长卷绷带移送进给系统设计（全套含CAD图纸）
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毕业设计说明书 (论文 ) 作 者 : 闫鹏 学 号： 10100853 学院 (系 ): 机械与动力工程学院 专 业 : 机械与动力工程学院 题 目 : 长 卷 绷 带 移 送 进 给 系 统 设 计 指导者： 李英 评阅者： 2014 年 6 月 摘要 本文主要介绍长卷绷带移送进给系统的发展状况，长卷绷带移送进给系统送 进装置结构设计原理，长卷绷带移送进给系统送进装置总体方案分析及确定，长卷绷带移送进给系统送进装置结构设计内容所包含的机械图纸的绘制，送进装置的计算，送进装置的结构设计结论与建议。 整机结构主要由电动机产生动力传递到带轮上，带轮带动传动轴，从而带动整机装置运动，可以代替人手的繁重劳动，显著减轻工人的劳动强度，改善劳动条件，提高劳动生产率和生产自动化水平。工业生产中经常出现的笨重工件的搬运和长期、频繁、单调的操作，采用送进装置是有效的；此外，它能在高温、低温、深水、宇宙、放射性和其它有毒、污染环境条件下进行操作 ，更显示其优越性，有着广阔的发展前途。 本论文研究内容： (1) 长卷绷带移送进给系统送进装置总体结构设计。 (2) 长卷绷带移送进给系统送进装置工作性能分析。 (3)电动机的选择。 (4) 长卷绷带移送进给系统送进装置的传动系统、执行部件及机架设计。 (5)对设计零件进行设计计算分析和校核。 (6)绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。 关键词： 长卷绷带移送进给系统送进装置，结构设计，步进电机 of to to of to to of is by is to so as to of in is in it in of (1) to to of (2) to (3) of (4) a to (5) of (6) to to of 目录 摘要 . 2 . 3 目录 . 4 1 绪 论 . 6 . 6 . 6 外多线切割机的研究现状 . 6 内多线切割机的研究现状 . 7 本文研究主要内容 . 7 2 长卷绷带移送进给 系统送进装置机构总体方案设计 . 9 3 长卷绷带移送进给系统的机械计算 . 11 同步带的概述 . 14 同步带介绍 . 15 同步带的特点 . 15 同步带传动的设计准则 . 18 同步带分类 . 18 步带的主要参数（结构部分） . 24 . 26 步带轮的设计 . 26 . 27 . 27 . 28 定脉冲当量 . 29 . 29 度的选择 . 29 5 . 30 定性校核 . 33 界转速的验证 . 34 进电动机的选择 . 35 杠轴的校核 . 37 . 38 . 38 总 结 . 41 参考文献 . 42 致 谢 . 44 长卷绷带移送进给系统设计 6 1 绪 论 线切割机的工作原理 多线切割机主要由收放线轮系统，恒张力控制系统，横移架布线系统，加工主辊线网组，工作台进给系统及砂浆切削液供给系统参与硅片的成型加工。图 2中左半部分为放线系统，右半部分为收线系统，中间部分为切割加工组网。 首先放线辊上缠有满足切削要求的一定规格钢丝线，工作时，钢丝线有放线 辊释放，经过横移架布线系统，导向轮系走到放线端的张力臂，然后再经过导向轮系导入四个加工主辊。进入加工主辊后，钢丝线均匀地排布在一定间隔的主辊槽内，整齐排列的钢丝线组成了切割面，钢丝线又由导向轮系导出加工辊组，走过收线端张力臂，最后再经过导向轮系进入收线辊。四个加工主辊有两台电机同步驱动，从而带动切削组网按一定的速度正常运行。同时将放置多晶硅锭的工作台有电机驱动，经减速器匀速向下运动，与此同时，砂浆供应站提供一定粘度的砂浆，切削液均匀地喷洒在主辊钢丝组网上，每一根钢丝线上形成均匀的砂浆薄膜，最终实现对多晶硅锭 的均匀切削 2。 