裝配圖并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床
裝配圖并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床,裝配,并聯(lián),結(jié)構(gòu),機(jī)床
http:/item.taobao.com/item.htm?spm=a1z10.5.w4002-4623949731.24.hrC9rE&id=36585617295美國pittman電機(jī) 22mm直徑 12V60轉(zhuǎn)每分鐘全金屬精密行星減速箱額定電壓:10.8V轉(zhuǎn) 速:60 轉(zhuǎn)每分鐘(12V時(shí)70轉(zhuǎn))直徑:22mm總共長度:58mm(未含出軸)出軸直徑:4mm出軸長度:15mm(外套0.5模數(shù)不銹鋼齒,16齒)扭 矩:約2.5 kg.cm重 量:93g廣泛用于機(jī)器人,適用于機(jī)器人小車。軸承 NA4900683ZZ 尺寸3*7*3 684ZZ尺寸4*9*4 685ZZ尺寸 5*11*5686ZZ尺寸 6*13*5687ZZ尺寸 7*14*5688ZZ尺寸 8*16*5689ZZ尺寸 9*17*5齒輪 電機(jī)轉(zhuǎn)速每秒5.5轉(zhuǎn) 需求在6907ZZ 軸承 內(nèi)徑為35 外徑為55 厚度為1 0Y90L-4 電機(jī)大齒輪 模數(shù)1.5 齒數(shù)87中齒輪 模數(shù)1.5 齒數(shù)68小齒輪 模數(shù)1.5 齒數(shù)21客戶設(shè)計(jì)需求表請一定仔細(xì)填寫以下資料并提供設(shè)計(jì)要求文件,感謝您的配合1.具體要求:比如開題報(bào)告完成時(shí)間、設(shè)計(jì)完成時(shí)間等等。完成時(shí)間:2014年5月19號2.題目 Title : 網(wǎng)帶式茶葉烘干機(jī)的設(shè)計(jì)3.設(shè)計(jì)所屬專業(yè)和方向機(jī)械制造設(shè)計(jì)及其自動化7. 您想拿到論文的時(shí)間 2014年5月19號8.學(xué)校要求上交的日期 2014年5月20日特別提示:請務(wù)必一次性說明清楚全部設(shè)計(jì)任務(wù),后期新增或更改任務(wù)會視情況收取費(fèi)用 (請將約稿單,相關(guān)任務(wù)資料放在同一個(gè)文件夾打包發(fā)給我們,文件夾名改稱你的課題名,發(fā)送至QQ) 全日制普通本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 網(wǎng)帶式、茶葉烘干機(jī)Design of Tea Drying Machinery學(xué)生姓名:李志琛 學(xué) 號:10130033 年級專業(yè)及班級:10機(jī)制2班 指導(dǎo)老師及職稱: 學(xué) 院: 工學(xué)院安徽合肥提交日期:2014年05 月安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)全日制普通本科生畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))誠 信 聲 明本人鄭重聲明:所呈交的本科畢業(yè)論文(設(shè)計(jì))是本人在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下,進(jìn)行研究工作所取得的成果,成果不存在知識產(chǎn)權(quán)爭議。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外,本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體在文中均作了明確的說明并表示了謝意。本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 畢業(yè)設(shè)計(jì) 作者簽名:李志琛 2014 年 2月 15 日目 錄 摘要1 關(guān)鍵詞1 1背景2 2 網(wǎng)帶式茶葉烘干機(jī)總體概述2 2.1工作機(jī)理22.2 破殼裝置的工作參數(shù)的確定和計(jì)算3 2.3 減速機(jī)構(gòu)6 3 選擇發(fā)動機(jī)7 3.1初始數(shù)據(jù)73.2 選擇發(fā)動機(jī)的型號73.3 計(jì)算總傳動比各分配各級傳動比8 3.4計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力9 4帶設(shè)計(jì)10 4.1 發(fā)動機(jī)功率計(jì)算10 4.2 選擇帶輪的直徑,10 4.3 驗(yàn)算帶速v11 4.4 確定傳動的中心距a和帶的基準(zhǔn)長度Ld11 4.5驗(yàn)算不帶輪上的包角12 4.6 確定帶輪的根數(shù)Z12 4.7 確定帶的初拉力F012 4.8 計(jì)算帶傳動作用在軸上的力FQ(壓軸力)125 計(jì)設(shè)園柱齒輪輪傳動135.1注意事項(xiàng)和基本參數(shù)13 5.2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算145.3 齒輪強(qiáng)度計(jì)算15 6 軸的設(shè)計(jì)17 6.1 擬定軸上零件的裝配方案176.2 確定各軸段的直徑和長度176.3 軸上零件的軸向定位與固定187 焊接工藝208 選擇滾動軸承229 軸跟軸承的設(shè)計(jì)239.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)239.2軸的徑向尺寸的確定239.3軸的軸向尺寸的確定239.4軸的強(qiáng)度校核239.5滾動軸承的組合設(shè)計(jì)2410機(jī)器安裝與保養(yǎng)說明2411 結(jié)論24 參考文獻(xiàn) 25 致謝25茶葉烘干機(jī)學(xué) 生:李志琛 指導(dǎo)老師:蔣家伍(安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)工學(xué)院,合肥 410128) 摘 要:大學(xué)期間最后一次作業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是對在校的每一位大學(xué)生的最后的檢驗(yàn),我們知道畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)綜合性的工作。首先它不僅需要我們用到大學(xué)期間學(xué)到的相應(yīng)專業(yè)的知識;而且還要合理運(yùn)用我們大學(xué)期間培養(yǎng)起來的分析、處理、解決問題的能力。因此這也就對我們要求比較高的,要求我們必須熟練掌握專業(yè)課知識,理解專業(yè)課的內(nèi)容。所以一篇好的畢業(yè)設(shè)計(jì)的完成,也就意味著大學(xué)順利完滿的結(jié)束。我的課題是網(wǎng)帶式茶葉烘干機(jī)設(shè)計(jì)。我們都知道隨著茶葉產(chǎn)量的提高,單純的手工炒茶已經(jīng)不能滿足市場的需求,所以茶葉烘干機(jī)也就理所當(dāng)然的應(yīng)運(yùn)而生了。但是隨著烘干機(jī)的發(fā)展市場上也是出現(xiàn)了多種多樣的系列。而在本文中我的研究主要是網(wǎng)帶式茶葉烘干機(jī)。所以我將針對網(wǎng)帶式烘干機(jī)的各部件進(jìn)行研究分析,進(jìn)行合理的優(yōu)化已達(dá)到最佳的烘干效果。關(guān)鍵詞: 茶葉、烘干機(jī)、網(wǎng)帶、AutoCADDesign of Tea Drying MachineryStuden:Li ZhiChen Tutor:Jiang JiaWu(College of Engineering, AnHui Agricultural University, HeFei 410128)Abstract: university during the last operation, graduation design. Graduation design is for every college student in school of final inspection, we know that graduation design is a comprehensive work. First of all, it not only requires us to use the university learned during the corresponding professional knowledge; But also to reasonable use of our university fostered during the analysis, processing, the ability to solve the problem. So it requires higher for us, requires us to master specialized knowledge, understand the content of the course. So a good graduation design is complete, also means that the smooth completion of university. My topic is - mesh belt type tea dryer design. We all know that with the improvement of tea production, pure handmade Fried tea already cannot satisfy the demand of the market, so the tea dryer is of course arises at the historic moment. But with the development of the dryer is also appeared on the market a variety of series. In this article, I research is mainly mesh belt type tea dryer. So I will be on the parts of the mesh belt dryer is research analysis, reasonable optimization has reached the best drying effect. Key words: Tea Drying Machinery mesh belt AutoCAD 1 背景我們都知道茶葉在我們國家有很悠久的歷史發(fā)展至今仍是非常深受人們的熱愛。東方的茶葉和西方的咖啡一樣,都是世界上最著名的三大飲料之一,而且還被被譽(yù)為“東方飲料的皇帝”。經(jīng)過試驗(yàn),茶葉中含有咖啡堿、葉綠素、游離氨基酸、胡蘿卜素單寧、茶多酚、芳香油、酶、蛋白質(zhì)、碳水化合物、維生素原、維生素、維生素、以及無機(jī)鹽、微量元素等400多種成分。茶葉是我國的特產(chǎn)之一。歷代“本草”類醫(yī)書在提及茶葉時(shí)均說它有止渴、清神、治咳、益思、利尿、祛痰、明目、消炎解毒、驅(qū)困輕身、除煩去膩等功效。我們可以發(fā)現(xiàn)我們身邊有很多人都在喝茶,而且還能發(fā)現(xiàn)經(jīng)常喝茶的人每天的精力是非常旺盛的感覺有永不忘的能量。科學(xué)研究表明茶葉中含有5左右的生物堿,而這其中大多數(shù)是咖啡堿,而且這種咖啡堿在泡茶時(shí)有80可溶進(jìn)水中,當(dāng)人們飲用溶有咖啡堿的的茶后能使神經(jīng)中樞產(chǎn)生興奮,進(jìn)而促進(jìn)新陳代謝,增強(qiáng)心臟勃起能力;而且還能促進(jìn)胃液分泌有助于助消化對胃不好的人很是適合,解油膩;所以能使人解除疲勞感提高勞動效率。所以,每天一杯茶,生活樂到家。我們都知道一個(gè)好產(chǎn)品的產(chǎn)生并不是我們用語言就可制造出來的。而是要經(jīng)過很多道的工序,進(jìn)行慢慢加工而獲得的。因此對于茶葉也是一樣的。在制茶的那么多道工序中,烘干工藝又是非常重要的,因此此道工序的好壞決定著制造出來茶的口感。影響著茶葉的質(zhì)量。因?yàn)楹娓蛇^程不僅僅是把水分蒸發(fā)出去它還需要保存茶葉中大量豐富的營養(yǎng)物,還要可以能提高茶葉的保存時(shí)間。對于我們生活中現(xiàn)在常見的茶葉烘干技術(shù)就是熱炒。這種純手工的工序雖然可以做出口感比較好的茶葉。但是這種技術(shù)不僅會浪費(fèi)大量的時(shí)間和勞動力,產(chǎn)量不高,效率低下不能適應(yīng)市場需求,而且茶葉中所含的豐富營養(yǎng)元素也會丟失。所以,好的茶葉烘干機(jī)的對人們的日常生活起著決定性因素。2 網(wǎng)帶式茶葉烘干機(jī)總體概況21工作機(jī)理我們都知道水分的揮發(fā)最主要的因素就是有高溫。所以烘干機(jī)顧名思義就是能使用高溫把物品表面和內(nèi)部水分迅速烘干的機(jī)械。但是只是簡單的達(dá)到烘干效果還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的,對于茶葉烘干機(jī)來說,烘干是最基本的,而且還要使新鮮茶葉內(nèi)含物迅速地轉(zhuǎn)化,又要使其水份充分揮發(fā)體積縮小。我們知道熱源的傳遞可以通過很多不同介質(zhì)存在。