織襪自動(dòng)包裝機(jī)設(shè)計(jì)說明書

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1、 摘 要 本文主要介紹了一種包裝機(jī)械—織襪自動(dòng)包裝機(jī)折疊機(jī)構(gòu)的工作原理及其設(shè)計(jì)過程，傳統(tǒng)織襪包裝都是由人工手動(dòng)完成包裝，包裝效率底。本文設(shè)計(jì)一種織襪包裝機(jī)的折疊機(jī)構(gòu)，折疊由氣動(dòng)葉片式擺缸進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，翻轉(zhuǎn)完成由滾珠絲杠和伺服電機(jī)進(jìn)行輸送，送入下一道工序。 本次設(shè)計(jì)了以滾珠絲杠為核心元件的織襪包裝機(jī)折疊機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)。織襪折疊機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)、滾珠絲杠、工作臺(tái)、聯(lián)軸器、導(dǎo)軌、葉片式擺缸組成。通過對(duì)織襪折疊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)理論，首先進(jìn)行了伺服進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì)以及機(jī)器精度的選擇；其次是織襪折疊機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的滾珠絲杠的計(jì)算與選擇、滾珠絲杠支承軸承的選擇、通過計(jì)算選擇進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的其他相關(guān)元器件、對(duì)

2、傳動(dòng)系統(tǒng)的剛度、慣量匹配等進(jìn)行了校核驗(yàn)算；再次通過計(jì)算來選擇進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的伺服電動(dòng)機(jī)以及聯(lián)軸器，最后進(jìn)行導(dǎo)軌的選擇。證明計(jì)算得出的結(jié)果較好得滿足了提出的設(shè)計(jì)要求，利用Auto CAD軟件繪制了相關(guān)的裝配圖。 關(guān)鍵詞：織襪折疊機(jī)構(gòu), 伺服系統(tǒng), 滾珠絲杠 Abstract This paper mainly introduces a folding mechanism of socks automatic packaging machine packaging machinery, weaving the working

3、principle and design process, the traditional hosiery package is accomplished manually packaging, packaging efficiency. The folding mechanism this paper design a sock packing machine, folding by pneumatic vane swing cylinder to flip, flip the complete delivery by the ball screw and servo motor, into

4、 the next procedure. This design with ball screw for hosiery packaging machine folding mechanism of the core element. Hosiery folding mechanism transmission system mainly consists of a motor, ball screw, table, coupling, guide vane, swing cylinder. Based on the design theory of hosiery folding mech

5、anism, first of all, the overall scheme of feed drive servo system design and machine precision selecting; secondly is the square linear guide center design height measuring mechanism of ball screw, calculation and selection of ball screw support bearing selection, through calculation and selection

6、of other related components, feed drive system on the drive system stiffness, inertia matching were checking calculation; again through calculation to select the feed drive system of the servo motor, coupling, finally guide selection. The calculated results prove that better meet the requirements of

7、 the proposed design, drawing assembly drawings related software using Auto CAD. Keywords: Hosiery folding mechanism, servo system, the ball screw 目錄 摘 要 1 Abstract 2 1 緒論 4 1.1課題的意義 4 1.2 包裝設(shè)備的特點(diǎn)及發(fā)展方向 4 1.3 包裝機(jī)工業(yè)的概況及展望 6 1.3.1 包裝機(jī)械概況 6 1.3.2 包裝機(jī)械展望 7 1.4 本課題主要研究的內(nèi)容 7 2 織襪包

8、裝機(jī)折疊機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 8 2.1 主要性能參數(shù) 8 2.2 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的精度要求 8 2.3 進(jìn)給傳動(dòng)伺服系統(tǒng)的選擇 9 2.4 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要求及傳動(dòng)類型的選擇 9 2.4.1 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要求 9 2.4.2 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)類型的選擇 10 2.5 電機(jī)與絲杠聯(lián)接方式的選擇 10 2.6 支撐形式方案的選擇 11 2.7 折疊原理 12 3 移動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 13 3.1 擬定技術(shù)參數(shù) 13 3.2 滾珠絲杠的計(jì)算及選擇 14 3.3 滾珠絲杠支承軸承的選擇 16 3.4 滾珠絲杠的校核 18 3.4.1 臨界壓縮負(fù)荷 1

9、8 3.4.2 臨界轉(zhuǎn)速 19 3.4.3 滾珠絲杠拉壓振動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的固有頻率 19 3.4.4 滾珠絲杠扭轉(zhuǎn)剛度 21 3.4.5 滾珠絲杠傳動(dòng)精度計(jì)算 22 3.5 滾珠絲杠進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)變形計(jì)算 23 3.5.1 滾珠絲杠精度計(jì)算 23 3.6 伺服電機(jī)的選擇與計(jì)算 26 3.6.1 進(jìn)給伺服電機(jī)的校核 27 3.7 聯(lián)軸器的選擇 29 結(jié) 論 30 致 謝 31 參考文獻(xiàn) 32 29 1 緒論 1.1課題的意義 機(jī)器織襪效率高，但大多采用手工包裝（裝訂）。采用織襪自動(dòng)包裝機(jī)，能提高包裝效率，減少人工費(fèi)用。本次設(shè)計(jì)

10、的織襪折疊機(jī)構(gòu)整個(gè)機(jī)構(gòu)采用伺服電機(jī)配絲杠螺母的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)，傳動(dòng)精度高，通過伺服電機(jī)的速度控制模式，可以輸出恒定的速度。課題大大提高織襪包裝的速度。 在課題設(shè)計(jì)的過程中我們能學(xué)到較多課堂上學(xué)不到的東西，在設(shè)計(jì)進(jìn)行階段指導(dǎo)老師提供了很多相關(guān)機(jī)械機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求和設(shè)計(jì)思路，整個(gè)設(shè)計(jì)過程中使受益匪淺。是我在即將離開學(xué)校踏入社會(huì)一次重要的設(shè)計(jì)體驗(yàn)。也是為以后的工作生活打下了基礎(chǔ)，在此過程中我學(xué)到機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方法和步驟。這次設(shè)計(jì)是我在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下一點(diǎn)點(diǎn)親自完成，無論是在市場(chǎng)調(diào)研考察還是設(shè)計(jì)資料的查閱，都使得我們學(xué)到了很多東西。 在設(shè)計(jì)過程中用到很多機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)課程知識(shí)，由于長(zhǎng)期沒有得以應(yīng)用，

