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煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂設(shè)計(jì) 作 者 姓 名 郭佳 專 業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師姓名 范維華 專業(yè)技術(shù)職務(wù) 高級(jí)實(shí)驗(yàn)師 目 錄 購(gòu)買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 摘 要 ................................................... 1 ................................................ 2 第一章 緒論 ......................................... 3 第二章 機(jī)械手設(shè)備概論 ............................... 3 中的作用和意義 ........................... 3 械手的分類 .............................................. 4 械手的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) .................................... 6 械手的功能特點(diǎn) .......................................... 7 第三章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) ................................... 8 計(jì)題目： ................................................ 8 計(jì)背景： ................................................ 8 目簡(jiǎn)述： .............................................. 8 用狀況： .............................................. 8 產(chǎn)狀況： .............................................. 8 計(jì)參數(shù) ................................................. 8 計(jì)任務(wù) ： ............................................... 8 第四章 煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂的總體設(shè)計(jì)方案 ............. 9 箱拆盤機(jī)兩軸手臂的工作原理： ............................ 9 箱拆盤機(jī)兩軸手臂的各個(gè)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案 .................... 9 珠絲杠副的設(shè)計(jì)方案 ................................... 10 輪蝸桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)方案 ................................. 12 第五章 滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算 ........................ 13 珠絲杠副的設(shè)計(jì)與計(jì)算 ................................... 13 珠絲杠副的特點(diǎn) ....................................... 13 用范圍 ............................................... 14 計(jì)與計(jì)算 ............................................. 14 滑 ................................................... 16 塵 ..................................................... 16 計(jì)時(shí)注意事項(xiàng) ........................................... 16 第六章 蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 ....... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 輪蝸桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 .................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 輪蝸桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) .....................................買文檔就送對(duì)應(yīng) 紙 咨詢 14951605 下載文檔送全套 紙 14951605 或 1304139763 材 .................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 .................