三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),三維,數(shù)控,點(diǎn)焊,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 寧波大紅鷹學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書 所在學(xué)院 機(jī)械與電氣工程學(xué)院 專業(yè) 機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 班級(jí) 09機(jī)自*班 學(xué)生姓名 ****** 學(xué)號(hào) ********* 指導(dǎo)教師 題 目 三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 一、 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）工作內(nèi)容與基本要求： 課題簡(jiǎn)介 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化已成為突出的主題。各行各業(yè)的自動(dòng)化水平越來(lái)越高，現(xiàn)代化加工車間，常配有自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，以提高生產(chǎn)效率，完成工人難以完成的或者危險(xiǎn)的工作。在對(duì)PCB板的焊接加工過(guò)程也不例外。目前，市場(chǎng)上存在著各式各樣的電焊機(jī)設(shè)備，如：MZ自動(dòng)埋弧焊機(jī)，可以焊接開坡口或不開坡口的對(duì)接焊縫、搭接焊縫、角焊縫及容器密封焊。此種焊縫可位于水平面或水平面成10度角的斜面上，但是，焊機(jī)需要人工輸送板料，而且每次只能焊接一個(gè)點(diǎn)；DNZ單面雙點(diǎn)焊機(jī)雖然可以一次加工兩個(gè)焊點(diǎn)，但是板料的輸送依然需要工人手工完成，焊接的人工利用率不高。 本課題以PCB板上電池引腳焊接為背景，主要任務(wù)是對(duì)三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。 任務(wù)與目標(biāo)： 1、 翻譯1-2篇與專業(yè)課程相關(guān)的最新英文文獻(xiàn)，文獻(xiàn)翻譯要求在2000字以上； 2、 查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料、開展調(diào)研，提交一篇3000字以上的反映課題內(nèi)容的文獻(xiàn)綜述； 3、 結(jié)合已查閱的文獻(xiàn)資料，深入理解課題，提交一份開題報(bào)告； 4、 根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能，提出三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案； 5、 完成三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)； 6、 通過(guò)相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，完成電機(jī)選型； 7、 完成三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)結(jié)構(gòu)的三維造型；繪制三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)結(jié)構(gòu)總裝配圖、主要零件的工程圖、要求設(shè)計(jì)圖正確、實(shí)用、美觀。 8、 結(jié)合個(gè)人的設(shè)計(jì)思路及相關(guān)的數(shù)據(jù)計(jì)算及理論依據(jù)，撰寫設(shè)計(jì)說(shuō)明書，要求文字通順，內(nèi)容精煉，闡述詳細(xì)，實(shí)用性要強(qiáng)，論文正文不少于10000字。 途徑與方法： 1、 檢索并翻譯外文資料，結(jié)合所學(xué)專業(yè)課程，通過(guò)查閱相關(guān)資料文獻(xiàn)，分析和消化原始資料并整理，完成開題報(bào)告； 2、 根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能，提出三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案； 3、 根據(jù)功能要求，完成三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)結(jié)構(gòu)各零部件的詳細(xì)設(shè)計(jì)；完成電機(jī)選型；繪制3D/2D總圖、主要零件圖。 4、 撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書，整理相關(guān)資料，按論文指導(dǎo)手冊(cè)的要求完成畢業(yè)設(shè)計(jì)全部?jī)?nèi)容。 參考資料： [1]原魁．工業(yè)數(shù)控錫絲焊接機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]．MC 現(xiàn)代零部件,2007,(01):33～34. 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At present, the numerical control tin wire welding technology in the electronic technology, computer technology and manufacturing of the robot plays a important role. In any case, CNC tin wire welding confidential to adapt to the change of weld can improve the level and quality of welding. Only when we CNC tin wire welding machine technology and welding tracking technology effective combination to better promote the development of new technology, so the numerical control tin wire welding machine design for solving this problem is very important. Key Words: Robot technology Intensity is 目 錄 摘要 2 Abstract 3 目 錄 4 第1章 緒論 7 1.1課程的研究目的及意義 7 1.1.1課程背景 7 1.1.2課程簡(jiǎn)介 7 1.1.3意義 7 1.2研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 8 1.2.1 PCB板的概要及作用 8 1.2.2國(guó)內(nèi)焊接機(jī)的發(fā)展概況 8 1.2.3國(guó)外焊接機(jī)的發(fā)展概況 8 1.2.4焊接機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) 9 1.3本課題研究的內(nèi)容及方法 10 1.3.1主要的研究?jī)?nèi)容 10 1.3.2設(shè)計(jì)要求 10 1.3.3關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題 11 第2章 總體方案機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 12 2.1設(shè)計(jì)概念 12 2.2設(shè)計(jì)原理 12 2.3方案討論 12 第3章 數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)X結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)設(shè)計(jì) 13 3.1 X向滾珠絲桿副的選擇 14 3.1.1導(dǎo)程確定 14 3.1.2確定絲桿的等效轉(zhuǎn)速 14 3.1.3估計(jì)工作臺(tái)質(zhì)量及負(fù)重 14 3.1.4確定絲桿的等效負(fù)載 14 3.1.5確定絲桿所受的最大動(dòng)載荷 15 3.1.6精度的選擇 16 3.1.7選擇滾珠絲桿型號(hào) 16 3.2校核 16 3.2.1 臨界壓縮負(fù)荷驗(yàn)證 17 3.2.2臨界轉(zhuǎn)速驗(yàn)證 18 3.2.3絲桿拉壓振動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的固有頻率 18 3.3電機(jī)的選擇 19 3.3.1電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 19 3.3.2電機(jī)扭矩計(jì)算 20 第4章 Y向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 22 4.1傳送帶的設(shè)計(jì) 22 4.2傳動(dòng)帶的概述 22 4.2.1傳動(dòng)帶介紹 22 4.2.2傳動(dòng)帶的特點(diǎn) 23 4.2.5傳動(dòng)帶分類 24 4.3傳動(dòng)帶傳動(dòng)計(jì)算 24 4.3.1傳動(dòng)帶計(jì)算選型 24 4.3.2傳動(dòng)帶的主要參數(shù)（結(jié)構(gòu)部分） 