【《某堆焊机各主要部件的计算与选型分析案例》3800字】

某堆焊机各主要部件的计算与选型分析案例目录TOC\o"1-3"\h\u11649某堆焊机各主要部件的计算与选型分析案例 1314601.1减速器的设计 1139901.2滚珠丝杠的选型 3142871.3直线滚动导轨副的选型 4303221.4联轴器的选用 556041.5步进电机的选型与校核 61.1减速器的设计减速器是一个单独的组件，由刚性壳体中的封闭式变速齿轮驱动器或涡旋驱动器组成。通常用作原动机和作业机械之间的减速传递装置。使原动机与作业机械或执行器之间的速度和传递扭矩相匹配的功能。减速器已经部分标准化，销售市场上有许多类型的减速器制造产品，但是都不适合本主题研究的减速器，因此需要设计和制造减速器。该减速器选择一级斜齿圆柱齿轮减速方案。普通的正齿轮还沿着齿宽啮合，这会引起冲击振动噪声和不稳定的传动。斜齿轮圆柱齿轮传动比直线齿轮好，并且可以缩小管理中心距离，以实现相对高精度的传动。该减速器设计方案的传动比为1：5。减速器输出轴的速度范围为0.25〜5r/min，输入轴的速度范围为1.25〜25r/min，属于低速运转的减速器。减速器的关键部件和主要参数如下：变速箱：法向表面改性系数m=2齿数z=22螺旋角β=14°法向表面压力角n=20°齿距B=32mm标准轴直径d1=30mm索引圆直径d=45.36mm螺旋方向：惯用左手传动轮：法向表面改性系数m=2齿数z=110螺旋角β=14°法向表面压力角n=20°齿距B=30mm标准轴直径d1=38mm索引圆直径d=226.8mm螺旋方向：左旋角接触球轴承（一对）：轴承号S7206d=30mmD=62mmB=16mm角接触球轴承（一对）：轴承号S7205d=25mmD=52mmB=15mm减速器的零件还包括：低速步进轴，高速步进轴，四个轴承端盖，减速箱等构成。虎钳是用于夹紧焊接零件的固定装置，可用作自动焊接机。具有夹紧迅速，热变形小，不易卡死热变形的优点。根据加工件的尺寸大小等因素，QB315在这里更合适。QB315的基本参数如下表所示：（mm）型号ABCC1DEFGHHVV-81368432555076185566222021.2滚珠丝杠的选型滚珠丝杠副将适当的滚珠放置在丝杠的燕尾导轨和螺母之间，以引起外螺纹之间的滚动摩擦。其作用是将旋转运动转换为线性运动或将线性运动转换为旋转运动。当螺钉或螺母旋转时，球被推动沿外螺纹滚道翻转。在螺母的螺纹凹槽的两侧都设置了一个装置，以正确地来回引导球。根据该装置，球自动返回其通道以生成循环系统控制回路。滚珠丝杠副具有传动系统效率高，运动平稳，使用寿命长的特点。它广泛用于各种机械设备，仪器和CNC车床。滚珠丝杠副由专业的加工厂制造。选择型号规格后，就可以购买或定制它。滚珠丝杠副将适当的滚珠放置在丝杠的燕尾导轨和螺母之间，以引起外螺纹之间的滚动摩擦。其效果是将旋转运动转换为线性运动或将线性运动转换为旋转运动。当螺钉或螺母旋转时，球被推动沿外螺纹滚道翻转。在螺母的螺纹凹槽的两侧都设置了一个装置，以正确地来回引导球。根据该装置，球自动返回其通道以生成循环系统控制回路。滚珠丝杠副具有传动系统效率高，运动平稳，使用寿命长的特点。它广泛用于各种机械设备，仪器和CNC车床。滚珠丝杠副由专业的加工厂制造。选择型号规格后，就可以购买或定制它。滚珠丝杠最大工作载荷的计算：=147N为进给方向载荷，为横向载荷，为垂直载荷，单位均为N：G为移动部件总动力，单位为N：K为颠覆力矩影响系数：为导轨的摩擦因数。最大工作载荷的计算:=800.415N——滚珠丝杠的副的寿命，单位为（其中T为使用寿命，普通机械去T=5000-10000h，数控机床及一般机电设备取T=15000h:n为丝杠每分钟转数）：——载荷系数，查表可得。——硬度系数，（58HRC时，取1.0，等于58HRC时，取1.11：等于52.5HRC时，取1.35：等于45HRC时，取2.40）：——滚珠丝杠副的最大工作载荷，单位为N。选取滚珠丝杠时，应使得其额定功率。当滚珠丝杠副在静态或低速状态下长时间承受工作载荷时，还应使其额定静载荷。即选取规格代号1604-3的滚珠丝杠副。1.3直线滚动导轨副的选型直线滚动导轨对具有摩擦系数小，不易爬行，有利于安装和扭矩，结构紧凑的优点。它广泛用于精密机床，数控车床和测试仪器中。缺点是抗振性较弱且成本较高。直线滚动导轨对由两部分组成：导轨和滑块。通常，滑块配有2套钢球。在操作过程中，当钢球从导轨滚动到滑块的顶部时，钢珠将通过内孔隔板和滑块返回导轨。回来，燕尾轨道车在轨道和滑块的中间循环。安装时通常将两个导轨固定在支架上，每个导轨一般都有两个滑块，滑块固定在运动部件上。如果活动部分较长，则一个导轨上可以使用两个或多个滑块；如果运动部件较宽，则可以使用两个或多个导轨。在这两个导轨中，一个是参考导轨，另一个是从动导轨。在参考导轨上有一个参考面A，在上滑块上有一个参考面B。在安装之前，应先固定参考导轨，然后再从参考导轨上校准参考导轨。安装前，请移动滑道，然后拧紧从动滑道。测量工作中的载荷，然后选择合适的线性滚动导轨，型号规格为JSA-LG61.4联轴器的选用联轴器是机械设备的常见传动系统，钥匙用于连接轴和轴（或连接轴和其他旋转部件）以传递健身运动和扭矩。此外：“联轴器还具有补偿作用，两个轴的相对位移，缓冲和阻尼及其安全预防措施。由于制造和安装错误的危险，通常根据联轴器是否具有补偿各种相对位移的能力将其分为刚性联轴器。联轴器有两种类型（无补偿功能）和挠性联轴器（具有补偿功能）。套筒联轴器结构简单，轴向规格小，但装拆困难，两轴中心线严格对准，应用受到一定限制。其中，图a结构简单，但锥形销不是很可靠。图b很容易生产，加工和安装，但清除轴向间隙并不可靠；图c完全依靠滑动摩擦来传递扭矩，并且结构简单，安装非常容易，但传递扭矩并不大。联轴器是机械设备的常见传动系统，钥匙用于连接轴和轴（或连接轴和其他旋转部件）以传递健身运动和扭矩。此外：“联轴器还具有补偿作用，两个轴的相对位移，缓冲和阻尼及其安全预防措施。由于制造和安装错误的危险，通常根据联轴器是否具有补偿各种相对位移的能力将其分为刚性联轴器。联轴器有两种类型（无补偿能力）和挠性联轴器（具有补偿能力）本设计方案采用刚性套筒式联轴器