11、很多的基礎(chǔ)知識(shí)也都忘記了。使得我又從新把大一、大二、大三學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)知識(shí)重新溫習(xí)。真正實(shí)現(xiàn)了學(xué)以致用的目的。 1.2 包裝設(shè)備的特點(diǎn)及發(fā)展方向 包裝機(jī)械的作用是給有關(guān)行業(yè)提供必要的技術(shù)裝備,以完成所要求的產(chǎn)品包裝工藝過程。為了對(duì)包裝機(jī)械的發(fā)生和發(fā)展找出規(guī)律性認(rèn)識(shí)并制訂適當(dāng)?shù)膶?duì)策,有必要深入地了解它的一些特點(diǎn)。 一、包裝機(jī)械是特殊類型專業(yè)機(jī)械 包裝機(jī)械為特殊類型的專業(yè)機(jī)械,機(jī)種繁多,綜合研究工藝、材料、設(shè)備乃是開拓包裝新技術(shù)的根本途徑。 首先指出,包裝物品不僅花色品種多,而且大都是可變化的,如不同粘度的液體,不同粒度的散體和各種片狀、塊狀、束狀、環(huán)狀及異形的物體等。而且人們對(duì)食品、

12、藥品、日用消費(fèi)品等的包裝還常提出更多更高的要求,以致在客觀上便形成了包裝機(jī)械突飛猛進(jìn)、更新較快的局面。 任何事物之間總有它們的共性與個(gè)性。若能按照具體條件探索出一種模塊化(或稱積木式)的包裝機(jī)械體系,通過適當(dāng)改變模塊的組合,使之具有不同的功能和生產(chǎn)能力,那么必會(huì)有助于簡(jiǎn)化設(shè)備構(gòu)造,實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造的計(jì)算機(jī)化,縮短工作周期,降低生產(chǎn)成本,增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。如有的制袋成型充填機(jī),只配備幾種加料裝置就實(shí)現(xiàn)了一機(jī)多用。 鑒于大多數(shù)包裝機(jī)構(gòu)復(fù)雜、動(dòng)作精確、運(yùn)行速度快、工位多,所以應(yīng)力求其工作協(xié)調(diào)可靠,盡量少發(fā)生故障和誤動(dòng)作。為此,要設(shè)法改善自動(dòng)包裝機(jī)及自動(dòng)包裝線的整機(jī)造型、總體布局、故障顯示和安全防護(hù)等

13、措施。 總之,現(xiàn)代包裝不單作為一個(gè)獨(dú)立的工業(yè)部門已經(jīng)取得了驚人的進(jìn)展,同時(shí)也逐步形成為一門嶄新的綜合性學(xué)科,即國(guó)際上公認(rèn)的“包裝工程學(xué)”。其中包括包裝材料學(xué)、包裝工藝學(xué)、包裝設(shè)計(jì)學(xué)、包裝印刷學(xué)、包裝動(dòng)力學(xué)、包裝機(jī)械學(xué)、包裝檢測(cè)學(xué)、包裝管理學(xué)、 以及包裝標(biāo)準(zhǔn)化等重要分支。反過來,這又為包裝工業(yè)的健全發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。 二、在發(fā)展專用機(jī)種的同時(shí),積極開發(fā)通用包裝機(jī)械 包裝機(jī)械在發(fā)展專用機(jī)種的同時(shí),為滿足現(xiàn)代包裝的實(shí)際需要正在不斷擴(kuò)大其通用能力,積極開發(fā)各種新型的通用包裝機(jī)。 研制通用包裝機(jī)的目的,一是要適應(yīng)被包裝物品、包裝材料和包裝形式的多樣化;二是要照顧當(dāng)前制造使用單位的

14、技術(shù)力量、設(shè)備配備和生產(chǎn)成本。例如對(duì)裝箱、封箱、捆扎、結(jié)扎等流水線傳送來的多規(guī)格物件,已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)隨機(jī)處理。當(dāng)它們一到達(dá)包裝工位便可自動(dòng)調(diào)節(jié)執(zhí)行機(jī)構(gòu)而完成所規(guī)定的包裝作業(yè)。今后如何擴(kuò)大混流自動(dòng)包裝線的隨機(jī)處理范圍,則是國(guó)際包裝界的科技人員深感興趣的一大課題。 應(yīng)該指出,在強(qiáng)調(diào)通用包裝機(jī)的發(fā)展時(shí),還要注意發(fā)展專用機(jī)種?，F(xiàn)以膠囊和卷煙的包裝為例,鑒于其形狀和尺寸能保持相對(duì)穩(wěn)定,因而宜于選用專用包裝機(jī),以便簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)和控制系統(tǒng),大幅度提高生產(chǎn)能力并且可組成多功能包裝機(jī)或者自動(dòng)包裝線。 總之,通用、多用、專用包裝機(jī)的分類,主要取決于包裝品種和包裝批量的多少與組合。它們都各有特點(diǎn)和適用范圍,只不過在

15、發(fā)展的比重上要隨著社會(huì)的需求而有所側(cè)重。許多國(guó)家曾走過的發(fā)展包裝機(jī)械的成功道路足以證實(shí)這一點(diǎn)。 三、包裝機(jī)械日趨聯(lián)動(dòng)化、高速化、自動(dòng)化 包裝機(jī)械日趨聯(lián)動(dòng)化、高速化,并相應(yīng)提高自動(dòng)化技術(shù)水平,使設(shè)備功能逐步完善。在這方面,國(guó)際包裝機(jī)械的發(fā)展大體上經(jīng)歷了四個(gè)主要階段： 第一階段—從本世紀(jì)初直至第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以前,在食品、醫(yī)藥、卷煙、火柴、日用化工等工業(yè)部門實(shí)現(xiàn)了包裝作業(yè)的機(jī)械化。 第二階段—五十年代,包裝機(jī)廣泛采用以普通電開關(guān)和電子管為主的自動(dòng)控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了初級(jí)自動(dòng)化。 第三階段—六十年代,以機(jī)電液氣綜合技術(shù)(包括由晶體管等元件組成的控制系統(tǒng))裝備起來的先進(jìn)包裝機(jī)明顯增多,機(jī)種進(jìn)一

16、步擴(kuò)大,在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了專用的自動(dòng)包裝。 第四階段—七十年代,將微電子技術(shù)引入自動(dòng)包裝機(jī)和自動(dòng)包裝線,實(shí)現(xiàn)了由電子計(jì)算機(jī)控制的包裝生產(chǎn)過程。從八十年代初開始,在某些包裝領(lǐng)域里將微機(jī)、機(jī)械人更多地應(yīng)用于供料、檢測(cè)和管理等方面,準(zhǔn)備向柔性自動(dòng)包裝線和“無人化”自動(dòng)包裝車間過渡。 1.3 包裝機(jī)工業(yè)的概況及展望 1.3.1 包裝機(jī)械概況 在世界范圍內(nèi),包裝工業(yè)的發(fā)展歷史比較短些,科學(xué)技術(shù)發(fā)達(dá)的歐美各國(guó)大體上是在本世紀(jì)初葉起步的,及至五十年代步伐才大為加快。由于社會(huì)上各方面的積極推動(dòng)和有力配合,終于逐步地建立起包裝材料、包裝印刷、包裝機(jī)械等生產(chǎn)部門和與之相適應(yīng)的科研、設(shè)計(jì)、情報(bào)、教育、學(xué)術(shù)、管

