多頭鎖螺絲機設(shè)計
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多頭鎖螺絲機Multi-head lock screw machine論文題目: 多頭鎖螺絲機設(shè)計 學生姓名學院名稱專業(yè)名稱班級名稱學 號指導教師教師職稱學 歷目錄摘要.Abstract.第一章 緒論.11.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀.11.2.1 鎖緊螺絲機的市場前景.21.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀.31.2.3 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀.41.3 課題來源.61.4 課題的主要要求.71.4.1 設(shè)計的主要內(nèi)容.71.4.2 主要技術(shù)參數(shù).71.4.3 設(shè)計要求.71.5 總體方案和技術(shù)路線.81.5.1 總體方案設(shè)計.81.5.2 技術(shù)路線.11第二章 傳動裝置的總體設(shè)計.122.1 傳動方案設(shè)計.122.2 電動機的選擇設(shè)計.122.2.1 電動機的選擇類型.122.2.2 確定傳動裝置效率.122.2.3 選擇電機的型號.132.2.4 計算傳動裝置的運動和動力參數(shù).14第三章 絲杠傳動的設(shè)計3.1 滾珠絲杠與滑動絲杠對比.153.2 絲杠傳動的設(shè)計.153.2.1 滾珠絲桿的工作原理及結(jié)構(gòu)形式.153.2.2 絲杠副的選用及計算.163.3 螺母的設(shè)計.243.3.1 選取螺母材料.243.3.2 確定螺母的高度.253.3.3 確定螺文工作圈數(shù).253.3.4 螺母的實際高度.253.3.5 螺母螺紋牙的強度計算.253.3.6 螺母的強度計算.26第四章 滾動軸承的選擇和設(shè)計.284.1 蝸桿軸承的選擇設(shè)計.284.2 蝸桿軸承的校核.28第5章 項目管理和經(jīng)濟分析.315.1 項目管理內(nèi)容.315.1.1 外購清單.315.2 結(jié)構(gòu)安裝說明.325.3 調(diào)試及驗收管理.335.4 功能消耗、環(huán)境分析.335.5 本設(shè)計的成本核算.34總 結(jié).35致 謝.36參考文獻.37 摘要目前,中國固定螺絲機的發(fā)展才剛剛開始。國內(nèi)的市場需求較大。隨著中國工業(yè)力量的不斷擴大,對工業(yè)技術(shù)方面的資金投入量的增加,涌入了大量的專業(yè)技術(shù)人才,加速了中國工業(yè)技術(shù)改革。通過不斷發(fā)展,如今自動緊固螺絲機的類型也有許多種,如多軸自動緊固類螺絲機,旋轉(zhuǎn)自動型,多頭自動型,手持式自動型,落地式自動型等。一開始,我國的絕大部分自動螺絲機都是從國外進口的,如美國,德國等。我國機械行業(yè)不斷地在進步,螺絲機等機械類產(chǎn)品也順勢而起,而且前景十分廣闊,相關(guān)企業(yè)也在全面發(fā)展技術(shù)優(yōu)化,成本改良。現(xiàn)如今,我國定制裝備工業(yè)等領(lǐng)域發(fā)展極為優(yōu)先,具體在珠江三角洲、上海、廣東等大中城市郊區(qū)為主要生產(chǎn)基地。 最近這些年,我國引進了自動鎖緊螺絲,各個公司對其對其抱有很大的期待。在這些螺絲機類型中,便攜式自動螺絲機更受市場的歡迎,它在加工領(lǐng)域比較方便,價格也是比較便宜的,而一些低端和廉價的自動鎖緊螺釘機生產(chǎn)占有大量的小型和微型制造市場,目前高端自動鎖緊螺釘機的生產(chǎn)水平較低。本文設(shè)計是一種冶金工具用多頭鎖緊螺絲機,屬于機械加工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。 本實用新型包括冶金工具進給裝置、冶金工具傳動裝置、多頭鎖緊螺釘裝置、冶金工具回流裝置和冶金工具進給裝置,其包括: 冶金工具進給架和冶金工具振動進給機,冶金設(shè)備傳動裝置的傳動簾設(shè)置在第一傳動輥和循環(huán)中的第二傳動輥上。多頭鎖緊螺釘裝置包括鎖緊螺釘架、鎖緊螺釘機構(gòu)和螺釘進料機構(gòu)、冶金設(shè)備支承循環(huán)機構(gòu)。