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算 ...................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 輪蝸桿的主要參數(shù)和計(jì)算 ................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū) 簽。 輪蝸桿實(shí)物圖參考 .....................................七章 總結(jié) ....................................... 23 參考文獻(xiàn) ........................................... 24 致謝 .............................................. 25 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 摘 要 隨著物流技術(shù)的發(fā)展，用于自動(dòng)分揀系統(tǒng)中自動(dòng)下料的煙箱拆盤機(jī)在國(guó)內(nèi)一直處于空白， 其主要原因是一般的拆盤機(jī)要求空間較大，提升裝置體積和重量縮減比較困難。 煙箱拆盤機(jī) 研究開(kāi)發(fā)不但占用空間小，而且工作效率提高，大大較少了人工勞動(dòng)。具有廣泛地應(yīng)用前景。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)是煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂設(shè)計(jì)。在參考常規(guī)的機(jī)械手臂設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，首先對(duì) 煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂 作了簡(jiǎn)單的概述；然后根據(jù)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則與計(jì)算選型方法按照給定參數(shù)要求進(jìn)行總體方案選型設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)計(jì)算；接著對(duì) 煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂 各主要零部件進(jìn)行了校核，對(duì)滾珠絲杠機(jī)構(gòu)做了詳細(xì)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及校核計(jì)算。 煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂 主要部件組成：傳動(dòng)裝置，滾珠絲杠機(jī)構(gòu)以及蝸輪 蝸桿機(jī)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)使用的軟件是二維軟件 關(guān)鍵詞： 物流 滾珠絲杠 蝸輪蝸桿 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 of in a in to in is a is a of of In to on of of a to in of of of of to do as as of 東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 第一章 緒論 煙箱拆盤機(jī) 是現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，是物料的主要工作裝置，其作用是把煙箱從一個(gè)高度傳送到另一個(gè)高度，實(shí)現(xiàn)煙箱輸送的連續(xù)性垂直輸送。本課題設(shè)計(jì)的 煙箱拆盤機(jī) 主要用于卷煙企業(yè)的煙箱輸送中，可廣泛應(yīng)用于其他企業(yè)的物料的輸送。近年來(lái)，隨著企業(yè)生產(chǎn)與管理的不斷提高，越來(lái)越多的企業(yè)認(rèn)識(shí)到物流系統(tǒng)的改善與合理性對(duì)企業(yè)提高生產(chǎn)率、降低成本非常重要。 煙箱拆盤機(jī) 是利用 兩軸手臂 的 動(dòng) 以及升降旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 來(lái)實(shí)現(xiàn)物料的輸送。煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂利用滾珠絲杠機(jī)構(gòu)以及蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu) ，使輸送過(guò)程實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化。 怎樣在有限的空間里實(shí)現(xiàn)手臂的升降以及旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，這就是本設(shè)計(jì)題目所要實(shí)現(xiàn)的內(nèi)容了。 選擇煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂的設(shè)計(jì)作為畢業(yè)設(shè)計(jì)的選題，能培養(yǎng)我們獨(dú)立解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)所學(xué)基本理論和專業(yè)知識(shí)的一次綜合運(yùn)用，也使我們的設(shè)計(jì)、計(jì)算和繪圖能力都得到了全面的訓(xùn)練。 