17、理等組織機(jī)構(gòu),進(jìn)而形成了獨(dú)立完整的包裝工業(yè)體系,且在整個(gè)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占居著重要地位。1968年,世界包裝聯(lián)盟(WPO)宣告成立,各國(guó)的包裝行業(yè)與學(xué)術(shù)團(tuán)體更加發(fā)展壯大。 根據(jù)近幾年的統(tǒng)計(jì)資料得知,這些國(guó)家包裝工業(yè)的總產(chǎn)值大約占國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值的2%左右;其中包裝機(jī)械所占比重雖然不算很大,但發(fā)展迅猛,平均每年幾乎以10%左右的速率增長(zhǎng)。 現(xiàn)在投產(chǎn)使用的包裝機(jī)已超過千余種(約半數(shù)屬于食品包裝機(jī)械),同時(shí)包裝聯(lián)合機(jī)及自動(dòng)線的配套設(shè)備已與單機(jī)等量齊觀了。根據(jù)世界新技術(shù)革命的發(fā)展趨勢(shì),預(yù)料包裝材料以及與此緊密相關(guān)的包裝工藝和包裝機(jī)械將會(huì)取得一系列新的突破,并且?guī)?dòng)更多的產(chǎn)業(yè)部門進(jìn)入包裝行列。這種形勢(shì)反過

18、來又會(huì)影響科研、教育事業(yè),要求未來有大批包裝專家。因此,一般認(rèn)為,一個(gè)國(guó)家包裝工業(yè)的總水平基本能反映該國(guó)工業(yè)與科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的進(jìn)程。然而由于各國(guó)的歷史條件、社會(huì)制度、經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)及科技水平有所差異,以致各自的發(fā)展?fàn)顩r也出現(xiàn)一定的不平衡。 美國(guó)的包裝工業(yè)發(fā)展較早,門類齊全,基礎(chǔ)扎實(shí),水平很高。僅就包裝機(jī)械制造業(yè)而論,實(shí)力相當(dāng)雄厚,其品種與總產(chǎn)值均居世界首位。由于國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)了工業(yè)現(xiàn)代化,自選市場(chǎng)蓬勃興起,客觀上要求包裝機(jī)械沿著自動(dòng)化方向發(fā)展,并將電子計(jì)算機(jī)及其他有關(guān)新技術(shù)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)過程。 1.3.2 包裝機(jī)械展望 今后要運(yùn)用系統(tǒng)工程觀點(diǎn),進(jìn)一步統(tǒng)籌規(guī)劃,分工發(fā)展食品、農(nóng)副產(chǎn)品、醫(yī)藥、輕工、

19、兵器等部門所急需的包裝機(jī)械及包裝線配套設(shè)備;還須抓好包裝材料加工與成型機(jī)械、包裝檢測(cè)裝置以及包裝機(jī)基礎(chǔ)件的生產(chǎn);并且充分利用現(xiàn)有條件全面開展產(chǎn)品的系列化、零部件的通用化和標(biāo)準(zhǔn)化等工作,以加速包裝機(jī)械更新?lián)Q代的步伐。 然而從全局看,我國(guó)的包裝工業(yè)同國(guó)際的先進(jìn)水平相比依然存在著明顯的差距,尚且是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中較為薄弱的一個(gè)環(huán)節(jié)。為盡快改變這種面貌,最近我國(guó)已制訂并頒布了1986—2000年的全國(guó)包裝工業(yè)發(fā)展綱要。其中提到：包裝工業(yè)各行各業(yè)的技術(shù)、裝備及管理水平要有較大的提高。1990年,重點(diǎn)包裝企業(yè)已達(dá)到國(guó)際八十年代初期先進(jìn)水平。到2000年,重點(diǎn)包裝企業(yè)要達(dá)到國(guó)際九十年代中期先進(jìn)水平或國(guó)際同期先進(jìn)

20、水平。的確,任重道遠(yuǎn)。但是,我們相信,只要立足本國(guó),放眼世界,不屈不撓,艱苦奮斗,那么,在不遠(yuǎn)的將來,建立起中國(guó)的獨(dú)立完整的包裝工業(yè)體系這一宏大目標(biāo),就一定能夠?qū)崿F(xiàn)! 1.4 本課題主要研究的內(nèi)容 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的任務(wù)是進(jìn)行單次、單雙織襪裝訂機(jī)的折疊機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，折疊速度為每分鐘20雙。通過查找織襪包裝機(jī)相關(guān)參考資料，根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)要求和設(shè)計(jì)參數(shù)，我們擬定完成以下幾點(diǎn)內(nèi)容： 1、 確定織襪包裝機(jī)折疊機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)方案，如動(dòng)力裝置，傳動(dòng)裝置，執(zhí)行裝置等。本次設(shè)計(jì)采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠實(shí)現(xiàn)折疊完成的織襪的輸送，折疊機(jī)構(gòu)采用葉片式擺動(dòng)氣缸完成工作。 2、 主要零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算，包括伺服電機(jī)的選擇

21、校核、滾珠絲杠的選擇校核、聯(lián)軸器的選擇校核等。 3、完成設(shè)備工程圖紙的繪制，包括裝配圖和主要零部件圖。 2 織襪包裝機(jī)折疊機(jī)構(gòu)的總體設(shè)計(jì) 2.1 主要性能參數(shù) 本設(shè)計(jì)對(duì)織襪折疊機(jī)構(gòu)的進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計(jì)，該織襪折疊機(jī)構(gòu)具有剛度高、排屑功能流暢、運(yùn)轉(zhuǎn)噪音低、傳動(dòng)效率高、精度保持性好、有效壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。 對(duì)織襪折疊機(jī)構(gòu)的進(jìn)給伺服系統(tǒng)采用交流伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，并合理選用高精度元器件，保證了伺服系統(tǒng)達(dá)到要求的精度、重復(fù)定位精度，并使其具有高剛度和良好的穩(wěn)定性。本次設(shè)計(jì)主要設(shè)計(jì)參數(shù)有： 驅(qū)動(dòng)作用力：F=100N=10Kg 整機(jī)有效行程：850mm 2