27 4.3.3傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì) 30 4.3.4傳動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 30 4.4電機(jī)的選擇 31 4.4.1電機(jī)的分類 31 4.4.2步進(jìn)電機(jī)的選擇 32 第5章 Z向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 34 5.1 Z軸滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算、選擇 34 5.2 滾珠絲杠計(jì)算、選擇 35 5.3 步進(jìn)電機(jī)慣性負(fù)載的計(jì)算 37 第 6章 送絲機(jī)構(gòu) 40 6.1送絲機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)工作原理 40 6.2送絲滾輪 40 6.3 送絲電動(dòng)機(jī)的選型 41 第7章 機(jī)架的設(shè)計(jì) 41 7.1 機(jī)架的基本尺寸的確定 41 7.2 架子材料的選擇確定 41 7.3 主要梁的強(qiáng)度校核 42 總結(jié)與展望 45 參考文獻(xiàn) 46 致 謝 47 50 第1章 緒論 1.1課程的研究目的及意義 1.1.1課程背景 在現(xiàn)代工業(yè)中，生產(chǎn)過(guò)程中的自動(dòng)化已成為突出的主題。各行各業(yè)的自動(dòng)化水平越來(lái)越高，現(xiàn)代化加工車間，常配有自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，用來(lái)提高生產(chǎn)效率，完成工人難以完成的或者危險(xiǎn)的工作。當(dāng)然，也不排除PCB板的焊接加工過(guò)程。我們發(fā)現(xiàn)焊接技術(shù)已經(jīng)滲透到各個(gè)領(lǐng)域并且被廣泛使用。根據(jù)資料顯示，我國(guó)每年鋼鐵的產(chǎn)量一般在3億噸左右，其中有一半以上的鋼有用到焊接技術(shù)加工。我國(guó)每年的焊接設(shè)備需求量金額超過(guò)50億元。既然焊接機(jī)能夠這么普遍地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域，它肯定具備了很大的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 1.1.2課程簡(jiǎn)介 目前，市場(chǎng)上存在著各鐘各樣的電焊機(jī)設(shè)備，如：MZ自動(dòng)埋弧焊機(jī)，可以焊接開坡口或不開坡口的對(duì)接焊縫、搭接焊縫、角焊縫及容器密封焊。此種焊縫可位于水平面或水平面成10度角的斜面上，但是，焊機(jī)需要人工輸送物料，而且每次只能焊接一個(gè)點(diǎn)。DNZ單面雙點(diǎn)焊機(jī)雖然可以一次加工兩個(gè)焊點(diǎn)，但是物料的輸送依然需要工人手工完成，焊接的人工利用率不高。因此，高質(zhì)量的焊接不僅有著極好的市場(chǎng)前景，對(duì)減少焊接設(shè)備進(jìn)口量、促進(jìn)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。為了解決上述問(wèn)題，本課題就對(duì)三維數(shù)控錫絲焊接機(jī)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)做進(jìn)一步的研究。 本課題主要解決數(shù)控錫絲焊接機(jī) (1)數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)移動(dòng)設(shè)計(jì) (2)數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)設(shè)計(jì) (3)數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)設(shè)計(jì)（4）電機(jī)的選擇等各個(gè)方面的問(wèn)題。最后對(duì)所選的齒輪和相關(guān)零件進(jìn)行強(qiáng)度校核，使之能夠達(dá)到要求。 1.1.3意義 通過(guò)完成該課題，設(shè)計(jì)出PCB板焊接數(shù)控錫絲焊接機(jī)，不需要工人輸送物料，焊槍與焊縫都保持垂直，相對(duì)于焊縫的焊接速度都恒為同一速度，進(jìn)而能夠提高在直線段與在波內(nèi)斜邊段的焊縫成形的一致性，提高PCB板的生產(chǎn)質(zhì)量。能夠提高焊接的質(zhì)量，擴(kuò)大焊機(jī)的市場(chǎng)前景。能讓焊接技術(shù)走在工業(yè)技術(shù)的最前端，推動(dòng)工業(yè)技術(shù)的發(fā)展。 1.2研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 1.2.1 PCB板的概要及作用 PCB就是印刷電路板（Printed circuit board PCB）。它幾乎會(huì)出現(xiàn)在每一種電子設(shè)備當(dāng)中。除了固定各種小零件外，設(shè)備中的電子零件都是鑲在大小各異的PCB上的。PCB的主要作用就是提供各項(xiàng)零件的電氣連接。 隨著通信、計(jì)算機(jī)、電子設(shè)備的發(fā)展，PCB板的發(fā)展也是突飛猛進(jìn)。據(jù)資料顯示，全球PCB板的產(chǎn)業(yè)約占電子產(chǎn)業(yè)的18%，2001年全球PCB產(chǎn)值換成人民幣有3230億元。在零三年，我國(guó)PCB板產(chǎn)值達(dá)500億元人民幣，產(chǎn)值超越美國(guó)越居全球第二。到2006年，我國(guó)的PCB板產(chǎn)值、產(chǎn)量一度超過(guò)了日本，成為pcb板生產(chǎn)第一大國(guó)。目前，印刷電路板的設(shè)計(jì)、加工水平已經(jīng)達(dá)到了0.2到0.3mm（孔徑），0.15到0.12（線條寬度和間距），層數(shù)已經(jīng)到達(dá)46層（富士公司）甚至可能更多，可以說(shuō)印刷電路板的高科技和高復(fù)雜性已經(jīng)達(dá)到了一個(gè)相當(dāng)高的水平。但放在眼前的問(wèn)題是印刷電路板也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，那就是印刷電路板的質(zhì)量問(wèn)題。要保證印刷電路板的質(zhì)量，最關(guān)鍵也是最重要的就要提高焊接技術(shù)。 1.2.2國(guó)內(nèi)焊接機(jī)的發(fā)展概況 目前，國(guó)外許多工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)把數(shù)控焊接設(shè)備的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)業(yè)化，價(jià)格相對(duì)也有所下降。在近幾年，微電子技術(shù)的快速發(fā)展帶動(dòng)了以PC機(jī)位代表的計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，焊接機(jī)設(shè)備也以建立以pc機(jī)為基礎(chǔ)的制造系統(tǒng)為目標(biāo)，向開放的集成自動(dòng)化方向發(fā)展。為順應(yīng)這一趨勢(shì)，焊接數(shù)控系統(tǒng)也由專用的封閉數(shù)控系統(tǒng)向基于PC機(jī)的開放數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展。有些進(jìn)口的焊接設(shè)備只需要操作者輸入焊接材料、厚度、坡口形式等焊接工藝條件他就可自動(dòng)生成焊接工藝，并且還可以隨著被焊材料、構(gòu)件的換代，實(shí)現(xiàn)在線遠(yuǎn)程升級(jí)。他們的設(shè)備基本都提供了現(xiàn)場(chǎng)總線接口，是國(guó)外自動(dòng)化焊接系統(tǒng)的集成水平顯著提高。在歐美、日本等技術(shù)發(fā)達(dá)國(guó)家，自動(dòng)化、機(jī)器人焊接設(shè)備的應(yīng)用非常普遍，特別是在批量化、大規(guī)模和有害作業(yè)環(huán)境中使用率更高，已形成了成熟的技術(shù)、設(shè)備和與之配套并不斷升級(jí)的焊接工藝。 1.2.3國(guó)外焊接機(jī)的發(fā)展概況 焊接產(chǎn)品中有許多曲線的焊接，在我國(guó)一般采用手工焊接。手工操作具有一定的優(yōu)勢(shì)，但也，存在著人員管理難、工人培訓(xùn)周期長(zhǎng)、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、勞動(dòng)強(qiáng)度大、焊接質(zhì)量難以穩(wěn)定的保持、容易產(chǎn)生夾雜、氣孔等缺陷、焊接成本高、生產(chǎn)效率低一系列的問(wèn)題等。為了克服上述種種弊端，焊接科技工作者研究出了多種自動(dòng)化焊接設(shè)備，如仿形焊接機(jī)，焊接機(jī)器人，三維數(shù)控焊接機(jī)等。近些年來(lái)我國(guó)焊接技術(shù)的整體發(fā)展水平比較好，尤其是逆變式焊機(jī)技術(shù)現(xiàn)已成熟，正在全國(guó)推廣應(yīng)用。波控、智能及自動(dòng)、半自動(dòng)焊接技術(shù)快速發(fā)展。自動(dòng)、半自動(dòng)氣體保護(hù)焊機(jī)、埋弧焊機(jī)、電阻焊機(jī)等產(chǎn)品也邁開了一大步。