本文中設(shè)計的多頭鎖緊螺釘機有很多的優(yōu)點,它的穩(wěn)定性高、效率高、自動化程度高、智能化程度高的優(yōu)點和特點,而且具有良好的通用性和廣泛的應用前景。關(guān)鍵詞:多頭 ;鎖緊螺絲機 ;自動化 AbstractAt present, the development of screw engine in China is still in its infancy. Now our countrys screw machine demand is still very big. With the development of industry, the technical level of screw machinery is constantly improving, and the products are becoming more and more diversified.There are already multi-head automatic locking screw machines, multi-axis automatic locking screw machines, rotary automatic screw machines, and hand-held automatic locking screw machines, floor-type automatic lock screw machine and other automatic lock screw machine. First of all, most of our automatic closing machines from Japan, Germany, the United Kingdom and other developed countries Imported. Many Last year our personalized equipment industry has developed rapidly, mainly in the Pearl River Delta and Yangtze River Delta Economies. The the main production areas and industrial bases are located in the suburbs of the large and medium-sized cities of Shanghai and Guangdong. It There are others. In recent years, automatic locking screw machines have entered the Chinese market, the Enterprise shows high enthusiasm to the automatic lock screw machine, especially gets the favor of the large-scale manufacture enterprise. But at present, the output of our countrys automatic locking screw machine is not high, and the hand-held automatic screw machine, with its price advantage and flexible output, accounts for about half of the domestic market, and some low-end and cheap automatic locking screw machine production occupies a large number of small and micro-manufacturing market, the current high-end automatic locking screw machine production is low. The utility model relates to a multi-head lock screw machine for a metallurgical tool, which belongs to the technical field of mechanical processing equipment. The utility