22、.2 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的精度要求 良好的電氣部件設(shè)計(jì)和機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能保證進(jìn)給伺服系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。本設(shè)計(jì)著重進(jìn)行進(jìn)給伺服系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、傳動(dòng)設(shè)計(jì)。本次設(shè)計(jì)的進(jìn)給系統(tǒng)采用滾珠絲杠螺母副傳動(dòng)，單軸具有較高的定位精度和重復(fù)定位精度。 2.3 進(jìn)給傳動(dòng)伺服系統(tǒng)的選擇 1、開環(huán)伺服系統(tǒng) 開環(huán)伺服系統(tǒng)是織襪折疊機(jī)構(gòu)中最簡(jiǎn)單的伺服系統(tǒng)，開環(huán)進(jìn)給伺服系統(tǒng)的精度較低，速度也受到步進(jìn)電動(dòng)機(jī)性能的限制。但由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于調(diào)整，在精度要求不太高的場(chǎng)合中得到較廣泛的應(yīng)用。 2、閉環(huán)控制系統(tǒng) 因?yàn)殚_環(huán)系統(tǒng)的精度不能很好地滿足織襪折疊機(jī)構(gòu)的要求，所以為了保證精度，最根本的辦法是采用閉環(huán)控制方式。

23、閉環(huán)控制系統(tǒng)是采用直線型位置檢測(cè)裝置對(duì)織襪折疊機(jī)構(gòu)工作臺(tái)位移進(jìn)行直接測(cè)量并進(jìn)行反饋控制的位置伺服系統(tǒng)。 3、半閉環(huán)控制系統(tǒng) 采用旋轉(zhuǎn)型角度測(cè)量元件（脈沖編碼器、旋轉(zhuǎn)變壓器、圓感應(yīng)同步器等）和伺服電動(dòng)機(jī)按照反饋控制原理構(gòu)成的位置伺服系統(tǒng)，稱作半閉環(huán)控制系統(tǒng)。半閉環(huán)控制系統(tǒng)的檢測(cè)裝置有兩種安裝方式：一種是把角位移檢測(cè)裝置安裝在絲杠末端；另一種是把角位移檢測(cè)裝置安裝在電動(dòng)機(jī)軸端。 織襪折疊機(jī)構(gòu)要求達(dá)到預(yù)定的精度要求以外，根據(jù)需求，并且考慮到經(jīng)濟(jì)的效益，還要求具有良好的穩(wěn)定性和快速響應(yīng)能力?；谶@些要求，本設(shè)計(jì)采用閉環(huán)控制方式，包含力矩反饋環(huán)和速度反饋環(huán)閉環(huán)控制能夠較好地減小誤差，有利于提高機(jī)

24、器性能。 2.4 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要求及傳動(dòng)類型的選擇 2.4.1 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的要求 織襪折疊機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)裝置的精度、靈敏度和穩(wěn)定性，將直接影響工件的加工精度。為此，織襪折疊機(jī)構(gòu)的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)必須滿足: 1、低慣量； 2、低摩擦阻力； 3、高剛度； 4、高諧震； 5、消除傳動(dòng)間隙。 2.4.2 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)類型的選擇 織襪折疊機(jī)構(gòu)的基本傳動(dòng)方式常用的有兩種：滾珠絲杠螺母副和靜壓絲杠螺母副。 1、滾珠絲杠螺母副 在織襪折疊機(jī)構(gòu)上將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)相互轉(zhuǎn)換的傳動(dòng)裝置一般采用滾珠絲杠螺母副。其特點(diǎn)是：傳動(dòng)效率高，一般為η=0.92～0.98；傳動(dòng)靈敏，摩擦力小，不易產(chǎn)

25、生爬行；使用壽命長(zhǎng)；具有可逆性，不僅可以將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)，亦可將直線運(yùn)動(dòng)變成旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)；軸向運(yùn)動(dòng)精度高，施加預(yù)緊力后，可消除軸向間隙，反向時(shí)無空行程；是目前中、小型織襪折疊機(jī)構(gòu)的常見的傳動(dòng)方式。 2、靜壓絲杠螺母副 其特點(diǎn)是：摩擦系數(shù)??；僅為0.0005；平穩(wěn)性高；反向間隙小。但是，靜壓絲杠螺母副應(yīng)有一套供油系統(tǒng)，而且對(duì)有的清潔度要求高，如果在運(yùn)動(dòng)中供油忽然中斷，將造成不良后果。 由以上兩種形式進(jìn)行比較，根據(jù)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，縱向進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)和拉伸/壓縮進(jìn)給系統(tǒng)系統(tǒng)都應(yīng)該采用滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)方式。 2.5 電機(jī)與絲杠聯(lián)接方式的選擇 滾珠絲杠與電動(dòng)機(jī)的聯(lián)接的型式主要有三種：

26、1、與聯(lián)軸器直接聯(lián)接 這是一種最簡(jiǎn)單的連接型式。這種結(jié)構(gòu)型式的優(yōu)點(diǎn)是：具有最大的扭轉(zhuǎn)剛度；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)本身無間隙；傳動(dòng)精度高；而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝、調(diào)整方便；適用于像中小型號(hào)的織襪折疊機(jī)構(gòu)。聯(lián)軸器采用彈性柱銷聯(lián)軸器，它能補(bǔ)償因同軸度及垂直度誤差引起的“干涉”現(xiàn)象.采用這種彈性柱銷聯(lián)軸器把電動(dòng)機(jī)與絲杠直接聯(lián)接，不僅可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少噪聲，而且可以消除傳動(dòng)間隙，能減少中間環(huán)節(jié)帶來的傳動(dòng)誤差,提高傳動(dòng)剛度。 2、通過齒輪聯(lián)接 這種調(diào)整方法的優(yōu)點(diǎn)是可以在齒輪的齒厚和周節(jié)變化的情況下,保持齒輪的無間隙嚙合。但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，軸向尺寸大、傳動(dòng)剛度低、傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，一般用于精度要求低的機(jī)器中。 3

27、、通過同步齒形帶聯(lián)接 同步齒輪帶傳動(dòng)具有帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的共同優(yōu)點(diǎn),與齒輪傳動(dòng)相比它結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,制造成本更低,安裝調(diào)整更方便，并且傳動(dòng)不打滑，不需要大的張緊力。 但是在同步齒形傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)材料的要求很高。 在滿足機(jī)器要求的前提下，通過對(duì)比，本設(shè)計(jì)采用通過電動(dòng)機(jī)與滾珠絲杠直接與聯(lián)軸器聯(lián)接，這是一種簡(jiǎn)單的聯(lián)接形式，具有大的扭轉(zhuǎn)剛度，制造成本低，傳動(dòng)精度高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝調(diào)整方便。 2.6 支撐形式方案的選擇 滾珠絲杠螺母副是一種將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)的理想傳動(dòng)件，因其具有螺紋絲杠無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于各行業(yè)，更是普通織襪折疊機(jī)構(gòu)、精密機(jī)器不可或缺的零部件，兼具高效率、高精度、可