2000年我國(guó)點(diǎn)弧焊機(jī)器人已達(dá)到980臺(tái)?？墒潜M管如此，我國(guó)的焊接設(shè)備還是不能滿足國(guó)內(nèi)工業(yè)的生產(chǎn)需求。 1.2.4焊接機(jī)在我國(guó)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì) 我國(guó)從20世紀(jì)80年代開始進(jìn)行大型機(jī)床等機(jī)械產(chǎn)品焊接結(jié)構(gòu)的研究，20 多年來(lái)已取得長(zhǎng)足的進(jìn)步。焊接結(jié)構(gòu)已經(jīng)在現(xiàn)代化的數(shù)控機(jī)床等大型機(jī)床上應(yīng)用以焊代鑄以焊代鍛的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和制造技術(shù)迅速發(fā)展。 在汽車制造工業(yè)方面，隨著我國(guó)汽車產(chǎn)量的不斷增加20世紀(jì)90年代開始從國(guó)外陸續(xù)引進(jìn)先進(jìn)的焊接設(shè)備。并在車轉(zhuǎn)動(dòng)軸、剎車蹄片、輪圈以及其他部件的制造過(guò)程中普遍采用各種先進(jìn)的焊接工藝，提高了焊接效率和產(chǎn)品質(zhì)量。焊接在船舶、汽車、鍋爐、壓力容器制造行業(yè)中也成為主要的生產(chǎn)工藝手段之一 。目 前，已有多種焊接工藝方法獲得各國(guó)船級(jí)社的認(rèn)可而被應(yīng)用于生產(chǎn)。自十一五期間開始進(jìn)行高效焊接技術(shù)的探索以來(lái)，至今已取得令人欣喜的成績(jī)。 近年來(lái)，我國(guó)在大型貯罐焊接、球形貯罐焊接、鋁鎂合金料倉(cāng)焊接等領(lǐng)域中，已成功地開發(fā)應(yīng)用了自動(dòng)焊或半自動(dòng)焊工藝，如球罐全位置自動(dòng)焊工藝和裝備已在國(guó)內(nèi)開發(fā)成功，它將為進(jìn)一步推動(dòng)焊接自動(dòng)化發(fā)揮重要作用。 在當(dāng)前，數(shù)控錫絲焊接機(jī)的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)絕大多數(shù)還是依據(jù)具體的情況來(lái)設(shè)計(jì)專用焊接數(shù)控錫絲焊接機(jī)，稱之為固定結(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)數(shù)控錫絲焊接機(jī)，其運(yùn)動(dòng)特性使特定數(shù)控錫絲焊接機(jī)僅能適應(yīng)一定的范圍，花費(fèi)成本較大，不利于數(shù)控錫絲焊接機(jī)的發(fā)展。 很數(shù)移動(dòng)焊接數(shù)控錫絲焊接機(jī)還有焊縫跟蹤的功能,其不足之處就是在焊前必須通過(guò)人為的方式,幫助數(shù)控錫絲焊接機(jī)找到合適的位置并且放好，通過(guò)人工將數(shù)控錫絲焊接機(jī)本體、十字滑塊等調(diào)整到合適的狀態(tài) ,這里所設(shè)計(jì)的移動(dòng)數(shù)控錫絲焊接機(jī)是有軌移動(dòng)焊接數(shù)控錫絲焊接機(jī)，只是現(xiàn)有的移動(dòng)焊接數(shù)控錫絲焊接機(jī)技術(shù)在PCB板焊接中的應(yīng)用， 還不能滿足要求，而當(dāng)前的移動(dòng)焊接數(shù)控錫絲焊接機(jī)技術(shù)有相當(dāng)?shù)陌l(fā)展。也就是說(shuō)數(shù)控錫絲焊接機(jī)的自主性還跟不上工業(yè)發(fā)展的腳步。 未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)可分為以下三個(gè)方面：[2] 1 選擇視覺傳感器來(lái)進(jìn)行傳感跟蹤：因?yàn)榕c圖象處理方面相關(guān)的技術(shù)得到發(fā)展； 2 采用多傳感信息融合技術(shù)以面對(duì)更為復(fù)雜的焊接任務(wù)； 3 控制技術(shù)由經(jīng)典控制到向智能控制技術(shù)的發(fā)展：這也將是移動(dòng)焊接數(shù)控錫絲焊接機(jī)的控制所采用。 1.3本課題研究的內(nèi)容及方法 1.3.1主要的研究?jī)?nèi)容 在查閱了國(guó)內(nèi)外大量的有關(guān)焊接數(shù)控錫絲焊接機(jī)設(shè)計(jì)理論及相關(guān)知識(shí)的資料和文獻(xiàn)基礎(chǔ)上，綜合考慮焊接數(shù)控錫絲焊接機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、具體作業(yè)任務(wù)特點(diǎn)以及焊接數(shù)控錫絲焊接機(jī)的推廣應(yīng)用，分析確定使用三自由度關(guān)節(jié)型焊接數(shù)控錫絲焊接機(jī)配合生產(chǎn)工序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接的目的。 為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本文擬進(jìn)行的研究?jī)?nèi)容如下: 1 根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)的環(huán)境要求和數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)本身的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，確定數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)整體設(shè)計(jì)方案。 2 確定數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)的性能參數(shù)，對(duì)初步模型進(jìn)行靜力學(xué)分析，根據(jù)實(shí)際情況選擇電機(jī)。 3 從所要功能的實(shí)現(xiàn)出發(fā)，完成數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)各零部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 4 完成主要零部件強(qiáng)度與剛度校核。 1.3.2設(shè)計(jì)要求 1 根據(jù)所要實(shí)現(xiàn)的功能，提出三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)的整體設(shè)計(jì)方案； 2 完成三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)； 3 通過(guò)相關(guān)設(shè)計(jì)計(jì)算，完成電機(jī)選型； 4 完成三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)結(jié)構(gòu)的三維造型；繪制三維數(shù)控錫絲點(diǎn)焊機(jī)結(jié)構(gòu)總裝配圖、主要零件圖。 1.3.3關(guān)鍵的技術(shù)問(wèn)題 1 方案選擇 2整體的支撐架設(shè)計(jì)（龍門結(jié)構(gòu)及懸臂結(jié)構(gòu)的選擇） 3機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 4送絲機(jī)構(gòu) 5工作臺(tái) 6 電機(jī)選型 7 強(qiáng)度校核 第2章 總體方案機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì) 2.1設(shè)計(jì)概念 整體的支撐架采用龍門結(jié)構(gòu)——在工程中我們常用的整體支撐架結(jié)構(gòu)有龍門結(jié)構(gòu)和懸臂梁。所謂的懸臂梁就是梁的一端為不產(chǎn)生軸向、垂直位移和轉(zhuǎn)動(dòng)的固定支座，另一端為自由端（可以產(chǎn)生平行于軸向和垂直于軸向的力）。而龍門結(jié)構(gòu)通俗地說(shuō)就是一根橫梁連接兩個(gè)支腿與地面緊固組成的像一個(gè)門框一樣的結(jié)構(gòu)。因?yàn)樗请p支撐結(jié)構(gòu)區(qū)別于單支撐和懸臂結(jié)構(gòu)，所以結(jié)構(gòu)特別簡(jiǎn)單。 2.2設(shè)計(jì)原理 數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)的設(shè)計(jì)應(yīng)滿足一下幾個(gè)條件首先就是必須保證工件定位可靠的可靠性， 為了使工件、焊槍與焊接點(diǎn)保持準(zhǔn)確的相對(duì)位置，必須根據(jù)要求的焊接點(diǎn)，去選擇合適的定位機(jī)構(gòu)。再者就是要有足夠的強(qiáng)度和剛度 除了受到工件、工具的重量，還要受到本身的重量，還受到焊接槍在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的慣性力和振動(dòng)的影響，沒(méi)有足夠的強(qiáng)度和剛度可能會(huì)發(fā)生折斷或者彎曲變形，所以對(duì)于受力較大的進(jìn)行強(qiáng)度、剛度計(jì)算是非常必要的。最后要盡可能做到具有一定的通用性 如果可以，應(yīng)考慮到產(chǎn)品零件變換的問(wèn)題。為適應(yīng)不同形狀和尺寸的零件，為滿足這些要求，可將制成組合式結(jié)構(gòu)，迅速更換不同的部件及附件來(lái)擴(kuò)大機(jī)構(gòu)的使用范圍。 