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外文翻译资料1机电一体化技术及其应用研究1机电一体化技术发展机电一体化是机械、微、控制、机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。11数字化微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。12智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在CNC数控机床上增加人机对话功能，设置智能I/O接口和智能工艺数据库，会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊控制、神经网络、灰色、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。13模块化由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。14网络化由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。15人性化机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求外文翻译资料2在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。16微型化微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统MICROELECTRONICMECHANICALSYSTEMS，简称MEMS是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学BERKELEY分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。17集成化集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。18带源化是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。19绿色化技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。2机电一体化技术在钢铁中应用外文翻译资料3在钢铁企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电一体化技术在钢铁企业中主要应用于以下几个方面21智能化控制技术IC由于钢铁具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经等，智能控制技术广泛于钢铁的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、炼钢连铸轧钢综合调度系统、冷连轧等。22分布式控制系统CS分布式控制系统采用一台中央机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的，分布式控制系统的功能越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。CS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。CS是监视集中控制分散，故障面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性。是当前大型机电一体化系统的主要潮流。23开放式控制系统OCS开放控制系统OPENCONTROLSYSTEM是计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。24计算机集成制造系统CIMS钢铁企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，外文翻译资料4用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前钢铁企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应钢铁生产的要求。未来钢铁企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的效益，提高了企业的竞争力。美国、日本等一些大型钢铁企业在20世纪80年代已广泛实现CIMS化。25现场总线技术BT现场总线技术IEBUSTECHNOLOGY是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术如420MA，C直流传输就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致CS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器、现场总线化检测仪表、现场总线化PLCPROGRAMMABLELOGICCONTROLLER和现场就地控制站等的发展。26交流传动技术传动技术在钢铁工业中起作至关重要的作用。随着电力技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。外文资料翻译1ELECTROMECHANICALINTEGRATIONTECHNOLOGYANDITSAPPLICATIONANELECTROMECHANICALINTEGRATIONTECHNOLOGYDEVELOPMENTMECHATRONICSISTHEMACHINERY,MICRO,CONTROL,AIRCRAFT,INFORMATIONPROCESSING,ANDOTHERCROSSDISCIPLINARYINTEGRATION,ANDITSDEVELOPMENTANDPROGRESSDEPENDSONTHEPROGRESSOFTECHNOLOGYANDDEVELOPMENT,THEMAINDIRECTIONOFDEVELOPMENTOFADIGITAL,INTELLIGENT,MODULAR,ANDHUMANNATURE,MINIATURIZATION,INTEGRATION,WITHSOURCEANDGREEN11DIGITALMICROCONTROLLERANDTHEDEVELOPMENTOFANUMBEROFMECHANICALANDELECTRICALPRODUCTSOFTHEBASE,SUCHASTHECONTINUOUSDEVELOPMENTOFCNCMACHINETOOLSANDROBOTS,ANDTHERAPIDRISEOFTHECOMPUTERNETWORKFORTHEDIGITALDESIGNANDMANUFACTURINGPAVEDTHEWAYFOR,SUCHASVIRTUALDESIGNANDCOMPUTERINTEGRATEDMANUFACTURINGDIGITALREQUESTELECTROMECHANICALINTEGRATIONSOFTWAREPRODUCTSWITHHIGHRELIABILITY,EASYOPERABILITY,MAINTAINABILITY,SELFDIAGNOSTICCAPABILITIES,ANDFRIENDLYMANMACHINEINTERFACEDIGITALWILLFACILITATETHEREALIZATIONOFLONGDISTANCEOPERATION,DIAGNOSISANDREPAIRINTELLIGENT12MECHANICALANDELECTRICALPRODUCTSTHATREQUIREACERTAINDEGREEOFINTELLIGENCE,ITISSIMILARTOTHELOGICALTHINKING,REASONINGJUDGEMENT,AUTONOMOUSDECISIONMAKINGCAPABILITIESFOREXAMPLE,INTHECNCMACHINEINCREASEINTERACTIVEFEATURES,SETUPINTELLIGENTI/OINTERFACEANDINTELLIGENTDATABASETECHNOLOGY,WILLUSE,OPERATIONANDMAINTENANCEOFBRINGGREATCONVENIENCEWITHFUZZYCONTROL,NEURALNETWORK,GRAY,WAVELETTHEORY,CHAOSANDBIFURCATION,SUCHASARTIFICIALINTELLIGENCEANDTECHNOLOGICALPROGRESSANDDEVELOPMENTANDTHEDEVELOPMENTOFMECHANICALANDELECTRICALINTEGRATIONTECHNOLOGYHASOPENEDUPAVASTWORLDMODULAR13ASELECTROMECHANICALINTEGRATIONPRODUCTSANDMANUFACTURERSWIDEVARIETYOFRESEARCHANDDEVELOPMENTOFASTANDARDMECHANICALINTERFACE,DYNAMICINTERFACE,THEENVIRONMENTINTERFACEMODULESELECTROMECHANICALINTEGRATIONPRODUCTSISACOMPLEXANDPROMISINGWORKIFTHEDEVELOPMENTISSETTOSLOWDOWNVVVFINTEGRATEDMOTORDRIVEUNITWITHVISION,IMAGEPROCESSING,IDENTIFICATIONANDLOCATIONOFTHEMOTOR外文资料翻译2FUNCTIONS,SUCHASINTEGRATEDCONTROLUNITTHUS,INPRODUCTDEVELOPMENT,DESIGN,WECANUSETHESESTANDARDSMODULARUNITQUICKLYDEVELOPNEWPRODUCTS14NETWORKASTHEPOPULARITYOFTHENETWORK,NETWORKBASEDREMOTECONTROLANDMONITORINGOFVARIOUSTECHNICALASCENDANTTHEREMOTECONTROLDEVICEITSELFISTHEINTEGRATIONOFMECHANICALANDELECTRICALPRODUCTS,FIELDBUSTECHNOLOGYTOHOUSEHOLDAPPLIANCESANDLANNETWORKPOSSIBLE,USEAHOMENETWORKTOCONNECTVARIOUSHOMEAPPLIANCESINTOACOMPUTERASTHECENTEROFCOMPUTERINTEGRATEDAPPLIANCESSYSTEM,SOTHATPEOPLEINTHEHOMECANBEFULLENJOYMENTOFTHEBENEFITSOFVARIOUSHIGHTECH,THEREFORE,ELECTROMECHANICALINTEGRATIONPRODUCTSSHOULDBENODOUBTNORTHKOREANETWORKS15HUMANITYELECTROMECHANICALINTEGRATIONOFTHEENDUSEPRODUCTISTARGETED,HOWTOGIVEPEOPLEELECTROMECHANICALINTEGRATIONOFINTELLIGENTPRODUCTS,EMOTIONANDHUMANITYISBECOMINGMOREANDMOREIMPORTANT,ELECTROMECHANICALINTEGRATIONPRODUCTSINADDITIONTOIMPROVINGPERFORMANCE,ITALSOURGEDTHECOLOR,SHAPEANDSOONANDENVIRONMENTALCOORDINATION,THEUSEOFTHESEPRODUCTS,ORFORAPERSONTOENJOY,SUCHASHOMEROBOTISTHEHIGHESTSTATEOFHUMANMACHINEINTEGRATION16MINIATURIZATIONMICROFINEPROCESSINGTECHNOLOGYISANECESSITYINTHEDEVELOPMENT,BUTALSOTHENEEDTOIMPROVEEFFICIENCYMEMSMICROELECTRONICMECHANICALSYSTEMS,ORMEMSREFERSTOQUANTITIESCANBEPRODUCEDBYTHEMICROCOLLECTIONAGENCIES,MICROSENSORS,MICROACTUATORSANDSIGNALPROCESSINGANDCONTROLCIRCUITUNTILINTERFACE,COMMUNICATIONANDPOWERISONEOFTHEMICRODEVICESORSYSTEMSSINCE1986THEUNITEDSTATESATSTANFORDUNIVERSITYDEVELOPEDTHEFIRSTMEDICALMICROPROBE,1988ATTHEUNIVERSITYOFCALIFORNIA,BERKELEYDEVELOPEDTHEFIRSTMICROMOTOR,BOTHATHOMEANDABROADINMEMSTECHNOLOGY,MATERIALSANDMICROMECHANISMMUCHPROGRESSHASBEENMADE,THEDEVELOPMENTOFALLSORTSMEMSDEVICESANDSYSTEMS,SUCHASTHEVARIOUSMICROSENSORSPRESSURESENSORS,MICROACCELEROMETER,MICROTACTILESENSOR,VARIOUSMICROCOMPONENTMICROFILM,MICROBEAM,MICROPROBES,MICROLINK,MICROGEAR,MICROBEARINGS,MICROPUMP,MICROCOILANDMICROROBOT,ETC17INTEGRATION外文资料翻译3INTEGRATIONINCLUDESAMUTUALPENETRATIONOFVARIOUSTECHNOLOGIES,ANDINTEGRATIONOFVARIOUSPRODUCTSOFDIFFERENTSTRUCTURALOPTIMIZATIONANDCOMPOSITE,ANDINCLUDEDINTHEPRODUCTIONPROCESSATTHESAMETIMEPROCESSING,ASSEMBLY,TESTING,MANAGEMENT,ANDOTHERPROCESSESINORDERTOACHIEVEMOREVARIETY,SMALLBATCHPRODUCTIONOFAUTOMATIONANDHIGHEFFICIENCY,THESYSTEMSHOULDHAVEAMOREEXTENSIVEFLEXIBLEFIRSTSYSTEMCANBEDIVIDEDINTOSEVERALLEVELS,ALLOWINGTHESYSTEMTOFUNCTIONDISPERSED,ANDSECURITYANDCOORDINATIONWITHOTHERPARTSOFTHEOPERATION,ANDTHENTHROUGHSOFTWAREANDHARDWAREATVARIOUSLEVELSWILLBEORGANICALLYLINKEDTOITSOPTIMALPERFORMANCE,THEMOSTPOWERFUL18WITHSOURCEOFELECTROMECHANICALINTEGRATIONREFERSTOTHEPRODUCTITSELFWITHENERGY,SUCHASSOLARCELLS,FUELCELLSANDLARGECAPACITYBATTERYASONMANYOCCASIONSNOTBEABLETOUSEELECTRICITY,WHICHCAMPAIGNSFORTHEMECHANICALANDELECTRICALINTEGRATIONPRODUCTS,HASAUNIQUEPOWERSOURCECOMESWITHTHEBENEFITSSOURCESWITHTHEINTEGRATIONOFMECHANICALANDELECTRICALPRODUCTDEVELOPMENTDIRECTIONOFGREEN19THEDEVELOPMENTOFTECHNOLOGYINPEOPLESLIVESBROUGHTGREATCHANGESINTHEMATERIALATTHESAMETIMEHASALSOBROUGHTRICHRESOURCES,DETERIORATIONOFTHEECOLOGICALENVIRONMENTCONSEQUENCESTHEREFORE,PEOPLECALLINGFORTHEPROTECTIONOFTHEENVIRONMENT,REGRESSION,ANDACHIEVINGSUSTAINABLEDEVELOPMENTINTHECONCEPTOFGREENPRODUCTSSUCHCALLSHAVEEMERGEDGREENPRODUCTSISLOWPOWER,LOWWOODCONSUMPTION,CLEAN,COMFORTABLE,COORDINATIONANDUTILIZATIONOFRENEWABLEPRODUCTSINITSDESIGN,MANUFACTURE,USEANDDESTRUCTIONOFHUMANBEINGSSHOULDBEINLINEWITHENVIRONMENTALPROTECTIONANDHEALTHREQUIREMENTS,ELECTROMECHANICALINTEGRATIONOFGREENPRODUCTSISMAINLYREFERSTOTHEUSEOFTIMEISNOTPOLLUTETHEECOLOGICALENVIRONMENT,ATTHEENDOFPRODUCTLIFE,ANDREGENERATIONOFDECOMPOSITIONPRODUCTS2ELECTROMECHANICALINTEGRATIONINTHEAPPLICATIONOFTECHNOLOGYINTHEIRONANDSTEELINTHEIRONANDSTEELENTERPRISES,THEINTEGRATIONOFMECHANICALANDELECTRICALSYSTEMSAREATTHECOREMICROPROCESSOR,THECOMPUTER,INDUSTRIALCOMPUTER,DATACOMMUNICATIONS,DISPLAYDEVICES,METERSANDTHECOMBINATIONOFTECHNOLOGIESSUCHASORGANIC,ASSEMBLEDBYTHEMERGERMEANSFORTHEREALIZATIONOFALARGESCALEINTEGRATED外文资料翻译4SYSTEMCREATECONDITIONSFOREFFECTIVEINTEGRATION,ENHANCEDSYSTEMCONTROLPRECISION,QUALITYANDRELIABILITYELECTROMECHANICALINTEGRATIONTECHNOLOGYINTHEIRONANDSTEELENTERPRISESINTHEMAINLYUSEDINTHEFOLLOWINGAREAS21INTELLIGENTCONTROLTECHNOLOGYICASALARGESCALEIRONANDSTEEL,HIGHSPEEDCONTINUOUSANDTHECHARACTERISTICSOFTHETRADITIONALCONTROLTECHNOLOGIESENCOUNTEREDINSURMOUNTABLEDIFFICULTIES,ITISNECESSARYTOADOPTVERYINTELLIGENTCONTROLTECHNOLOGYCONTROLTECHNOLOGIESINCLUDEINTELLIGENTEXPERTSYSTEM,NEURALANDFUZZYCONTROL,INTELLIGENTCONTROLTECHNIQUESINSTEELPRODUCTDESIGN,MANUFACTURING,CONTROL,PRODUCTQUALITYANDDIAGNOSTICEQUIPMENT,ANDOTHERASPECTS,SUCHASBLASTFURNACECONTROLSYSTEM,ELECTRICFURNACEANDCONTINUOUSCASTINGPLANT,STEELROLLINGSYSTEM,STEELMAKINGCASTINGINTEGRATEDSCHEDULINGSYSTEMROLLING,COLDROLLING,ETC22DISTRIBUTEDCONTROLSYSTEMDCSDISTRIBUTEDCONTROLSYSTEMUSESACENTRALCOMMANDFORTHECONTROLOFANUMBEROFTAIWANSITEMONITORINGANDINTELLIGENTCOMPUTERCONTROLUNITDISTRIBUTEDCONTROLSYSTEMSCANBETWO,THREEORMORELEVELSUSINGCOMPUTERSTOCONCENTRATEONTHEPRODUCTIONPROCESSMONITORING,OPERATION,MANAGEMENTANDDECENTRALIZEDCONTROLWITHMONITORINGANDCONTROLTECHNOLOGIES,ANDTHEFUNCTIONSOFDISTRIBUTEDCONTROLSYSTEMMOREANDMORENOTONLYCANBEACHIEVEDCONTROLOFTHEPRODUCTIONPROCESS,BUTALSOCANBEACHIEVEDONLINEOPTIMIZATION,THEPRODUCTIONPROCESSREALTIMESCHEDULING,PRODUCTIONPLANNINGSTATISTICALMANAGEMENTFUNCTIONS,ASAMEASUREMENT,CONTROL,INTEGRATIONOFTHEINTEGRATEDSYSTEMDCSCONTROLFUNCTIONSWITHDIVERSEFEATURESANDEASYOPERATION,THESYSTEMCANBEEXTENDED,EASYMAINTENANCEANDHIGHRELIABILITYCHARACTERISTICSDCSISDECENTRALIZEDANDCENTRALIZEDCONTROLMONITORING,FAULTMINOR,ANDTHESYSTEMHASTHECHAINPROTECTIONFEATURES,THEUSEOFMANUALCONTROLSYSTEMFAILUREOPERATIONALMEASURES,THESYSTEMISHIGHLYRELIABLEDISTRIBUTEDCONTROLSYSTEMANDCENTRALIZEDCONTROLSYSTEMCOMPAREDTOTHEIRMOREFUNCTIONAL,WITHAHIGHERLEVELOFSECURITYISTHELARGESCALEINTEGRATIONOFMECHANICALANDELECTRICALSYSTEMSMAINTREND外文资料翻译523OPENCONTROLSYSTEMOCSOPENCONTROLSYSTEMOPENCONTROLSYSTEMISTHEDEVELOPMENTOFCOMPUTERTECHNOLOGYLEDBYTHENEWSTRUCTURECONCEPT“OPEN“MEANSASTANDARDFORTHEEXCHANGEOFINFORMATIONINORDERCONSENSUSANDSUPPORTTHISSTANDARDDESIGNSYSTEMS,DIFFERENTMANUFACTURERSPRODUCTSCANBECOMPATIBLEANDINTEROPERABLE,ANDTHESHARINGOFRESOURCESINDUSTRIALCONTROLSYSTEMSTHROUGHOPENCOMMUNICATIONNETWORKSOTHATALLCONTROLEQUIPMENT,MANAGEMENT,COMPUTERINTERCONNECTIONS,TOACHIEVECONTROLANDMANAGEMENT,ADMINISTRATION,INTEGRATEDDECISIONMAKING,THROUGHFIELDBUSTOTHESCENEANDCONTROLROOMINSTRUMENTATIONCONTROLEQUIPMENTINTERCONNECTEDTOACHIEVEINTEGRATEDMEASUREMENTANDCONTROLOF24COMPUTERINTEGRATEDMANUFACTURINGSYSTEMCIMSCIMSISTHEIRONANDSTEELENTERPRISESWILLBEANDTHEPRODUCTIONANDOPERATION,PRODUCTIONMANAGEMENTANDPROCESSCONTROLCONNECTINGTOACHIEVEFROMRAWMATERIALSINTOTHEPLANT,PRODUCTIONANDPROCESSINGOFSHIPMENTSTOTHEENTIREPRODUCTIONPROCESSANDTHEOVERALLINTEGRATIONPROCESSCONTROLCURRENTLYIRONANDSTEELENTERPRISESHAVEBASICALLYACHIEVEDPROCESSAUTOMATION,BUTTHISKINDOF“AUTOMATEDISLAND“OFSINGLEAUTOMATIONLACKOFINFORMATIONRESOURCESANDTHESHARINGOFTHEUNIFIEDMANAGEMENTOFTHEPRODUCTIONPROCESS,CANHARDLYMEETTHEREQUIREMENTSOFTHEIRONANDSTEELPRODUCTIONFUTURECOMPETITIONIRONANDSTEELENTERPRISESISTHEFOCUSOFMANYVARIETIES,SMALLBATCHPRODUCTION,CHEAPANDOFGOODQUALITY,TIMELYDELIVERYOFGOODSINORDERTOIMPROVEPRODUCTIVITY,SAVINGENERGY,REDUCINGSTAFFANDTHEEXISTINGINVENTORY,ACCELERATECASHFLOW,PRODUCTION,OPERATIONANDMANAGEMENTOFTHEOVERALLOPTIMIZATION,THEKEYISTOSTRENGTHENTHEMANAGEMENT,ACCESSTOTHEBENEFITSOFRAISINGTHECOMPETITIVENESSOFBUSINESSESTHEUNITEDSTATES,JAPANANDSOMEOTHERLARGESCALEIRONANDSTEELENTERPRISESINTHE1980SHASBEENWIDELYREALIZATIONOFCIMS25FIELDBUSTECHNOLOGYFBTFIELDBUSTECHNOLOGYFIEDBUSTECHNOLOGYISTHECONNECTIONSETTINGSINTHEFIELDOFINSTRUMENTATIONINSTALLEDINTHECONTROLROOMANDCONTROLDEVICESFORDIGITAL,BIDIRECTIONAL,MULTISTATIONCOMMUNICATIONLINKFIELDBUSTECHNOLOGYUSEDTOREPLACETHEEXISTINGSIGNALTRANSMISSIONTECHNOLOGYSUCHAS4TO20MA,DCDCTRANSMISSION,IT外文资料翻译6WILLENABLEMOREINFORMATIONINTHEFIELDOFINTELLIGENTINSTRUMENTATIONDEVICESANDHIGHERLEVELCONTROLSYSTEMINTHEJOINTBETWEENTHECOMMUNICATIONSMEDIAONTHETWOWAYTRANSMISSIONFIELDBUSCONNECTIONCANBETHROUGHSAVE66ORMOREONSITESIGNALCONNECTINGWIRESFIELDBUSLEADTOTHEINTRODUCTIONOFTHEREFORMANDTHENEWGENERATIONOFDCSAROUNDOPENFIELDBUSAUTOMATIONSYSTEMOFINSTRUMENTS,SUCHASINTELLIGENTTRANSMITTER,INTELLIGENT,FIELDBUSDETECTIONINSTRUMENTS,FIELDBUSOFPLCPROGRAMMABLELOGICCONTROLLERLOCALCONTROLSTATIONSANDFIELDDEVELOPMENT26ACDRIVETECHNOLOGYTRANSMISSIONTECHNOLOGYINTHEIRONANDSTEELINDUSTRYPLAYSACRUCIALROLEWITHPOWERTECHNOLOGYANDTHEDEVELOPMENTOFMICROELECTRONICSTECHNOLOGY,THEDEVELOPMENTOFACVARIABLESPEEDVERYQUICKLYTHEACDRIVETOTHEADVANTAGESOFELECTRICDRIVETECHNOLOGYINTHENEARFUTUREFROMACDRIVECOMPLETELYREPLACEDCTRANSMISSION,THEDEVELOPMENTOFDIGITALTECHNOLOGY,COMPLEXVECTORCONTROLTECHNOLOGIESTOACHIEVEPRACTICAL,ACVARIABLESPEEDSYSTEMSPEEDANDPERFORMANCEHASREACHEDMORETHANDCCONVERTERLEVELNOWWHETHERSMALLORLARGECAPACITYELECTRICALMOTORCAPACITYSYNCHRONOUSMOTORCANBEUSEDTOACHIEVEREVERSIBLEINDUCTIONMOTORORSMOOTHINGGOVERNORACDRIVESYSTEMINTHEPRODUCTIONOFSTEELROLLINGEMERGEDASAWELCOMEUSERS,APPLICATIONSCONTINUESTOEXPAND下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985I本科毕业论文（设计）题目立式高速铣削加工中心圆盘刀库机构学院姓名（小二宋体加粗）学号（小二宋体加粗）专业（小二宋体加粗）班级（小二宋体加粗）指导教师（小二宋体加粗）职称（小二宋体加粗）二0年月下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985II摘要课题是加工中心刀具库结构设计。刀库容量20把刀，最大（临空刀）空刀刀具直径160MM，最大刀具直径（满刀）80,刀具库由电机传动。这种刀库在数控加工中心上应用非常广泛,其换刀过程简单，换刀时间短；总体结构简单、紧凑，动作准确可靠；维护方便，成本低。本课题的目的就是要通过对加工中心刀库的优化设计以提高换刀速度，减少助助时间。关键词加工中心，刀具库，电机，数控下载后包含有CAD图纸和说明书,咨询Q197216396或11970985IABSTRACTSUBJECTISTODESIGNTHESTRUCTUREOFMACHININGCENTERTOOLLIBRARYTOOLSTORAGECAPACITYOF20KNIFE,THEMAXIMUMAIRKNIFEAIRCUTTERDIAMETER160MM,DIAMETEROFCUTTERMANDAO80,THEMACHINETOOLLIBRARYTHISKNIFEISWIDELYUSEDINCNCMACHININGCENTERTOOLCHANGE,ITSPROCESSISSIMPLE,TOOLCHANGETIMEISSHORTTHEOVERALLSTRUCTUREISSIMPLE,COMPACT,RELIABLEACTIONANDCONVENIENTMAINTENANCE,LOWCOSTTHEPURPOSEOFTHISPAPERISTOTHROUGHTHEOPTIMIZATIONDESIGNOFTHEMACHININGCENTERTOIMPROVETHETOOLCHANGESPEED,REDUCETHETIMETOHELPKEYWORDSPROCESSINGCENTER,CNCMACHINETOOLLIBRARY2目录摘要IIABSTRACTI目录2第1章绪言411课题的目的412课题设计方案的选择和设计手段413刀库系统的发展趋势514刀库系统的发展方向6第2章方案论证721圆盘刀库方案7211步进电机的原理7212传动方案传动时应满足的要求7213传动方案及其分析8214伺服电机选择822变速机构设计11第3章圆盘刀库结构设计1331传动部分的设计13311选择齿轮传动的类型13312选择材料13313按齿面接触疲劳强度设计13314确定齿轮的主要参数与主要尺寸13315校核齿根弯曲疲劳强度13316确定齿轮传动精度14317齿轮结构设计1432电机的选择及运动参数的计算1433蜗轮及蜗杆的选用与校核15331选择蜗杆传动类型153332选择材料15333按齿面接触疲劳强度设计1534蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸16341蜗杆16342蜗轮16343校核齿根弯曲疲劳强度1635轴的校核与计算17351画出受力简图17352画出扭矩图17353弯矩图1836弯矩组合图1837根据最大危险截面处的扭矩确定最小轴径1838齿轮上键的选取与校核1939轴承的选用19391轴承的类型19392轴承的游隙及轴上零件的调配19393滚动轴承的配合19394滚动轴承的润滑19395滚动轴承的密封装置20第4章刀库转动定位机构设计21结束语22致谢23参考文献2445第1章绪言11课题的目的未来工具机产业的发展，均以追求高速、高精度、高效率为目标。