model comprises a feed device for a metallurgical tool, a transmission device for a metallurgical tool, a multi-head lock screw device, a reflux device for a metallurgical tool, and a feed device for a metallurgical tool, which comprises a feed frame for a metallurgical tool and a vibrating feed machine for a metallurgical tool, the transmission curtain of the transmission device for the metallurgical apparatus is arranged on the first transmission roller and the second transmission roller in a circle. The multi-head locking screw device comprises a locking screw rack, a supporting and circulating mechanism for the Metallurgical Apparatus, a locking screw mechanism and a screw feeding mechanism, the reflux device of the metallurgical apparatus comprises a shunt mechanism, a first reflux mechanism and a second reflux mechanism. The Design of this paper has non seulement High Stability, efficient, High Automation, intelligent and other features, but also has good Common and large application prospects.Keywords:Long head;Screw locking machine; mechanical design第1章 緒論采用多頭鎖螺絲機代替常規(guī)的手動式鎖絲機。 手動式鎖絲機內(nèi)容中含有電動螺絲刀或氣動螺絲刀,他是用電動或是氣動方式的改變來產(chǎn)生扭矩,這種產(chǎn)生扭矩的方式比人工操作更為快捷,這將大大減輕人工的體力操作,提高傳統(tǒng)工作的效率??墒侨斯げ僮鞯脑捯矔枰度氪罅康娜肆?。所以不管怎樣,它的工作效率還是不盡人意的,我們還需繼續(xù)在技術(shù)等方面加以改良。目前,中國自動螺絲機的發(fā)展仍處于起步階段。中國對螺絲機的需求仍然很高。隨著行業(yè)的發(fā)展,自動螺絲鎖緊機的技術(shù)水平不斷提高,產(chǎn)品種類繁多。當前,存在具有自動鎖定的多頭螺釘機,具有鎖定的多軸自動螺釘機,具有鎖定的旋轉(zhuǎn)自動螺釘機,具有鎖定的手動自動螺釘機,具有鎖定的落地式自動螺釘機以及其他具有鎖定的自動螺釘機。起初,我國大部分自動鎖緊螺絲機是從國外進口的。 到如今以來,中國的機械類行業(yè)發(fā)展越來越好,在長江三角洲地區(qū)、上海、廣東等大中城市郊區(qū)也有主要生產(chǎn)區(qū)。最近這些年,我國引進了自動鎖緊螺絲機,各個公司企業(yè)對其抱有很大的期待。在這些螺絲機類型中,便攜式自動螺絲機更受市場的歡迎,它在加工領(lǐng)域比較方便,價格也是比較便宜的,而一些低端和廉價的自動鎖緊螺釘機生產(chǎn)占有大量的小型和微型制造市場,目前高端自動鎖緊螺釘機的生產(chǎn)水平較低。1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1 鎖緊螺絲機的市場前景多頭鎖緊螺絲機的實用性與普通電動配料機相同,有很多的優(yōu)點:工作效率高,操作方便,危險性也極低??偟膩碚f,它的類型是比較全面的。一般情況下,螺絲機都是可以實現(xiàn)自動擰緊的,可是它的價格會偏高,所以在很少的情況才才會使用螺絲機操作。