Y軸和Z軸采用絲杠傳動(dòng)：Y軸 電動(dòng)機(jī)—聯(lián)軸器—滾珠絲杠 Z軸 縱向電動(dòng)機(jī)—聯(lián)軸器—縱向滾珠絲杠—大托板 X軸采用絲杠加導(dǎo)軌形式：橫向電動(dòng)機(jī)—聯(lián)軸器—橫向滾珠絲杠（導(dǎo)軌）-橫滑板 2.3方案討論 懸臂梁在工程力學(xué)受力分析中，比較典型的簡(jiǎn)化模型。在實(shí)際工程分析中，大部分實(shí)際工程受力部件都可以簡(jiǎn)化為懸臂梁。龍門結(jié)構(gòu)制作方便，承受負(fù)載大，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，工程上廣泛應(yīng)用。考慮到上述問(wèn)題該課題的整體結(jié)構(gòu)采用龍門結(jié)構(gòu)。 第3章 數(shù)控點(diǎn)焊機(jī)X結(jié)構(gòu)及傳動(dòng)設(shè)計(jì) 表 3-1滾珠絲桿副支承 支承方式 簡(jiǎn)圖 特點(diǎn) 一端固定一端自由 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，絲桿的壓桿的穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速都較低設(shè)計(jì)時(shí)盡量使絲桿受拉伸。這種安裝方式的承載能力小，軸向剛度底，僅僅適用于短絲桿。 一端固定一端游動(dòng) 需保證螺母與兩端支承同軸，故結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，工藝較困難，絲桿的軸向剛度與兩端相同，壓桿穩(wěn)定性和臨界轉(zhuǎn)速比同長(zhǎng)度的較高，絲桿有膨脹余地，這種安裝方式一般用在絲桿較長(zhǎng)，轉(zhuǎn)速較高的場(chǎng)合，在受力較大時(shí)還得增加角接觸球軸承的數(shù)量，轉(zhuǎn)速不高時(shí)多用更經(jīng)濟(jì)的推力球軸承代替角接觸球軸承。 兩端固定 只有軸承無(wú)間隙，絲桿的軸向剛度為一端固定的四倍。一般情況下，絲桿不會(huì)受壓，不存在壓桿穩(wěn)定問(wèn)題，固有頻率比一端固定要高?？梢灶A(yù)拉伸，預(yù)拉伸后可減少絲桿自重的下垂和熱膨脹的問(wèn)題，結(jié)構(gòu)和工藝都比較困難，這種裝置適用于對(duì)剛度和位移精度要求較高的場(chǎng)合。 3.1 X向滾珠絲桿副的選擇 滾珠絲桿副就是由絲桿、螺母和滾珠組成的一個(gè)機(jī)構(gòu)。他的作用就是把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)和直線運(yùn)動(dòng)進(jìn)行相互轉(zhuǎn)換。絲桿和螺母之間用滾珠做滾動(dòng)體，絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)滾珠滾動(dòng)。 設(shè)X向最大行程為300mm,最快進(jìn)給速度為18m/min,主軸箱大概質(zhì)量為50kg,工作臺(tái)大概質(zhì)量為80kg,移動(dòng)部件大概質(zhì)量為30kg，工作臺(tái)最大行程為300mm。 3.1.1導(dǎo)程確定 電機(jī)與絲桿通過(guò)聯(lián)軸器連接，故其傳動(dòng)比i=1, 選擇電機(jī)Y系列異步電動(dòng)機(jī)的最高轉(zhuǎn)速，則絲杠的導(dǎo)程為 取Ph=12mm 3.1.2確定絲桿的等效轉(zhuǎn)速 基本公式 最大進(jìn)給速度是絲桿的轉(zhuǎn)速 最小進(jìn)給速度是絲桿的轉(zhuǎn)速 絲桿的等效轉(zhuǎn)速 式中取故 3.1.3估計(jì)工作臺(tái)質(zhì)量及負(fù)重 主軸箱重量 工作臺(tái)重量 移動(dòng)部件重量 3.1.4確定絲桿的等效負(fù)載 工作負(fù)載是指機(jī)床工作時(shí)，實(shí)際作用在滾珠絲桿上的軸向壓力，他的數(shù)值用進(jìn)給牽引力的實(shí)驗(yàn)公式計(jì)算。選定導(dǎo)軌為滑動(dòng)導(dǎo)軌，取摩擦系數(shù)為0.03，K為顛覆力矩影響系數(shù)，一般取1.1~1.5，本課題中取1.3，則絲桿所受的力為 其等效載荷按下式計(jì)算（式中取，） 3.1.5確定絲桿所受的最大動(dòng)載荷 fw-------負(fù)載性質(zhì)系數(shù)，（查表：取fw=1.2） ft--------溫度系數(shù)（查表：取ft=1） fh-------硬度系數(shù)（查表：取fh =1） fa-------精度系數(shù)（查表：取fa =1） fk-------可靠性系數(shù)（（查表：取fk =1） Fm------等效負(fù)載 nz-------等效轉(zhuǎn)速 Th ----------工作壽命，取絲桿的工作壽命為15000h 由上式計(jì)算得Car=17300N 表3-1-1各類機(jī)械預(yù)期工作時(shí)間Lh 表3-1-2精度系數(shù)fa 表3-1-3可靠性系數(shù)fk 表3-1-4負(fù)載性質(zhì)系數(shù)fw 3.1.6精度的選擇 滾珠絲杠副的精度對(duì)電氣機(jī)床的定位精度會(huì)有影響，在滾珠絲杠精度參數(shù)中，導(dǎo)程誤差對(duì)機(jī)床定位精度是最明顯的。一般在初步設(shè)計(jì)時(shí)設(shè)定絲杠的任意300行程變動(dòng)量應(yīng)小于目標(biāo)設(shè)定定位精度值的1/3～1/2,在最后精度驗(yàn)算中確定。，選用滾珠絲杠的精度等級(jí)X軸為1～3級(jí)（1級(jí)精度最高），Z軸為2～5級(jí)，考慮到本設(shè)計(jì)的定位精度要求及其經(jīng)濟(jì)性，選擇X軸Y軸精度等級(jí)為3級(jí)，Z軸為4級(jí)。 3.1.7選擇滾珠絲桿型號(hào) 計(jì)算得出Ca=Car=17.3KN, 則Coa=(2~3)Fm=（34.6~51.9）KN 公稱直徑Ph=12mm 則選擇FFZD型內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)返向器，雙螺母墊片預(yù)緊滾珠絲桿副，絲桿的型號(hào)為FFZD4010—3。 公稱直徑 d0=40mm 絲桿外徑d1=39.5mm 鋼球直徑dw=7.144mm 絲桿底徑d2=34.3mm 圈數(shù)=3圈 Ca=30KN Coa=66.3KN 剛度kc=973N/μm 3.2校核 滾珠絲桿副的拉壓系統(tǒng)剛度影響系統(tǒng)的定位精度和軸向拉壓震動(dòng)固有頻率，其扭轉(zhuǎn)剛度影響扭轉(zhuǎn)固有頻率。承受軸向負(fù)荷的滾珠絲桿副的拉壓系統(tǒng)剛度KO有絲桿本身的拉壓剛度KS，絲桿副內(nèi)滾道的接觸剛度KC，軸承的接觸剛度Ka，螺母座的剛度Kn，按不同支撐組合方式計(jì)算而定。 3.2.1 臨界壓縮負(fù)荷驗(yàn)證 絲桿的支撐方式對(duì)絲桿的剛度影響很大，采用一端固定一端支撐的方式。臨界壓縮負(fù)荷按下列計(jì)算： 式中E------材料的彈性模量E鋼=2.1X1011（N/m2） LO-------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-------絲桿支撐方式系數(shù)：f1=15.1 I=絲桿最小截面慣性距（m4） 式中do--------是絲桿公稱直徑（mm） dw------------滾珠直徑（mm）， 絲桿螺紋不封閉長(zhǎng)度Lu=工作臺(tái)最大行程+螺母長(zhǎng)度+兩端余量 Lu=300+148+20X2=488mm 支撐距離LO應(yīng)該大于絲桿螺紋部分長(zhǎng)度Lu，選取LO=620mm 代入上式計(jì)算得出Fca=5.8X108N 可見Fca＞Fmax，臨界壓縮負(fù)荷滿足要求。 3.2.2臨界轉(zhuǎn)速驗(yàn)證 滾珠絲杠副高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需驗(yàn)算其是否會(huì)發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速，要求絲杠的最高轉(zhuǎn)速： 式中：A------絲桿最小截面：A= -------絲杠內(nèi)徑，單位； P--------材料密度p=7.85*103(Kg/m) --------臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算長(zhǎng)度，單位為，本設(shè)計(jì)中該值為=148/2+300+(620-488)/2=440mm ----------安全系數(shù)，可取=0.8 fZ----------絲杠支承系數(shù)，雙推-簡(jiǎn)支方式時(shí)取18.9 經(jīng)過(guò)計(jì)算，得出= 6.3*104，該值大于絲杠臨界轉(zhuǎn)速，所以滿足要求。 3.2.3絲桿拉壓振動(dòng)與扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的固有頻率 絲杠系統(tǒng)的軸向拉壓系統(tǒng)剛度Ke的計(jì)算公式 式中 A——絲杠最小橫截面，； 螺母座剛度KH=1000N/μm。 當(dāng)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植分別為750mm和100mm。 經(jīng)計(jì)算得： 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)；KH=1000 N/μm Kc——絲杠副內(nèi)滾道的接觸剛度(N/μm)； KS——絲杠本身的拉壓剛度(N/μm)； KB——軸承的接觸剛度(N/μm)。 經(jīng)計(jì)算得絲杠的扭轉(zhuǎn)振動(dòng)的固有頻率遠(yuǎn)大于1500r/min，能滿足要求。 