图 1线切割机结构示意图 线切割机国内外的研究现状 外多线切割机的研究现状 多线切割机床属于大型精密数控机床，其加工精度高、控制系统复杂、制造难度大，国际上仅有少数几家大型机械制造公司掌握数控多线切割机床技术，如瑞士本 司、 由于技术垄断， 国际市场也被这几家公司所垄断，我国半导体制造业起步较晚，数控多线切割机床市场完全被上述几家公司所垄断， 如瑞士 长卷绷带移送进给系统设计 7 司和曰本 司，基本上垄断了国内数控多线切割机床市场。由于市场需求量巨大，多线切割机床产品呈现供不应求的状况，以瑞士 司为例， 其产品订单己排到 2009年。 内多线切割机的研究现状 我国半导体制造行业起步较晚，多线切割技术一直是我国半导体材料切割加工的瓶颈。国家政府也意识到了半导体制造行业对国家综合国力发展的重要性，鼓励并资助具有一定制造基础和研发实力的企业、学校研究开发国产的数控多线切割机床设备。国内已有多家企业着手开发数控多线切割机床产品，如中日合资的上海日进 机床有限公司、湖南宇晶机器实业有限公司都相继研制了数控多线切割机床样机或产品。 现仅以湖南宇晶机器实业有限公司研制的产品为例进行说明。 006年上半年推向国内外市场，于 2006年 12月3 是我国第一代具有自主知识产权的多线切割机床。第一代产品的主要特征：由张力重锤设定张力，编码器反馈张力变化以及 用 机主要用于水晶、石英、蓝宝石、磁性材料等硬脆材料的切割加工。该机型自 问世以来，已累计销售30 余台，市场前景广阔。在此基础上，又于 2007 年上半年向市场推出了 2007年 17日通过科技成果鉴定， 是我国第二代自主研制的数控多线切割机床产品。第二代产品的主要特征：采用伺服电机直接转矩控制取代张力重锤来控制张力，提高了张力控制精度；提出了基于伺服电机自带绝对值编码器信息的排线及限位控制方法，显著提高了排线性能，排线均匀平整；通过走线速度指令的优化设计，有效地缩短了速度换向过渡时间， 降低了走线系统电机功率的要求；在收放线电机和主电机的控制中 ，提出了无轴传动的自适应逆控制算法，保证了系统的同步性和稳定性。可全面实现对半导体材料及各种硬脆材料的高精度、高速度、低损耗切割。 多线切割机经过多年的发展已经成熟，但任何事物都不会一劳永逸，今后的发展方向应该是大型、快速、高精度、高效益 3。 本文研究主要内容 通过利用网络工具、图书馆的书籍和各类期刊、杂志查阅了解送进装置的相关知识，确定本设计符合要求，满足需要。具体设计方法如下： 1、查阅资料、结合所学专业课程，产生送进装置结构设计的基本思路； 2、查阅各类机械机构手册，确定合理的送 进装置结构； 3、根据给定技术参数来选择合适的部位； 长卷绷带移送进给系统设计 8 4、重点对驱动机构及控制机构进行设计研究； 5、通过研究国内外情况，确定本设计课题的重点设计； 6、完成 2D 装配图的设计和绘制，并由此绘制零件图； 7、编写设计说明书； 8、检查并完善本设计课题。 本设计采用的方法是理论设计与经验设计相结合的方案，所运用的资料来源广泛，内容充足。 长卷绷带移送进给系统设计 9 2 长卷绷带移送进给系统送进装置机构总体方案设计 统总体 组成 给出总体组成图，你画的那张总图。 图 统总体组成 对每部分的组成进行说明 长卷绷带移送进给过程见图 3 长卷绷带推入到 皮带输送机上 带式输送机输送到位 翻版固定长卷绷带 绷带径向进给、 切割 长卷绷带移送进给系统设计 10 图 2带移送进给流程 (1)长卷绷带移送采用小型皮带输送机。由电机驱动滚动旋转 (2)绷带径向进给采用如图 3示的丝杠螺母运动方式，螺母不动，丝杠做旋转和直线运动，实现绷带的径向进给。 