 源。得 85.8整得 9 2、确定带的标准宽度 误 !未找到引用源。 为啮合齿数系数，根据小带轮啮合齿数 错误 !未找到引用源。选取： 6 取 1； =5 时取 =4时取 按照表 1 取标准带宽为 宽代号为 100. 代入数据得 8 。 定带轮的宽度 带轮的宽度取决于带的宽度和带轮设置的挡圈形式。为了防止带从带轮上沿轴向滑动，通常在带轮的轮缘外加设挡圈。本次设计选择双边挡圈，查表 6 可知小带轮的最小宽度 ，大带轮的最小宽度 。 果整理 1、带的节线长 误 !未找到引用源。 ，带宽被 8型号为 240 黄河科技学院毕业设计说明书 第 9 页 2、带轮节距 大带轮节径 小带轮节径 3、传动中心距 a=180的结构设计 鉴于试验的砂轮孔径不同 , 其孔径从 轴的结构有两种方案可供选择。一 :主轴采用通轴结构 ,不同孔径通过更换卡盘的方式来解决 ,主轴精度高 ,容易加工。二 :主轴采用锥轴结构 ,不同孔径的砂轮可用强度相匹配的芯轴 ,但是加工难度大 ,精度不易保证。经过分析论证 ,我们采用了方案一进行主轴的设计。为减小高速回转砂轮产生的振动 ,应保证砂轮装卡过程中其对轴心的同轴度 ,我们提高了砂轮卡盘内孔和主轴配合精度。主轴材料为 40轴加工采取通轴精磨。为避免装卸砂轮对主轴表面的磨损及磕碰 ,影响其安装精度 ,造成偏心力增大而引起剧烈振动 ,主轴表面高频淬火提高其表面硬度。 本 设计中的传动轴位于电机与同步带轴承座之间，用于传递电机动力到运动执行件。考虑提高抗弯强度，和轴承座的布局原理，将电机同步带和从动同步带布置在轴承座的两侧。有上知，与轴承配合处轴颈为 5，公差为 6k。根据总体设计，确定各部分的长度如图 的基本参数见表 图 黄河科技学院毕业设计说明书 第 10 页 的强度校核 1、轴的受力简图如图 2、求支反力 01 80/601 ， 0 012 。 3、做弯矩图 M= 2 0 0 08015080 ，弯矩图如图 4、做扭矩图如图 5、校核危险截面轴径 因为 4035， 40， ， 。 3 1m i n 2强度足够。 图 黄河科技学院毕业设计说明书 第 11 页 承 的选择 轴承是主轴系统的关键件 ,由于轴承要承受砂轮高速旋转状态下不平衡所产生的巨大离心力 ,又要高速旋转 ,为避免因配合精度导致主轴旋转过程中温度过高及平稳性受影响 ,以往采用高精度进口轴承 ,价格昂贵。为了在满足设备性能需要的同时又降低成本和便于采购 ,我们考察了国内主要的轴承生产厂家 ,我们选用了角接触轴承 7007了满足轴承的润滑要求 ,降低噪声 ,我们优选了高性能的轴承润滑脂 ,该润滑脂耐 160的温度 ,可满足高速大负荷轴承的润滑要求 ,可长期使用 ,避免了采用油浴润滑易于泄露污染的缺点。 承寿命校核 该 设计中用到 7007接触球轴承前后共 3 个，而二者是同步的，即每分钟的转数相同，但前端轴承受力大于后端轴承，所以对前端轴承校核即可。 公式：h 6010)(6 C 轴承基本额定动载荷 P 轴承的当量动载荷； n 轴承转速 n =5042r/ 所选轴承为球轴承，所以 3 ； 计算 P ( 轴承所受径向当量动载荷； 轴承所受轴向当量动载荷； X 径向当量动载荷系数； Y 轴向当量动载荷系数； 经验载荷系数； 在该设计中轴承仅受同步带的拉力，即轴承只承受径向载荷作用 所以 0aF，00N， 1.1X =1 黄河科技学院毕业设计说明书 第 12 页 所以 ( = N h 6010)(6 = 463 0)200 (h) 砂轮回转试验机不是连续使用，只是验证砂轮强度时用到，故该轴承的寿命大于预期寿命，所以轴承选用合理。 计新结构的砂轮卡盘 我们设计新结 构的一体式砂轮卡盘。安装砂轮时首先将砂轮卡盘和砂轮固定在一起 ,然后用吊钩钩着卡盘 ,平衡吊车轻松找正 ,一人即可操作。既减轻了工人劳动强度且安全性提高 ,又保证了砂轮内孔在装卸中不受破坏。 计新结构的防护罩 砂轮检验时在回转过程中经常破碎 ,直接影响到人身及设备的安全 ,防护罩是提供保护的最重要部件。 现有的回转机均采用活动式防护罩 ,沉重的防护罩仅靠立柱通过螺栓固定机座或基础上 ,存在着安全隐患 ,某厂就发生过立柱断裂情况 ,险些伤人。防护罩本身有数百公斤重 ,砂轮检验在回转过程中破碎 ,由动能定律知 ,碎片击打防扩罩 的能量相当高 ,可达数吨 /米。固定防护罩的立柱呈悬臂结构 ,砂轮经常破碎所产生的强大冲击力使立柱发生疲劳破坏 ,固定螺栓易于松动 ,危及人身及设备的安全。同
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