3.3電機(jī)的選擇 步進(jìn)電機(jī)是一種能將數(shù)字輸入脈沖轉(zhuǎn)換成旋轉(zhuǎn)或直線增量運(yùn)動(dòng)的電磁執(zhí)行元件。每輸入一個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)軸步進(jìn)一個(gè)距角增量。電機(jī)總的回轉(zhuǎn)角與輸入脈沖數(shù)成正比例，相應(yīng)的轉(zhuǎn)速取決于輸入脈沖的頻率。步進(jìn)電機(jī)具有慣量低、定位精度高、無(wú)累計(jì)誤差、控制簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，所以廣泛用于機(jī)電一體化產(chǎn)品中。選擇步進(jìn)電動(dòng)機(jī)時(shí)首先要保證步進(jìn)電機(jī)的輸出功率大于負(fù)載所需的功率，再者還要考慮轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、負(fù)載轉(zhuǎn)矩和工作環(huán)境等因素。 3.3.1電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 a、回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 上式中：d—直徑,絲桿外徑d=39.5mm L—長(zhǎng)度=1m P—鋼的密度=7800 經(jīng)計(jì)算得 b、X向直線運(yùn)動(dòng)件向絲桿折算的慣量 上式中：M—質(zhì)量 X向直線運(yùn)動(dòng)件M=160kg P—絲桿螺距（m）P=0.001m 經(jīng)計(jì)算得 c、聯(lián)軸器的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 查表得 因此 3.3.2電機(jī)扭矩計(jì)算 a、折算至電機(jī)軸上的最大加速力矩 上式中： J=0.0028kg/m2 ta—加速時(shí)間 KS—系統(tǒng)增量，取15s-1,則ta=0.2s 經(jīng)計(jì)算得 b、折算至電機(jī)軸上的摩擦力矩 上式中：F0—導(dǎo)軌摩擦力，F(xiàn)0=Mf，而f=摩擦系數(shù)為0.02，F(xiàn)0=Mgf=32N P—絲桿螺距（m）P=0.001m η—傳動(dòng)效率，η=0.90 I—傳動(dòng)比，I=1 經(jīng)計(jì)算得 c、折算至電機(jī)軸上的由絲桿預(yù)緊引起的附加摩擦力矩 上式中P0—滾珠絲桿預(yù)加載荷≈1500N η0—滾珠絲桿未預(yù)緊時(shí)的傳動(dòng)效率為0.9 經(jīng)計(jì)算的T0=0.05N·M 則快速空載啟動(dòng)時(shí)所需的最大扭矩 根據(jù)以上計(jì)算的扭矩及轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，選擇電機(jī)型號(hào)為SIEMENS的IFT5066，其額定轉(zhuǎn)矩為6.7。 3.4 手動(dòng)上下調(diào)節(jié)滾珠絲杠副設(shè)計(jì)與計(jì)算 初選絲杠材質(zhì)：CrWMn鋼，HRC58~60，導(dǎo)程：l0=5mm （1） 強(qiáng)度計(jì)算 絲杠軸向力：(N) 其中：K=1.15，滾動(dòng)導(dǎo)軌摩擦系數(shù)f=0.003~0005；在車床車削外圓時(shí)：Fx=(0.1~0.6)Fz，F(xiàn)y=(0.15~0.7)Fz，可取Fx=0.5Fz，F(xiàn)y=0.6Fz計(jì)算。 取f=0.004,則: 壽命值：，其中絲杠轉(zhuǎn)速(r/min) 最大動(dòng)載荷： 式中：fW為載荷系數(shù)，中等沖擊時(shí)為1.2~1.5；fH為硬度系數(shù)，HRC≥58時(shí)為1.0。 查表得中等沖擊時(shí)則: 根據(jù)使用情況選擇滾珠絲杠螺母的結(jié)構(gòu)形式，并根據(jù)最大動(dòng)載荷的數(shù)值可選擇滾珠絲杠的型號(hào)為: CM系列滾珠絲桿副，其型號(hào)為：CM2005-5。 其基本參數(shù)如下: 其額定動(dòng)載荷為14205N> 足夠用.滾珠循環(huán)方式為外循環(huán)螺旋槽式,預(yù)緊方式采用雙螺母螺紋預(yù)緊形式. 滾珠絲杠螺母副的幾何參數(shù)的計(jì)算如下表 名稱 計(jì)算公式 結(jié)果 公稱直徑 ―― 20mm 螺距 ―― ５mm 接觸角 ―― 鋼球直徑 ―― 4.175mm 螺紋滾道法向半徑 1.651mm 偏心距 0.04489mm 螺紋升角 螺桿外徑 19.365mm 螺桿內(nèi)徑 16.788mm 螺桿接觸直徑 17.755mm 螺母螺紋外徑 24.212mm 螺母內(nèi)徑（外循環(huán)） 20.7mm （2） 傳動(dòng)效率計(jì)算 絲杠螺母副的傳動(dòng)效率為： 式中：φ=10’，為摩擦角；γ為絲杠螺旋升角。 （3） 穩(wěn)定性驗(yàn)算 絲杠兩端采用止推軸承時(shí)不需要穩(wěn)定性驗(yàn)算。 （4） 剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠受工作負(fù)載引起的導(dǎo)程變化量為：(cm) Y向所受牽引力大,故用Y向參數(shù)計(jì)算 絲杠受扭矩引起的導(dǎo)程變化量很小，可忽略不計(jì)。導(dǎo)程變形總誤差Δ為 E級(jí)精度絲杠允許的螺距誤差[ Δ]=15μm/m。 第4章 Y向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 4.1傳送帶的設(shè)計(jì) 將物料推到傳送帶上后，傳送帶轉(zhuǎn)動(dòng)將物料送至平臺(tái)上，等待夾持。傳送帶由如圖4-1所示部件組成。傳送帶(6)采用高強(qiáng)低伸化纖材料，具有強(qiáng)度大、伸縮性小、耐弱酸弱堿、易于加工的特點(diǎn)。張緊裝置(8)由螺柱、緊固螺絲和折板組成，螺柱首先穿到滾動(dòng)軸承的螺紋孔內(nèi)，再穿過(guò)折板上的光孔，折板固定在工作臺(tái)上，當(dāng)旋轉(zhuǎn)螺柱上折板外側(cè)的螺絲時(shí)，與滾動(dòng)軸承固定在一起的支架向外移動(dòng)，將傳送帶拉緊。為防止培養(yǎng)瓶向左右傾倒，在傳送帶兩側(cè)加裝了上下?lián)醢?。傳送帶寬度?yīng)稍大于物料直徑，太寬物料容易傾斜，這里取傳送帶. 圖4-1傳送帶實(shí)物圖 1.電機(jī)支架2.步進(jìn)電機(jī)3.傳送帶支撐架 4一卜擋板5.上擋板.6傳送帶7滾動(dòng)軸承8.張緊裝置 4.2傳動(dòng)帶的概述 4.2.1傳動(dòng)帶介紹 傳動(dòng)帶是綜合了帶傳動(dòng)、鏈條傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)而發(fā)展起來(lái)的新塑傳動(dòng)帶。它由帶齒形的一工作面與齒形帶輪的齒槽嚙合進(jìn)行傳動(dòng)，其強(qiáng)力層是由拉伸強(qiáng)度高、伸長(zhǎng)小的纖維材料或金屬材料組成，以使傳動(dòng)帶在傳動(dòng)過(guò)程中節(jié)線長(zhǎng)度基本保持不變，帶與帶輪之間在傳動(dòng)過(guò)程中投有滑動(dòng)，從而保證主、從動(dòng)輪間呈無(wú)滑差的間步傳動(dòng)。 傳動(dòng)帶傳動(dòng)（見圖3-1）時(shí)，傳動(dòng)比準(zhǔn)確，對(duì)軸作用力小，結(jié)構(gòu)緊湊，耐油，耐磨性好，抗老化性能好，一般使用溫度-20℃―80℃，v<50m/s，P<300kw,i<10,對(duì)于要求同步的傳動(dòng)也可用于低速傳動(dòng)。 圖3.1傳動(dòng)帶傳動(dòng) 傳動(dòng)帶傳動(dòng)是由一根內(nèi)周表面設(shè)有等間距齒形的環(huán)行帶及具有相應(yīng)吻合的輪所組成。它綜合了帶傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)和齒輪傳動(dòng)各自的優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)帶齒與輪的齒槽相嚙合來(lái)傳遞動(dòng)力。傳動(dòng)帶傳動(dòng)具有準(zhǔn)確的傳動(dòng)比，無(wú)滑差，可獲得恒定的速比，傳動(dòng)平穩(wěn)，能吸振，噪音小，傳動(dòng)比范圍大，一般可達(dá)1:10。允許線速度可達(dá)50M/S，傳遞功率從幾瓦到百千瓦。傳動(dòng)效率高，一般可達(dá)98%，結(jié)構(gòu)緊湊，適宜于多軸傳動(dòng)，不需潤(rùn)滑，無(wú)污染，因此可在不允許有污染和工作環(huán)境較為惡劣的場(chǎng)所下正常工作。本產(chǎn)品廣泛用于紡織、機(jī)床、煙草、通訊電纜、輕工、化工、冶金、儀表儀器、食品、礦山、石油、汽車等各行業(yè)各種類型的機(jī)械傳動(dòng)中。傳動(dòng)帶的使用，改變了帶傳動(dòng)單純?yōu)槟Σ羵鲃?dòng)的概念，擴(kuò)展了帶傳動(dòng)的范圍，從而成為帶傳動(dòng)中具有相對(duì)獨(dú)立性的研究對(duì)象，給帶傳動(dòng)的發(fā)展開辟了新的途徑。 4.2.2傳動(dòng)帶的特點(diǎn) (1)、傳動(dòng)準(zhǔn)確，工作時(shí)無(wú)滑動(dòng)，具有恒定的傳動(dòng)比； (2)、傳動(dòng)平穩(wěn)，具有緩沖、減振能力，噪聲低； (3)、傳動(dòng)效率高，可達(dá)0.98，節(jié)能效果明顯； (4)、維護(hù)保養(yǎng)方便，不需潤(rùn)滑，維護(hù)費(fèi)用低； (5)、速比范圍大，一般可達(dá)10，線速度可達(dá)50m/s，具有較大的功率傳遞范圍，可達(dá)幾瓦到幾百千瓦； (6)、可用于長(zhǎng)距離傳動(dòng)，中心距可達(dá)10m以上。 