原始參數(shù)： 1） 卷煙 包裝 箱尺寸 ： 450(L)×260(W)× 600(H) 2） 箱裝卷煙重量 ： 13） 手臂升降速度 v m s? 4） 手臂水平旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)速度 v m s? 設(shè)計(jì)解決的問(wèn)題： 熟悉 煙箱拆盤機(jī) 的各部分的功能與作用，對(duì)主要部件進(jìn)行選型設(shè)計(jì)與計(jì)算，解決在實(shí)際使用中容易出現(xiàn)的問(wèn)題，并大膽地進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)。 第二章 機(jī)械手設(shè)備概論 械手在生產(chǎn)和生活中的作用和意義 機(jī)械瘦不論是在工業(yè)生產(chǎn)還是我們的日常生活中都有著重要的作用。給我們帶來(lái)的利益是非常的多。機(jī)械手的功能特色是非常多的，在設(shè)計(jì)研發(fā)方面研發(fā)的機(jī)器人能夠?qū)崿F(xiàn)手臂的多角度運(yùn)動(dòng)，我們?cè)谑褂脵C(jī)械手的時(shí)候也可以針對(duì)自己的需求對(duì)拆盤機(jī)進(jìn)行設(shè)置，節(jié)省成本，并且能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù) 期的運(yùn)動(dòng)?？梢?jiàn)拆盤機(jī)對(duì)我們作用是相當(dāng)?shù)拇? 。 我們生產(chǎn)力的不斷加大，生活的不斷改善，對(duì)機(jī)械手的需求也就在不斷的增多，生活中的每個(gè)角落拆盤機(jī)機(jī)械手的應(yīng)用都會(huì)給我們帶來(lái)客觀的利益。 由于機(jī)械手在生活中的大量運(yùn)用，使得人類的生產(chǎn)率有了大幅的提高，同時(shí)也改善了我們的工作環(huán)境。讓人類的生活變得越來(lái)越智能化。 機(jī)械手在我們生產(chǎn)中的應(yīng)用是非常的普遍，在我們生產(chǎn)中將會(huì)有著很重要的作用，尤其是貨物高空操作。 現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)不斷的發(fā)展，順應(yīng)社會(huì)的需求，生產(chǎn)力不斷的加大，而且現(xiàn)在高空操作也是山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 比較多的，所以煙箱拆盤機(jī)在我們 進(jìn)行高空操作的時(shí)候就給我們帶來(lái)的重要的作用。 機(jī)械手就是上下以及旋轉(zhuǎn)操作，能夠?qū)崿F(xiàn)多角度運(yùn)動(dòng)。我們?cè)诟呖兆鳂I(yè)的時(shí)候可以給我們的安全提供保障。 類 工業(yè)機(jī)械手的結(jié)構(gòu)形式主要有四種：直角坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，圓柱坐標(biāo)結(jié)構(gòu)，球坐標(biāo)結(jié)構(gòu)和關(guān)節(jié)型結(jié)構(gòu)。各結(jié)構(gòu)形式及其相應(yīng)的特點(diǎn)，分別介紹如下： 直角坐標(biāo)機(jī)械手的空間運(yùn)動(dòng)是用三個(gè)相互垂直的直線運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的 。 由于直線運(yùn)動(dòng)易于實(shí)現(xiàn)全閉環(huán)的位置控制，因此，其運(yùn)動(dòng)位置精度高，但此種類型機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)空間相對(duì)較小，如要達(dá)到較大運(yùn)動(dòng)空間，則 要求機(jī)械手的尺寸足夠大。直角坐標(biāo)機(jī)械手的工作空間為一空間長(zhǎng)方體，主要用于裝配作業(yè)及搬運(yùn)作業(yè)。直角坐標(biāo)機(jī)械手有懸臂式，龍門式，天車式三種結(jié)構(gòu)。 如圖 圖 圓柱坐標(biāo)機(jī)械手的空間運(yùn)動(dòng)是用一個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)及兩個(gè)直線運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其工作空間是一個(gè)圓柱狀的空間。這種機(jī)械手構(gòu)造比較簡(jiǎn)單，精度相對(duì)較高，常用于搬運(yùn)作業(yè)。如圖 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 圖 球坐標(biāo)機(jī)械手 的空間運(yùn)動(dòng)是由兩個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。其工作空間是一個(gè)類球形的空間。這種機(jī)械手結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低，但精度不很高，主要應(yīng)用于搬運(yùn)作業(yè) 。如圖 圖 關(guān)節(jié)型機(jī)械手的空間運(yùn)動(dòng)是由三個(gè)回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，。相對(duì)機(jī)械手本體尺寸，其工作空間比較大，動(dòng)作靈活，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小。