28、逆性等特點(diǎn)。 滾珠絲杠的支撐形式有四種： 如圖2.1所示： （a）此種形式適用于中小載荷，低速，短絲杠垂直安裝； （b）此種形式適用于中等轉(zhuǎn)速，高速度，高精度； （c）此種形式適用于中等載荷，中等轉(zhuǎn)速； （d）此種形式適用于承載能力大，高速，高剛度，高精度的機(jī)器。 （a）一端固定、一端自由 （b）兩端游動(dòng) （c）一端固定、一端游動(dòng) （d）兩端固定 圖2.1 滾珠絲杠的支撐形式 從剛度計(jì)算可以看出，絲杠的支撐方式對(duì)絲杠的剛度影響很大。采用兩端固定的支承方式壓桿穩(wěn)定性和臨界

29、轉(zhuǎn)速高，絲杠的軸向剛度為一端固定的4倍，絲杠可以預(yù)拉伸，預(yù)拉伸后可減小絲杠自重下垂和補(bǔ)償熱膨脹以及絲杠高速回轉(zhuǎn)時(shí)自由端的晃動(dòng)。因此本設(shè)計(jì)采用兩端固定的支撐方式。 采用兩端固定的支撐方式適用于對(duì)剛度和位移精度要求高的場(chǎng)合，符合本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求。 對(duì)于伺服電機(jī)，由于系統(tǒng)要求精度高，壓縮/拉伸和總行程調(diào)節(jié)兩軸應(yīng)該分別采用獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動(dòng)，不宜采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，因此選用交流伺服電機(jī)。 2.7 折疊原理 本次設(shè)計(jì)的折疊機(jī)構(gòu)的核心部件為葉片式擺動(dòng)氣缸，折疊原理如圖2-2所示： 圖2.2 折疊原理圖 如圖2.2所示，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠帶動(dòng)移動(dòng)襪子擺臺(tái)在X軸方向上運(yùn)動(dòng)，起始位置移動(dòng)襪子擺臺(tái)

30、和翻轉(zhuǎn)板靠在一起，未折疊的襪子由上一道工序平鋪在翻轉(zhuǎn)版和移動(dòng)擺臺(tái)上，翻轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)翻轉(zhuǎn)180°，完成一次折疊，折疊好的襪子由伺服電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠移動(dòng)到下一道工序處，一次工作完成。 3 移動(dòng)進(jìn)給系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì) 3.1 擬定技術(shù)參數(shù) 最大行程850mm； 快速進(jìn)給速度：10 m/min； 最小牽引力：10KG 最大牽引力假定：20KG 預(yù)估托盤質(zhì)量：30kg； 滑板的估計(jì)尺寸（長(zhǎng)寬高）：140mm140mm22mm； 3.2 滾珠絲杠的計(jì)算及選擇 1、滾珠絲杠導(dǎo)程的確定 在本設(shè)計(jì)中，電機(jī)和絲杠直接相連，傳動(dòng)比為，設(shè)電機(jī)的最高工作轉(zhuǎn)速為，則絲杠導(dǎo)程為：

31、 (3.1) ，取 2、確定絲杠的等效轉(zhuǎn)速 (3.2) 由公式(3.2),最大進(jìn)給速度時(shí)絲杠的轉(zhuǎn)速： 最小進(jìn)給速度時(shí)絲杠的轉(zhuǎn)速： 絲杠等效轉(zhuǎn)速：（取 ） (3.3) ，——轉(zhuǎn)速，作用下的時(shí)間(s)。 3、估計(jì)工作臺(tái)質(zhì)量及工作臺(tái)承重 由已知參數(shù)可知 總質(zhì)量： 4、確定絲杠的等效負(fù)載 工作負(fù)載是指機(jī)器工作時(shí)，實(shí)際作用在滾珠絲杠上的軸向

32、壓力。選定導(dǎo)軌為滑動(dòng)導(dǎo)軌，取摩擦系數(shù)為0.03。 (3.4) 5、確定絲杠所受的最大動(dòng)載荷 (3.5) fw——負(fù)荷性質(zhì)系數(shù)；（查表：當(dāng)一般運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，fw 為1.21.5，取fw=1.5。） ft——溫度系數(shù)； fh——硬度系數(shù)；（查表：滾道實(shí)際硬度≥HRC58時(shí)，fh=1。） fa——精度系數(shù)；（查表：當(dāng)精度等級(jí)為3時(shí)，fa=1.0。） fk——可靠性系數(shù)；(查表：可靠性為90%時(shí)，fk =1.00。) Fm——等效負(fù)荷(N)

33、； nm——等效轉(zhuǎn)速(r/min)； Tn——工作壽命(h)。（查表得：織襪折疊機(jī)構(gòu)：Th=15000。） 由公式(3.5) 6、由絲杠軸向壓力選取絲杠底徑 （3.6） 式中， —X軸滾珠絲杠底徑，mm； —絲杠支承距離， mm； —壓彎臨界載荷，N； —與絲桿支承方式有關(guān)的臨界載荷系數(shù)，見表3.1 表3.1 系數(shù)和 支承方式 雙推-雙推 21.9 20.3 雙推-支承 15.1 10.2 單推-單推 9.7 5.1 雙推-自由 3.4 1.3 計(jì)算為保證強(qiáng)

34、度和精度，估取進(jìn)行計(jì)算。將各項(xiàng)數(shù)值代入式（3.6），得：。 7、最大轉(zhuǎn)速限制 滾珠絲杠的最大轉(zhuǎn)速應(yīng)滿足下式的要求： （3.7） 式中， —絲杠底徑，mm； —絲杠最大轉(zhuǎn)速，r/min； —常取=50000~70000. 已知絲杠最大轉(zhuǎn)速為，取=70000計(jì)算，得：。 8、選擇絲杠直徑 由上述計(jì)算結(jié)果，可以得知選取的滾珠絲杠須滿足如下的式子的限制： 9、選擇滾珠絲杠型號(hào) 由文獻(xiàn)[7,8]可知，查表選定為上銀精密絲杠制造有限公司生產(chǎn)的外循環(huán)插管式墊片預(yù)緊導(dǎo)珠管埋入型絲杠，型號(hào)： BSBR1606。絲杠公稱直

35、徑為φ16mm，基本導(dǎo)程。 3.3 滾珠絲杠支承軸承的選擇 計(jì)算動(dòng)態(tài)等效載荷： 表3.2 徑向載荷系數(shù)（）和軸向載荷系數(shù) （） 組合列數(shù) 2列 3列 4列 組合形式代號(hào) DF DT DFD DTD DFT DFF DFT DTT 承受軸向載荷的列數(shù) 1列 2列 1列 2列 3列 1列 2列 3列 4列 1.9 — 1.43 2.33 — 1.17 2.33 2.53 — 0.54 — 0.77 0.35 — 0.89 0.35 0.26 — 0.92 0.92 0.92