4.2.5傳動(dòng)帶分類 傳動(dòng)帶齒有梯形齒和弧齒兩類，弧齒又有三種系列：圓弧齒(H系列又稱HTD帶)、平頂圓弧齒(S系列又稱為STPD帶)和凹頂拋物線齒（R系列)。 梯形齒傳動(dòng)帶梯形齒傳動(dòng)帶分單面有齒和雙面有齒兩種，簡(jiǎn)稱為單面帶和雙面帶。雙面帶又按齒的排列方式分為對(duì)稱齒型（代號(hào)DA)和交錯(cuò)齒型(代號(hào)DB〕。 梯形齒傳動(dòng)帶有兩種尺寸制：節(jié)距制和模數(shù)制。我國(guó)采用節(jié)距制，并根據(jù)ISO5296制訂了傳動(dòng)帶傳動(dòng)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)GB/T11361～11362-1989和GB/T11616-1989。 弧齒傳動(dòng)帶弧齒傳動(dòng)帶除了齒形為曲線形外，其結(jié)構(gòu)與梯形齒傳動(dòng)帶基本相同，帶的節(jié)距相當(dāng)，其齒高、齒根厚和齒根圓角半徑等均比梯形齒大。帶齒受載后，應(yīng)力分布狀態(tài)較好，平緩了齒根的應(yīng)力集中，提高了齒的承載能力。故弧齒傳動(dòng)帶比梯形齒傳動(dòng)帶傳遞功率大，且能防止嚙合過(guò)程中齒的干涉。 弧齒傳動(dòng)帶耐磨性能好，工作時(shí)噪聲小，不需潤(rùn)滑，可用于有粉塵的惡劣環(huán)境。已在食品、汽車、紡織、制藥、印刷、造紙等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。 4.3傳動(dòng)帶傳動(dòng)計(jì)算 4.3.1傳動(dòng)帶計(jì)算選型 設(shè)計(jì)功率是根據(jù)需要傳遞的名義功率、載荷性質(zhì)、原動(dòng)機(jī)類型和每天連續(xù)工作的時(shí)間長(zhǎng)短等因素共同確定的，表達(dá)式如下： 式中 ——需要傳遞的名義功率 ——工作情況系數(shù)，按表2工作情況系數(shù)選取=1.7； 表3-3.工作情況系數(shù) 確定帶的型號(hào)和節(jié)距 可根據(jù)傳動(dòng)帶傳動(dòng)的設(shè)計(jì)功率Pd'和小帶輪轉(zhuǎn)速n1，由傳動(dòng)帶選型圖中來(lái)確定所需采用的帶的型號(hào)和節(jié)距。 其中Pd=0.63kw，n1=61rpm。查表3-4 表3-4 選傳動(dòng)帶的型號(hào)為H：，節(jié)距為：Pb=8.00mm 選擇小帶輪齒數(shù)z1，z2 可根據(jù)傳動(dòng)帶的最小許用齒數(shù)確定。查表3-3-3得。 查得小帶輪最小齒數(shù)14。 實(shí)際齒數(shù)應(yīng)該大于這個(gè)數(shù)據(jù) 初步取值z(mì)1=34故大帶輪齒數(shù)為：z2=i×z1=1×z1=34。 故z1=34，z2=34。 確定帶輪的節(jié)圓直徑d1，d2 小帶輪節(jié)圓直徑d1=Pbz1/π=8.00×34/3.14≈86.53mm 大帶輪節(jié)圓直徑d2=Pbz2/π=8.00×34/3.14≈86.53mm 驗(yàn)證帶速v 由公式v=πd1n1/60000計(jì)算得， s﹤vmax=40m/s，確定帶長(zhǎng)和中心矩 根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》得 所以有： 現(xiàn)在選取軸間間距為取224mm 10、傳動(dòng)帶帶長(zhǎng)及其齒數(shù)確定 =() = =719.7mm 11、帶輪嚙合齒數(shù)計(jì)算 有在本次設(shè)計(jì)中傳動(dòng)比為1，所以嚙合齒數(shù)為帶輪齒數(shù)的一半，即=17。 12、基本額定功率的計(jì)算 查基準(zhǔn)傳動(dòng)帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量表4-3可以知道=2100.85N，m=0.448kg/m。 所以傳動(dòng)帶的基準(zhǔn)額定功率為 ==0.21KW 表3-5基準(zhǔn)寬度傳動(dòng)帶的許用工作壓力和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量 13、計(jì)算作用在軸上力 = =71.6N 4.3.2傳動(dòng)帶的主要參數(shù)（結(jié)構(gòu)部分） 1、傳動(dòng)帶的節(jié)線長(zhǎng)度 傳動(dòng)帶工作時(shí)，其承載繩中心線長(zhǎng)度應(yīng)保持不變，因此稱此中心線為傳動(dòng)帶的節(jié)線，并以節(jié)線周長(zhǎng)作為帶的公稱長(zhǎng)皮，稱為節(jié)線長(zhǎng)度。在傳動(dòng)帶傳動(dòng)中，帶節(jié)線長(zhǎng)度是一個(gè)重要 參數(shù)。當(dāng)傳動(dòng)的中心距已定時(shí)，帶的節(jié)線長(zhǎng)度過(guò)大過(guò)小，都會(huì)影響帶齒與輪齒的正常嚙合，因此在傳動(dòng)帶標(biāo)準(zhǔn)中，對(duì)梯形齒傳動(dòng)帶的各種哨線長(zhǎng)度已規(guī)定公差值，要求所生產(chǎn)的傳動(dòng)帶節(jié)線長(zhǎng)度應(yīng)在規(guī)定的極限偏差范圍之內(nèi)（見表3-6）。 表3-6帶節(jié)線長(zhǎng)度表 2、帶的節(jié)距Pb 如圖3-4所示，傳動(dòng)帶相鄰兩齒對(duì)應(yīng)點(diǎn)沿節(jié)線量度所得約長(zhǎng)度稱為傳動(dòng)帶的節(jié)距。帶節(jié)距大小決定著傳動(dòng)帶和帶輪齒各部分尺寸的大小，節(jié)距越大，帶的各部分尺寸越大，承載能力也隨之越高。因此帶節(jié)距是傳動(dòng)帶最主要參數(shù)．在節(jié)距制傳動(dòng)帶系列中以不同節(jié)距來(lái)區(qū)分傳動(dòng)帶的型號(hào)。在制造時(shí)，帶節(jié)距通過(guò)鑄造模具來(lái)加以控制。梯形齒標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)帶的齒形尺寸見表3-5。 3、帶的齒根寬度 一個(gè)帶齒兩側(cè)齒廓線與齒根底部廓線交點(diǎn)之間的距離稱為帶的齒根寬度，以s表示。帶的齒根寬度大，則使帶齒抗剪切、抗彎曲能力增強(qiáng)，相應(yīng)就能傳動(dòng)較大的裁荷。 圖3.7帶的標(biāo)準(zhǔn)尺寸 表3-7梯形齒標(biāo)準(zhǔn)傳動(dòng)帶的齒形尺寸 4、帶的齒根圓角 帶齒齒根回角半徑rr的大小與帶齒工作時(shí)齒根應(yīng)力集中程度有關(guān)t齒根圓角半徑大，可減少齒的應(yīng)力集中，帶的承載能力得到提高。但是齒根回角半徑也不宜過(guò)大，過(guò)大則使帶 齒與輪齒嚙合時(shí)的有效接觸面積城小，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選適當(dāng)?shù)臄?shù)值。 5、帶齒齒頂圓角半徑 帶齒齒項(xiàng)圓角半徑的大小將影響到帶齒與輪齒嚙合時(shí)會(huì)否產(chǎn)生于沙。由于在傳動(dòng)帶傳動(dòng)中，帶齒與帶輪齒的嚙合是用于非共扼齒廓的一種嵌合。因此在帶齒進(jìn)入或退出嚙合時(shí)， 帶齒齒頂和輪齒的頂部拐角必然會(huì)超于重疊，而產(chǎn)生干涉，從而引起帶齒的磨損。因此為使帶齒能順利地進(jìn)入和退出嚙合，減少帶齒頂部的磨損，宜采用較大的齒頂圓角半徑。但與齒根圓角半徑一樣，齒頂圓角半徑也不宜過(guò)大，否則亦會(huì)減少帶齒與輪齒問(wèn)的有效接觸面積。 6、齒形角 梯形帶齒齒形角日的大小對(duì)帶齒與輪齒的嚙合也有較大影響。如齒形角霹過(guò)小，帶齒縱向截面形狀近似矩形，則在傳動(dòng)時(shí)帶齒將不能順利地嵌入帶輪齒槽內(nèi)，易產(chǎn)生干涉。但齒形角度過(guò)大，又會(huì)使帶齒易從輪齒槽中滑出，產(chǎn)生帶齒在輪齒頂部跳躍現(xiàn)象。 4.3.3傳動(dòng)帶的設(shè)計(jì) 在這里，我們選用梯形帶。帶的尺寸如表3-8。帶的圖形如圖3-5。 表3-8傳動(dòng)帶尺寸 型號(hào) 節(jié)距 齒形角 齒根厚 齒高 齒根圓角半徑 齒頂圓半徑 H 8 40。 6.12 4.3 1.02 1.02 圖3.8傳動(dòng)帶 4.3.4傳動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì) 傳動(dòng)帶輪的設(shè)計(jì)的基本要求 1、保證帶齒能順利地嚙入與嚙出 由于輪齒與帶齒的嚙合同非共規(guī)齒廓嚙合傳動(dòng)，因此在少帶齒頂部與輪齒頂部拐角處的干涉，并便于帶齒滑入或滑出輪齒槽。 2、輪齒的齒廊曲線應(yīng)能減少嚙合變形，能獲得大的接觸面積，提高帶齒的承載能力即在選探輪齒齒廓曲線時(shí)，應(yīng)使帶齒嚙入或嚙出時(shí)變形小，磨擦損耗小，并保證與帶齒均勻接觸，有較大的接觸面積，使帶齒能承受更大的載荷。 3、有良好的加了工藝性 加工工藝性好的帶輪齒形可以減少刀具數(shù)量與切齒了作員，從而可提高生產(chǎn)率，降低制造成本。 4、具有合理的齒形角 齒形角是決定帶輪齒形的重要的力學(xué)和幾何參數(shù)，大的齒形角有利于帶齒的順利嚙入和嚙出，但易使帶齒產(chǎn)生爬齒和跳齒現(xiàn)象；而齒形角過(guò)小，則會(huì)造成帶齒與輪齒的嚙合干涉，因此輪齒必須選用合理的齒形角。 4.4電機(jī)的選擇 4.4.1電機(jī)的分類 1．