图 2丝杠螺母运动方式 长卷绷带移送进给系统设计 11 3 进给系统丝杆螺母设计与计算 给系统组成 杆螺母的设计计算 动系统设计（下图这部分的设计计算） 长卷绷带移送进给系统设计 12 4 翻转机构的设计与计算 转机构组成与工作原理 （给出你画的图） 传动设计计算 包括电机、皮带轮、皮带（带传动 转轴的设计计算 长卷绷带移送进给系统设计 13 长卷绷带移送进给系统设计 14 5 带式输送机的设计与计算 带式输送机组成与工作原 理 带式输送机的设计与计算 包括电机，滚筒，输送带（注意传动带和输送带的区别 ，输送带不是同步带，同步带是用于传动的。 ） 的选择和设计计算（找一下皮带输送机的资料）。 你下面的计算是带传动部分的，不是输送带的，所以下面部分看前面带传动的地方能否用上。 长卷绷带移送进给系统设计 15 同步带介绍 同步带是综合了带传动、链条传动和齿轮传动的优点而发展起来的新塑传动带。它由带齿形的一工作面与齿形带轮的齿槽啮合进行传动，其强力层是由拉伸强度高、伸长小的纤维材料或金属材料组成，以使同步带在传动过程中节线长 度基本保持不变，带与带轮之间在传动过程中投有滑动，从而保证主、从动轮间呈无滑差的间步传动。 同步带传动（见图 3，传动比准确，对轴作用力小，结构紧凑，耐油，耐磨性好，抗老化性能好，一般使用温度 80， v50m/s， P300kw,i10,对于要求同步的传动也可用于低速传动。 图 3同步带传动 同步带传动是由一根内周表面设有等间距齿形的环行带及具有相应吻合的轮所组成。它综合了带传动、链传动和齿轮传动各自的优点。转动时，通过带齿与轮的齿槽相啮合来传递动力。 同步带传动具有准确的传动 比，无滑差，可获得恒定的速比，传动平稳，能吸振，噪音小，传动比范围大，一般可达 1:10。允许线速度可达 50M/S，传递功率从几瓦到百千瓦。传动效率高，一般可达 98%，结构紧凑，适宜于多轴传动，不需润滑，无污染，因此可在不允许有污染和工作环境较为恶劣的场所下正常工作。 本产品广泛用于纺织、机床、烟草、通讯电缆、轻工、化工、冶金、仪表仪器、食品、矿山、石油、汽车等各行业各种类型的机械传动中。同步带的使用，改变了带传动单纯为摩擦传动的概念，扩展了带传动的范围，从而成为带传动中具有相对独立性的研究对象，给带传动的发 展开辟了新的途径。 同步带的特点 (1)传动准确，工作时无滑动，具有恒定的传动比； (2)传动平稳，具有缓冲、减振能力，噪声低； (3)传动效率高，可达 能效果明显； (4)维护保养方便，不需润滑，维护费用低； 这里不是带式输送机的计算，是带传动的计算。概念错了！ 长卷绷带移送进给系统设计 16 (5)速比范围大，一般可达 10，线速度可达 50m/s，具有较大的功率传递范围，可达几瓦到几百千瓦； (6)可用于长距离传动，中心距可达 10m 以上。 同步带传动的主要失效形式 在同步带传动中常见的失效形式有如下几种： (1)同步带的承载绳断裂 破坏 同步带在运转过程中承载绳断裂损坏是常见的失效形式。失效原因是带在传递动力过程中，在承载绳作用有过大的拉力，而使承载绳被拉断。此外当选用的主动捞轮直径过小，使承载绳在进入和退出带抡中承受较大的周期性的弯曲疲劳应力作用，也会产生弯曲疲劳折断 (见图 3 图 3 同步带承载绳断裂损坏 (2)同步带的爬齿和跳齿 根据对带爬齿和跳齿现象的分析，带的爬齿和眺齿是由于几何和力学两种因素所引起。因此为避免产生爬齿和跳齿，可采用以下一些措施： 1、控制同步带所传递的圆周力，使它小于或等于由带型号所决定的许 用圆周力。 2、控制带与带轮间的节距差值，使它位于允许的节距误差范围内。 3、适当增大带安装时的初拉力开。，使带齿不易从轮齿槽中滑出。 4、提高同步带基体材料的硬度，减少带的弹性变形，可以减少爬齿现象的产生。 (3)带齿的剪切破坏 带齿在与带轮齿啮合传力过程中，在剪切和挤压应力作用下带齿表面产生裂纹此裂纹逐渐向齿根部扩展，并沿承线绳表面延件，直至整个带齿与带基体脱离，这就是带齿的剪切脱落（见图 3造成带齿剪切脱落的原因大致有如下几个： 1、同步带与带轮问有较大的节距差，使带齿无法完全进入轮齿槽， 从而产生不完全啮合状态，而使带齿在较小的接触面积上承受过大的载荷，从而产生应力集中，导致带齿剪切损坏。 2、带与带轮在围齿区内的啮合齿数过少，使啮合带齿承受过大的载荷，而产生长卷绷带移送进给系统设计 17 剪切破坏。 3、同步带的基体材料强度差。 为减少带齿被剪切，首先应严格控制带与带轮间的节距误差，保证带齿与轮齿能正确啮合；其次应使带与带轮在围齿区内的啮合齿数等于或大于 6，此外在选材上应采用有较高勿切韧挤压强度的材料作为带的基体材料。 图 3带齿的剪切破坏 (4)带齿的磨损 带齿的磨损（见图 3 括带齿工作面及带齿齿顶因角处和齿谷底部的廓损。造成磨损的原因是过大的张紧力和忻齿和轮齿间的啮合干涉。因此减少带齿的磨损，应在安装时合理的调整带的张紧力；在带齿齿形设计时，选用较大的带齿齿顶圆角半径，以减少啮合时轮齿的挤压和刮削；此外应提高同步带带齿材料的耐磨性。 图 3带齿磨损 (5)同步带带背的龟裂 (图 3同步带在运转一段时期后，有时在带背会产生龟裂现象，而使带失效。同步带带背产 生龟裂的原因如下， 1、带基体材料的老化所引起； 2、带长期工作在道低的温度下，使带背基体材料产生龟裂 。 长卷绷带移送进给系统设计 18 图 3步带带背龟裂 防止带背龟裂的方法是改进带基体材料的材质，提向材料的耐寒、耐热性和抗老化性能，此外尽量避免同步带在低温和高温条件下工作。 同步带传动的设计准则 据对同步带传动失效形式的分析，可知如同步带与带轮材料有较高的机械性能，制造工艺合理，带、轮的尺寸控制严格，安装调试也正确，那么许多失效形式均可避免。因此，在正常工作条件下，同步带传动的主要失效形式为如下三种； （ 1）同步带的承载绳疲劳拉断； （ 2）同步带的打滑和跳齿； （ 3）同步带带齿的磨损。 因此，同步带传动的设计淮则是同步带在不打滑情况下，具有较高的抗拉强度，保证承线绳不被拉断。此外，在灰尘、杂质较多的工作条件下应对带齿进行耐磨性计算。 同步带分类 同步带齿有梯形齿和弧齿两类，弧齿又有三种系列：圆弧齿 (H 系列又称 、平顶圆弧齿 (和凹顶抛物线齿（ 。 梯形齿同步带 梯形齿同步带分单面有齿和双面有齿两种，简称为单面带和双面带。双面带又按齿的排列方式分为对称齿型（代号 交错齿型 (代号 梯形齿同步带有两种尺寸制：节距制和模数制。 我国采用节距制，并根据 296制订了同步带传动相应标准 11361 11362B/T 11616 弧齿同步带 弧齿同步带除了齿形为曲线形外，其结构与梯形齿同步带基本相同，带的节距相当，其齿高、齿根厚和齿根圆角半径等均比梯形齿大。带齿受载后，应力分布状态较好，平缓了齿根的应力集中，提高了齿的承载能力。故弧齿同步带比梯形齿同步带传递功率大，且能防止啮合过程中齿的干涉。 弧齿同步带耐磨性能好，工作时噪声小，不需润滑，可用于有粉尘的恶劣环境。已在食品、汽车、 纺织、制药、印刷、造纸等行业得到广泛应用。 1、 电机的选取 长卷绷带移送进给系统设计 19 （ 1）粗略计算驱动电机的功率 已知输送工件的重量为 m=250kg g=10N/重力 G1=50 10=250N 查表 擦系数表 1）驱动功率计算 则工件受到的摩擦力为： 10250 则移行电机所需牵引力为： 传动带直径 R=80初步选择，后续根据计算来定，来取标准值 ) 拟定传动带转速 1传动速度可视需要确定） 速度 61=24m/ 设功率安全系数为 动装置的效率为 需要的驱动功率为： 0 060/( 0 060/( 2）电动机至的总效率 c 联轴器效率， c= b 对滚动轴承效率， b= v v= 传动带效率， 算传动系统总效率 = v b c 需电动机的功率 作用在一个传动带上的载荷（包括传动带自重） N 物品与接触的底面材料 金属 木材 硬底板 0 110 10 450 50 900 900 卷绷带移送进给系统设计 20 w/ =保证驱动电机有足够的功率余量， 结合减速电机样本 应选择功率为 根据要求选用 R/S/ /动机额定功率为 动机满载转速为 1r/）基于电动机的以上特点，本文选用减速电机作为输送机床的驱动装置。