所以烘干機(jī)技術(shù)根據(jù)導(dǎo)熱介質(zhì)不同可分為金屬導(dǎo)熱,空氣導(dǎo)熱,蒸氣導(dǎo)熱。采用不同的導(dǎo)熱介質(zhì)可烘干不同的原料。然而對于我們的網(wǎng)帶式茶葉烘干機(jī)就是利用金屬導(dǎo)熱持續(xù)烘干的機(jī)械設(shè)備。首先我們將事項(xiàng)貯備好的原料或者茶葉由送料斗口送入溫度為200300的網(wǎng)帶式內(nèi)。然后使原料隨著筒內(nèi)導(dǎo)葉板的運(yùn)動,此時(shí)隨著倒葉板的轉(zhuǎn)動原料會產(chǎn)生翻滾、拋揚(yáng)、前進(jìn)三種運(yùn)動。而此時(shí)原料在筒內(nèi)熱空氣及筒壁的接觸下,表面和內(nèi)細(xì)胞的水分迅速揮發(fā)。對于網(wǎng)帶式茶葉烘干機(jī)有以下優(yōu)點(diǎn):一、烘干速度快;二、烘干效果好,達(dá)到里外都一樣;三、對于大批量的茶葉烘干比較均勻;四、對于不同形狀大小的茶葉都可以順利的烘干;五、該機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單成本較低還便于控制。22設(shè)計(jì)方案方案(一)如圖所示圖2.1 方案(一)分析:1, 可以實(shí)現(xiàn)拋揚(yáng)、翻滾、前進(jìn)運(yùn)動。2, 原料溫度不衡定要求操作水平高。3, 原料可迅速升溫。4, 送料前端有原料倒流,可能形成負(fù)壓,出現(xiàn)累積現(xiàn)象。圖2.2 方案(二)分析:與方案一相比1, 采用電爐絲加熱溫度平衡,能得到恒定的溫度。2, 圓四圍及兩端加隔熱板,減少熱量散發(fā)。3, 采用送料斗將原料送入螺旋葉中間避免形成負(fù)壓,累積現(xiàn)象。4, 缺點(diǎn):殺青需多透少悶,而四圍封悶出現(xiàn)悶現(xiàn)象。5, 內(nèi)螺旋葉焊接困難。方案(三)如圖2.3所示圖2.3 方案(三)分析:1, 內(nèi)圓筒旋轉(zhuǎn),最底層加熱,外螺旋葉便于焊接加熱時(shí)間長。2, 內(nèi)圓筒與外圓筒總有間隙當(dāng)原料萎軟時(shí)易出現(xiàn)擠塞現(xiàn)象。方案(四)如圖2.4所示分析:1, 導(dǎo)葉板采用厚2毫米、寬50毫米、長2米。2, 電爐絲加熱(采用雙絲便于多水分原料加熱)3, 四周壁加隔熱板,便于熱量貯藏兩端通暢,便于進(jìn)出原料也防止多悶少透。4, 采用類似臺式鉆床的多種基準(zhǔn)帶輪,便于改進(jìn)傳動比。 圖2.4 方案(四)2. 3減速機(jī)構(gòu)方案(一)圖2.5 減速方案分析:因?yàn)橛?jì)設(shè)網(wǎng)帶式直徑較小,原料較輕時(shí),固采用滾輪磨擦帶動蝸輪蝸桿減速。方案(二,三)分析:量大送料斗出現(xiàn)彎曲迫使網(wǎng)帶式直徑加大,重量加大,采用直齒輪和蝸輪蝸桿減速。方案(四)圖2.6 減速方案Fig 2.6 scheme (6)本設(shè)計(jì)用于家庭式制作,量少時(shí)保證盡可能提高生產(chǎn)效率,因此采取較高溫度,轉(zhuǎn)速相對較快的減速機(jī)構(gòu),采用直齒輪加多種基準(zhǔn)直徑的帶輪。具體采用皮帶輪輸齒輪二級減速運(yùn)動經(jīng)過皮帶輪減速小齒輪傳到主網(wǎng)帶式上的大齒圈,驅(qū)動網(wǎng)帶式旋轉(zhuǎn),整個(gè)減速機(jī)構(gòu)全部安裝在底座經(jīng)螺栓固定在總支架上3 選擇發(fā)動機(jī)31原始數(shù)據(jù)網(wǎng)帶式的尺寸為450*1620mm(直徑*長度)網(wǎng)帶式的轉(zhuǎn)速v=0.3m/s,網(wǎng)帶式的初拉力F=1000N32選擇發(fā)動機(jī)的型號本機(jī)構(gòu)在常溫下連續(xù)工作,載何平衡,對起動無特殊要求,但是工作環(huán)境灰塵較多,故選用Y型三相籠型感應(yīng)發(fā)動機(jī),封閉式結(jié)構(gòu),電壓為380V1)選擇發(fā)動機(jī)功率。工作機(jī)所需功率:2)發(fā)動機(jī)的工作功率:發(fā)動機(jī)到網(wǎng)帶式的總功率為: 查得: =0.96(V帶傳動);=0.98(滾子軸承);=0.97(齒輪精度為著級);代入得:=0.960.680.970.86 =1.2/0.86=1.39(KW)查表,選發(fā)動機(jī)額定功率為1.5KW3)確定發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速網(wǎng)帶式軸工作轉(zhuǎn)速為:按表推薦的傳動比合理范圍,取帶傳動的傳動比i1=24,二級圓柱齒輪減速傳動比i2=1040,則總傳動比合理范圍為i=20160,發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的可選取范圍為nm=inm=(20160)1.39=(27.81423)r/min符合這一范圍的同步轉(zhuǎn)速有三種,可查得三種方案如下:表3.1 發(fā)動機(jī)可用型號Table 3.1 motor available models 綜合考慮減輕發(fā)動機(jī)及傳動裝置的重量和節(jié)省資金,選擇同步轉(zhuǎn)速為1500r/min,Y90L-4型號,其主要參數(shù)如下查主要外形和安裝尺寸如下:表3.2 發(fā)動機(jī)安裝尺寸Table 3.2 motor installation dimensions 33計(jì)算總傳動比各分配各級傳動比1)計(jì)算總傳動比: = 1500/11.46862)分配傳動裝置傳動比: 式中:i 0i分別為帶傳動和減速齒輪的傳動比;為使帶傳動外廓尺寸不致過大,而,所以:3)分配各級傳動比。34計(jì)算傳動裝置的運(yùn)動和動力參數(shù)1)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)速I軸: n1=nw/i0=1500/2.8=535.7(r/min) II軸:n2=n1/i1=535.7/12.3=43.5(r/min)網(wǎng)帶式軸:n3=n2=43.5(r/min)2)計(jì)算各軸功率:I軸:(KW) II軸:(KW)網(wǎng)帶式軸的輸入功率:(KW)3)計(jì)算各軸轉(zhuǎn)矩: 發(fā)動機(jī)軸的輸出轉(zhuǎn)矩:I軸:.II軸: 網(wǎng)帶式軸的輸入轉(zhuǎn)矩:將上面算得的數(shù)據(jù)運(yùn)動參數(shù)和力參數(shù)列表如下表:表3.3 運(yùn)動參數(shù)和力參數(shù)列表Table3.3 Motion Parameters and Force Argument List 4 設(shè)計(jì)帶(1)設(shè)計(jì)傳動帶的主要內(nèi)容是:選用合適的參數(shù),確定傳送帶的長度、根數(shù)、型號、對軸的作用力、中心距安裝要求及結(jié)構(gòu)、尺寸、材料等。(2)求出帶的初始拉力F0,方便安裝時(shí)進(jìn)行檢查,張緊情況需要具體考慮。(3)為了設(shè)計(jì)軸,需要先算出軸壓力。(4)計(jì)算大帶輪轉(zhuǎn)速、實(shí)際傳動比,最后用來修正輸入轉(zhuǎn)矩、減速器傳動比。41 計(jì)算發(fā)動機(jī)功率已知電機(jī)1.0,電機(jī)1500r/min根據(jù)荷載的性質(zhì)、每天工作的時(shí)間等因素與公式PdKA,其中傳遞功率為P,為單位,工作系數(shù)為KA,代入上述公式最后得1.01.51.5。42 帶輪的直徑,的選擇根據(jù)表14-4和表14-7選取,在條件允許的情況下,使足夠的大以提高帶的使用年限,再根據(jù)選取數(shù)值,需要接近表14-7 中的數(shù)值。43 驗(yàn)算帶速v帶過大會將使用壽命大大的降低,再者,會增大帶所受到的離心力,自然而然的會使帶輪壓力下降,降低傳帶的工作性能。帶速不能過低,不然的話拉力過大,帶的根數(shù)也會過多,帶速過大也不行,這時(shí)會降低帶輪的直徑,一般應(yīng)該v5m/s44傳動中心距a和帶的基準(zhǔn)長度Ld的確定在沒有特殊要求的情況下,中心距可在0.7(140+75)a12(140+75)150a1432初選a1=362mm,所需帶的計(jì)算長度Ld0根據(jù)下面公式計(jì)算:然后在表14-2中選取V帶的基準(zhǔn)長度Ld1.需要和Ld0相近,查得為1002。實(shí)際中心距a根據(jù)公式大概計(jì)算:考慮到補(bǔ)償初拉力F0和安裝調(diào)整的需要,中心距在以下范圍內(nèi)波動:45 不帶輪上的包角的驗(yàn)算驗(yàn)算結(jié)果合理。46帶輪的根數(shù)Z的確定其中Ka為小包角修正系數(shù),考慮到a1800對帶的影響,查表14-8;K為帶長修正系數(shù),考慮帶長不為特定長度時(shí)對傳動能力的影響,公式,其中Kb為彎曲影響系數(shù);帶紅過大會使帶輪受到的彎曲應(yīng)力減小,這樣對帶的傳動能力有著影響,于是查表14-9;式中K1是傳動比影響系數(shù),考慮到i不等于1對傳動能力的影響,于是查表14-9;如果V帶的根數(shù)愈多,每根V帶的受力就越不均勻,通常根數(shù)在810左右,否則應(yīng)改為選帶的截型。查得A型V帶的額定功率分別為1.39KW和1.61KW由表查得包角系數(shù)Ka=0.97長度系數(shù)KL=0.99根, 取Z=147 帶的初拉力F0的確定要想帶傳動正常工作的話,必須確定適宜的初拉力F0,單根V帶適宜的F0的計(jì)算公式:48 計(jì)算帶傳動作用在軸上的力FQ(壓軸力)首先應(yīng)該計(jì)算V帶作用在軸上的FQ然后設(shè)計(jì)安裝軸和軸承。如果不考慮帶兩邊的拉力差,則FQ可以近似計(jì)算為5 計(jì)設(shè)園柱齒輪輪傳動51 注意事項(xiàng)和基本參數(shù)齒輪的選擇要注意毛坯的制造方法。如果直徑d500的時(shí)候需要根據(jù)設(shè)備的能力,采用鑄毛坯或者鍛造,如果d500的情況下一般經(jīng)常用鑄造毛坯,毛坯的尺寸影響著材料的力學(xué)性能。本機(jī)構(gòu)齒輪傳動屬于開式齒輪傳動,它的主要失效形式是輪齒折斷和齒面磨損,不會發(fā)生點(diǎn)蝕,由于磨損尚沒有成熟的計(jì)算方法,所以只計(jì)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度,并且需要考慮磨損的影響將強(qiáng)度計(jì)算所得模數(shù)增大10%到15%。為計(jì)算齒輪的強(qiáng)度,同時(shí)也為軸、軸承的計(jì)算,首先要分析齒輪輪齒上的作用力,如下圖所示為輪齒的受力情況,忽略齒面間的磨擦力,齒面作用的法向力Fn,其方向垂直于齒面。為計(jì)算方便,將Fn在節(jié)點(diǎn)分解為相互垂直的兩個(gè)力,即圓周力Ft和徑向力Fr 圖5.1 受力分析求得各力的大?。篎t=2T1/d1=295501.6103/748450=90NFr=Fttg=90tg20o=32.4NFn=Ft/cos=90/cos20o=96.7N式中T為作用在小齒輪上的扭矩,T=9550P/nd1小齒輪的分度圓直徑,對于變位齒輪應(yīng)為節(jié)圓直徑單位,分度圓壓力角,標(biāo)準(zhǔn)齒輪=20oP齒輪傳動的名義功率,單位KW,N小齒輪轉(zhuǎn)速單位r/min各力的方向:主、從動齒輪上每對分力的方向相反,大小相等,即Fr=- Fr1,F(xiàn)t=-Ft2,主動輪的圓周力Ft與其相反,從動輪的圓周Ft2與其轉(zhuǎn)速方向相同,兩輪的徑向力Fr1,F(xiàn)r2沿徑向分別指向各自的輪心。 52 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 齒面接觸應(yīng)力的大小影響著齒面的疲勞點(diǎn)蝕,為了確保在預(yù)定期工作時(shí)間不發(fā)生疲勞點(diǎn)蝕,當(dāng)使齒面的接觸應(yīng)力H其許用接觸應(yīng)為H。ZE為彈性系數(shù),單位為L接觸線長度,單位mm為綜合曲率半徑,單位mm分別為兩圓柱體的曲率半徑q接觸區(qū)域單位長度上的載荷,單位為N/m b為齒輪的工作寬度,單位為 mm重合度系數(shù)U為齒數(shù)比將(2)(3)代入到(1)得,令所以得出接觸強(qiáng)度足夠ZE為彈簧性系數(shù)。L接觸線長度,單位綜合曲率半徑,單位。,分別為兩圓柱體的曲率半徑。Q接觸區(qū)域單位長度上的載荷,單位為Nm.b齒輪的工作寬度,單位Z重合度系數(shù)。53 齒輪強(qiáng)度計(jì)算齒根的應(yīng)力集中和彎曲應(yīng)力等因素影響著齒根的疲勞折斷的情況,為使齒根在預(yù)期工作時(shí)間不發(fā)生疲勞折斷,當(dāng)使齒根最大彎曲應(yīng)力f其許用彎曲應(yīng)力 f。