此種機(jī)械手在工業(yè)中應(yīng)用十分廣泛，山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 如焊接、噴漆、搬運(yùn)、裝配等作業(yè)。關(guān)節(jié)型機(jī)械手又分為水平關(guān)節(jié)型 （如圖 示） 和垂直關(guān)節(jié)型兩種。 圖 械手的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì) 目前，國(guó)內(nèi)外各種機(jī)械手和機(jī)械手的研究成為科研的熱點(diǎn)，其研究的現(xiàn)狀和大體趨勢(shì)如下： 1．機(jī)械結(jié)構(gòu)向模塊化、可重構(gòu)化發(fā)展。 2．工業(yè)機(jī)械手控制系統(tǒng)向基于 于標(biāo)準(zhǔn)化、網(wǎng)絡(luò)化；器件集成度提高，結(jié)構(gòu)小巧，且采用模塊化結(jié)構(gòu)；大大提高了系統(tǒng)的可靠性、易操作性，而且維修方便。 3．機(jī)械手中的傳感器作用日益重要，除采用傳統(tǒng)的位置、速度、加速度等傳感器外，還引進(jìn)了視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、接觸覺(jué)傳感器，使其向智能化方向發(fā)展。 4． 關(guān)節(jié)式、側(cè)噴式、頂噴式、龍門式噴涂機(jī)械手產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化設(shè)計(jì)；柔性仿形噴涂機(jī)械手開(kāi)發(fā)，柔性仿形復(fù)合機(jī)構(gòu)開(kāi)發(fā)，仿形伺服軸軌跡規(guī)劃研究，控制系統(tǒng)開(kāi)發(fā)； 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 5．焊接、搬運(yùn)、裝配、切割等作業(yè)的工業(yè)機(jī)械手產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、模塊化、系列化研究；以及離線示教編程和系統(tǒng)動(dòng)態(tài)仿真。 總的來(lái)說(shuō)，大體是兩個(gè)方向：其一是機(jī)械手的智能化，多傳感器、多控制器，先進(jìn)的控制算法，復(fù)雜的機(jī)電控制系統(tǒng)；其二是與生產(chǎn)加工相聯(lián)系，性價(jià)比高，在滿足工作要求的基礎(chǔ)上，追求系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)潔、可靠，大量采用工業(yè)控制器，市場(chǎng)化、模塊化的元件。 械手的功能特點(diǎn) 代替人從事危險(xiǎn)，有害的操作，在長(zhǎng)時(shí)間工作對(duì)人類有害的場(chǎng)所，機(jī)械手不受影響，只要根據(jù)工作環(huán)境進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，選擇適當(dāng)?shù)牟牧虾徒Y(jié)構(gòu)，機(jī)械手就可以在異常高溫或低溫，異常壓力和有害氣體、粉塵、放射線作用下，以及沖壓、滅火等危險(xiǎn)環(huán)境中勝任工作。 勞，可以把人從繁重單調(diào)的勞動(dòng)中解放出來(lái)，并能擴(kuò)大和延伸人的功能。 此可以穩(wěn)定和剃刀產(chǎn)品的質(zhì)量，同時(shí)又可以避免人為的操作錯(cuò)誤。 4．機(jī)械手通用性，靈活性好，能 較好的適應(yīng)產(chǎn)品品種的不斷變化，以滿足柔性、生產(chǎn)的需要。 5．采用機(jī)械手能明顯的提高勞動(dòng)生產(chǎn)率和降低成本。 第三章 設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū) 計(jì)題目 ： 煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂設(shè)計(jì) 計(jì)背景 ： 當(dāng)前，機(jī)械手設(shè)計(jì)應(yīng)用市場(chǎng)面對(duì)的困難已經(jīng)存在，機(jī)械手需要我們合力克服，全行業(yè)要根據(jù)市場(chǎng)與企業(yè)的發(fā)展規(guī)律，主動(dòng)不變求發(fā)展，積極找到應(yīng)對(duì)之策。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 8 目簡(jiǎn)述： 煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂 是未來(lái)現(xiàn)代倉(cāng)儲(chǔ)物流系統(tǒng)的重要設(shè)備之一，是物料的主要工作裝置，其作用是把煙箱從一個(gè)高度傳送到另一個(gè)高度以及煙箱的旋轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)煙箱的輸送。本課 題設(shè)計(jì)的 煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂 主要用于卷煙企業(yè)的煙箱輸送中，可廣泛應(yīng)用于其他企業(yè)的物料輸送。近年來(lái)，隨著企業(yè)生產(chǎn)與管理的不斷提高，越來(lái)越多的企業(yè)認(rèn)識(shí)到物流系統(tǒng)的改善與合理性對(duì)企業(yè)提高生產(chǎn)率、降低成本非常重要。具有廣泛地應(yīng)用前景。 