但是如今科技越來越發(fā)達,我國對機械行業(yè)也進行了一步步改革,所以在我國,生產(chǎn)使用螺絲機已經(jīng)屢見不鮮?,F(xiàn)在螺絲機在技術(shù)方面極為先進,價格方面也是經(jīng)濟實惠。所以,各個企業(yè)也是對多頭鎖緊螺絲機的前景極為看好。我國因為之前的技術(shù)發(fā)展比較落后,所以大多數(shù)螺絲機都是從國外進口的。但是如今,中國的技術(shù)水平,科技水平越來越發(fā)達,國內(nèi)眾多大小企業(yè)紛紛購用自動螺絲機的一系列產(chǎn)品。多頭螺絲機既可用于流水線作業(yè),也可用于制造商。而且質(zhì)量方面也是能夠得到保證的,很少會有機器故障,如果發(fā)生了,技術(shù)工作人員也會上門進行修理,保養(yǎng)等各項服務。機器保證方面做得足夠好,相應著,成本也會相對較高。所以公司也會在能夠使產(chǎn)品保證的同時,希望成本也要降低。所以他們開始把目光關(guān)注在自動化領(lǐng)域,希望產(chǎn)品自動化提高的同時能降低消耗的成本。到如今,我國雖然非標準自動化企業(yè)較多,可是技術(shù)等方面還是不夠健全。而且推動各個企業(yè)競爭也會推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,可是從現(xiàn)實來說,絕大部分的中小型企業(yè)有三大現(xiàn)實問題,資金的不足,人才的缺少以及市場較小。中小型企業(yè)想要發(fā)展,想要做大,就一定要解決這幾個問題,并且能把握住機會。所以,管理人員一定要冷靜的思考,工作人員要更加努力,用心做好所做的工作。但是這個行業(yè)入門很困難,他需要用到的知識很多。他整個加工,生產(chǎn),售后也涉及到很多方面。所以公司上下萬眾一心是最為重要的?!白龊貌渴穑瑒?chuàng)建團隊和領(lǐng)導團隊”已成為每一個企業(yè)領(lǐng)導人的必修課程。然而,產(chǎn)業(yè)規(guī)格小,怎樣處理各個分工也是面臨的一個難題。因為降低所需要的成本,提高產(chǎn)品質(zhì)量等問題是企業(yè)需要解決的重要問題,所以非標準的機械制造自動化已成為一個優(yōu)先事項。目前中國有大量自動螺絲機制造廠,但規(guī)模小,技術(shù)落后,競爭激烈。近年來,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,中國在工業(yè)發(fā)展方面對全國乃至全球都做出了卓越貢獻,鞏固了中國作為世界第二大經(jīng)濟體的地位,我國也被大多數(shù)國家稱之世界工廠??墒俏覈蟛糠止具€是在人工操作的初級時期。相比于其他發(fā)展較好的國家,他們的生產(chǎn)加工基本上實現(xiàn)了無人化全自動生產(chǎn)工作車間。然而在我國勞動力還是生產(chǎn)制造的中堅力量,這是兩者最為突出的區(qū)別。 通過以上分析,本文設(shè)計的多頭自動鎖螺絲機,它的好處點有:操作方便,加工效率好,能實現(xiàn)產(chǎn)品快速加工。并且它有獨立的機電一體化系統(tǒng),獨立完整的流水線確保了它良好的通用性和實用性。1.2.2 國外發(fā)展現(xiàn)狀在工業(yè)發(fā)達的國家中,他們也早已對自動裝配技術(shù)邁出深入研究的步伐。在二十世紀一二十年代,國外產(chǎn)生了世界上第一條汽車零件裝配線,生產(chǎn)時間縮短為原來的4倍左右。在20世紀80年代,一位麻省理工學院的教授提出了自動化面向裝配設(shè)計技術(shù)。1999年,威奇托州立大學研發(fā)一個產(chǎn)品自動裝配系統(tǒng),先進的自動化裝配廠和生產(chǎn)線的出現(xiàn),美國的寶鼎公司開發(fā)了一種基于調(diào)制瑞士成功擁有一條自動手表生產(chǎn)線這個先進自動化的螺絲機,波音公司的柔性裝配技術(shù)極大地提高了飛機零部件的裝配效率,帶來了革命性的變化。 目前,自動化裝配技術(shù)在美國、德國、日本等世界制造大國已達到較高水平。 圖1.1為自動化裝配線。圖1.1a 自動化生產(chǎn)線 圖1.1b自動化生產(chǎn)線在國外鎖緊螺釘設(shè)備中,長期以來一直用于汽車、電腦、液晶面板、空氣調(diào)節(jié)、電路板等諸多行業(yè)。1958年,聯(lián)合控制公司開發(fā)了第一個機器人手。之后美國發(fā)明了一種具有觸覺和視覺的雙臂機械手,由于機械手有觸感,所以在不對準工件的情況下也能非常精確地完成對準任務。