(1)按表得:F=Ft/6mnKAKVKFKFYFSY(2)式中彎曲強(qiáng)度計(jì)算的載荷系數(shù):KF= KH=1.65KF= KH=1.1(3)復(fù)合齒形系數(shù)YFS:按Zv3=21.4,Zv4=87.6,查圖得:YFS3=4.3 ,YFS4=3.9(4)彎曲強(qiáng)度計(jì)算的重合度與螺旋角系數(shù):按v=1.64,=12,查圖得: Y=0.68(5)將以上各數(shù)值代入齒根彎曲強(qiáng)度計(jì)算公式得:F3=78399/(1478)1.51.011.651.14.30.68=536F4=F3YFS4/ YFS3=536(3.9/4.3)=486(6)計(jì)算安全系數(shù)SF:由表23.2-22得:SF=FEYNYSrelTYRrelTYX/F(7)式中壽命系數(shù)YN:對合金鋼,由圖查得彎曲疲勞應(yīng)力循環(huán)基數(shù)為N=3106,N3N,N4NYN3= YN4=1(8)相對齒根圓角敏感系數(shù)YSrelT: 由圖得:YSrelT3= YSrelT4=1(9)相對齒面狀況系數(shù)YRrelT:由表23.2-45,Ra3=Ra4=1.6m,按式得:YRrelT=1(10)尺寸系數(shù)YX:由圖得:YX=1(11)將以上數(shù)值代入安全系數(shù)計(jì)算公式得:SF3 =9001111/486=1.68SF4 =8601111/486=1.77(12)由式可知SFmin=1.4所以SF3、SF4均大于SFmin,故安全。6 軸的設(shè)計(jì) 由于能影響軸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的可變因素很多很多,所以我們可以很靈活的對軸結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。因此在對軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮到的因素有:(1)機(jī)器中對于安裝軸的位置有特殊的規(guī)定;(2)安裝在機(jī)器中軸上的零件的類型、數(shù)量、尺寸和如何進(jìn)行軸聯(lián)接有具體的規(guī)定;(3)軸采取什么樣的加工工藝和裝配工藝性等有要求。對軸的機(jī)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),一般是需要知道下面這些數(shù)據(jù):(1)傳遞的效率,(2)軸的轉(zhuǎn)速,(3)軸上各零件的尺寸和主要參數(shù)等。下面以單級圓柱齒輪減速器的輸入軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為例,介紹軸的結(jié)構(gòu)的一般步驟。上面圖示中齒輪與箱體內(nèi)壁之間的距離為a;流動軸承內(nèi)側(cè)端面離箱體內(nèi)壁的距離為s;v帶輪內(nèi)側(cè)端面流動軸承端蓋的距離為L;a、s和L均為經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。61擬定軸上零件的裝配方案軸的機(jī)構(gòu)形式取決于軸上各零件所采取的裝配方案。所以在對軸進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),一般都要有幾套裝配方案作為備用的,以此進(jìn)而選出最佳的裝配方案。軸的結(jié)構(gòu)形式圖即為裝配方案之一,按照該方案裝配時(shí),依次從軸的左端起裝配圓柱齒輪、套筒、左端軸承、左端軸承端蓋和V型帶輪。62確定各軸段的直徑和長度(1)各段軸的長度各軸段的長度主要取決于安裝零件的位移以及留有適當(dāng)?shù)恼{(diào)整間隙等。公式(此處B為軸承寬度);L3為齒輪寬度,而L1則應(yīng)根據(jù)聯(lián)軸器的轂長依據(jù)軸承部件的設(shè)計(jì)要求和軸承端蓋和聯(lián)軸器的裝拆要求在保證軸向定位的可靠,齒輪、聯(lián)軸器等相配部分的軸長通常軸的各段長度應(yīng)要比轂長短23mm。(2)各段軸的直徑所承受的載荷的大小決定軸的直徑。設(shè)計(jì)初期的長度、跨距及支座反力等都尚未確定,故軸所承受的載荷無法斷定,此刻只能根據(jù)軸所傳遞的轉(zhuǎn)矩的大小或者用類比法來初步估計(jì)軸的直徑。扭轉(zhuǎn)剪應(yīng)力,單位為Mpa;T為軸傳遞的轉(zhuǎn)矩,單位為N.mm;Wt為軸的抗扭截面模量,單位為mm3;P為軸的傳速,單位為r/min;d為軸的直徑;F為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力,單位為Mpa。注:1論文所列的F及A值,當(dāng)彎矩較扭矩小或只受扭矩時(shí),F(xiàn)取較大值,A取較小值;反之F取較小值,A取較大值;2當(dāng)用Q235及355i Mn時(shí),F(xiàn)取較小值,A取較大值。63軸上零件的軸向定位與固定依據(jù)軸上所受載荷情況,來選取軸的強(qiáng)度計(jì)算方法。對單單只受到傳遞扭矩的傳動軸,按扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度公式計(jì)算:但是對于既承受彎矩又承受扭矩的轉(zhuǎn)軸,需要按照彎扭合成強(qiáng)度計(jì)算,必要的時(shí)候應(yīng)考慮疲勞強(qiáng)度來對安全系數(shù)進(jìn)行校核??紤]到軸的強(qiáng)度計(jì)算在工程上接觸較為多,所以首先將根據(jù)關(guān)于強(qiáng)度計(jì)算的通常理論與方法,考慮到軸的不同受力特點(diǎn),分專題概括列出軸的強(qiáng)度計(jì)算要點(diǎn),然后通過一個(gè)設(shè)計(jì)內(nèi)容與設(shè)計(jì)要求較全面的軸設(shè)計(jì)實(shí)例,具體展示軸的強(qiáng)度計(jì)算的過程、步驟一與內(nèi)容。齒輪的作用力在水平面的彎矩:齒輪的作用力在垂直平面內(nèi)的彎矩:齒輪作用力在截面作出最大的合成彎矩:求出扭矩:11591.5.m(6)軸的強(qiáng)度校核: 首先確定危險(xiǎn)截面:由軸的結(jié)構(gòu)尺寸及彎矩圖、扭矩圖、截面處彎矩最大,故對截面進(jìn)行強(qiáng)度校核。然后進(jìn)行安全系數(shù)校核計(jì)算,因?yàn)樵摐p速器軸轉(zhuǎn)動彎矩上起對稱循環(huán)的彎應(yīng)力,轉(zhuǎn)矩引起的我脈循環(huán)的剪應(yīng)力a、彎曲應(yīng)力幅為b、因?yàn)槭菍ΨQ循環(huán)彎曲應(yīng)力,故 圖6.1 受力分析圖Figure 6.1 Stress FenXiTu c、由公式得:式中:對稱循環(huán)應(yīng)力下的材料彎曲疲勞極限,取380a彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的有效應(yīng)力集中系數(shù),取2,因?yàn)辇X輪與軸為套體表面質(zhì)量系數(shù),取1彎曲和扭轉(zhuǎn)時(shí)的尺寸影響系數(shù),取0.62d、剪應(yīng)幅為式中:p抗扭斷面系數(shù)e、由式(26.3-3)得式中:42rMo扭轉(zhuǎn)疲勞極限,因?yàn)?6.1-1得230a剪應(yīng)力有效應(yīng)力集中系數(shù),取為1.7同正應(yīng)力情況平均應(yīng)力折算系數(shù),由表26.3-13取0.29f、軸截面安全系數(shù)由式得g、由表可知1.3-1.5 可見所以該軸截面是安全的 軸上零件的軸向定位和固定的方式通常的有軸環(huán)、鎖緊擋圈、軸肩、圓螺母、套筒和止動墊圈、軸端擋圈、彈性擋圈及圓錐面等。當(dāng)軸上零件軸向定位和固定的方法確定后,軸的各段直徑和長度才能確定。7焊接工藝本烘干機(jī)底部支撐大量采用焊接。7.1 焊接注意事項(xiàng) 1 通常焊接熱源和金屬熔池的溫度要高于冶金溫度,此時(shí)金屬元素將猛烈蒸發(fā)、燒損,同樣也會使高溫區(qū)的氣體分解為原子態(tài),從而加劇一系列物理化學(xué)反應(yīng)。(引用單輝祖.材料力學(xué)M. 北京:高等教育出版社,2004.)2為了防止空氣對焊接區(qū)域的有害影響,可在焊接區(qū)域外圍采用氣體保護(hù)層,如電焊條藥皮中加入造氣劑、氣體保護(hù)焊采用保護(hù)氣體都屬于這種措施。另外,在藥皮中加入造渣劑以形成熔渣覆蓋到液態(tài)金屬的表面,同樣能起到保護(hù)作用。(引用單輝祖.材料力學(xué)M. 北京:高等教育出版社,2004.) 3 金屬熔池因?yàn)轶w積很小,冷卻速度快,所以熔池處于液態(tài)的時(shí)間很短,這樣就很難達(dá)到各種化學(xué)反應(yīng)的平衡狀態(tài)致使各化學(xué)反應(yīng)不能均勻的劃分。有時(shí)也會因?yàn)榻饘偃鄢刂械囊恍怏w和雜質(zhì)(如氧化物、氮化物)來不及排除,就會使焊縫造成氣孔、夾渣等一系列缺陷。這樣就會讓焊縫金屬的塑性和沖擊韌性明顯的降低。為此,要獲得優(yōu)質(zhì)的焊縫,必須解決兩個(gè)主要問題:一是要防止空氣對焊接區(qū)域的有害影響;二是要保證焊縫金屬有合適的化學(xué)成份,從而達(dá)到與母材金屬等強(qiáng)度。(引用單輝祖.材料力學(xué)M. 北京:高等教育出版社,2004.) 4 通過焊條藥皮或焊劑或者通過焊條芯或焊絲向焊縫金屬輸入脫氧劑進(jìn)行脫氧以確保焊縫金屬有合適的化學(xué)成分,比如加入合金化元素,以改善和提高焊縫金屬的機(jī)械性能。(引用單輝祖.材料力學(xué)M. 北京:高等教育出版社,2004.)7.2 焊接電弧對電源的要求 電弧焊設(shè)備是供給電弧焊電源的裝置,它可以是直流電源裝置,也可以是交流電源裝置,為確保焊接過程的順利進(jìn)行以便于引弧和電弧的穩(wěn)定燃燒,下列基本要求焊接電源必須滿足:1)焊接電源應(yīng)具有陡降的外特性曲線 電源的外特性是指電路上負(fù)荷變化時(shí),電源供給的電壓與電流的關(guān)系,這個(gè)關(guān)系通常用曲線表示,稱為外特性曲線。通常工業(yè)用電(電燈照明、電力傳動等)通常工作電壓是不變的,這類電源的外特性曲線通常都是水平的,故不可以用做焊接電源。只有在陡降的外特性曲線時(shí)焊接電源,才可以保證電焊機(jī)的安全工作。當(dāng)焊接出現(xiàn)短路情況時(shí),焊接電源的電壓會降到幾乎為零,因?yàn)橥馓匦郧€是陡降的,所以短路電流不致過大,一般是可以避免電焊機(jī)被燒壞。另外,電弧引燃后的電弧電壓通常在16-35V范圍內(nèi)變化,這時(shí)焊接電源供給的電壓也會下降,此時(shí)可保證電弧的穩(wěn)定燃燒。2)應(yīng)用適當(dāng)?shù)目蛰d電壓為便于引弧,空載電壓不能太低。但如果太高,則焊工操作不安全,故通常控制在50-90V之間。3)焊接電源應(yīng)能根據(jù)焊件的材質(zhì)和厚度不同,方便地進(jìn)行調(diào)節(jié)。8選擇滾動軸承滾動承是減速器中常用的軸承,對于滾動軸承的類型需要考慮以下因素:(1) 考慮軸承所承受載荷的方向與大小。原則上,當(dāng)軸承僅承受純徑向載荷時(shí),通常選用深溝球軸承,當(dāng)軸承既承向載荷時(shí),通常選用角接觸球軸承或圓錐滾子軸承。當(dāng)軸承既承受徑向載荷又承受軸向載荷,但軸向載荷不大時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用深溝球軸承。(2) 當(dāng)載荷較大同時(shí)伴有沖擊振動時(shí),一般較宜選擇滾子軸承。在相同外形尺寸下,滾子軸承通常比球軸承載能力大,但當(dāng)軸承同徑大于20mm時(shí),因?yàn)榍蜉S承價(jià)格低廉,這時(shí)應(yīng)選擇球軸承。轉(zhuǎn)速較高、旋轉(zhuǎn)精度要求較載荷較小時(shí),通常也會選用球軸承。(3) 軸的剛度較差、支承間距較大,軸承孔同軸度較差或多支點(diǎn)支承時(shí),通常選用自動調(diào)心軸承;反之,不能自動調(diào)心的滾子軸承僅能在軸的剛度較大、支承間距不大、軸承孔同軸度能嚴(yán)格保證的場合。(5)同軸上的各不同支承應(yīng)該盡量選擇同類型號的軸承。(5)經(jīng)濟(jì)性。若幾種軸承都適合工作條件,則優(yōu)先選用價(jià)格低的。9軸跟軸承的設(shè)計(jì)9.1軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軸上零件、軸承的布置、潤滑以及密封會影響軸的結(jié)構(gòu),同時(shí)需滿足軸上零件加工容易、定位正確、裝拆方便、固定牢靠等條件,軸通常設(shè)計(jì)成階梯軸。9.2軸的軸向尺寸的確定軸的軸向尺寸主要由軸上傳動件的輪轂寬度和支承件的軸向?qū)挾燃拜S向位置決定,同時(shí)要考慮到軸的強(qiáng)度和剛度。為保證軸向固定牢靠,應(yīng)保證C等于2-3mm,同理,軸外伸段上安裝聯(lián)軸器、帶輪、鏈輪時(shí),必須同樣處理。軸承用脂潤滑,為了安裝擋油環(huán),軸承端面距箱體內(nèi)壁距離為10-15mm;若軸承用油潤滑,則取為3-5mm。 軸段長度要高于軸上平鍵長度的5-10mm,鍵長要為標(biāo)準(zhǔn)值。軸上零件端面與軸承蓋之間的距離為B。如軸端采用凸緣式聯(lián)軸器,則用嵌入式軸承蓋時(shí),則B可取5-10mm。9.3軸的徑向尺寸的確定根據(jù)軸上零件的受力、安裝、固定乃主加工要求,以初步確定的軸徑為最小軸徑,確定軸的各段徑向尺寸,軸上零件用軸肩定位的相鄰軸徑的直徑通常相差5-10mm。當(dāng)滾動軸承肩定位時(shí),在滾動軸承標(biāo)準(zhǔn)中查取其軸肩直徑。相鄰軸段直徑之差應(yīng)取1-3mm以保證軸上零件裝拆方便或加工需要。軸上裝滾動軸承和密封件等處的軸徑應(yīng)取相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值。 需要磨削加工或車制螺紋的軸段,應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的砂輪越程槽或螺紋退刀槽。9.4軸的強(qiáng)度校核根據(jù)初繪裝配草圖的軸的結(jié)構(gòu)以確定作用在軸上的力的作用點(diǎn)。