本裝置用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，用滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)手臂升降以及用蝸輪蝸桿實(shí)現(xiàn)吸盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。與國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的裝置相比，這個(gè)裝置沒(méi)有液壓提升裝置的制造成本高，也沒(méi)有用四桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的裝置的計(jì)算復(fù)雜，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全、實(shí)用。 用狀況： 室內(nèi)工作；動(dòng)力源為 220V 交流電動(dòng)機(jī) ,電機(jī)雙向轉(zhuǎn)動(dòng)，載荷較平穩(wěn)； 每天工作 8小時(shí)；檢修期為三年大修。 產(chǎn)狀況 ： 專業(yè)機(jī)械廠制造。 計(jì)參數(shù) 升降高度 提升重量 13 提升速度 s； 選用交流 220 計(jì)任務(wù) ： 設(shè)計(jì) 煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂 的結(jié)構(gòu)，包括動(dòng)力裝置、傳動(dòng)裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)，畫(huà)出總體機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖。選取電機(jī)，計(jì)算電機(jī)所需功率。設(shè)計(jì)總體傳動(dòng)方案 設(shè)計(jì)主要傳動(dòng)裝置，完成總體裝配圖（ 。設(shè)計(jì)主要零件，完成零件圖（ 。編寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 第四章 煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂的總體設(shè)計(jì)方案 箱拆盤機(jī)兩軸手臂 的工作原理 ： 煙箱拆盤機(jī) 是利用 兩軸手臂 的 動(dòng) 以及升降旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 來(lái)實(shí)現(xiàn)物料的輸送。煙箱拆盤機(jī)兩軸手臂利用滾珠絲杠機(jī)構(gòu)以及蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu) ，使輸送過(guò)程實(shí)現(xiàn)完全自動(dòng)化。 煙箱拆盤機(jī)是靠電機(jī)帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)，進(jìn)而帶動(dòng)螺母上下直線移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)手臂的升降運(yùn)動(dòng)，然后運(yùn)用蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)吸盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)煙箱按規(guī)定的輸送方式輸送。 箱拆盤機(jī)兩軸手臂的各個(gè)機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì)方案 珠絲杠副的設(shè)計(jì)方案 滾珠絲杠副由絲杠、螺母、滾珠、返向器等組成。如圖 示， 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 圖 滾珠絲杠的具體設(shè)計(jì)原理如圖 示， 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)是由蝸輪、蝸桿、齒輪、螺母等組成。如圖 ．蝸輪 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 第五章 滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算 珠絲杠副的設(shè)計(jì)與計(jì)算 珠絲杠副的特點(diǎn) 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率高達(dá) 90%~98%，為傳統(tǒng)的華東絲杠系統(tǒng)的 2~4倍，如圖 示，所以能以較小的扭矩得到較大的推力，亦可由直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)（運(yùn)動(dòng)可逆）。 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)為點(diǎn)接觸滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，工作中摩擦力小，靈敏度高，啟動(dòng) 時(shí)無(wú)顫動(dòng)，低速時(shí)無(wú)爬行現(xiàn)象，因此可精密地控制微量進(jìn)給。 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)中溫升較小，并可預(yù)緊消除軸向間隙和對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸以補(bǔ)償熱伸長(zhǎng)，因此可以獲得較高的定位精度和重復(fù)定位精度。 鋼球滾動(dòng)接觸處均經(jīng)硬化（ 3） 處理，并經(jīng)精密磨削，循環(huán)體系過(guò)程純屬滾動(dòng)，相對(duì)對(duì)磨損甚微，故具有較高的使用壽命和精度保持性。 