随着切削速度的提高，切削时间的不断缩短，对换刀时间的要求也在逐步提高；换刀的速度已成为高等级工具机的一项重要指标。本课题的目的就是要通过对刀库的设计以提高换刀速度，减少助助时间。（1）提高换刀速度的基本原则工具机的换刀装置，通常由刀库和换刀机构组成，有些应用机械手臂换刀，有些换刀方式并不需要机械手臂，刀库的形式和摆放位置也不一样。为了适合高6速运动的需要，高速工具机在结构上已和传统的工具机不同。以刀具运动进给为主，减小运动工件的质量，已成为高速工具机设计的主流。因此，设计换刀装置时，要充分考虑到高速工具机的结构特征9。（2）提高换刀速度的主要技术方法适合于工具机的快速自动换刀技术主要有以下几个方面在传统自动换刀装置的基础上提高动作速度，或采用动作速度更快的机构和驱动元件。例如，机械凸轮结构的换刀速度高于液压和气动结构。根据高速工具机的结构特点设计刀库和换刀装置的形式和位置。例如，传统工具机的刀库和换刀装置多装在立柱一侧，在高速工具机则多为立柱移动的进给方式，为减轻运动件质量，刀库和换刀装置不宜再装在立柱上。采用新方法进行刀具快速交换，不用刀库和机械手方式，而改用其它方式换刀。例如不用换刀，用换主轴的方法。使用适合于高速工具机的刀柄。如HSK刀柄质量轻，装卸刀具的行程短，可以使自动换刀装置的速度提高。快速自动换刀装置采用HSK空心短锥柄刀是发展的趋势。12课题设计方案的选择和设计手段I设计方案选择刀库是刀具交换系统的一部分，加工中心的刀具交换系统也称为自动换刀装置（ATC）,它通常是由刀库和机械手组成。自动换刀装置是加工中心不可缺少的组成部分，也是加工中心的象征，又是加工中心成败的关键。加工中心有立式、卧式、龙门式几种，所以这些机床的刀库和自动换刀装置也是各种各样。加工中心上的刀库类型有鼓轮式刀库，链式刀库，格子箱式刀库和直线刀库等。（1）鼓轮式刀库应用较广，这种刀库的结构紧凑，但因刀具单环排列、定向利用率低，大容量刀库的外径较大，转动惯量大，选刀时运动时间长。因此这种刀库的容量较小，一般不超过32把刀具。（2）链式刀具容量较大，当采用多环链式刀库时，刀库的外形较紧凑，占用空间小，适合用于做大容量刀库。在增加存储刀具数目时，可增加链条的长度，而不增加链轮直径，因此，链轮的圆周速度不会增加，且刀库的运动惯量不像鼓轮式刀库增加的那么多。（3）格子箱式刀库刀库容量大，结构紧凑，空间利用率高，但布局不灵活，通常将刀库安放于工作台上。有时甚至在使用一侧的刀具时，必须更换另一侧的刀座板。（4）直线式刀库7结构简单，刀库容量较小，一般用于数控车床，数控钻床，个别加工中心也有采用。结合所给题目，初步决定采用链式刀库换刀方案。13刀库系统的发展趋势1958年，美国卡尼，特雷克（KEARNEYTRECKER）公司首次把铣、钻、镗等多种工序集中于一台数控机床上，通过换刀方式实现连续加工，成为世界上第一台加工中心。该产品出现后，销路惊人，引起了日、德、美、英、法、意等先进工业国家的高度重视，竞相开发生产，不断扩大和完善机床的功能，成为数控机床中发展最快、需求量最大的商品之一。如今，世界上出现了立式、卧式、龙门式、落地式等各种加工中心，据不完全统计，大约有1000多个品种规格。未来加工中心的发展动向是高速化、进一步提高精度和愈发完善的机能。加工中心是数控机床的代表，是高新技术集成度高的典型机电一体化机械加工设备，我国的加工中心从70年代开始，已有很大发展，但技术、品种和数量上都还远不能适应我国经济、技术发展的需要。随着我国工业的不断发展，推动了模具制造业、机械加工业的巨大发展，使得数控机床的使用越来越普遍，而加工中心更是以其高自动化程度得到广泛应用。然而，目前市场上生产和销售的都是以大、中型的加工中心为主，小型加工中心几乎是空白，而机械加工业、小型模具的制造、工科院校、技工学校等对小型加工中心存在着大量的需求。为加速我国加工中心的发展，需进一步加强对加工中心的研究、设计、制造和应用。在加工中心中，刀库和机械手组成自动换刀装置（AUTOMATICTOOLCHANGER,简称ATC），而自动换刀装置的好坏，将直接影响加工中心的好坏，从目前情况看，加工中心的主机部分基本定型，变化不大，但自动换刀装置种类繁多，五花八门，是最难搞好的部分。它是加工中心的象征，又是加工中心成败的关键环节。因此各加工中心制造厂家都在下大力研制动作迅速、可靠性高的自动换刀装置，以求在激烈的竞争中取得好效益，正因为自动换刀装置是加工中心的核心内容，各厂家都在保密，极少公开有关资料，尤其机械手这部分更是如此。近年来刀库的发展俨然已超越其为装备的角色，在特有的技术领域中发展出符合工具机高精度、高效能、高可靠度及多任务复合等概念产品，多样化产品，左右工具机在生产效能及产品精度的表现。刀库的容量、布局，针对不同的工具机，形式也有所不同。根据刀库的容量、外型和取刀的方式可大概分为斗笠式刀8库、圆盘式刀库、链条式刀库7。其发展趋势为（1）高效能的产品发展符合高荷重、高容量、高速化概念的刀库产品。（2）轻量化、低成本的产品发展符合重量轻、成本低概念的刀库产品。14刀库系统的发展方向刀库系统作为自动化加工过程中所需的储刀及换刀需求的一种装置，为数控机床缩短机床非切削时间，降低劳动强度提供了必要条件，是数控机床的重要的功能部件，必将向以下几个方向发展。一方面随着主机的“单机多任务复合化”发展，刀库也必将向容量大、结构精、速度快、效率高的方向发展，以适应主机的高转速、高精度和强力切削的机械特性。此类刀库大部分为卧式刀库，有下面几个特点（1）可远距离传输。（2）换刀时可同步打刀，缩短换刀时间。（3）大容量且可扩充。（4）高效且精准的驱动和选刀系统。（5）控制系统复杂（6）刀具重量大。比如适合五轴联动的立卧转换伺服刀库。而另一方面，刀库仅作为单纯的储刀仓功能存在，主轴主动抓刀的“固定地址换刀”刀库也是发展的方向之一，此时刀库好比数控系统的一个控制轴，仅有旋转定位功能，如立车刀库、转盘刀库等8。尤其以20盘式刀库为代表，换刀速度和刀库重量已经成为衡量刀库性能的主要参数之一，比如，吉辅20盘式刀库的换刀速度11S，重量已经降到295KG。在选材上更环保，在制作过程中减少消耗，使用过程智能、安全等也是刀库发展的方向之一。第2章方案论证21圆盘刀库方案211步进电机的原理步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。每输入一个脉冲电机转轴步进一个步距角增量。电机总的回转角与输入脉冲数成正比9例，相应的转速取决于输入脉冲频率。步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。