通常寬度的中點(diǎn)為作用在零件、軸承處的力的作用點(diǎn)或支承點(diǎn),對于角接觸球軸承或加圓錐滾子軸承,則應(yīng)查手冊以確定其支承點(diǎn)。在已經(jīng)確定了力的作用點(diǎn)和軸承間的支承距離后,就可以繪出軸的受力計(jì)算生產(chǎn)力簡圖,繪制彎矩圖、扭矩圖和當(dāng)量彎矩圖,然后對危險(xiǎn)剖面進(jìn)行強(qiáng)度校核。 校核后,如果強(qiáng)度滿足要求,同時(shí)已經(jīng)算出的安全系數(shù)或計(jì)算應(yīng)力與許用值差不大,則初步設(shè)計(jì)的軸結(jié)構(gòu)正確,可以不再修改;若計(jì)算值小于許用應(yīng)力,也不要馬上減小軸徑,因?yàn)檩S徑不僅由軸的強(qiáng)度來確定,還要考慮聯(lián)軸器或?qū)S的直徑要求及軸承壽命、鍵連強(qiáng)度等要求。假如強(qiáng)度不夠則應(yīng)該增加軸徑,對軸的結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改或改變軸的材料。因此軸徑大小應(yīng)在滿足其他條件后才能確定。9.5滾動軸承的組合設(shè)計(jì) 軸承的組合設(shè)計(jì)應(yīng)從結(jié)構(gòu)上保證軸系的固定、游動與游隙的調(diào)整,常用的結(jié)構(gòu)有:(1)一端固定,一端流動這種軸系結(jié)構(gòu)通常較為復(fù)雜,但是容許軸系的熱伸長比較大,故而多用于軸系及點(diǎn)跨距較大、溫升較高的軸系中。安裝軸承時(shí),為了減小游動時(shí)的摩擦力,一般會把受徑向力較小的一端作為游動。固定端則選一個(gè)向心球軸承。但是當(dāng)支點(diǎn)受力大、要求剛度高時(shí),也可以采用一對向心角接觸軸承組合,并使軸承間隙達(dá)到最小。(2)兩端固定這種結(jié)構(gòu)在軸承支點(diǎn)跨距大于300mm的減速器中用得最多。通過調(diào)整軸承外圈的軸向位置,對可調(diào)間隙的向心角接觸軸承得到合適的軸承游隙,以保證軸系的游動,達(dá)到一定的軸承剛度,使軸承運(yùn)轉(zhuǎn)靈活、平穩(wěn)。有固定間隙的軸承,如向心球軸承(深溝球軸承)可在裝配時(shí)通過調(diào)整,使固定件與軸承外圈外側(cè)留有適量的間隙。10機(jī)器安裝與保養(yǎng)說明1、 安裝前一定要檢查部件齊全與否,薄板件必須避免撞擊,還要保證電爐絲不會受潮銹蝕。2、 放開螺釘和更換電爐絲時(shí)應(yīng)同時(shí)進(jìn)行,電爐絲要平穩(wěn)下放。3、 對于四個(gè)滾輪的支撐,移動錯(cuò)位時(shí)要適當(dāng)調(diào)整,進(jìn)口處可以稍高于出口處,四底腳應(yīng)盡量安放平穩(wěn),不然工作時(shí)出現(xiàn)異常噪聲。4、 給四個(gè)滑輪定期進(jìn)行潤滑,檢查緊定螺釘是否松動。5、 工作時(shí)盡量不要摸隔熱板, 以免酌傷。11總結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)在將近半年的時(shí)間里終于完成了.在此次的畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中,我遇到了許許多多的問題,通過指導(dǎo)老師的悉心教導(dǎo)幫助我克服了種種在設(shè)計(jì)問題上的困難。通過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì),我認(rèn)識到了自己的問題還很多,自己的不足之處也很多,但是我也從中學(xué)到了許多東西,理論與實(shí)際的相結(jié)合是多么得困難,但是在指導(dǎo)老師和同學(xué)們的指導(dǎo)和關(guān)心下,完成了此次設(shè)計(jì)。彌補(bǔ)了我很多的不足,這將是我一生的財(cái)富。參考文獻(xiàn) 1濮良貴,紀(jì)名剛.機(jī)械設(shè)計(jì)M.北京:高等教育出版社,2005.2洪家娣,李明,黃興元.機(jī)械設(shè)計(jì)指導(dǎo)M.江西:江西高校出版社,2006.3單輝祖.材料力學(xué)M. 北京:高等教育出版社,2004.4成大先.機(jī)械設(shè)計(jì)手冊S.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1992. 5肖乾,張海,周大路,周新建.Pro/Engineer Wildfire 3.0中文版實(shí)用教程M.北京:中國電力出版社,2008.6 趙明,許繆.工廠電氣設(shè)備(第二版).北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001.7 王昆.機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).武漢華中理工大學(xué)出版社,2003.8邱宣懷等編機(jī)械設(shè)計(jì)北京,高等教育出版社,1989.109成大先主編機(jī)械設(shè)計(jì)手冊北京,機(jī)械工業(yè)出版社,1994.410劉祖生.茶學(xué)研究新進(jìn)展:紀(jì)念茶圣誕辰1260周年.茶葉,1993,19(2):5-711趙和濤.電子技術(shù)在茶葉加工業(yè)中的應(yīng)用.今日科技,1995(5):912黃建琴.臺灣幾種茶葉加工新技術(shù)、新工藝.臺灣農(nóng)業(yè)情況,1992(3):30-3113潘根生.機(jī)制名優(yōu)茶的發(fā)展前景及對策.茶葉,1995,21(1):12-1414趙和濤,特種茶類開發(fā)與加工技術(shù).農(nóng)牧產(chǎn)品開發(fā),1994(3):15-1715隋朝銀.新型茶葉飲料的加工和開發(fā).食品工業(yè)科技,1989(6):8-1016周秀琴.新型保健茶制造方法.廣州食品工業(yè)科技,1989(2):38-40致 謝在導(dǎo)師的悉心指導(dǎo)下完成了本設(shè)計(jì)。 導(dǎo)師教會了我如何單獨(dú)完成一個(gè)設(shè)計(jì),如何從生活中抓住設(shè)計(jì)的靈感,如何在困難的時(shí)候?qū)ふ业皆O(shè)計(jì)的突破口,如何檢測設(shè)計(jì)是否符合現(xiàn)實(shí)等等。導(dǎo)師的諄諄教誨時(shí)刻都浮現(xiàn)在腦海。導(dǎo)師在學(xué)業(yè)上的指導(dǎo)將是我一生的寶貴精神財(cái)富,在學(xué)習(xí)生活上的關(guān)注,學(xué)生將永記一生。值此論文完成之際,謹(jǐn)向?qū)熤乱哉\摯和深切的謝意!近四年的大學(xué)生活,曾得到許多老師和同學(xué)的幫助,在此不勝感激。特別要感謝課題組老師在畢業(yè)課題進(jìn)行當(dāng)中給予的指導(dǎo)和幫助。最后,要感謝評閱、評議學(xué)士論文和出席學(xué)士論文答辯會的各位老師,感謝他們在百忙之中給予的指導(dǎo)和建議。謝謝!XXX大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書學(xué)校代碼: 學(xué) 號: 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 題 目學(xué)生姓名:學(xué) 院:系 別:專 業(yè):班 級:指導(dǎo)教師:二 一 四 年 六 月摘 要并聯(lián)機(jī)床(Parallel Machine Tools),又稱并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床(Parallel Structured Machine Tools)、虛擬軸機(jī)床(Virtual Axis Machine Tools),也曾被稱為六條腿機(jī)床、六足蟲(Hexapods)。并聯(lián)機(jī)床是近年來國內(nèi)外機(jī)床研究的熱點(diǎn),它具有自由度多、剛度高、精度高、傳動鏈短、制造成本低等優(yōu)點(diǎn)。但其也不足之處,其中位置正解復(fù)雜就是關(guān)鍵的一條。3-SPS伸縮式并聯(lián)機(jī)床是Stewart機(jī)床的一種變形結(jié)構(gòu)形式,它主要特點(diǎn)是動、靜平臺上的3個(gè)關(guān)節(jié)點(diǎn)分別分布在同一個(gè)平面上,且構(gòu)成的形狀相似。并聯(lián)機(jī)床是集機(jī)械、氣動(液壓)、控制技 9! Eq 術(shù)于一體的典型的機(jī)電一體化設(shè)備,它容易實(shí)現(xiàn)“三軸聯(lián)動”,有望成為21世紀(jì)高速輕型數(shù)控加工的主力設(shè)備。本課題結(jié)合本院實(shí)驗(yàn)室建設(shè),設(shè)六自由度并聯(lián)機(jī)床機(jī)構(gòu),使其能根據(jù)工藝要求進(jìn)行加工。 d)dL%9K$ 提高學(xué)生的工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力、綜合實(shí)踐及應(yīng)用能力。 本課題設(shè)計(jì)的主要針對并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),其內(nèi)容主要包括并聯(lián)機(jī)床設(shè)計(jì)方案的確定,并聯(lián)機(jī)床機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算,以及滾珠絲杠螺母副、伺服電機(jī)、滾動軸承、聯(lián)軸器等主要零部件的計(jì)算選用,并利用UG軟件繪制各相關(guān)零部件的三維實(shí)體零件圖和總裝配圖,以期達(dá)到能直觀看出并聯(lián)機(jī)床實(shí)體機(jī)構(gòu)的效果。關(guān)鍵詞:并聯(lián)機(jī)床;伺服電動機(jī);空間變換矩陣;AbstractPMT (Parallel Machine Tools), also known as the parallel structure machine (Parallel Structured Machine Tools), Virtual Axis Machine Tool, has also been known as the six-legged machine, six-legged insects (Hexapods).Parallel machine is in recent years the domestic machine tool research hot spot, it has multiple degrees of freedom, high rigidity, high precision, short transmission chain, with low manufacturing cost.But its shortcomings, in which the forward solution of position of a complex is the key. 3-SPS telescopic type parallel machine tool is Stewart machine tools, a deformable structure form, it is the main characteristics of dynamic, static platform on the 6joints are respectively distributed on the same plane, and form the shape similarity.Parallel machine is a mechanical, pneumatic (hydraulic), control technology in one of the typical electrical and mechanical integration equipment. Parallel machine is easy to achieve six-axis, is expected to become the 21st century, the main high-speed light CNC machining equipment. The combination of hospital laboratory construction project, located six-DOF parallel machine tool sector, so that it can be processed according to process requirements. Improve their engineering quality, innovation, comprehensive practice and application of skills.The main topics for the design of parallel machine tool design, its content includes the determination of robot design, robot design and calculation, and the ball screw pair, stepping motor, bearings, couplings, limit switch, spindle ,and other major components of the calculation used to draw solid model and using UG software to draw the relevant parts of the three-dimensional solid parts drawings, and assembly drawings to achieve the parallel machine tool can directly see the effect of physical bodies.Keywords: parallel machine;Stepping motor;space transformation matrix;ball screw pair目 錄第一章 總體方案的確定11.1 課題的研究背景11.2 課題研究的意義21.3 課題研究的內(nèi)容31.3.