由于運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、反應(yīng)靈敏、無(wú)阻滯、無(wú)滑移，用幾套相同的滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)傳動(dòng)幾個(gè)相同的部件或裝置，可以獲得很好的同步效果。 與其他傳動(dòng)機(jī)械 ，液壓傳動(dòng)相比，滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)故障率很低，維修保養(yǎng)也比較簡(jiǎn)單，只需進(jìn)行一般的潤(rùn)滑和防塵。在特殊場(chǎng)合可在無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)下工作。 采用歌德式溝槽形狀、軸向間隙可調(diào)整得很小，也能輕便地傳動(dòng)。若加入適當(dāng)?shù)念A(yù)緊載荷，消除軸向間隙，可使絲杠具有更佳的剛性，在承載時(shí)減少滾珠和螺母、絲杠間的彈性變形，達(dá)到更高的精度。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 用范圍 滾珠絲杠副為適應(yīng)各種用途，提供了標(biāo)準(zhǔn)化種類繁多的產(chǎn)品。滾珠的循環(huán) 方 式有循環(huán)導(dǎo)管式、循環(huán)器式、端蓋式。預(yù)壓方式有定位預(yù)壓（雙螺母方式、位預(yù)壓方式）、定壓預(yù)壓?？筛鶕?jù)用途選擇 適當(dāng)類型。絲杠有高精度研磨加工的精密滾珠絲杠（精度分為從 6 個(gè)等級(jí)）和經(jīng)高精度冷軋加工成型的冷軋滾珠絲杠（精度分為從個(gè)等級(jí)）。另外，為應(yīng)付用戶急需交貨的情況，還有已對(duì)軸端部進(jìn)行了加工的成品，可自由對(duì)軸端部進(jìn)行追加工的半成品及冷軋滾珠絲杠。作為滾珠絲杠的周邊零配件，在使用上所必要的絲杠支撐單元、螺母支座、鎖緊螺母等也已被標(biāo)準(zhǔn)化了，可供用戶選擇使用。 滾珠絲杠副應(yīng)用： 械： 工中心、 床、 床、 用機(jī) 等 精密工具機(jī)：銑床、磨床、放電加工機(jī)、刀具磨床、齒輪加工機(jī)、鉆床、刨床 產(chǎn)業(yè)機(jī)械：印刷機(jī)、造紙機(jī)、自動(dòng)化機(jī)械、紡織機(jī)、繪圖機(jī) 電子機(jī)械：量測(cè)儀器、 臺(tái)、醫(yī)學(xué)設(shè)備、工廠自動(dòng)化設(shè)備、 孔機(jī)、 導(dǎo)體設(shè)備、工廠自動(dòng)化設(shè)備等 輸送機(jī)械：料搬送設(shè)備、核能反應(yīng)器，高度致動(dòng)器等 。 計(jì)與計(jì)算 選取的滾珠絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)系統(tǒng)為： 磨制絲杠（右旋） 軸承到螺母間距離（臨界長(zhǎng)度）： =1200定端軸承到螺母間距離 =1200計(jì)后絲杠總長(zhǎng) =1600大行程 =1200作臺(tái)最高移動(dòng)速度 =14(m/壽命定為 =24000 工作小時(shí)。 =擦系數(shù) ) 電機(jī)最高轉(zhuǎn)速 =1800(r/山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 定位精度： 最大行程內(nèi)行程誤差 =00程內(nèi)行程誤差 =位量 =承方式為（固定 — 支承） W=124100kg g=重力加速度 ) I=1（電機(jī)至絲杠的傳動(dòng)比） =μ*W*g=041*000N N） N） N) 從已知條件得絲杠編號(hào)： 此設(shè)計(jì)絲杠副對(duì)剛度及失位都有所要求，所以螺母選為： 蘭磨制絲杠） 從定位精度得出精度不得小于 絲杠 杠螺紋長(zhǎng)度： ==+2=1200+240=1280杠螺紋長(zhǎng)度不得小于 1280上螺母總長(zhǎng)一半 84系列表中查出螺母總長(zhǎng)168 得知絲杠螺紋長(zhǎng)度≥ 1364此取絲杠螺紋長(zhǎng)度 =1400軸承之間的距 離 =1400東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 16 絲杠編號(hào)： 10R – 16001400 滑 油潤(rùn)滑 一般情況下，用于滾動(dòng)軸承的礦物都適用。 特別是在高轉(zhuǎn)速情況下，以油潤(rùn)滑比脂潤(rùn)滑佳，這時(shí)滾珠絲杠副的溫升較小。 油潤(rùn)滑的補(bǔ)充潤(rùn)滑量和間隔，按下表，按表中的油量，至少可以達(dá)到 8 小時(shí)的補(bǔ)充潤(rùn)滑時(shí)間。 如下圖所示， 塵 滾珠絲杠與滾動(dòng)軸承一樣，如果污物與與異物進(jìn)入之后會(huì)使它磨耗，成為損壞的原因。因此，必須 采取防護(hù)措施，把絲杠軸完全防護(hù)起來(lái)。 計(jì)時(shí)注意事項(xiàng) 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 防止逆轉(zhuǎn) 滾動(dòng)螺旋轉(zhuǎn)傳動(dòng)逆轉(zhuǎn)率較高，不能自鎖。為了使螺旋副受力后不逆轉(zhuǎn)，應(yīng)考慮設(shè)置防逆轉(zhuǎn)裝置，如采用步進(jìn)電機(jī)、制動(dòng)電機(jī)，在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)置能夠自鎖的機(jī)構(gòu)。 