當螺絲擰緊時,如果操縱者遇到阻力,螺絲可以回轉(zhuǎn)。 在國外,自動鎖緊螺釘設(shè)備早已應用于工業(yè)化的各個領(lǐng)域。 二十世紀四十年代,美國、德國等工業(yè)發(fā)達的國家一起進行了有關(guān)螺紋緊固的仔細探討。制定了螺紋緊固件的國家標準。由于我國起步較晚,在這一領(lǐng)域較為落后,我國就借鑒了日本的三項技術(shù)標準。然后把這幾項標準用在了我們工業(yè)技術(shù)的相關(guān)領(lǐng)域。1.2.3 國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀我國工業(yè)機械發(fā)展相比于如美國、德國、日本等一些發(fā)達國家的發(fā)展偏晚。我們最開始是參考以及模仿它們的自動化裝配技術(shù),然后通過不斷的引進、學習還有創(chuàng)新相關(guān)的技術(shù)。到迄今為止,在國內(nèi)很多家企業(yè)的技術(shù)也已經(jīng)追趕到了其他先進國家的技術(shù)。例如深圳馳速公司,它對于臺式X-Y平臺自動鎖緊機構(gòu)的研發(fā)是在世界前沿的,它的性能極其穩(wěn)定,操作也比較簡易。但是,自動鎖螺釘設(shè)備主要是針對于平面的操作,就像是電腦內(nèi)的螺絲,設(shè)備不能進行各種操作。我國鎖緊螺釘行業(yè)目前還沒有能夠開發(fā)標準化自動鎖緊螺釘設(shè)備的龍頭企業(yè)或科研機構(gòu)。國內(nèi)手持式鎖緊螺絲設(shè)備仍占有一半以上的市場。根本原因在于自動鎖緊螺釘設(shè)備的價格較高,許多企業(yè)沒有能力開發(fā)或購買設(shè)備,而自動鎖緊螺釘設(shè)備是非標準設(shè)備,通用性低,且他對于螺釘鎖緊方面有著巨大的要求。還有,我國絕大部分的產(chǎn)品確實不如國外的相關(guān)產(chǎn)品。但經(jīng)過發(fā)展也已經(jīng)逐步完善,可是還有很多的公司對其他廠家生產(chǎn)的設(shè)備不是很信任,所以他們寧可用更多的資金去從其他國家采購相關(guān)設(shè)備,這也是很大的一個問題,不過通過慢慢的發(fā)展溝通,我國的相關(guān)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量會變得更好,其他企業(yè)也會更加信任本國的產(chǎn)品,相信自己的同胞。 圖1.2 多軸式自動鎖螺絲機當?shù)貜S家使用的螺絲機大多都是廣東、浙江等地的廠家生產(chǎn)的手持式和半自動式。手動鎖絲機可完成螺絲一次性輸送并且鎖緊,提高生產(chǎn)效率和減少勞動力。但手動鎖絲機需要人們重復繁重的工作,容易劃傷產(chǎn)品的外觀,增加了生產(chǎn)的成本。半自動鎖絲機主要是一種由振動盤的氣動裝置作為驅(qū)動部件,再結(jié)合PLC或單片機、傳感器和接近開關(guān)的聯(lián)合控制對螺絲進行鎖緊。其工作過程是通過振動盤的振動將螺釘分類,然后將壓縮空氣高速吹入螺絲刀頭,完成鎖定。但在我國,相關(guān)鎖絲機也沒得到大范圍的使用。它的具體原因有以下幾點:(1)對螺釘尺寸要求非常嚴格,長度必須是5mm-18mm,直徑必須是2.5 mm-5mm,螺釘只要尺寸達不到要求,那么他需要完成的工作也是很難完成的。(2)對螺桿精度也是很嚴格,必須是我們所需精度之間,否則機器總會發(fā)生各種故障,出現(xiàn)各種各樣的問題。 (3)它的專一性很高,不能一種零件同時適用很多種的螺絲機,所以這點是需要以后我們慢慢進行改進的。(4)這種設(shè)備前期投入很大,如資金方面,相關(guān)材料較貴,人力物力的投入也很大。 國內(nèi)學者從專業(yè)領(lǐng)域?qū)︽i緊螺釘設(shè)備進行了研究,并開發(fā)了專業(yè)領(lǐng)域的鎖緊螺釘設(shè)備。按照內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同、螺絲送料形式及鎖附的形式,自動鎖絲機可以分為以下幾種類型:(1)按照機械執(zhí)行結(jié)構(gòu)不同,能分成以下種類: 坐標機型、機械關(guān)節(jié)型和轉(zhuǎn)盤工作臺自動鎖螺絲機型。桌面型式和落地式構(gòu)成了坐標機型,按照軸的數(shù)量不同能分成單軸、雙軸和多軸式。機械關(guān)節(jié)型機器一般速度、空間上,有一定的使用需要,但是由于承載能力和剛性扭力不好,所以不經(jīng)常被使用。