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)介紹31.3.2 并聯(lián)機(jī)床設(shè)計(jì)類型的選定31.3.3 并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算41.3.4 各零部件的三維建模、裝配與二維圖的轉(zhuǎn)化4第二章 并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算52.1 3-SPS伸縮式并聯(lián)機(jī)床位置逆解計(jì)算與分析52.1.1 3-SPS并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)簡介62.1.2 坐標(biāo)系的建立62.1.3 初始條件的確立72.1.4 空間變換矩陣的求解72.1.5 新坐標(biāo)及各軸滑塊移動量的計(jì)算92.1.6 并聯(lián)機(jī)床桿系簡化分析122.2 滾動軸承的選用202.2.1 基本額定載荷202.2.2 滾動軸承的選擇202.2.3 軸承的校核222.3 步進(jìn)電動機(jī)的計(jì)算與選型222.3.1 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上總轉(zhuǎn)動慣量的計(jì)算222.3.2 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算242.3.3 步進(jìn)電動機(jī)尺寸272.4 聯(lián)軸器的選用28第三章 并聯(lián)機(jī)床三維建模、裝配與出圖303.1 UG軟件的概述303.2 UG的功能303.3 主要零部件的UG建模313.4 零件的裝配323.5 二維圖的處理34第四章 并聯(lián)機(jī)床前景展望364.1 引言364.2 并聯(lián)機(jī)床未來研究方36總結(jié)38參考文獻(xiàn)39謝 辭40第一章 總體方案的確定1.1 課題的研究背景為了提高對生產(chǎn)環(huán)境的適應(yīng)性,滿足快速多變的市場需求,近年來全球機(jī)床制造業(yè)都在積極探索和研制新型多功能的制造裝備與系統(tǒng),其中在機(jī)床結(jié)構(gòu)技術(shù)上的突破性進(jìn)展當(dāng)屬90年代中期問世的并聯(lián)機(jī)床(Parallel Machine Tools),又稱虛(擬)軸機(jī)床(Virtual Axis Machine Tool)或并聯(lián)運(yùn)動學(xué)機(jī)器(Parallel Kinematics Machine)。并聯(lián)機(jī)床實(shí)質(zhì)上是并聯(lián)機(jī)床技術(shù)與機(jī)床結(jié)構(gòu)技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物,其原型是并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床操作機(jī)。與實(shí)現(xiàn)等同功能的傳統(tǒng)五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床相比,并聯(lián)機(jī)床具有如下優(yōu)點(diǎn): 剛度重量比大:因采用并聯(lián)閉環(huán)靜定或非靜定桿系結(jié)構(gòu),且在準(zhǔn)靜態(tài)情況下,傳動構(gòu)件理論上為僅受拉壓載荷的二力桿,故傳動機(jī)構(gòu)的單位重量具有很高的承載能 響應(yīng)速度快:運(yùn)動部件慣性的大幅度降低有效地改善了伺服控制器的動態(tài)品質(zhì),允許動平臺獲得很高的進(jìn)給速度和加速度,因而特別適于各種高速數(shù)控作業(yè)。 環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng):便于可重組和模塊化設(shè)計(jì),且可構(gòu)成形式多樣的布局和自由度組合。在動平臺上安裝刀具可進(jìn)行多坐標(biāo)銑、鉆、磨、拋光,以及異型刀具刃磨等加工。裝備并聯(lián)機(jī)床腕、高能束源或CCD攝像機(jī)等末端執(zhí)行器,還可完成精密裝配、特種加工與測量等作業(yè)。 技術(shù)附加值高:并聯(lián)機(jī)床具有“硬件”簡單,“軟件”復(fù)雜的特點(diǎn),是一種技術(shù)附加值很高的機(jī)電一體化產(chǎn)品,因此可望獲得高額的經(jīng)濟(jì)回報(bào)。 目前,國際學(xué)術(shù)界和工程界對研究與開發(fā)并聯(lián)機(jī)床非常重視,并于90年代中期相繼推出結(jié)構(gòu)形式各異的產(chǎn)品化樣機(jī)。1994年在芝加哥國際機(jī)床博覽會上,美國Ingersoll銑床公司、Giddings & Lewis公司和Hexal公司首次展出了稱為“六足蟲”(Hexapod)和“變異型”(VARIAX)的數(shù)控機(jī)床與加工中心,引起轟動。此后,英國Geodetic公司,俄羅斯Lapik公司,挪威Multicraft公司,日本豐田、日立、三菱等公司, 瑞士ETZH和IFW1研究所,德國亞琛工業(yè)大學(xué)、漢諾威大學(xué)和斯圖加特大學(xué)等單位也研制出不同結(jié)構(gòu)形式的數(shù)控銑床、激光加工和水射流機(jī)床、坐標(biāo)測量機(jī)和加工中心。與之相呼應(yīng),由美國Sandia國家實(shí)驗(yàn)室和國家標(biāo)準(zhǔn)局倡議,已于1996年專門成立了Hexapod用戶協(xié)會,并在國際互聯(lián)網(wǎng)上設(shè)立站點(diǎn)。近年來,與并聯(lián)機(jī)床和并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床操作機(jī)有關(guān)的學(xué)術(shù)會議層出不窮,例如第4749屆CIRP年會、19981999年CIRA大會、ASME第25屆機(jī)構(gòu)學(xué)雙年會、第10屆TMM世界大會均有大量文章涉及這一領(lǐng)域。由美國國家科學(xué)基金會動議,1998年在意大利米蘭召開了第一屆國際并聯(lián)運(yùn)動學(xué)機(jī)器專題研討會,并決定第二屆研討會于2000年在美國密執(zhí)安大學(xué)舉行。19941999年期間,在歷次大型國際機(jī)床博覽會上均有這類新型機(jī)床參展,并認(rèn)為可望成為21世紀(jì)高速輕型數(shù)控加工的主力裝備。 我國已將并聯(lián)機(jī)床的研究與開發(fā)列入國家“九五”攻關(guān)計(jì)劃和863高技術(shù)發(fā)展計(jì)劃,相關(guān)基礎(chǔ)理論研究連續(xù)得到國家自然科學(xué)基金和國家攀登計(jì)劃的資助。部分高校還將并聯(lián)機(jī)床的研發(fā)納入教育部211工程重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目,并得到地方政府部門的支持且吸引了機(jī)床骨干企業(yè)的參與。在國家自然科學(xué)基金委員會的支持下,中國大陸地區(qū)從事這方面研究的骨干力量,于1999年6月在清華大學(xué)召開了我國第一屆并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床與并聯(lián)機(jī)床設(shè)計(jì)理論與關(guān)鍵技術(shù)研討會,對并聯(lián)機(jī)床的發(fā)展現(xiàn)狀、未來趨勢以及亟待解決的問題進(jìn)行了研討。整體而言,傳統(tǒng)的串聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床,是屬于數(shù)學(xué)簡單而機(jī)構(gòu)復(fù)雜的機(jī)床,而相對的,并聯(lián)機(jī)構(gòu)機(jī)床則機(jī)構(gòu)簡單而數(shù)學(xué)復(fù)雜,整個(gè)平臺的運(yùn)動牽涉到相當(dāng)龐大的數(shù)學(xué)運(yùn)算,因此虛擬軸并聯(lián)機(jī)床是一種知識密集型機(jī)構(gòu)。這種新型機(jī)床完全打破了傳統(tǒng)機(jī)床結(jié)構(gòu)的概念,拋棄了固定導(dǎo)軌的刀具導(dǎo)向方式,采用了多桿并聯(lián)機(jī)構(gòu)驅(qū)動,大大提高了機(jī)床的剛度,使加工精度和加工質(zhì)量都有較大的改進(jìn)。另外,由于其進(jìn)給速度的提高,從而使高速、超高速加工更容易實(shí)現(xiàn)。由于這種機(jī)床具有高剛度、高承載能力、高速度、高精度以及重量輕、機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低、標(biāo)準(zhǔn)化程度高等優(yōu)點(diǎn),在許多領(lǐng)域都得到了成功的應(yīng)用,因此受到學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注。由并聯(lián)、串聯(lián)同時(shí)組成的混聯(lián)式數(shù)控機(jī)床,不但具有并聯(lián)機(jī)床的優(yōu)點(diǎn),而且在使用上更具實(shí)用價(jià)值。1.2 課題研究的意義并聯(lián)機(jī)床對于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動化、提高勞動生產(chǎn)率、降低勞動強(qiáng)度、 yt(_ Oi 保障生產(chǎn)安全具有重要意義。并聯(lián)機(jī)床是集機(jī)械、氣動(液壓)、控制技 9! Eq 術(shù)于一體的典型的機(jī)電一體化設(shè)備。并聯(lián)機(jī)床容易實(shí)現(xiàn)“三軸聯(lián)動”,有望成為21世紀(jì)高速輕型數(shù)控加工的主力設(shè)備。本課題結(jié)合本院實(shí)驗(yàn)室建設(shè),設(shè)六自由度并聯(lián)機(jī)床機(jī)構(gòu),使其能根據(jù)工藝要求進(jìn)行加工。從而使學(xué)生得到一次機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、氣動(液壓)系統(tǒng)設(shè)計(jì) d)3ceJ: 的訓(xùn)練。 d)dL%9K$ 提高學(xué)生的工程素質(zhì)、創(chuàng)新能力、綜合實(shí)踐及應(yīng)用能力。1.3 課題研究的內(nèi)容設(shè)計(jì)過程中需要做的工作主要有:第一、收集相關(guān)資料,在了解3-SPS伸縮式并聯(lián)機(jī)床工作原理的基礎(chǔ)上,制定出滿足設(shè)計(jì)要求的結(jié)構(gòu)方案,繪制出主要結(jié)構(gòu)。第二、完善機(jī)床的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),完成傳動零部件的設(shè)計(jì)、選型。第三、對并聯(lián)機(jī)床工作原理及運(yùn)行情況做簡單分析、計(jì)算。第四、利用CAXA、UG軟件建立零件圖、裝配模型,完善整機(jī)結(jié)構(gòu)。1.3.1 并聯(lián)機(jī)構(gòu)介紹一并聯(lián)機(jī)構(gòu)的定義并聯(lián)機(jī)構(gòu)(Parallel Mechanism,簡稱PM),可以定義為動平臺和定平臺通過至少兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動鏈相連接,機(jī)構(gòu)具有兩個(gè)或兩個(gè)以上自由度,且以并聯(lián)方式驅(qū)動的一種閉環(huán)機(jī)。二并聯(lián)機(jī)構(gòu)的特點(diǎn) 并聯(lián)機(jī)構(gòu)主要具有以下特點(diǎn): (1)與串聯(lián)機(jī)構(gòu)相比剛度大,結(jié)構(gòu)穩(wěn)定; (2)承載能力大; (3)微動精度高; (4)運(yùn)動負(fù)荷??; (5)在位置求解上,串聯(lián)機(jī)構(gòu)正解容易,但反解十分困難,而并聯(lián)機(jī)構(gòu)正解困難反解卻非常容易。