36、 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 0.92 — — — — — — — — — 動(dòng)態(tài)等效載荷： （3.8） 式中，—徑向載荷, N； —軸向載荷, N； —徑向載荷系數(shù)； —軸向載荷系數(shù)。 計(jì)算動(dòng)載荷： （3.9） 代入數(shù)值，查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，可得底徑為12.9mm的滾珠絲杠的右端軸承內(nèi)徑應(yīng)略小于絲杠外徑，取，型號(hào)規(guī)格為12TAC47A。滿足設(shè)計(jì)要求。 在本設(shè)計(jì)中采用固定——固

37、定安裝的雙螺母墊片預(yù)緊的成對(duì)滾珠絲杠專用軸承組合。 滾珠絲杠支承用專用軸承的特點(diǎn)： 1、剛性大。采用特殊設(shè)計(jì)的尼龍成形保持架，增加了鋼球數(shù)，且接觸角為60°軸向剛性大。 2、不需要預(yù)調(diào)整。對(duì)每種組合形式，生產(chǎn)廠家已作好了能得到最佳預(yù)緊力的間隙，故用戶在裝配時(shí)不需要再調(diào)整，只要按廠家作出的裝置序列符號(hào)排列后，裝緊即可。 3、起動(dòng)力矩小。與圓錐滾子軸承、圓柱滾子軸承相比，起動(dòng)力矩小。 為了易于吸收滾珠螺母與軸承之間的不同軸度，推薦采用正面組合形式。 3.4 滾珠絲杠的校核 滾珠絲杠副的拉壓系統(tǒng)剛度影響系統(tǒng)的定位精度和軸向拉壓振動(dòng)固有頻率，其扭轉(zhuǎn)剛度影響扭轉(zhuǎn)固有頻率。承受軸向

38、負(fù)荷的滾珠絲杠副的拉壓系統(tǒng)剛度Ke由絲杠本身的拉壓剛度Ks，絲杠副內(nèi)滾道的接觸剛度Kc，軸承的接觸剛度KB，螺母座的剛度KH，按不同支承組合方式的計(jì)算而定。扭轉(zhuǎn)剛度按絲杠的參數(shù)計(jì)算。 3.4.1 臨界壓縮負(fù)荷 絲杠的支承方式對(duì)絲杠的剛度影響很大，采用兩端固定的支承方式并對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸，可以最大限度地發(fā)揮絲杠的潛能。 臨界壓縮負(fù)荷按下式計(jì)算： (3.10) 式中

39、E——材料的彈性模量E鋼=2.1×1011(N/m2)； L0——最大受壓長(zhǎng)度(m)； K1——安全系數(shù)，取K1=1/3； Fmax——最大軸向工作負(fù)荷(N)； f1——絲杠支承方式系數(shù)；(支承方式為雙固——雙固時(shí)，f1=4，f2=4.730) I——絲杠最小截面慣性矩(m4)： (3.11) 式中 d0——絲杠公稱直徑(mm)； dw——滾珠直徑(mm)。 絲杠螺紋部分長(zhǎng)度，取 經(jīng)過設(shè)計(jì)論證絲杠全長(zhǎng)為 由公式(3.6) 可見遠(yuǎn)大于，臨界壓縮負(fù)荷滿足要求。 3.4

40、.2 臨界轉(zhuǎn)速 (3.12) 式中 A——絲杠最小橫截面： ——臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算長(zhǎng)度： 取 ， ——安全系數(shù)，一般取 ； ——材料的密度：； ——絲杠支承方式系數(shù)，查表得， 滿足要求。 3.4.3 滾珠絲杠拉壓振動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的固有頻率 滾珠絲杠系統(tǒng)的軸向拉壓系統(tǒng)剛度Ke的計(jì)算公式： 兩端固定： （3.13） 式中 Ke ——滾珠絲杠副的拉壓系統(tǒng)剛度(N/μm)； KH——螺母座的剛度(N/μm)； Kc——絲杠副內(nèi)滾道的接觸剛

41、度(N/μm)； KS——絲杠本身的拉壓剛度(N/μm)； KB——軸承的接觸剛度(N/μm)。 （1）絲杠副內(nèi)滾道的接觸剛度可查滾珠絲杠副型號(hào)樣本； （2）軸承的接觸剛度可查軸承型號(hào)樣本； （3）螺母座的剛度可近似估算為1000； （4）絲杠本身的拉壓剛度。 對(duì)絲杠支承組合方式為兩端固定的方式： (3.14) 式中 A——絲杠最小橫截面，； E——材料的彈性模量，E=2.11011(N/m2)； l——兩支承間距(m)； a——螺母至軸向固定處的距離(m)。 已知：軸承的接觸剛度，絲杠螺母的接觸

42、剛度，絲杠的最小拉壓剛度，螺母座剛度。 絲杠系統(tǒng)軸向拉壓振動(dòng)的固有頻率： (3.15) 式中 m——絲杠末端的運(yùn)動(dòng)部件與工件的質(zhì)量和(N/μm)； Ke——絲杠系統(tǒng)的軸向拉壓系統(tǒng)剛度(N/μm)。 顯然，絲杠的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的固有頻率遠(yuǎn)大于1500r/min，能滿足要求。 3.4.4 滾珠絲杠扭轉(zhuǎn)剛度 滾珠絲杠的扭轉(zhuǎn)剛度按下式計(jì)算： (3.16) 式中 ——絲杠平均直徑： L——絲杠長(zhǎng)度 扭轉(zhuǎn)振

43、動(dòng)的固有頻率: (3.17) 式中 JW——運(yùn)動(dòng)部件質(zhì)量換算到絲杠軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg·m2)； JZ——絲杠上傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg·m2)； JS——絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg·m2)。 由文獻(xiàn)[7，8]得： 平移物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 顯然，絲杠的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的固有頻率遠(yuǎn)大于1500r/min，可以滿足設(shè)計(jì)要求。 3.4.5 滾珠絲杠傳動(dòng)精度計(jì)算 滾珠絲杠的拉壓剛度 ：

44、 (3.18) 導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)到兩極位置時(shí)，有最大和最小拉壓剛度，其中，L值分別為9mm和100mm。 最大與最小傳動(dòng)剛度： 最大和最小機(jī)械傳動(dòng)剛度： 由于機(jī)械傳動(dòng)裝置引起的定位誤差為 (3.19) 對(duì)于3級(jí)滾珠絲杠，其任意300mm導(dǎo)程公差為 ，機(jī)器定位精度，所以，，可以滿足由于傳動(dòng)剛度變化所引起的定位誤差小于（1/31/5）機(jī)器定位精度的要求。再加上閉環(huán)反饋系統(tǒng)的補(bǔ)償，定位精度能進(jìn)一步提高[10]。 3.5 滾