按工作電源分類根據(jù)電動(dòng)機(jī)工作電源的不同，可分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)。其中交流電動(dòng)機(jī)還分為單相電動(dòng)機(jī)和三相電動(dòng)機(jī)。 2．按結(jié)構(gòu)及工作原理分類電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為異步電動(dòng)機(jī)和同步電動(dòng)機(jī)。 同步電動(dòng)機(jī)還可分為永磁同步電動(dòng)機(jī)、磁阻同步電動(dòng)機(jī)和磁滯同電動(dòng)機(jī)。 異步電動(dòng)機(jī)可分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又分為三相異步電動(dòng)機(jī)、單相異步電動(dòng)機(jī)和罩極異步電動(dòng)機(jī)。交流換向器電動(dòng)機(jī)又分為單相串勵(lì)電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。 直流電動(dòng)機(jī)按結(jié)構(gòu)及工作原理可分為無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)和有刷直流電動(dòng)機(jī)。有刷直流電動(dòng)機(jī)可分為永磁直流電動(dòng)機(jī)和電磁直流電動(dòng)機(jī)。電磁直流電動(dòng)機(jī)又分為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。永磁直流電動(dòng)機(jī)又分為稀土永磁直流電動(dòng)機(jī)、鐵氧體永磁直流電動(dòng)機(jī)和鋁鎳鈷永磁直流電動(dòng)機(jī)。 3．按起動(dòng)與運(yùn)行方式分類電動(dòng)機(jī)按起動(dòng)與運(yùn)行方式可分為電容起動(dòng)式電動(dòng)機(jī)、電容盍式電動(dòng)機(jī)、電容起動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)式電動(dòng)機(jī)和分相式電動(dòng)機(jī)。 4．按用途分類電動(dòng)機(jī)按用途可分為驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)和控制用電動(dòng)機(jī)。 驅(qū)動(dòng)用電動(dòng)機(jī)又分為電動(dòng)工具（包括鉆孔、拋光、磨光、開槽、切割、擴(kuò)孔等工具）用電動(dòng)機(jī)、家電（包括洗衣機(jī)、電風(fēng)扇、電冰箱、空調(diào)器、錄音機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、吸塵器、照相機(jī)、電吹風(fēng)、電動(dòng)剃須刀等）用電動(dòng)機(jī)及其它通用小型機(jī)械設(shè)備（包括各種小型機(jī)床、小型機(jī)械、醫(yī)療器械、電子儀器等）用電動(dòng)機(jī)。 控制用電動(dòng)機(jī)又分為步進(jìn)電動(dòng)機(jī)和伺服電動(dòng)機(jī)等。 5．按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)分類電動(dòng)機(jī)按轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)可分為籠型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)）和繞線轉(zhuǎn)子感應(yīng)電動(dòng)機(jī)（舊標(biāo)準(zhǔn)稱為繞線型異步電動(dòng)機(jī)）。 6．按運(yùn)轉(zhuǎn)速度分類電動(dòng)機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)速度可分為高速電動(dòng)機(jī)、低速電動(dòng)機(jī)、恒速電動(dòng)機(jī)、調(diào)速電動(dòng)機(jī)。 低速電動(dòng)機(jī)又分為齒輪減速電動(dòng)機(jī)、電磁減速電動(dòng)機(jī)、力矩電動(dòng)機(jī)和爪極同步電動(dòng)機(jī)等。 調(diào)速電動(dòng)機(jī)除可分為有級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、無(wú)級(jí)恒速電動(dòng)機(jī)、有級(jí)變速電動(dòng)機(jī)和無(wú)極變速電動(dòng)機(jī)外，還可分為電磁調(diào)速電動(dòng)機(jī)、直流調(diào)速電動(dòng)機(jī)、PWM變頻調(diào)速電動(dòng)機(jī)和開關(guān)磁阻調(diào)速電動(dòng)機(jī)。 4.4.2步進(jìn)電機(jī)的選擇 由于步進(jìn)電機(jī)具有控制較容易，維修也較方便，而且控制為全數(shù)字化的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求及實(shí)際情況我們選擇步進(jìn)電機(jī)，選擇參數(shù)為:額定電壓、輸出扭矩和電機(jī)轉(zhuǎn)速等。擬采用的57系列兩相混和式步進(jìn)電機(jī)使用24V電壓，本系統(tǒng)提供的24V直流電源可以滿足步進(jìn)電機(jī)的工作需要。輸出扭矩與傳送帶和支撐板的摩擦力有關(guān)，主要由物料的重量和傳送帶的摩擦系數(shù)來(lái)確定，此外，還與傳送帶與滾輪之間的滑動(dòng)摩擦力的作用有關(guān)，但由于滑動(dòng)摩擦系數(shù)很小，雖然傳送帶與滾輪之間的張緊力很大，因此而帶來(lái)的滑動(dòng)摩擦力卻很小，故忽略不計(jì)。計(jì)算過(guò)程如下: F=mngM=FL 其中，F(xiàn)為傳送帶須提供的牽引力，m為物料的質(zhì)量，為物料與傳送帶 的摩擦系數(shù)，傳送帶的材料為高強(qiáng)低伸化纖材料，由表查得=0.8。傳送帶最多可以放置10個(gè)物料，則n=10，每個(gè)物料的質(zhì)量約為.03kg，可得：F=23.52N L為牽引力作用在電機(jī)軸上得力臂，L=0.02m; 則有: M=FL==nmg=0.4704 轉(zhuǎn)速與傳送帶的速度和輪的直徑有關(guān)，工作時(shí)傳送帶的速度約為:V=3.5m/min，輪直徑為D=400mm， 則根據(jù)公式計(jì)算得: n==30r/min 步進(jìn)電機(jī)的頻矩特性曲線如圖4-3所示： 則由曲線可得:當(dāng)n=30r/min時(shí)，f=100HZ。 根據(jù)計(jì)算結(jié)果我們選擇電機(jī)型號(hào)為：57BYJ250C 第5章 Z向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 5.1 Z軸滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算、選擇 根據(jù)給定的工作載荷Fz和估算的Wx和Wy計(jì)算導(dǎo)軌的靜安全系數(shù)fSL=C0/P，式中：C0為導(dǎo)軌的基本靜額定載荷，kN；工作載荷P=0.5(Fz+W)； fSL=1.0~3.0(一般運(yùn)行狀況)，3.0~5.0（運(yùn)動(dòng)時(shí)受沖擊、振動(dòng)）。根據(jù)計(jì)算結(jié)果查有關(guān)資料初選導(dǎo)軌： 因系統(tǒng)受中等沖擊,因此取 根據(jù)計(jì)算額定靜載荷初選導(dǎo)軌: 選擇漢機(jī)江機(jī)床廠HJG-D系列滾動(dòng)直線導(dǎo)軌,其型號(hào)為:HJG-D25 基本參數(shù)如下: 額定載荷/N 靜態(tài)力矩/N*M 滑座重量 導(dǎo)軌重量 導(dǎo)軌長(zhǎng)度 動(dòng)載荷 靜載荷 L (mm) 17500 26000 198 198 288 0.60 3.1 760 滑座個(gè)數(shù) 單向行程長(zhǎng)度 每分鐘往復(fù)次數(shù) M 4 0.6 4 導(dǎo)軌的額定動(dòng)載荷N 依據(jù)使用速度v（m/min）和初選導(dǎo)軌的基本動(dòng)額定載荷 (kN)驗(yàn)算導(dǎo)軌的工作壽命Ln： 額定行程長(zhǎng)度壽命: 導(dǎo)軌的額定工作時(shí)間壽命: 導(dǎo)軌的工作壽命足夠. 5.2 滾珠絲杠計(jì)算、選擇 初選絲杠材質(zhì)：CrWMn鋼，HRC58~60，導(dǎo)程：l0=5mm 強(qiáng)度計(jì)算 絲杠軸向力：(N) 其中：K=1.15，滾動(dòng)導(dǎo)軌摩擦系數(shù)f=0.003~0005；在車床車削外圓時(shí)：Fx=(0.1~0.6)Fz，F(xiàn)y=(0.15~0.7)Fz，可取Fx=0.5Fz，F(xiàn)y=0.6Fz計(jì)算。 取f=0.004,則: 壽命值：，其中絲杠轉(zhuǎn)速(r/min) 最大動(dòng)載荷： 式中：fW為載荷系數(shù)，中等沖擊時(shí)為1.2~1.5；fH為硬度系數(shù)，HRC≥58時(shí)為1.0。 查表得中等沖擊時(shí)則: 根據(jù)使用情況選擇滾珠絲杠螺母的結(jié)構(gòu)形式，并根據(jù)最大動(dòng)載荷的數(shù)值可選擇滾珠絲杠的型號(hào)為: CM系列滾珠絲桿副，其型號(hào)為：CM2005-5。 其基本參數(shù)如下: 其額定動(dòng)載荷為14205N> 足夠用.滾珠循環(huán)方式為外循環(huán)螺旋槽式,預(yù)緊方式采用雙螺母螺紋預(yù)緊形式. 