三3自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)3自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)是并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床機(jī)構(gòu)中的一大類,是國內(nèi)外學(xué)者研究得最多的并聯(lián)機(jī)構(gòu),但這類機(jī)構(gòu)有很多關(guān)鍵性技術(shù)沒有或沒有完全得到解決,比如其運(yùn)動學(xué)正解、動力學(xué)模型的建立以及并聯(lián)機(jī)床的精度標(biāo)定等。從完全并聯(lián)的角度出發(fā),這類機(jī)構(gòu)必須具有3個(gè)運(yùn)動鏈。但現(xiàn)有的并聯(lián)機(jī)構(gòu)中,也有擁有3 個(gè)運(yùn)動鏈的6 自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu),如3-PRPS 和3-URS 等機(jī)構(gòu),還有在3 個(gè)分支的每個(gè)分支上附加1個(gè)5桿機(jī)構(gòu)作這驅(qū)動機(jī)構(gòu)的3自由度并聯(lián)機(jī)構(gòu)等。 1.3.2 并聯(lián)機(jī)床設(shè)計(jì)類型的選定3自由度并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床有很多種結(jié)構(gòu)類型,如3-SPS型、6-PTRT型、6-PSS型等等。根據(jù)導(dǎo)師提供的參考資料以及畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書,選定3-SPS型并聯(lián)機(jī)床進(jìn)行設(shè)計(jì)。3-SPS伸縮式并聯(lián)機(jī)構(gòu)是將3套驅(qū)動模塊固定在連桿上,每套驅(qū)動模塊連接1套連桿機(jī)構(gòu),連桿機(jī)構(gòu)末端與運(yùn)動平臺連接,由伺服電機(jī)驅(qū)動絲杠螺母副,使絲母滑座做傾斜(與連桿平行)方向的運(yùn)動,然后通過連桿聯(lián)動,帶動運(yùn)動平臺產(chǎn)生運(yùn)動??梢远x為動平臺和定平臺通過六個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動鏈相連接,機(jī)構(gòu)具有3個(gè)自由度,伸縮式且以并聯(lián)方式驅(qū)動的一種閉環(huán)機(jī)。此類型并聯(lián)機(jī)床主要零部件包括伺服電機(jī)、滾珠絲杠螺母副、連桿、運(yùn)動平臺、底座、立柱、頂蓋、運(yùn)動鉸鏈等,在研究過程中必須加強(qiáng)了解,使得并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)得更加合理。1.3.3 并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)計(jì)算一并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床位置逆解的算(1)坐標(biāo)系的建立;(2)初始條件的確立;(3)空間變換陣的求解;(4)求各軸的變化距離,實(shí)現(xiàn)逆解;(5)計(jì)算結(jié)果的簡化分析。二滾珠絲杠螺母副的計(jì)算與選型三伺服電機(jī)的計(jì)算與選型四其他主要零部件的計(jì)算與選用 1.3.4 各零部件的三維建模、裝配與二維圖的轉(zhuǎn)化為了較為直觀的看出并聯(lián)機(jī)床空間結(jié)構(gòu)的特征,采用UG軟件對并聯(lián)機(jī)床各零部件進(jìn)行三維建模并裝配,以達(dá)到預(yù)期效果。在三維建模完成后將其轉(zhuǎn)化成CAXA電子圖版二維圖進(jìn)行修改完善,以便打印出圖。第二章 并聯(lián)機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)相關(guān)計(jì)算此部分主要包括3-SPS伸縮式并聯(lián)機(jī)床位置逆解的相關(guān)計(jì)算與分析,滾珠絲杠螺母副的計(jì)算與選型,滾動軸承的選用,伺服電機(jī)的計(jì)算與選型,聯(lián)軸器的選用與校核的選用等。所設(shè)計(jì)的3-SPS伸縮式并聯(lián)機(jī)床實(shí)物圖如圖2-1所示: 圖2-1 3-SPS并聯(lián)機(jī)床模型 2.1 3-SPS伸縮式并聯(lián)機(jī)床位置逆解計(jì)算與分析該部分根據(jù)劉國平、李建武等3-SPS并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床一種逆解算法研究主要介紹了3-SPS并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床位置逆解的一種求解方法,該方法采用坐標(biāo)變換原理,求得運(yùn)動平臺上的任意點(diǎn)經(jīng)過平移、旋轉(zhuǎn)后的新坐標(biāo),再根據(jù)3-SPS機(jī)械結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),通過幾何方法求出各軸滑塊的移動距離,從而實(shí)現(xiàn)逆解的求,并根據(jù)張曙的并聯(lián)運(yùn)動機(jī)床加以分析處10。2.1.1 3-SPS并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)簡介 該類型并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床采用3-SPS結(jié)構(gòu),簡圖如圖2-2所示,其中1:固定支;2:運(yùn)動滑塊;3:連桿;4:活動平臺。 3-SPS并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床的工作原理是通過伺服電機(jī)驅(qū)動滾珠絲桿,帶動絲桿上滑塊與連桿并行的移動,滑塊又通過虎克鉸帶動連桿運(yùn)動,從而使活動平臺變化在空間的位置和姿態(tài)。 圖2-2 3-SPS并聯(lián)機(jī)床機(jī)構(gòu)簡圖2.1.2 坐標(biāo)系的建立為求解3自由度平臺的空間位置關(guān)系,首先建立動、靜兩坐標(biāo)系,靜坐標(biāo)系原點(diǎn)位于上平臺中心,動坐標(biāo)系原點(diǎn)。位于下平臺中心,各軸指向如圖所示,動靜平臺坐標(biāo)系方向保持一致,坐標(biāo)系如圖2-3所示。其中,Bi各點(diǎn)是上虎克鉸的幾何中心,Bi所在圓是以上虎克鉸幾何中心所構(gòu)成圖形的外接圓;Pi各點(diǎn)是下虎克鉸的幾何中心,Pi所在圓是以下虎克鉸幾何中心所構(gòu)成圖形的外接圓(i=l、26)。 圖2-3 坐標(biāo)系示意圖 其中上下虎克鉸中心所在平面之間的距離定為324.03mm,上虎克鉸中心;且關(guān)于上虎克鉸幾何中心所構(gòu)成圖形的外接圓成分布,對稱。下虎克鉸中心 ; ; ; 且關(guān)于下虎克鉸幾何中心所構(gòu)成圖形的外接圓成分布、對稱。上平臺虎克鉸幾何中心所在圓半徑為500mm,下平臺虎克鉸幾何中心所在圓半徑為120mm。2.1.3 初始條件的確立當(dāng)已知機(jī)構(gòu)的基本尺寸,在所建立的坐標(biāo)系上,由于上、下平臺的各個(gè)鉸點(diǎn)和(i=l,26)對于坐標(biāo)系的幾何關(guān)系已確定(如各鉸點(diǎn)與原點(diǎn)的連線和X軸的夾角為定值),通過幾何關(guān)系就可計(jì)算出各鉸點(diǎn)在靜坐標(biāo)系中的坐標(biāo)值,即各個(gè)鉸點(diǎn)和的坐標(biāo)值可計(jì)算出來而成為已知條件。 經(jīng)計(jì)算可知: 上平臺各個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為: B1(-171.01,-469.85,324.03) B2 (171.01,-469.85,324.03) B3(492.3,-469.85,324.03) 下平臺各個(gè)交點(diǎn)坐標(biāo)為: P1(-82.60,-87.04,0) P2(82.60,-87.04,0) P3(116.68,-28.01,0) 2.1.4 空間變換矩陣的求解假定動坐標(biāo)系沿定坐標(biāo)系的X、Y、Z坐標(biāo)軸分別平移XPYPZP后,再在新的坐標(biāo)系下繞X軸旋轉(zhuǎn),繞Y軸旋轉(zhuǎn),繞Z軸旋轉(zhuǎn) ,則坐標(biāo)變換矩陣:9 (21) 其中: ;其他依此類推。隨著滑塊的移動,活動平臺各鉸點(diǎn)也隨之到達(dá)新的位置,設(shè)為到達(dá)新位置時(shí)的坐標(biāo)值,則有 。根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書技術(shù)參數(shù)中機(jī)床運(yùn)動平臺的動作范圍,不妨假定運(yùn)動平臺處于其中一極限位置時(shí)有且;于是計(jì)算可得: 假定運(yùn)動平臺處于另一極限位置時(shí)有且;此時(shí): 2.1.5 新坐標(biāo)及各軸滑塊移動量的計(jì)算 當(dāng)計(jì)算滑塊的移動量 計(jì)算新坐標(biāo): 根據(jù)上述計(jì)算方法可知: (22) 其中以及分別表示和的齊次坐標(biāo),參考并聯(lián)機(jī)床第二版229。故的坐標(biāo)為:同理可以計(jì)算得: 求到的距離,到的距離: 如圖2-4所示,是與Z軸平行且經(jīng)過點(diǎn)的直線,垂直于,垂足為(i=1,2,.,6),則可構(gòu)建出一個(gè)直角三角形,由于平行于靜坐標(biāo)系的軸,所以與僅Z軸坐標(biāo)不同,即, 。圖2-4 計(jì)算幾何圖于是, (23)到得距離為上下虎克鉸中心的距離,此距離不變所以:由于 (24)代入相關(guān)數(shù)據(jù)可求得: ; ;求各軸上滑塊的移動量: (25) 代入相關(guān)數(shù)據(jù)可求得: 以上計(jì)算結(jié)果,“-”值表示沿Z軸負(fù)方向移動;反之則表示沿Z軸正方向移動。 當(dāng) 計(jì)算滑塊的移動量計(jì)算新坐標(biāo): 根據(jù)上述相同計(jì)算方法與過程,同理可以計(jì)算得: 求到的距離,到的距離: 同上, 代入相關(guān)數(shù)據(jù)可求得:而 代入相關(guān)數(shù)據(jù)可求得: ; ;求各軸上滑塊的移動量:代入相關(guān)數(shù)據(jù)可求得: 以上計(jì)算結(jié)果,“-”值表示沿Z軸負(fù)方向移動。 綜上計(jì)算結(jié)果可知,滑塊的最大位移量為191.24mm,圓整為195mm;據(jù)此可知滾珠絲杠螺紋的有效行程不得低于195mm。2.1.6 并聯(lián)機(jī)床桿系簡化分析 跟據(jù)張曙并聯(lián)運(yùn)動機(jī)床第78頁的相關(guān)內(nèi)容,將并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床桿系配置簡化為平面機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析計(jì)10。 以刀頭點(diǎn)沿X方向從0到100mm每移動10mm為參考,即=10mm;據(jù)此計(jì)算機(jī)床每根軸上滑塊的移動量,記為(同2.1.5中的計(jì)算)。此時(shí)坐標(biāo)變換矩陣為: (26) 按照2.1.5中相關(guān)滑塊位移量的計(jì)算方法,容易計(jì)算出各滑塊的移動量如下:軸1上滑塊X 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Z 0 -0.16 -0.65 -1.34 -2.43 -3.93 -5.65 -7.69 -10.05 -12.75 -15.79 0.16 0.49 0.69 1.19 1.4 1.72 2.04 2.26 2.7 3.04 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10軸2上滑塊X 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Z 0 -0.11 -0.54 -1.27 -2.21 -3.66 -5.32 -7.3 -9.6 -12.24 -15.22 0.11 0.43 0.73 1.04 1.35 1.66 1.98 2.2 2.64 2.98 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10軸3上滑塊X 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Z 0 -4.35 -9.09 -14.21 -19.74 -25.71 -32.12 -39.03 -46.45 -54.43 -63.03 4.35 4.74 5.12 5.53 5.97 6.41 6.91 7.42 7.98 8.6 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10軸4上滑塊X 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Z 0 -4.32 -9.08 -14.23 -19.8 -25.78 -32.23 -39.16 -46.61 -54.63 -63.26 4.32 4.76 5.15 5.57 5.98 6.45 6.93 7.45 8.02 8.63 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10軸5上滑塊X 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Z 0 4.11 7.80 11.16 14.19 16.91 19.33 21.44 23.25 24.78 26.02 4.11 3.69 3.36 3.03 2.72 2.32 2.11 1.81 1.53 1.24 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10軸6上滑塊X 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Z 0 4.03 7.7 11.04 14.05 16.75 19.14 21.23 23.02 24.53 25.74 4.03 3.67 3.34 3.01 2.7 2.29 2.09 1.79 1.51 1.21 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10根據(jù)上述計(jì)算可知: (27) 于是根據(jù)虛功原理及運(yùn)動學(xué)知識有: (28) 假定刀頭點(diǎn)在加工時(shí)X、Y、Z方向上所受最大切削力均為100N,有設(shè)計(jì)要求技術(shù)參數(shù),X、Y、Z方向上的最大移動速度均為100mm/s 。