查用如下减速电机。 表 用的电机的详细参数 电机额定功率 Pm/出转速 r/输出扭矩 m 减速机 速比 i 输出轴许用径向载荷 使用系数 速机 型号 电机 型号 重量/6 47 870 4 此型号的电机在一定程度上保证了驱动功率有一定的盈余，因数在电机起动时，若输送机床上有工件，则此时的起动功率会比平时工作时的功率要大，且减速电机本身还有一定的使用系数。 同步带传动计算（部分） 同步带计算选 型 设计功率是根据需要传递的名义功率、载荷性质、原动机类型和每天连续工作的时间长短等因素共同确定的，表达式如下： d A P 式中 需要传递的名义功率 工作情况系数，按表 2工作情况系数 取 表 K 长卷绷带移送进给系统设计 21 d 确定带的型号和节距 可根据同步带传动的设计功率 小带轮转速 同步带选型图中来确定所需采用的带的型号和节距。 其中 1表 步带选型图 长卷绷带移送进给系统设计 22 选同步带的型号为 H：，节距为： 择小带轮齿数 根据同步带的最小许用齿数确定。查表 查得小带轮最小齿数 14。 实际齿数应该大于这个数据 初步取值 4故大带轮齿数为： z2=i 4。 故 4， 4。 确定带轮的节圆直径 带轮节圆直径 =34/带轮节圆直径 =34/证带速 v 由公式 v= 0000计算得， 2 7 0 060 0 060 s 0m/s， 确定带长和中心矩 现在选取轴间间距为取 0a 1275卷绷带移送进给系统设计 23 图 3步带结构图 10、同步带带长及其齿数确定 0L = 22 0a (21 ) = 2 1 2 7 5 3 . 1 4 ( 8 6 . 5 3 8 6 . 5 3 ) / 2 =1、带轮啮合齿数计算 有在本次设计中传动比为 1，所以啮合齿数为带轮齿数的一半，即 17。 12、基本额定功率 0P 的计算 1000 )(20a 查基准同步带的许用工作压力和单位长度的质量表 4m=m。 所以同步带的基准额定功率为 0P = 1 0 0 0 0( 2 =卷绷带移送进给系统设计 24 表 准宽度同步带的许用工作压力和单位长度的质量 13、计算作用在轴上力 =步带的主要参数（结构部分） 1、同步带的节线长度 同步带工作时，其承载绳中心线长度应保持不变，因此称此中心线为同步带的节线，并以节线周长作为带的公称长皮，称为节线长度。在同步带传动中，带节线长度是一个重要 参数。当传动的中心距已定时，带的节线长度过大过小，都会影响带齿与轮齿的正常啮合，因此在同步带标准中，对梯形齿同步带的各种哨线长度已规定公差值，要求所生产的同步带节线长度应在规定的极限偏差范围之内（见表 表 节线长度表 长卷绷带移送进给系统设计 25 2、带的节距 图 3步带相邻两齿对应点沿 节线量度所得约长度称为同步带的节距。带节距大小决定着同步带和带轮齿各部分尺寸的大小，节距越大，带的各部分尺寸越大，承载能力也随之越高。因此带节距是同步带最主要参数在节距制同步带系列中以不同节距来区分同步带的型号。在制造时，带节距通过铸造模具来加以控制。梯形齿标准同步带的齿形尺寸见表 3、带的齿根宽度 一个带齿两侧齿廓线与齿根底部廓线交点之间的距离称为带的齿根宽度，以 的齿根宽度大，则使带齿抗剪切、抗弯曲能力增强，相应就能传动较大的裁荷。 图 3的标准尺寸 表 形齿标准同步 带的齿形尺寸 4、带的齿根圆角 带齿齿根回角半径 齿根圆角半径大，可减少齿的应力集中，带的承载能力得到提高。但是齿根回角半径也不宜过大，过大则使带齿与轮齿啮合时的有效接触面积城小，所以设计时应选适当的数值。 