广泛应用于机电一体化产品中，如数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。选择步进电机时，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MJMAX大的电机，负载力矩大。选择步进电机时，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。选择功率步进电机时，应当估算机械负载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212传动方案传动时应满足的要求数控圆盘刀库一般由原动机、传动装置和工作台组成，传动装置在原动机和工作台之间传递运动和动力，并可实现分度运动。在本课题中，原动机采用电液脉冲马达，工作台为T形槽工作台，传动装置由齿轮传动和蜗杆传动组成。合理的传动方案主要满足以下要求（1）机械的功能要求应满足工作台的功率、转速和运动形式的要求。（2）工作条件的要求例如工作环境、场地、工作制度等。（3）工作性能要求保证工作可靠、传动效率高等。（4）结构工艺性要求；如结构简单、尺寸紧凑、使用维护便利、工艺性和经济合理等。213传动方案及其分析该传动方案分析如下齿轮传动承受载能力较高，传递运动准确、平稳，传递功率和圆周速度范围很大，传动效率高，结构紧凑。蜗杆传动有以下特点1传动比大在分度机构中可达1000以上。与其他传动形式相比，传动比相同时，机构尺寸小，因而结构紧凑。2传动平稳蜗杆齿是连续的螺旋齿，与蜗轮的啮合是连续的，因此，传动平稳，噪声低。3可以自锁当蜗杆的导程角小于齿轮间的当量摩擦角时，若蜗杆为主动件，机构将自锁。这种蜗杆传动常用于起重装置中。104效率低、制造成本较高蜗杆传动是，齿面上具有较大的滑动速度，摩擦磨损大，故效率约为0708，具有自锁的蜗杆传动效率仅为04左右。为了提高减摩擦性和耐磨性，蜗轮通常采用价格较贵的有色金属制造。由以上分析可得将齿轮传动放在传动系统的高速级，蜗杆传动放在传动系统的低速级，传动方案较合理。同时，对于数控圆盘刀库，结构简单，它有两种型式开环圆盘刀库、闭环圆盘刀库。两种型式各有特点开环圆盘刀库开环圆盘刀库和开环直线进给机构一样，都可以用点液脉冲马达、功率步进电机来驱动。闭环圆盘刀库闭环圆盘刀库和开环圆盘刀库大致相同，其区别在于闭环圆盘刀库有转动角度的测量元件（圆光栅）。所测量的结果经反馈与指令值进行比较，按闭环原理进行工作，使转台分度定位精度更高。214伺服电机选择根据经验和现有其他形式刀库参数给定情况，并充分考虑实际情况的影响，技术参数名称规格刀库规格BT40刀库容量20最大刀具直径（满刀）80最大刀具直径（临空刀）160最大刀具长度300MM最大刀具重量7KG刀库重量220KG刀架水平运动行程240MM尤其是转动惯量转动速度之间的关系，给定转速范围在每分钟416转之间。我们设定刀盘转速为15转/分钟。以下计算按此转速进行，实际使用时可根据具体情况适当调整。（1）确定电动机转速11根据传动比合理取值，取一级齿轮的传动比I278,二级涡轮蜗杆减速器传动比I135，则总传动比合理范围为I97，故电动机转速约为2ANIN971455（21）DA15MINR故选取转速为1500的电机。初选SM13010015LFB伺服电机，其规格参数MR如下（2）各轴转速（22）01INMIR式中电动机满载转速；MN电动机至轴的传动比。0I以及（23）IN101IIMNR（24）2102IIIII由式（23）（25）得I轴150001INM5INRII轴540I101IIIIII轴1542102IINMII35780MINR（3）各轴输入功率（25）DIPKW,（26）12IIP321KW,（27）33式中、分别为轴承、齿轮传动的传动效率。23由式（5）（7）得I轴15KWDIPII轴1509809714259KW12I32DIII轴1425913555KWI3I970812II、III轴的输出功率则分别为输入功率乘轴承效率098,分别为13974KW和13284KW，I轴为电机轴，输出功率为15KW。（4）各轴输入转矩9550NM（28）TNP其中为电动机的输出转矩，按下式计算DT9550NM（29）DD所以9550955NM（210）DIT1509550252173NM（211）I4299550NM（212）I86153II、III轴的输出转矩则分别为输入转矩乘轴承效率098,分别为247130NM和8237743NM，I轴为电机轴，输出转矩为955NM。运动和动力参数计算结果如下表22表22转矩TNM功率PKW轴名输入输出输入输出转速NMIR传动比I效率I轴95595515151500278093II轴2521732471301425913974540III轴84058608237743135551328415435095（5）校核电动机转矩校核加载在刀盘转轴上的重力为刀库旋转刀架的重力，其中刀盘厚度为40MM，直径为430MM，刀具平均重量5KG，共有24把刀。13G5600410245101525NMG243104230则可得刀库作用在轴III上的转矩T/3GD315250025381NM可得T/3INRMIRMN，故此电动机的转速也满足刀库的转速要求。D综合考虑电动机和传动装置的尺寸、转矩、转速等各方面，可见此电动机比较合适。因此选定电动机型号为SM13010015LFB。22变速机构设计（1）齿轮变速机构齿轮传动平稳，传动比精确，工作可靠、效率高、寿命长，使用的功率、速度和尺寸范围大。由于电机转速较高，在这里，我选用直齿轮变速机构作为第一级变速，设计传动比为278。齿轮1模数M2，齿数Z18，D36，20度，齿轮厚度B20MM；齿轮2模数M2，齿数Z50，D100，20度，齿轮厚度B20MM。2蜗轮蜗杆变速机构蜗轮蜗杆传动是用来传递运动和动力的传动机构，在工业生产领域中有很普遍的应用。蜗轮蜗杆是两个交错轴之间的传动，在中间平面内的状态相当于齿轮和齿条，而蜗杆的构造和形状与螺杆相类似。蜗轮蜗杆传动作为诸多传动方式的一种，有着自身独特的优点，从而开拓了广泛的使用空间，涡轮蜗杆传动有很大的传动比和轴向力，比交错轴斜齿轮的结构更为紧凑，更适用于两轴交错传动的状态。涡轮蜗杆传动的两轮啮合齿面间为线接触，能获得比交错轴斜齿轮机构更好的啮合效果，传动比和承载能力也更高。蜗轮蜗杆传动是异种螺旋式传动，传动中主要形式为齿啮合传动，因此传动更为平稳、振动小、噪音低，适合需要稳固状态的机械使用。蜗轮蜗杆传动机构比其他传动机构突出的优点在于其自锁功能，蜗轮蜗杆机构的蜗杆导程角小于啮合轮齿间当量摩擦角时，蜗轮蜗杆传动机构就会反向自锁，这时只能是蜗杆带动蜗轮，而蜗轮无法带动蜗杆，即可实现对机械的安全保护。1415第3章圆盘刀库结构设计31传动部分的设计311选择齿轮传动的类型根据GB/T100851988的推荐，采用直齿轮传动的形式。