由于 ,這使得滑塊上所受Z方向的力與刀頭點(diǎn)處受力出現(xiàn)巨大波動,并且參考的劃分越細(xì)可能出現(xiàn)的波動越大,此處取平均值予以計(jì)算: 代入數(shù)值計(jì)算得: 以刀頭點(diǎn)沿Y方向從0到100mm每移動10mm為參考時(shí),相關(guān)計(jì)算與沿X方向的計(jì)算方法相同并且結(jié)果相差不大,可取X方向計(jì)算結(jié)果。 以刀頭點(diǎn)沿Z方向從零到100mm每移動10mm為參考時(shí),顯然滑塊和運(yùn)動平臺(刀頭點(diǎn))移動速度相同,即有: 此時(shí)可知: 從上所述:刀頭點(diǎn)以最快速度運(yùn)動并且受到最大切削力時(shí),各軸滑塊最快移動速度和根據(jù)虛功原理轉(zhuǎn)換到滑塊上沿Z軸的最大作用力分別為 2.2 滾動軸承的選用2.2.1 基本額定載荷 (223) 式中: 速度系數(shù),由機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查表4.2-8,取=0.370; 壽命系數(shù),由機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查表4.2-8,取=3.11; 當(dāng)量動載荷,由機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書查表4.2-84,取;2.2.2 滾動軸承的選擇滾珠絲桿的公稱直徑為12mm,基本額定載荷=1168.46N,根據(jù)以上條件選擇(角接觸球軸承)。表2-2 軸承參數(shù)基本尺寸mm基本額定載荷/KN極限轉(zhuǎn)速/(r/min)質(zhì)量/kg軸承代號dDB脂油70000C(AC.B)型25471211.27.0812000170000.0747005AC其它尺寸/mm安裝尺寸/mma31.940.114.40.60.1530420.6圖2-9 軸承外形尺寸 根據(jù)十字軸的直徑可以選擇60000型深溝球軸承,型號為626。表2-3 軸承參數(shù)基本尺寸mm基本額定載荷/KN極限轉(zhuǎn)速/(r/min)質(zhì)量/kg軸承代號dDB脂油70000型61962.801.0528000360000.0008626安裝尺寸mm其他尺寸mm8.417.00.310.715.70.32.2.3 軸承的校核(1)壽命校核 (224) 式中: 額定動載荷,=11200N 工作轉(zhuǎn)速, 當(dāng)量動載荷,=1205N遠(yuǎn)大于15000h,所以滿足要求。(2)額定靜載荷校核 (225) 式中: 基本額定靜載荷(N) 當(dāng)量靜載荷,由機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊查表4.2-84得 安全系數(shù),由機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊查表4.2-16得=2遠(yuǎn)大于2410N,所以滿足要求。2.3 步進(jìn)電動機(jī)的計(jì)算與選型根據(jù)指導(dǎo)書61頁6,對步進(jìn)電動機(jī)的計(jì)算與選型,通常按一下幾個(gè)步驟進(jìn): 根據(jù)機(jī)械結(jié)構(gòu),求得加在步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上總轉(zhuǎn)動慣量; 計(jì)算不同工況下加在步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩; 取其中較大值,作為確定步進(jìn)電動機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩的依據(jù); 根據(jù)運(yùn)行矩頻特性、起動慣頻特性等,對初選步進(jìn)電動機(jī)進(jìn)行校核。2.3.1 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上總轉(zhuǎn)動慣量的計(jì)算、滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算 由機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書表4-1知,圓柱體轉(zhuǎn)動慣量計(jì)算公式如下6: (226) 式中: 材料密度(kg/cm3),取; L 絲杠總長,L=356mm=35.6cm; 絲杠的公稱直徑,取=32mm=3.2cm; 代入公式計(jì)算得 : 控制系統(tǒng)采用伺服電機(jī)單片機(jī)控制系統(tǒng),調(diào)速靈活,可不用減速齒輪直接通過聯(lián)軸器與電機(jī)直接連接,絲杠折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量: (227) 、滑塊等部件折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動慣量根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書4-1表公式6: (228) 式中: 絲杠導(dǎo)程,?。?分配到每根軸移動部件的平均質(zhì)量,取為3kg;代入公式計(jì)算得: 、傳動系統(tǒng)等效轉(zhuǎn)動慣量的計(jì)算由于絲杠是通過聯(lián)軸器與電機(jī)直接進(jìn)行連接的,所以,絲杠傳動時(shí)傳動系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量為: (229) 根據(jù)機(jī)電裝備設(shè)計(jì)課本第2448,為使伺服電機(jī)具有良好的起到性能及較快的響應(yīng)速度,所選電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量應(yīng)滿足,由此可知所選電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量不小于719.75。據(jù)此可初步選擇伺服電機(jī):由北京和利時(shí)56系列二相混合式伺服電機(jī).pdf第一頁,初選伺服電機(jī)為56BYG250E-SASSBL0601型號,其參數(shù)表如表2-2所示:表2-4步進(jìn)電動機(jī)參數(shù)表顯然,該步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)動慣量為750,初步滿足要求。2.3.2 伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩在不同工況下是不同的,通??紤]兩種情況:一種是快速空載起(工作負(fù)載為0)時(shí)所需要的力矩,另一種是承受最大工作負(fù)載時(shí)所需要的力矩,以下分別進(jìn)行計(jì)算:、快速空載起動時(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 (230) 式中 : 快速空載起動時(shí)電動機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 快速空載起動時(shí)折算到電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩 移動部件折算到電機(jī)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩 絲杠預(yù)緊后折算到電機(jī)軸上的附加摩擦力矩 快速空載起動時(shí)折算到電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩 (231) 式中: 步進(jìn)電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上總的轉(zhuǎn)動慣量; 電機(jī)加速到最快進(jìn)給速度所需時(shí)間,?。?電動機(jī)的最大轉(zhuǎn)速(r/min),; 由于 (232) 代入公式計(jì)算得 : 移動部件運(yùn)動時(shí)折算到電機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩 (233) (234) 式中: 導(dǎo)軌的摩擦力(N) 滾珠絲杠導(dǎo)程(m) 傳動鏈總效率,取 總傳動比,=1 垂直方向工作載荷,=670N 運(yùn)動部件總重力,=98N 導(dǎo)軌的摩擦因數(shù),取=0.15代入上式得: 絲杠預(yù)緊后折算到電機(jī)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩 由于滾珠絲杠的傳動效率很高,所以相對于很小,在這里也忽略不予計(jì)算。綜合以上計(jì)算結(jié)果可得: (235) 、最大工作負(fù)載狀態(tài)下電動機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩 (236) 式中:的計(jì)算方法與前面完全一樣,這里不再贅述。 折算到電動機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大工作負(fù)載轉(zhuǎn)矩(N.m) 由機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書4-14式知6: (237) 其中: 進(jìn)給方向最大工作載荷(N),; 傳動鏈總效率,取0.85; 于是 代入公式得:、伺服電機(jī)轉(zhuǎn)軸上最大等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩 (238)、步進(jìn)電動機(jī)性能校核圖2-9 步進(jìn)電動機(jī)矩頻特性曲線 最快工作進(jìn)給速度時(shí)電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核: 由最快工作進(jìn)給速度和系統(tǒng)脈沖當(dāng)量,可計(jì)算出電動機(jī)對應(yīng)的運(yùn)行頻率為: (取脈沖當(dāng)量0.01) (239) 根據(jù)初選型號步進(jìn)電動機(jī)矩頻特性曲線(圖2-9),頻率下對應(yīng)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。顯然 ,即所選電動機(jī)滿足要求。 最快空載移動時(shí)電動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩校核:同上計(jì)算公式: 根據(jù)初選型號步進(jìn)電動機(jī)矩頻特性曲線(圖2-9),頻率下對應(yīng)的電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩。顯然 ,即所選電動機(jī)滿足要求。 最快空載移動時(shí)電動機(jī)運(yùn)行頻率的校核: 由的計(jì)算可知,顯然未超出所選電機(jī)的極限空載頻率。 綜上所述,所選步進(jìn)電動機(jī)型號完全滿足要求。2.3.3 步進(jìn)電動機(jī)尺寸 美國pittman電機(jī) 22mm直徑 12V60轉(zhuǎn)每分鐘全金屬精密行星減速箱額定電壓:10.8V轉(zhuǎn) 速:60 轉(zhuǎn)每分鐘(12V時(shí)70轉(zhuǎn))直 徑:22mm總共長度:58mm(未含出軸)出軸直徑:4mm出軸長度:15mm(外套0.5模數(shù)不銹鋼齒,16齒)扭 矩:約2.5 kg.cm重 量:93g2.4 聯(lián)軸器的選用聯(lián)軸器是一種常用的機(jī)械傳動裝置,主要用來連接軸(或連接軸與其它回轉(zhuǎn)零件),以傳遞運(yùn)動和轉(zhuǎn)矩。