5、带齿齿顶圆角半径 带齿齿项圆角半径的大小将影响到带齿与轮齿啮合时会否产生 干涉 。由于在同步带传动中，带齿与带轮齿的啮合是用于非共扼齿廓的一种嵌合。因此在带齿进入或退出啮合时，带齿齿顶和轮齿的顶部拐角必然会超于重叠，而产生干涉，长卷绷带移送进给系统设计 26 从而引起带齿的磨损。因此为使带齿 能顺利地进入和退出啮合，减少带齿顶部的磨损，宜采用较大的齿顶圆角半径。但与齿根圆角半径一样，齿顶圆角半径也不宜过大，否则亦会减少带齿与轮齿问的有效接触面积。 6、齿形角 梯形带齿齿形角 的大小对带齿与轮齿的啮合也有较大影响。如齿形角过小，带齿截面形状近似矩形，则在传动时带齿将不能顺利地嵌入带轮齿槽内，易产生干涉。但齿形角度过大，又会使带齿易从轮齿槽中滑出，产生带齿在轮齿顶部跳跃现象。 步带的设计 在这里，我们选用梯形带。带的尺寸如表 的图形如图 3 表 3步带尺寸 型号 节距 齿形角 齿根厚 齿高 齿根圆角半径 齿顶圆半径 H 8 40。 步带 步带轮的设计 同步带轮的设计的基本要求 1、保证带齿能顺利地啮入与啮出 由于轮齿与带齿的啮合同非共规齿廓啮合传动，因此在少带齿顶部与轮齿顶部拐角处的干涉，并便于带齿滑入或滑出轮齿槽。 2、轮齿的齿廊曲线应能减少啮合变形，能获得大的接触面积，提高带齿的承载能力即在选探轮齿齿廓曲线时，应使带齿啮入或啮出时变形小，磨擦损耗小，并保证与 带齿均匀接触，有较大的接触面积，使带齿能承受更大的载荷。 3、有良好的加了工艺性 加工工艺性好的带轮齿形可以减少刀具数量与切齿 的工作量 ，从而可提高生长卷绷带移送进给系统设计 27 产率，降低制造成本。 4、具有合理的齿形角 齿形角是决定带轮齿形的重要的力学和几何参数，大的齿形角有利于带齿的顺利啮入和啮出，但易使带齿产生爬齿和跳齿现象；而齿形角过小，则会造成带齿与轮齿的啮合干涉，因此轮齿必须选用合理的齿形角。 同步带轮的设计结果 同步带轮用梯形齿，其图形如图 3 图 步带轮 的设计 料 可选轴的材料为 45钢，调质处理。 算轴的最小直径 电机轴的直径为 14,由于轴的直径小于 100由 3个键槽 ，故将轴径增加15%，即将轴径圆整为标准直径，取 d=14 轴的结构设计 1、轴的外形结构（由于做的比较急所以没来得及把图加上，后续会补上） 2、根据轴向定位的要求，确定轴的各段直径和长度。 （ 1）根据内径可得 d=30 据的宽度可得出 L=20 侧采用轴肩定为，长卷绷带移送进给系统设计 28 取 d=38 L=11 （ 2）初选深沟球轴承 尺寸为 0 0 据装配关系取 910=15 （ 3） 5处为一定位轴肩，故取 5 据装配关系，计算得 89=383 （ 4） 3 处为一定位轴肩，故取 6 据装配关系，计算得910=33 （ 5） 1 处为轴的最小直径 d=10 螺纹，与螺母配合，选择螺母为 过查机械设计手册的螺母厚度 m=5 于采用双螺母预紧，故取 1213=19 （ 6） 4 处为一定位轴肩，所以取 8 据装配关系计算得 出，1011=40 至此已经确定了轴的各段长度和直径。 的校核 需要验算传动轴薄弱环节处的倾角荷挠度。验算倾角时，若支撑类型相同则只需验算支反力最大支撑处倾角；当此倾角小于安装齿轮处规定的许用值时，则齿轮处倾角不必验算。验算挠度时，要求验算受力最大的齿轮处，但通常可验算传动轴中点处挠度（误差 %3） . 当轴的各段直径相差不大，计算精度要求不高时，可看做等直径，采用平均直径 1d 进行计算，计算花键轴传动轴一般只验算弯曲刚度，花键轴还应进行键侧挤压验算。弯曲刚度验算；的刚度时可采用平均直径 1d 或当量直径 2d 。一般将轴化为集中载荷下的简支梁，其挠度和倾角计算公式见机械设计手册【 5】表 后叠加，注意方向符号，在同一平面上进行代数叠加，不在同一平面上进行向量叠加。 ：通过受力分析， 0112/(862/286800/ 最大挠度： 长卷绷带移送进给系统设计 29 a ; 轴的；材料弹性模量；式中；查【 1】表 3 ； 所以合格, 。 定脉冲当量 一个进给脉冲，使机床运动部件产生位移量，也称为机床的最小设定单位。脉冲当量是衡量数控机床加工精度的一个基本技术参数。经济型数控机床常采用的脉冲当量是 冲。根据机床精度要求确定脉冲当量 冲。 珠丝杠螺母副的计算和选型 滚珠丝杠副的作用是将旋转运动转变为直线运动，其螺旋传动是在丝杠和螺母滚道之间放人适量的滚珠，使螺纹间产生滚动摩擦。丝杠转动时，带动滚珠沿螺纹滚道滚动。螺母上设有返向器，与螺纹滚道构成滚珠的循环通道。为了在滚珠与滚道之间形成无间隙甚至有过盈配合，可设置预紧装置。为延长工作寿命，可设置润滑件和密封件。 度的选择 滚珠丝杠副的精度直接影响数控机床的定位精度，在滚珠丝杠精度参数中，其导程误差对机床定位精度最明显。一般在初步设计时设定丝杠的任意 300程变动量300 1/2,在最后精度验算中确定。对于机床，选用滚珠丝杠的精度等级 3级（ 1级精度最高）， 5级，考虑到本设计的定位精度要求和改造的经济性，选择 级， 长卷绷带移送进给系统设计 30 杠导程的确定 选 择导程跟所需要的运动速度、系统等有关，通常在： 4、 5、 6、 8、 10、 12、20中选择，规格较大，导程一般也可选择较大（主要考虑承载牙厚）。在速度满足的情况下，一般选择较小导程（利于提高控制精度） ，本设 计中初选向丝杠导程为8 大工作载荷的计算 最大工作载荷叫进给牵引力 ,其实验计算公式如表 示。 表 3.9 导轨类型 实验公式 K 矩形导轨 )( 尾导轨 )2( 合或三角导轨 )( 8 表中 K 为考虑颠覆力矩影响时的实验系数； 为滑动导轨摩擦系数； G 为移动部件总重量。 G=1000 N 查表 K 取 取 为 1000N ； 算得 )( =1197+ 3420+1000） =(N 大动载荷的计算 载荷随时间急剧变化且使构件的速度有显著变化（系统产生惯性力），此类载荷为动载荷。比如起重机以等速度吊起重物，重物对吊索的作用为静载 ，起重机以加速度吊起重物，重物对吊索的作用为动载。 对于滚珠丝杠螺母副的最大动载荷 式中： L 滚珠丝杠副的寿命系数，单位为 610 r， 610/60 （ 通机床 T 取 5000控机床 T 取 15000h； n 为丝杠每分钟转长卷绷带移送进给系统设计 31 速）； 载荷系数，一般取 设计取 硬度系数（ 58时取 等于 55时取 于 于 50 时取 于 45时取 滚珠丝杠副的最大工作载荷，单位为 N。 本设计中机床承受最大负荷条件下最 快的进给速度 mV j ,初选丝杠基本导程 ，则丝杠转速 m 5/1000m a x 。取滚珠丝杠使用寿命 5000 ，带入 610/60 得 L =90；取 2.1 1入 ，求得 ： 17390N。 珠丝杠螺母副的选型 初选滚珠丝杆副时应使其额定动载荷 C , 当滚珠丝杠副在静态或低速状态下 10( 长时间承受工作载荷时，还应使额定静载荷 C )32( 。 根据计算出的最大动载荷 选择江苏启东润泽机床附件有限公司生产的用双螺母螺纹式预紧，精 度等级为 4级，参数如表 卷绷带移送进给系统设计 32 表 滚珠丝杠相关参数 公称直径/导程/钢球直径/丝杠外径/丝杠底径/额定载荷 /接触刚度 / 1 02d 0 8 6 31 珠丝杠副的支承方式 滚珠丝杠副的支承主要用来约束丝杠的轴向窜动，为了提高轴向刚度，丝杠支承常用推力轴承为主的轴承组合。考虑到丝杠长度较大，本设计丝杠采用双推 简支支承方式，该方式临界转速、压杆稳定性高，有热膨胀的余地。 动效率的计算 滚珠丝杠的传动效率 一般在 间，其计算公式如下： =) 式中： 螺
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