312选择材料考虑到齿轮传动效率不大，速度只是中等，故蜗杆用45号钢；为达到更高的效率和更好的耐磨性，要求齿轮面，硬度为4555HRC。313按齿面接触疲劳强度设计先按齿面接触疲劳强度进行设计，在校核齿根弯曲疲劳强度。传递转矩T1955106P1/N1（955X106075/3000）239NM载荷系数K因载荷平稳，由表66取K12齿宽系数D由表67取D1许用接触压力HHH2220MPA传动比II3将以上参数代入公式D13（671/H）2（621）KT1I1/DID13288MM314确定齿轮的主要参数与主要尺寸1）齿数取Z122，则Z2IZ132266,取Z266。2）模数MD1/Z13288/22149MM,取标准值M15。3）中心距标准中心距M/2Z1Z2605MM4）其他主要尺寸分度圆直径D1MZ115X2233MM,D2MZ215X6699MM齿顶圆直径DA1D12M332X1536MM,DA2D22M992X15102MM齿宽BDD106X33198MM,取B220。B2B15102030MM,取B120MM。315校核齿根弯曲疲劳强度F22KT1YFS/BMD1F复合齿形系数YS由X0（标准齿轮）及Z1Z2查图629得16YFS1412，YFS2396则F12KT1YFS1/BMD12X12X239X103X412/198X15X33746MPAF1F2F1YFS2/YFS1746X396/412MPA7170MPAF2弯曲强度足够。316确定齿轮传动精度齿轮圆周速度VD1N/60X1000314X725X970/600X1000368M/S由表64确定第公差组为8级。第、公差组也定为8级，齿厚偏差选HK317齿轮结构设计小齿轮DA133MM采用实心式齿轮大齿轮DA299MM采用腹板式齿轮32电机的选择及运动参数的计算许多机械加工需要微量进给。要实现微量进给，步进电机、直流伺服交流伺服电机都可作为驱动元件。对于后两者，必须使用精密的传感器并构成闭环系统，才能实现微量进给。在闭环系统中，广泛采用电液脉冲马达作为执行单元。1）电机电机的选择按照工作要求和条件选Y系列一般用途的全封闭自扇冷鼠笼型三相异步电机。2）选择电机的额定功率马达的额定功率应等于或稍大于工作要求的功率。额定功率小于工作要求，则不能保证工作机器正常工作，或使马达长期过载、发热大而过早损坏；额定功率过大，则马达价格高，并且由于效率和功率因素低而造成浪费。工作所需功率为PWFWVW/1000WKWPWTNW/9950WKW式中T150NM,NW36R/MIN,电机工作效率W097，代入上式得PW15036/（9950097）056KW电机所需的输出功率为P0PW/式中为电机至工作台主动轴之间的总效率。由表24查得齿轮传动的效率为W097；一对滚动轴承的效率为W099；蜗杆传动的效率为W08。因此，1233097099308075P0PW/056/0750747KW一般电机的额定功率PM113P011307470747097KW则由表21取电机额定功率为PM075KW。确定电机转速按表25推荐的各种机构传动范围为，取齿轮传动比35，17蜗杆传动比1532，则总的传动范围为II1I231553245160电机转速的范围为NINW451603616205760R/MIN为降低电机的重量和价格，由表21中选取常用的同步转速为3000R/MIN的Y系列电机，型号为Y8012，其满载转速NM3000R/MIN,此外，电机的安装和外形尺寸可查表2233蜗轮及蜗杆的选用与校核由于前述所选电机可知T693NM传动比设定为I275，效率08工作日安排每年300工作日计，寿命为10年。331选择蜗杆传动类型根据GB/T100851988的推荐，采用渐开线蜗杆。332选择材料考虑到蜗杆传动效率不大，速度只是中等，故蜗杆用45号钢；为达到更高的效率和更好的耐磨性，要求蜗杆螺旋齿面淬火，硬度为4555HRC。蜗轮用铸锡磷青铜ZCUSN10P1，金属铸造。为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁HT100制造。333按齿面接触疲劳强度设计根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，在校核齿根弯曲疲劳强度。传动中心距232EHZAKT32（1）确定作用在蜗轮上的转距T2按Z12，估取效率08，则T2TI1534NM33（2）确定载荷系数K因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均系数K1；由使用系数KA表从而选取KA115；由于转速不高，冲击不大，可取动载系数KV11；则KKAKKV111511126512734（3）确定弹性影响系数ZE选用的铸锡磷青铜蜗轮和蜗杆相配。（4）确定接触系数Z18先假设蜗杆分度圆直径D1和传动中心距A的比值D1/A030，从而可查出Z312。（5）确定许用应力H根据蜗轮材料为铸锡磷青铜ZCUSN10P1，金属模铸造，蜗杆螺旋齿面硬度45HRC，从而可查得蜗轮的基本许用应力H268MPA。因为电动刀架中蜗轮蜗杆的传动为间隙性的，故初步定位、其寿命系数为KHN092，则HKHNH09226824656247MPA35（6）计算中心距231607127584AM36取中心距A50MM，M125MM，蜗杆分度圆直径D1224MM，这时0448，从而可查得接触系数272，因为Z，因此以上计算结果可用。34蜗杆与蜗轮的主要参数与几何尺寸341蜗杆直径系数Q1792；分度圆直径D1224MM，蜗杆头数Z11；分度圆导程角31138蜗杆轴向齿距PA394MM；37蜗杆齿顶圆直径1232AADHM38蜗杆轴向齿厚/S197MM310342蜗轮蜗轮齿数Z262，变位系数0验算传动比I2Z/162/162311这是传动比误差为（6062）/602/60003333312蜗轮分度圆直径D2MZ25627M313蜗轮喉圆直径DA2D22HA2935314蜗轮喉母圆直径RG2A1/2DA2501/2935325317343校核齿根弯曲疲劳强度2153AFFFKTYDM318当量齿数193236/COS1862OVZCOS319根据20，ZV262，可查得齿形系数2AFY231，螺旋角系数Y1/14009773；320许用弯曲应力FHKFNF560724032MPA321H153270423109773429MPA322所以弯曲强度是满足要求的。35轴的校核与计算351画出受力简图图31受力简图计算出R1466NR2262N扭矩图352画出扭矩图TIT电机0366009820212NM（333）图32扭矩图353弯矩图M728180103131N（334）图33弯矩图36弯矩组合图由此可知轴的最大危险截面所在。组合弯矩22MAT（335）37根据最大危险截面处的扭矩确定最小轴径221CAW（336）扭转切应力为脉动循环变应力，取06抗弯截面系数W01D3根据各个零件在轴上的定位和装