聯(lián)軸器分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩類。撓性聯(lián)軸器是機(jī)床進(jìn)給傳動中廣泛采用的一種無間隙傳動聯(lián)軸器。剛性聯(lián)軸器是不能補(bǔ)償兩軸有相對位移的聯(lián)軸器。根據(jù)所選步進(jìn)電動機(jī)型號的主軸尺寸a=8mm,以及所選絲杠的型號,初步選用剛性聯(lián)軸器,其型號LS9-25-88,其規(guī)格尺寸及性能如表2-5所示:圖2-13 聯(lián)軸器外形尺寸表2-5 聯(lián)軸器規(guī)格尺寸根據(jù)機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書51頁聯(lián)軸器的選用,對所選聯(lián)軸器進(jìn)行校6: 由伺服電機(jī)的計(jì)算與選型2.3.2中的計(jì)算可知:所需聯(lián)軸器工作中的最高轉(zhuǎn)速為n=650r/min,傳遞的最大轉(zhuǎn)矩為T=1.309N.m;從上表可知,該型號聯(lián)軸器的最高轉(zhuǎn)速,許用轉(zhuǎn)矩T=2N.m。 顯然:且;所以所選該型號的聯(lián)軸器完全滿足設(shè)計(jì)要求。即所選聯(lián)軸器的型號:鋼性聯(lián)軸器型號LS9-25-88。第三章 并聯(lián)機(jī)床三維建模、裝配與出圖3.1 UG軟件的概述3.2 UG的功能3.3 主要零部件的UG建模1.底板2.支架3橫梁4主骨架5.大齒輪6電機(jī)與手臂的連接件7.手臂與手肘的連接件8手肘9.手部3.4 零件的裝配1.底部與支架2.支架與橫梁3手的裝配4. 手臂的裝配5. 手肘的裝配6.只收裝配后7.手部安裝8.整體裝配好3.5 二維圖的處理考慮到畫圖的方法和優(yōu)越性我的設(shè)計(jì)思路是先畫CAD簡圖,根據(jù)大概的尺寸和原理用3D軟件來設(shè)計(jì)他的整體結(jié)構(gòu),和標(biāo)準(zhǔn)件的建模,在根據(jù)弄好的3D來導(dǎo)出二維圖。第四章 并聯(lián)機(jī)床前景展望4.1 引言并聯(lián)機(jī)床(又稱虛擬軸機(jī)床)是由機(jī)械機(jī)構(gòu)學(xué)原理引用過來的,機(jī)構(gòu)學(xué)里將機(jī)構(gòu)分為串聯(lián)機(jī)構(gòu)和并聯(lián)機(jī)構(gòu),串聯(lián)機(jī)構(gòu)的典型代表是并聯(lián)機(jī)床,傳統(tǒng)機(jī)床的布局實(shí)際上也是串聯(lián)機(jī)構(gòu)。理論上串聯(lián)機(jī)構(gòu)具有工作范圍大,靈活性好等特點(diǎn),但精度低,剛性差,作為機(jī)床,為提高精度和剛性,不得不將床身、導(dǎo)軌等制造得寬大厚實(shí),由此導(dǎo)致了活動范圍和靈活性能的下降。4.2 并聯(lián)機(jī)床未來研究方并聯(lián)機(jī)床是空間機(jī)構(gòu)學(xué)、機(jī)械制造、數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬技術(shù)和CAD/CAM技術(shù)高度結(jié)合的高科技產(chǎn)品。本文介紹了它的特點(diǎn)和研究現(xiàn)狀,并總結(jié)出了并聯(lián)機(jī)床的八個(gè)研究方向。并聯(lián)機(jī)床(Parallel Machine Tools),又稱并聯(lián)結(jié)構(gòu)機(jī)床(Parallel Structured Machine Tools)、虛擬軸機(jī)床(Virtual Axis Machine Tools),也曾被稱為六條腿機(jī)床、六足蟲(Hexapods)。并聯(lián)機(jī)床是基于空間并聯(lián)機(jī)構(gòu)Stewart平臺原理開發(fā)的,是近年才出現(xiàn)的一種新概念機(jī)床,它是并聯(lián)并聯(lián)機(jī)床機(jī)構(gòu)與機(jī)床結(jié)合的產(chǎn)物,是空間機(jī)構(gòu)學(xué)、機(jī)械制造、數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)軟硬技術(shù)和CAD/CAM技術(shù)高度結(jié)合的高科技產(chǎn)品。它克服了傳統(tǒng)機(jī)床串聯(lián)機(jī)構(gòu)刀具只能沿固定導(dǎo)軌進(jìn)給、刀具作業(yè)自由度偏低、設(shè)備加工靈活性和機(jī)動性不夠等固有缺陷,可實(shí)現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動數(shù)控加工、裝配和測量多種功能,更能滿足復(fù)雜特種零件的加工。自其1994年在美國芝加哥機(jī)床展上首次面世即被譽(yù)為是“21世紀(jì)的機(jī)床”,成為機(jī)床家族中最有生命力的新成員??偨Y(jié)通過這次設(shè)計(jì),使我對并聯(lián)機(jī)床有了感性的認(rèn)識,同時(shí)對國內(nèi)外的并聯(lián)機(jī)床的發(fā)展也有所了解。根據(jù)國內(nèi)外并聯(lián)機(jī)床發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)狀及近幾年的動態(tài),結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的具體情況,并聯(lián)機(jī)床技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)在開展智能并聯(lián)機(jī)床、并聯(lián)機(jī)床化及其相當(dāng)技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用。經(jīng)過努力,我國已研制了許多示教再現(xiàn)型并聯(lián)機(jī)床以及噴涂、焊接裝配等并聯(lián)機(jī)床。而國外,并聯(lián)機(jī)床的發(fā)展更迅速,并聯(lián)機(jī)床化機(jī)械已經(jīng)興起。通過這次設(shè)計(jì),使我綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)的理論和實(shí)際知識,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識,培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力,并使所學(xué)的知識得到進(jìn)一步鞏固、深化和擴(kuò)展;通過設(shè)計(jì),使我掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律,樹立正確的設(shè)計(jì)思想,培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力;學(xué)會從機(jī)器功能的要求出發(fā),合理選擇傳動機(jī)構(gòu)類型,制定設(shè)計(jì)方案,正確計(jì)算零件的工作能力,確定它的尺寸、形狀、結(jié)構(gòu)及材料,并考慮制造工藝、使用、維護(hù)、經(jīng)濟(jì)和安全等問題,培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。當(dāng)然在設(shè)計(jì)過程中,也碰到了許多問題。在老師的指導(dǎo)和一些同學(xué)的幫助下,我也盡自己的努力去克服困難,最后順利地完成了整個(gè)設(shè)計(jì)。由于本人缺乏經(jīng)驗(yàn)及水平有限,設(shè)計(jì)仍存在一些問題,如并聯(lián)機(jī)床的動力學(xué)分析以及缺少并聯(lián)機(jī)床的動作模擬仿真,望老師給予指正。參考文獻(xiàn)1 馮辛安,黃玉美。機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社,1999.10 2 熊有倫等。機(jī)器人學(xué). 機(jī)械工業(yè)出版社,1993 3 馬香峰主編。機(jī)器人機(jī)構(gòu)學(xué). 機(jī)械工業(yè)出版社,1991.9 4 龔振邦主編。機(jī)器人機(jī)械設(shè)計(jì). 電子工業(yè)出版社,1995.1 5 蔡自興。機(jī)器人學(xué). 清華大學(xué)出版社,2000 6 周伯英。工業(yè)機(jī)器人設(shè)計(jì).機(jī)械工業(yè)出版社,1995 7 張鐵,謝存禧。機(jī)器人學(xué). 華南理工大學(xué)出版社,2002.6 8 殷際英,何廣平。關(guān)節(jié)型機(jī)器人. 化學(xué)工業(yè)出版社,2003.8 9 白井良明編著,王棣堂譯。 機(jī)器人工程. 科學(xué)出版社,OHM社,2001 10 孫迪生,王炎。機(jī)器人控制技術(shù). 機(jī)械工業(yè)出版社,1998 11 王國強(qiáng)等。虛擬樣機(jī)技術(shù)及其在ADAMS上的實(shí)踐. 西北工業(yè)大學(xué)出版社,2003.3 12 鄭建榮。ADAMS虛擬樣機(jī)技術(shù)入門與提高. 機(jī)械工業(yè)出版社,2002.4 13 宋培林。虛擬模型:機(jī)械工程的一門新興技術(shù). 美國機(jī)械動力學(xué)公司,1999 14 陳定方,羅亞波。虛擬設(shè)計(jì). 機(jī)械工業(yè)出版社,2002.10 15 李景涌。有限元法. 北京郵電大學(xué)出版社,1999.2 16 (美) Saeed Moaveni。有限元分析:ANSYS理論與應(yīng)用. 電子工業(yè)出版社,2003 17 劉國慶 楊慶東。ANSYS工程應(yīng)用教程. 中國鐵道出版社,2003.1 18 日本機(jī)器人學(xué)會編。機(jī)器人技術(shù)手冊. 科學(xué)出版社,1996 19 成大先主編。機(jī)械設(shè)計(jì)手冊?;瘜W(xué)工業(yè)出版社,1994.3 參考文獻(xiàn) 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辭致謝通過對這次設(shè)計(jì),讓我對并聯(lián)機(jī)床有了感性的認(rèn)識,同時(shí)也對國內(nèi)外的并聯(lián)機(jī)床的發(fā)展有所了解了。根據(jù)國內(nèi)外并聯(lián)機(jī)床與并聯(lián)機(jī)床發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)、現(xiàn)狀及近幾年的動態(tài),也結(jié)合當(dāng)前國內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的具體情況,并聯(lián)機(jī)床技術(shù)重點(diǎn)應(yīng)在開展智能并聯(lián)機(jī)床、并聯(lián)機(jī)床化及其相當(dāng)技術(shù)的開發(fā)及應(yīng)用。經(jīng)過努力,國已研制了許多示教再現(xiàn)型并聯(lián)機(jī)床以及焊接、噴涂裝配等并聯(lián)機(jī)床。而國外,并聯(lián)機(jī)床的發(fā)展更迅速,讓并聯(lián)機(jī)床化機(jī)械已經(jīng)興起。通過這次設(shè)計(jì),讓我綜合運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)的理論與實(shí)際知識,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際知識,培養(yǎng)分析和解決一般工程實(shí)際問題的能力,并使所學(xué)的知識得到深化和擴(kuò)展,進(jìn)一步鞏固、;通過設(shè)計(jì),讓我掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般規(guī)律,樹立了正確的設(shè)計(jì)思想,培養(yǎng)獨(dú)立分析和解決實(shí)際問題的能力;讓我學(xué)會從機(jī)器功能的要求動身,合理選擇傳動機(jī)構(gòu)類型,制定設(shè)計(jì)方案,如何正確計(jì)算零件的工作能力,確定它形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)及材料,并考慮制造工藝、維護(hù)、使用、經(jīng)濟(jì)與平安等問題,培養(yǎng)獨(dú)立設(shè)計(jì)能力。當(dāng)然在設(shè)計(jì)過程中,也碰到許多問題。老師的指導(dǎo)和一些同學(xué)的協(xié)助下,也盡自己的努力去克服困難,最后順利地完成了整個(gè)設(shè)計(jì)。由于本人缺乏經(jīng)驗(yàn)及水平有限,但是設(shè)計(jì)仍存在一些問題,如并聯(lián)機(jī)床的動力學(xué)分析以及缺少并聯(lián)機(jī)床的動作模擬仿真等等,希望老師給予指正。35
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