防止螺母脫出 在滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)中，特別是垂直傳動(dòng)，容易發(fā)生螺母脫出造成事故，設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮防止螺母脫出的安全裝置。 第六章 蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 輪蝸桿機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)計(jì)算 輪蝸桿機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)： 1. 可以得到很大的傳動(dòng)比，比交錯(cuò) 軸斜齒輪 機(jī)構(gòu)緊湊 ； 2. 兩輪嚙合齒面間為線接觸，其承載能力大大高于交錯(cuò)軸斜齒輪機(jī)構(gòu) ； 3. 蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于螺旋傳動(dòng)，為多齒嚙合傳動(dòng)，故傳動(dòng)平穩(wěn)、噪音很小 ； 4. 具有自鎖性。當(dāng)蝸桿的導(dǎo)程角小于嚙合輪齒間的當(dāng)量摩擦角時(shí)，機(jī)構(gòu)具有自鎖性，可實(shí)現(xiàn)反向自鎖，即只能由蝸桿帶動(dòng)蝸輪，而不能由蝸輪帶動(dòng)蝸桿。如在起重機(jī)械中使用的自鎖蝸桿機(jī)構(gòu)，其反向自鎖性可起安全保護(hù)作用。 5. 傳動(dòng)效率較低，磨損較嚴(yán)重。蝸輪蝸桿嚙合傳動(dòng)時(shí)，嚙合輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度大，故摩擦損耗大、效率低。另一方面，相對(duì)滑動(dòng)速度大使 齒面磨損嚴(yán)重、發(fā)熱嚴(yán)重，為了散熱和減小磨損，常采用價(jià)格較為昂貴的減摩性與抗磨性較好的材料及良好的潤(rùn)滑裝置，因而成本較高 。 蝸輪及蝸桿機(jī)構(gòu)常被用于兩軸交錯(cuò)、傳動(dòng)比大、傳動(dòng)功率不大或間歇工作的場(chǎng)合 擇材料 由于蝸桿傳動(dòng)功率較小，速度較小，故蝸桿用 45 鋼 ;因需要效率高，故蝸桿螺旋齒面要求淬火，硬度為 45—— 55 蝸輪用鑄錫磷青銅 屬模鑄造。由于蝸輪尺寸較小，則采用整體澆鑄式。 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 根據(jù)開(kāi)式蝸桿傳動(dòng)設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，先按齒面接觸疲勞強(qiáng)度進(jìn)行設(shè)計(jì)，再校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 傳動(dòng)中心距： （ 1）確定作用在蝸輪上的轉(zhuǎn)矩 按 =2 故取效率為 ， （ 2）確定載荷系數(shù) K 因?yàn)楣ぷ鬏d荷不穩(wěn)定，取載荷不均系數(shù) =機(jī)械設(shè)計(jì)表 11— 5 選取使用系數(shù) =于轉(zhuǎn)速不高，沖擊不大，可取動(dòng)載荷系數(shù) =， K== 3）確定彈性影響系數(shù) 由于鑄錫磷青銅 輪與 45 鋼蝸桿相配，取 =160 4） 確定接觸系數(shù) 先假設(shè)蝸桿分度圓直徑和傳動(dòng)中心距 a 的比值 ,從圖知 = 5）確定許用接觸應(yīng)力 根據(jù)蝸輪材料為 鑄錫磷青銅 屬模鑄造，蝸桿螺旋齒面硬度大于 45以從表中查的蝸輪的基本許用應(yīng)力 、 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 壽命系數(shù) 則， （ 6）計(jì)算中心距 考慮制作公益性，將中心距 0 齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì) 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 彎曲強(qiáng)度的計(jì)算公式為： m≥ 由公式和計(jì)算可知， m≥ 比計(jì)算結(jié)果，由吃面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù) m 大于由齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算的模數(shù)，由于齒輪模數(shù) m 的大小主要取決于彎曲強(qiáng)度所決定的承載能力，而吃面接觸疲勞強(qiáng)度所決定的承載能力，僅與齒輪直徑有關(guān)，可取由彎曲強(qiáng)度算得 的模數(shù) 就近圓整為標(biāo)準(zhǔn)值 m= 接 觸 強(qiáng) 度 算 得 的 分 度 圓 直 徑 =算 得 小 齒 輪 齒 數(shù)=8， 大齒輪齒數(shù) =28= =90 這樣設(shè)計(jì)出的齒輪傳動(dòng)，既滿足了齒面接觸疲勞強(qiáng)度，又滿足了齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，并做到結(jié)構(gòu)緊湊，避免浪費(fèi)。