1.5步进电机的选型与校核步进电动机也称为单脉冲电动机。它是将脉冲电流数据信号转换为机械设备的角位移（或线偏移）的实现组件。步进电机输出的角位移（或线偏移）与输入脉冲数成正相关，并且与输入脉冲在时间上同步。因此，仅通过操纵输入脉冲的总数，电动机绕组的插入频率和顺序，即可获得所需的转角，速比和旋转方向。当没有单脉冲输入时，在绕组电流的激励下，步进电机可以锁相环。步进电机结构简单，易于制造，质量高，价格低。它的电动机转子惯性矩小，动态响应时间快，易于启动和停止，正反转和无级变速也很容易完成。它的缺点特别体现在：低频振荡，速度对称性不足以及高速时输出转矩降低。步进电机的分类：步进电机的种类很多，根据其运动方式可分为旋转步进电机和线性步进电机。根据其输出转矩的大小，可以分为快速步进电动机（小转力矩）和输出功率步进电动机（低速比）；根据励磁调节器绕组的相数，可分为两相，三相，四相，五相和六相步进电机。根据其原理，它可以分为反应方程式（电磁型），稀土永磁体和混合示教（稀土永磁感应）步进电机。本设计选用反应式步进电机。步进电机的定子和转子没有电磁体。电动机的定子上有一定数量的绕组线圈。当插入线圈轮时，将引起旋转。电磁场吸引电动机的转子逐步旋转。绕组线圈-关闭电源后，电磁场消失，因此无功步进电机在切断电源后不会被锁定。这类电动机结构简单，原材料成本低，驱动非常容易，定子和转子的生产和加工方便，并且可以制作成横向螺距角较小，但动态特性较差，低频振荡很容易发生发生，并且电机温度更高。步进电机选型的计算过程如下：1.由机械结构系统来确定步进电机轴上的总转动惯量；根据选用的滚珠丝杠计算加在步进电机轴上的总转动惯量==0.82.计算不同工况下加载不进电动机转轴上的等效负载转矩；（1）快速空载启动时，电动机转轴所承受的负载转距：=4.22

——快速空载启动时，折算到电动机轴上的最大加速度转矩,单位为。

——移动部件运动时折算到电动机轴上的摩擦转矩，单位为。

——巩珠丝杠预紧后，折算到电动机转轴上的附加摩擦转距，单位为。具体计算过程如下:快速空载启动时，折算到电动机轴上的最大加速转矩：

——步进电动机转轴上的总转动惯量，单位为；

——电动机转轴上的角加速度，单位为；

——电动机的转速单位为；

——电动机加速所用时间单位为般在0.3s-1s秒之间选取。移动部件运动时折算到电动机转轴上的摩擦转矩：

——导轨的摩擦力，单位为N；

——滚珠丝杠导程，单位为m；

——传动链总效率，一般取；

i——总的传动比，，其中为电动机转速，为丝杠的转速。式中导轨的摩擦力为：——导轨的摩擦因数：——垂直方向的工作载荷,单位为N:——运动部件的总重力,单位为N：滚珠丝杠预紧后折算到电动机轴上的附加摩擦转矩：——滚珠丝杠的预紧力，一般取滚珠丝杠工作载荷的，的单位为N：——滚珠丝杠未预紧时的传动效率，一般取:由于滚珠丝杠副的传动效率很高，所以算出的值很小，与和比起来，通常可以忽略不计。最大工作负载状态下电动机转轴所承受的负载转矩：=1.6和如上所示，而折算到电动机上的最大工作负载转矩综上所述，可知加在步进电机转轴上的最大等效负载转矩应为：=4.22计算从上述测量中获得的个人T。将其乘以安全系数K，然后使用KT的值初步检查步进电机的较大静态转矩。其中的索引K称为安全系数。因为在加工厂的应用中，当电网的工作电压降低时，步进电机的输出转矩会降低，这很可能导致失步甚至匝间转弯