滾珠絲杠螺母副的幾何參數(shù)的計(jì)算如下表 名稱 計(jì)算公式 結(jié)果 公稱直徑 ―― 20mm 螺距 ―― ５mm 接觸角 ―― 鋼球直徑 ―― 3.175mm 螺紋滾道法向半徑 1.651mm 偏心距 0.04489mm 螺紋升角 螺桿外徑 19.365mm 螺桿內(nèi)徑 16.788mm 螺桿接觸直徑 17.755mm 螺母螺紋外徑 23.212mm 螺母內(nèi)徑（外循環(huán)） 20.7mm （5） 傳動(dòng)效率計(jì)算 絲杠螺母副的傳動(dòng)效率為： 式中：φ=10’，為摩擦角；γ為絲杠螺旋升角。 （6） 穩(wěn)定性驗(yàn)算 絲杠兩端采用止推軸承時(shí)不需要穩(wěn)定性驗(yàn)算。 （7） 剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠受工作負(fù)載引起的導(dǎo)程變化量為：(cm) Y向所受牽引力大,故用Y向參數(shù)計(jì)算 絲杠受扭矩引起的導(dǎo)程變化量很小，可忽略不計(jì)。導(dǎo)程變形總誤差Δ為 E級(jí)精度絲杠允許的螺距誤差[ Δ]=15μm/m。 5.3 步進(jìn)電機(jī)慣性負(fù)載的計(jì)算 根據(jù)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算公式，有： （1）等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算 折算到步進(jìn)電機(jī)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 式中：為折算到電機(jī)軸上的慣性負(fù)載；為步進(jìn)電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；為齒輪１的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； 為齒輪２的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；為滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；Ｍ為移動(dòng)部件的質(zhì)量。 對(duì)鋼材料的圓柱零件可以按照下式進(jìn)行估算： 式中為圓柱零件直徑，為圓柱零件的長(zhǎng)度。 所以有： 電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量很小，可以忽略，所以有： 4.2.6 步進(jìn)電機(jī)的選用 (１）步進(jìn)電機(jī)啟動(dòng)力矩的計(jì)算 設(shè)步進(jìn)電機(jī)的等效負(fù)載力矩為Ｔ，負(fù)載力為Ｐ，根據(jù)能量守恒原理，電機(jī)所做的功與負(fù)載力所做的功有如下的關(guān)系： 式中為電機(jī)轉(zhuǎn)角，Ｓ為移動(dòng)部件的相應(yīng)位移，為機(jī)械傳動(dòng)的效率。若取，則Ｓ＝，且。所以： 式中：為移動(dòng)部件負(fù)載（N），G為移動(dòng)部件質(zhì)量（N），為與重力方向一致的作用在移動(dòng)部件上的負(fù)載力（N），為導(dǎo)軌摩擦系數(shù)，為步進(jìn)電機(jī)的步距角（rad）,T為電機(jī)軸負(fù)載力矩（N.cm）。 取=0.3（淬火鋼滾珠導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)），＝０.8，==279.23Ｎ?？紤]到重力影響，Ｙ向電機(jī)負(fù)載較大，因此Ｇ＝1200Ｎ，所以有： 考慮到啟動(dòng)時(shí)運(yùn)動(dòng)部件慣性的影響，則啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩： 取系數(shù)為０.３，則： 對(duì)于工作方式為三相６拍的步進(jìn)電機(jī)： (２） 步進(jìn)電機(jī)的最高工作頻率 為使電機(jī)不產(chǎn)生失步空載啟動(dòng)頻率要大于最高運(yùn)行頻率,同時(shí)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩要足夠大,查表選擇兩個(gè)90BF001型三相反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī). 電機(jī)有關(guān)參數(shù)如下: 型號(hào) 主要技術(shù)參數(shù) 相數(shù) 步距角 電壓 (V) 相電流 (A) 最大靜轉(zhuǎn)矩 (n.m) 空載啟動(dòng)頻率 空載運(yùn)行頻率 分配方式 90BF001 4 0.9 80 7 3.92 2000 8000 4相8拍 外形尺寸(mm) 重量 kg 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 Kg.m 外直徑 長(zhǎng)度 軸直徑 90 145 9 4.5 1764 第 6章 送絲機(jī)構(gòu) 送絲機(jī)構(gòu)一般由送絲機(jī)、焊槍、送絲軟管和調(diào)速控制電路組成。送絲機(jī)包括送絲盤、送絲電動(dòng)機(jī)和送絲滾輪，他為焊絲進(jìn)入軟管提供驅(qū)動(dòng)力。焊槍是同時(shí)具有焊接和送絲功能的工具。焊槍的導(dǎo)電嘴會(huì)影響送絲阻力，??導(dǎo)電嘴接觸長(zhǎng)度長(zhǎng)而孔徑小??則送絲阻力將增大??若導(dǎo)電嘴接觸長(zhǎng)度短而孔徑大??則會(huì)引起焊絲與導(dǎo)電嘴接觸不良以及導(dǎo)電接觸點(diǎn)位置不穩(wěn)定。 6.1送絲機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)工作原理 工作原理 圖6.1 送絲機(jī)構(gòu)的工作原理如上圖6.1所示：焊絲2通過(guò)滾輪1和3之間，??使焊絲與滾輪產(chǎn)生摩擦力來(lái)帶動(dòng)焊絲前進(jìn)??主動(dòng)輪3 由步進(jìn)電動(dòng)機(jī)4 帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)。焊絲進(jìn)入導(dǎo)向套管。 6.2送絲滾輪 焊絲滾輪驅(qū)動(dòng)焊絲的運(yùn)動(dòng)，因此他的結(jié)構(gòu)和驅(qū)動(dòng)方式對(duì)送絲穩(wěn)定性起著重要作用。驅(qū)動(dòng)力的大小來(lái)自于4電動(dòng)機(jī)，電動(dòng)機(jī)通過(guò)帶動(dòng)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)把驅(qū)動(dòng)力傳輸給焊絲。焊絲的驅(qū)動(dòng)力越大，送絲的穩(wěn)定性和可靠性越高，送絲電機(jī)選定后??要設(shè)法使送絲滾輪能保證焊絲既不打滑又能增大送絲力。送絲滾輪旋轉(zhuǎn)面與焊絲輸送方向處于同一平面上??，兩只送絲輪中的一只為主動(dòng)輪??另一只為從動(dòng)輪，上下兩只滾輪旋轉(zhuǎn)時(shí)??依靠滾輪與焊絲間的摩擦力驅(qū)動(dòng)焊絲沿切線方向運(yùn)動(dòng)。 (1)送絲滾輪一般由45 鋼、高碳工具鋼或合金鋼制成??經(jīng)表面熱處理后達(dá)到洛氏硬度HRC50??60??直徑不宜過(guò)小，一般為38到40mm，厚10到12mm。 （2）為保證焊絲在滾輪中的固定位置和送絲方向，滾輪一般都開有送絲凹槽 6.3 送絲電動(dòng)機(jī)的選型 送絲電動(dòng)機(jī)一般采用直流電動(dòng)機(jī)進(jìn)行無(wú)級(jí)調(diào)速。細(xì)焊絲一般用等速送絲方式，即保持送絲速度不變，送絲電動(dòng)機(jī)采用他激式或永久磁鐵型。粗焊絲一般用恒電流型電源和變速送絲。等速送絲機(jī)的送絲速度為2到16 m/min，變速送絲機(jī)的送絲速度為0.2到5 m/min。送絲電機(jī)的容量、功率根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際來(lái)定，一般選用45到160 W。 一般交流電動(dòng)機(jī)也可以作為送絲電動(dòng)機(jī)，通過(guò)調(diào)換齒輪的方法進(jìn)行有級(jí)調(diào)速。不過(guò)送絲電動(dòng)機(jī)要求有足夠的功率，能在較大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，保證送絲的穩(wěn)定性，起動(dòng)、停止慣性越小越好、調(diào)速范圍盡可能大，這樣就能驅(qū)動(dòng)焊絲直徑不一樣的焊絲，滿足不同的焊接范圍的要求,擴(kuò)大了點(diǎn)焊機(jī)的使用范圍 [9]。 本研究選用步進(jìn)電動(dòng)機(jī),型號(hào)75BF003,分配方式為三相六拍，功率120 W??電機(jī)轉(zhuǎn)速1250 r/min??步距角1.5°。 第7章 機(jī)架的設(shè)計(jì) 7.1 機(jī)架的基本尺寸的確定 機(jī)架是支撐及其所有附件的可移動(dòng)機(jī)構(gòu)。要保證方便、安全；重量要輕，便于移動(dòng)；架子要有足夠的空間安裝。而且自動(dòng)變速器每個(gè)總成之間要考慮它們之間的協(xié)調(diào)關(guān)系?？紤]到這些方面的因素后要確定的一些自動(dòng)變速器尺寸根據(jù)這些數(shù)據(jù)，大概確定架子的長(zhǎng)高。這樣架子的地面的結(jié)構(gòu)就確定了。支撐自動(dòng)變速器的部件是支撐板，支撐板固定在支承軸上，支承軸安裝在機(jī)架上。 為了使