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 （ 1）蝸桿 軸向齒距 =m=直徑系數(shù) q=頂圓直徑 =+2=2=根圓直徑 = 2）蝸輪 蝸輪齒數(shù) =29;變位系數(shù) =驗(yàn)算傳動(dòng)比 i===時(shí)傳動(dòng)比誤差為 =3% 蝸輪分度圓直徑 =m=2× 29=58蝸輪齒頂圓直徑 =+2=58+2× 2=62蝸輪齒根圓直徑 =82=蝸輪齒頂圓半徑 =62=96蝸輪蝸桿實(shí)物圖參考 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu) 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 23 第七章 總結(jié) 經(jīng)過(guò)幾個(gè)月的精心準(zhǔn)備與設(shè)計(jì)，畢業(yè)設(shè)計(jì)終于要告一段落了，內(nèi)心充滿了強(qiáng)烈的自豪感，畢竟這是我自己通過(guò)艱辛努力做出的設(shè)計(jì)，我期待著畢業(yè)設(shè)計(jì)的圓滿成功。這次實(shí)際企業(yè)課題產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，我學(xué)到了很多在課本上學(xué)不到的東西，進(jìn)一步體會(huì)到了作為一名設(shè)計(jì)者的艱辛與快樂(lè)。 在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，通過(guò)多種渠道進(jìn)行查詢資料，學(xué)會(huì)了如何在大量的資料里面找到自己需要的信息。同時(shí)，通過(guò)查詢機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、氣壓系統(tǒng)設(shè)計(jì)手冊(cè)等一系列手冊(cè)，對(duì)各種標(biāo)準(zhǔn)有了更深的了解。在設(shè)計(jì)時(shí)發(fā) 現(xiàn)要成功的研發(fā)設(shè)計(jì)出一件好的實(shí)用的產(chǎn)品，除了要有獨(dú)特的創(chuàng)意外，還得有非常豐富扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)作后盾才可以，同時(shí)用正確的設(shè)計(jì)觀和設(shè)計(jì)思想來(lái)指導(dǎo)設(shè)計(jì)工作也是不可或缺的。 設(shè)計(jì)過(guò)程中用到的知識(shí)大多為《機(jī)械設(shè)計(jì)》和《機(jī)械制造》的結(jié)論或定理。涉及到了底座的設(shè)計(jì)，軸的設(shè)計(jì)，鋼架的設(shè)計(jì)。電機(jī)的選擇及電機(jī)功率的計(jì)算問(wèn)題。同時(shí)應(yīng)用材料力學(xué)中的第三強(qiáng)度理論對(duì)主動(dòng)軸進(jìn)行校核。在對(duì)軸的設(shè)計(jì)中還用到了軸承的相應(yīng)知識(shí)，對(duì)軸承的壽命進(jìn)行了計(jì)算。 完成這次設(shè)計(jì)對(duì)大學(xué)所學(xué)知識(shí)有了進(jìn)一步的回顧。同時(shí)理解到設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問(wèn)題： 機(jī)械設(shè)計(jì)工作要與生 產(chǎn)工藝緊密結(jié)合，同時(shí)設(shè)計(jì)過(guò)程要有更多的軟件參與，這樣才能提高設(shè)計(jì)效率。機(jī)械制造設(shè)計(jì)的任何工作都不是那么簡(jiǎn)單就能夠完成的，需要綜合考慮各個(gè)方面的問(wèn)題。所以，從事機(jī)械行業(yè)的工作人員要有豐富的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)還要善于觀察，善于思考，善于從各行各業(yè)中激發(fā)自己的創(chuàng)造靈感。 山東輕工業(yè)學(xué)院 2012 屆本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 24 參考文獻(xiàn) 1. 濮良貴 , 紀(jì)名剛主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì) [M]. 第八版 . 北京：高等教育出版社 . 1996 2. 周開(kāi)勤主編 . 機(jī)械零件手冊(cè) [M]. 北京：高等教育出版社 . 1994 3. 成大先主編 . 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) [M] 北京：化學(xué)工業(yè)出版社 . 2007 4. 師忠秀，王繼榮主編 . 機(jī)械原理課程設(shè)計(jì) [M]. 北京： 機(jī)械工業(yè)出版社 . 2000 5. 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息安全的大門，并對(duì)我的研究提出了很多寶貴的意見(jiàn)，使我的研究工作有了目標(biāo)和方向。在這近二年的時(shí)間里，他對(duì)我進(jìn)行了悉心的指導(dǎo)和教育。，使我能夠不斷地學(xué)習(xí)提高，而且這些課題的研究成果也成為了本論文的主要素材。同時(shí)，張老師淵博的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度也令我十分敬佩，是我以后學(xué)習(xí)和工作的榜樣。還要再次感謝張老師對(duì)我的關(guān)心和照顧 , 在此表示最誠(chéng)摯的謝意。 時(shí)光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué) 畢業(yè) 時(shí)節(jié)，春夢(mèng)秋云，聚散真容易。離校日期已日趨臨近， 畢業(yè)論文 的的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。從開(kāi)始進(jìn)入課題到論文的順利完成，一直都離不開(kāi)老師、同 學(xué)、朋友給我熱情的幫助，在這里請(qǐng)接受我誠(chéng)摯的謝意 !