45、珠絲杠進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)變形計(jì)算 本精密織襪折疊機(jī)構(gòu)的進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)采用閉環(huán)控制，系統(tǒng)的精度取決于組成進(jìn)給系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的精度，由下列幾部分誤差組成：滾珠絲杠副制造的誤差和由于載荷與溫度變化的作用產(chǎn)生的絲杠、螺母、軸承、聯(lián)軸器及伺服系統(tǒng)的誤差 。滾珠絲杠副制造誤差由所選絲杠副的精度決定，可按任意300mm行程內(nèi)行程變動(dòng)量而定。 3.5.1 滾珠絲杠精度計(jì)算 1、滾珠絲杠的軸向變形量計(jì)算 絲杠的拉伸或壓縮變形量 在軸向載荷作用下，絲杠在軸線方向上被拉伸或壓縮，變形量的大小與支承方式和螺母工作位置有關(guān)。由于絲杠采用兩端固定的形式，根據(jù)材料力學(xué)求解超靜定計(jì)算式，求得變形量：

46、 （3.20） 式中，F(xiàn)—軸向工作載荷，N； E—彈性模量，對(duì)于鋼，E=20.6×N/； A—絲杠截面積（按底徑定），； L—絲杠在支承間的受力長(zhǎng)度，； a,b—螺母至兩支承端的距離， 當(dāng)螺母運(yùn)動(dòng)到兩支承端中點(diǎn)時(shí)，變形最大，其最大變形量： （3.21） 絲杠底徑為12.9，F(xiàn)=209N，根據(jù)前面計(jì)算結(jié)果，取L=930，，代入數(shù)值，得， 絲杠扭轉(zhuǎn)變形所產(chǎn)生的軸向變形量 絲杠工作過程中受到扭矩作用，扭轉(zhuǎn)變形將引起絲杠導(dǎo)程發(fā)生變化。一個(gè)導(dǎo)程的變

47、化量： （3.22） 式中，—絲杠導(dǎo)程，mm； —扭矩作用下絲杠每一導(dǎo)程長(zhǎng)度兩截面上的相對(duì)扭轉(zhuǎn)角，rad。 則絲杠受扭矩作用在支承長(zhǎng)度L上產(chǎn)生的軸向變形量： （3.23） 根據(jù)材料力學(xué)公式，計(jì)算扭轉(zhuǎn)角： （3.24） 式中，—絲杠的驅(qū)動(dòng)扭矩，； —剪切彈性模量，對(duì)鋼，G=8.24×N/； —絲杠截面慣性矩，。 根據(jù)進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程中驅(qū)動(dòng)電機(jī)

48、的選擇計(jì)算，已算出M=2700 Nmm，因此，得： 由于絲杠較短，絲杠自重彎曲所引起的軸向變形量可以忽略不計(jì)。 故可以求得在載荷作用下，絲杠的軸向變形量： 2、滾珠與滾道面彈性接觸變形引起的軸向變形量 螺母體變形量包括螺母和螺母座的變形量、螺母的固定螺栓所產(chǎn)生的軸向變形量與滾道面彈性接觸變形引起的軸向變形量，由于螺母和螺母座的剛性好，可以不考慮其變形。因采用預(yù)緊螺母，對(duì)固定螺栓的變形也可以略去不計(jì)。對(duì)螺母體的變形只需考慮滾珠與滾道面彈性接觸變形量。 取=1.04，故有： （3.25） 式中：R—滾道半徑，mm； 、

49、—分別為滾珠半徑、直徑，mm； —接觸角，=； —工作的滾珠數(shù)，； —軸向預(yù)緊力，N； —滾珠絲杠副公稱直徑，mm。 將各參數(shù)帶入上式，得：mm=0.462。 3、支承滾珠絲杠的軸承的軸向變形量 軸承剛度為1080，估算其最大軸向變形： 滾珠絲杠選用3級(jí)精度，可查得其其任意300mm導(dǎo)程公差為 ,機(jī)器定位精度，所以，，綜上所述，可得本機(jī)器X軸（橫向）進(jìn)給系統(tǒng)定位誤差為： 滿足定位精度要求。 3.6 伺服電機(jī)的選擇與計(jì)算 選擇的進(jìn)給系統(tǒng)的伺服電機(jī)，應(yīng)滿足如下要求： 1、在所有進(jìn)給速度范圍內(nèi)（包括快速移動(dòng)），空載進(jìn)給力矩應(yīng)小于電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩； 2、最大切削力矩

50、小于電動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)矩； 3、加、減速時(shí)間應(yīng)符合所希望的時(shí)間常數(shù)； 4、快速進(jìn)給頻繁度應(yīng)在希望值之內(nèi)。 為選取滿足上述要求的電動(dòng)機(jī)，需要進(jìn)行負(fù)載扭矩計(jì)算，功率計(jì)算，加減速扭矩計(jì)算，并進(jìn)行慣量匹配驗(yàn)算。 根據(jù)文獻(xiàn)[11]，扭矩的計(jì)算為： 1、理論動(dòng)態(tài)預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 查表知3級(jí)滾珠絲杠 ， 而 (3.26) 2、最大動(dòng)態(tài)摩擦力矩 對(duì)于3級(jí)滾珠絲杠，， (3.27) 3、驅(qū)動(dòng)最大負(fù)載所耗轉(zhuǎn)矩

51、 (3.28) 4、支承軸承所需啟動(dòng)扭矩 查軸承表： 對(duì)于的軸承，其， 對(duì)于的軸承，其， 則 。 5驅(qū)動(dòng)滾珠絲杠副所需扭矩 6、電機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩 7、快進(jìn)至最大速度時(shí)所需功率： （3.29） 式中，—快進(jìn)最大需求功率，kw； —快進(jìn)速度，m/s， —慣性力，N。 由電動(dòng)機(jī)的功率要滿足下式的關(guān)系：

52、 （3.30） 式中，—進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械效率，綜合考慮絲杠預(yù)緊、導(dǎo)軌、聯(lián)軸器效率的影響，取0.85； —電機(jī)超載時(shí)的容許系數(shù)，一般取1.25。 綜上計(jì)算，選擇的電機(jī)應(yīng)滿足轉(zhuǎn)矩和功率兩方面要求，滿足轉(zhuǎn)矩：，功率：。 通過翻閱資料和傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)，預(yù)選用臺(tái)達(dá)的電機(jī)，具體選擇電機(jī)型號(hào)為臺(tái)達(dá)的A2-750交流伺服電機(jī)，電機(jī)的具體參數(shù)為： 額定電壓 電機(jī)軸直徑 額定轉(zhuǎn)速 計(jì)算功率 同時(shí)此電機(jī)購(gòu)進(jìn)時(shí)，已安裝脈沖編碼器和制動(dòng)器。

53、 3.6.1 進(jìn)給伺服電機(jī)的校核 電機(jī)慣量的驗(yàn)算 各部分折算到絲桿軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量如下所求： 1、工作臺(tái)折算到絲桿上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 2、絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 其中求解為： 3、螺母的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量估算為： 負(fù)載及機(jī)械傳動(dòng)裝置總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 4、而臺(tái)達(dá)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 5、全部的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 根據(jù)慣性匹配原則， 滿足 綜上計(jì)算，選擇的電機(jī)符合設(shè)計(jì)要求。 3.7 聯(lián)軸器的

54、選擇 滾珠絲杠與電動(dòng)機(jī)的聯(lián)接的型式為與聯(lián)軸器直接聯(lián)接，依據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選取可用于高、低溫，高、中速，大轉(zhuǎn)矩和有油和水的場(chǎng)合的聯(lián)軸器。在此，根據(jù)電機(jī)軸直徑、長(zhǎng)度和絲杠鏈接尺寸來選定型號(hào)，選擇聯(lián)軸器為：HL114-12型彈性聯(lián)軸器符合條件。 HL1型彈性柱銷聯(lián)軸器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，更換尼龍柱銷方便，不需移動(dòng)兩個(gè)半聯(lián)軸器；尼龍柱銷有較好的耐磨性和自潤(rùn)滑性，維護(hù)簡(jiǎn)易。 結(jié) 論 本次設(shè)計(jì)的是織襪折疊機(jī)構(gòu)進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)，完成了系統(tǒng)中的尺寸計(jì)算及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行一系列的校核，各項(xiàng)性能指標(biāo)完全滿足要求，說

55、明設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)是合理的。然后選擇絲杠和電機(jī)等。由于專業(yè)知識(shí)的限制，無法對(duì)復(fù)雜的控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 織襪折疊機(jī)構(gòu)是促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的巨大源動(dòng)力，它給機(jī)械制造業(yè)帶來了高倍率的效益增長(zhǎng)和現(xiàn)代化的生產(chǎn)方式。隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，高品質(zhì)，高可靠性，高性價(jià)比的CNC系統(tǒng)具有豐富的功能，為數(shù)控技術(shù)的發(fā)展提供了充足的物質(zhì)技術(shù)條件。同時(shí)，也給織襪折疊機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。因此，研究一臺(tái)織襪折疊機(jī)構(gòu)對(duì)現(xiàn)代加工業(yè)具有重要的意義。 致 謝 這次畢業(yè)設(shè)計(jì)可以圓滿的完成，離不開導(dǎo)師XXX的悉心指導(dǎo)。從課題的提出和論證到論文完成，X導(dǎo)師淵博的學(xué)識(shí)、先進(jìn)的學(xué)術(shù)思想、對(duì)待研究的嚴(yán)謹(jǐn)態(tài)度和無私的奉獻(xiàn)精神都是

56、學(xué)生的楷模，使我受益匪淺，在論文完成之際，謹(jǐn)向尊敬的X導(dǎo)師致以崇高的敬意和由衷的感謝。 經(jīng)過這段時(shí)間的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我感覺到掌握扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和學(xué)會(huì)使用必要工具的重要性，深刻體會(huì)到網(wǎng)絡(luò)資源的巨大作用，在遇到難以解決的問題時(shí)，可以在網(wǎng)絡(luò)中尋找所需的資料，到相關(guān)的論壇上去求得幫助；學(xué)會(huì)靈活運(yùn)用電腦網(wǎng)絡(luò)這個(gè)現(xiàn)代工具是我們必備的素質(zhì)。同時(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我的英語水平也提出了較高的要求，通過閱讀英文資料、翻譯英文材料切實(shí)提高了我使用英語的水平，使我在今后的學(xué)習(xí)中不至落后現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的潮流。 在進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程中 ，我的感激之情無以言表，僅以此文獻(xiàn)給他們，感謝我的朋友們，大家這四年來無論深處何地，距離多遠(yuǎn)，我

57、始終感受的到與你們大家在一起；感謝我的老師，四年來對(duì)我的關(guān)心幫助讓我在學(xué)校的生活和學(xué)習(xí)中都能有親人般的感覺；感謝我的同學(xué)們，大家雖然來自不同的地方，但是大家始終相親相愛，團(tuán)結(jié)一致。我很慶幸能有了你們大家陪我一路走過艱難的歷程。回首大學(xué)四年，往事歷歷在目，心緒難以平復(fù)，如此多的關(guān)心和幫助讓我感到莫大的幸運(yùn)，感覺充滿力量，無論是身邊的同學(xué)老師還是遠(yuǎn)方的親人朋友們，他們的支持是我可以努力和堅(jiān)持的最大動(dòng)力，有了他們才真正讓我感受到這個(gè)世界是無與倫比的美麗，這些都將支持我走向新的崗位，為社會(huì)為他人貢獻(xiàn)我的綿薄之力。 參考文獻(xiàn) [1]現(xiàn)代機(jī)械傳動(dòng)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版社。 [2]機(jī)械設(shè)計(jì)，潭

58、慶昌 編，高等教育出版社。 [3]常用軸承技術(shù)手冊(cè)，卜炎編，機(jī)械工業(yè)出版社。 [4]機(jī)械設(shè)計(jì)圖冊(cè)，成大先 編，化學(xué)工業(yè)出版社。 [5]滾動(dòng)軸承產(chǎn)品樣本，中國(guó)工業(yè)出版社。 [6]中國(guó)機(jī)電產(chǎn)品目錄，國(guó)家機(jī)械工業(yè)局 編，機(jī)械工業(yè)出版社。 [7]材料力學(xué)，吉林科學(xué)出版社。 [8]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)，機(jī)械工業(yè)出版式社。 [9]機(jī)械設(shè)計(jì)/譚慶昌，趙洪志主編.－北京：高等教育出版社，2004.7 [10]材料力學(xué)/聶毓琴，孟廣偉主編.－北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004.2 [11] E.M. Frick, J.L. Alberts, "Combined use of repetitive task

59、 practice and an assistive robotic device in a patient with sub acute stroke," PHYS THER. 2006, 86(10): 1378-1386. [12] D. Reinkensmayer, J.L. Emken, S.C. Cramer, "Robotic motor learning, and neurological recovery, “Annual Review of Biomedical Engineering. 2004, 6(1) 497-525. [13] Ahsan Md.R., Ibr

60、ahimyMuhammad I., Khalifa Othman O.,"EMG Signal Classification for Human Computer Interaction: A Review," European Journal of Scientific Research. 2009,33(3):480-501. [14] Thomas Sinkjaer, Morten Haugland, Andreas Inmann,Morten Hansen, KimD.Nielsen, "Biopotentials as command and feedback signals in functional electrical stimulation systems," Medical Engineering& Physics. 2003, 25(1):29-40. [15] Mehrdad Fatourechi, Ali Bashashati, K. Ward Rabab, E.Birch Gary, "EMG and EOG artifacts in brain computer interface systems: A survey," Clinical Neurophysiology.2007,118(3):480-494. 31