轉(zhuǎn)盤式自動鎖緊螺釘機是一種多頭集中在圓盤上的旋轉(zhuǎn)緊固螺釘機,這種螺釘機一般用于全自動裝配線。(2)根據(jù)運輸方式的不同,能分成兩種形式,吹氣式以及吸取式。吸取式能是螺絲的輸送率達到我們需要的要求;吹氣式在管道中利用正壓來傳送螺釘,螺釘總長度與螺母直徑之比為1:1.3,最小不小于1:1.2,保證了螺絲輸送的準確性。與前者相比,后者的輸送效率比前者高。所以,當螺絲的長度比滿足所需要求時使用吹氣式螺絲機,從而縮短螺桿的鎖緊時間,提高鎖絲的效率。 (3)根據(jù)鎖的附加形式,可分為手持式自動螺桿機和多軸自動螺桿機XY工作臺。 本實用新型涉及一種手持式自動鎖緊螺絲機,要求工人一手握住電動螺絲刀頭,另一手握住工件完成工作。成功鎖定一個螺釘后,將配料器與另一個螺釘孔對齊。在當下,螺釘繼續(xù)利用機器進給,操作人員再次工作,直到工作完成;另一種實用型利用氣壓驅(qū)動電機馬達轉(zhuǎn)動所產(chǎn)生的扭矩來鎖定螺絲,具有精度高、節(jié)能、扭矩易于控制等優(yōu)點。由于手動對準的螺絲孔的精度不高,所以這是手持設(shè)備的一個缺點。機器為了能夠批量加工,所以設(shè)計多個電動螺絲刀,再安裝一個振動盤供料,鎖定螺絲的速度將大大提高。多軸自動螺絲機能自動鎖定螺絲并檢查鎖定是否成功,若鎖定失敗,就會有警報信息來提醒工作人員進行操作。但由于多軸的軸數(shù)較多,所以不易控制,穩(wěn)定性也不高。X-Y工作臺面可分為以下三類: 第一是鎖定工件的水平方向與鎖付平臺的水平方向相同,電動螺絲刀在垂直方向進行移動。第二種是鎖定工件不移動,電動批頭在3D空間移動。第三種是鎖定工件運動,電動批頭在另一個二維空間進行相應的運動。X-Y工作臺式的自動螺絲機的工作較靈活,它可以修改工件上的孔坐標,以適應不同的鎖緊工件。其效率遠遠高于手持式螺絲機,但不如多軸式自動螺絲機。螺釘鎖緊裝置是自動鎖螺絲機進行鎖緊螺釘?shù)闹匾ば颍⑶衣葆旀i緊的精度和效率也是非常重要的。1.3 課題來源本題目來生產(chǎn)企業(yè),多頭鎖螺絲機是通過應用二維設(shè)計軟件結(jié)合專業(yè)知識完成基于自動化三合一運送治具、多頭螺絲鎖緊和送出治具的設(shè)計。通過該設(shè)計題目,使我們在多頭鎖螺絲機的工作原理、工作過程、實用性。全面培訓螺絲機產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方案論證設(shè)計和鎖付系統(tǒng)設(shè)計、技術(shù)文件編制、文獻綜述和二維應用能力,在此基礎(chǔ)上鞏固了我們所學知識,并加以綜合應用,得以使我們熟悉并掌握了正確的設(shè)計思想和方法,進一步培養(yǎng)了我們的工程應用能力。1.4 課題的主要要求1.4.1 設(shè)計的主要內(nèi)容該設(shè)計包括多頭鎖螺絲機用途分析、多頭鎖螺絲機結(jié)構(gòu)設(shè)計、輸送電機選取計算,鎖螺絲驅(qū)動電機選取計算、螺絲鎖緊桿計算、部分傳動軸計算、多頭鎖螺絲機總圖繪制、標準零部件選取、項目管理和經(jīng)濟分析。多頭鎖螺絲機工作過程自動化,機動性好,操作簡單。工作時需實現(xiàn)治具的自動送料和鎖螺絲后的自動出料,雙工位同時多頭螺絲鎖緊。輸送速度可調(diào)、鎖緊螺絲間距可調(diào)、鎖緊力和鎖緊速度可調(diào)。除鎖緊工位位置調(diào)整手動實現(xiàn),輸送調(diào)速、鎖緊調(diào)速、鎖緊力均采用電機自動化控制??傮w設(shè)計難度尚可。完成該畢業(yè)設(shè)計題目應具備二維軟件應用能力1.4.2 主要技術(shù)參數(shù)1.鎖螺絲機基于治具模型設(shè)計,治具信息詳見任務書后附件。2.被鎖螺旋長度=13589N4.確定絲杠副預緊力=其中2200733N5.行程補償值與拉伸力(1)行程補償值C=11.8式中查現(xiàn)代機床設(shè)計手冊950110,(24)15溫差取代入數(shù)據(jù)得C=32(2)預拉伸力1.95代入得4807N6.起支撐作用的軸承定型(1)計算支撐軸承所受的最大軸向載荷480722007007(2)軸承類型兩端固定的支承形式,選背對背60角接觸推力球軸承(3)軸承內(nèi)徑d略小于40,=,取d30帶入數(shù)據(jù)得2336N(4) 軸承預緊力:預力負荷(5) 參考現(xiàn)代機械設(shè)計手冊選用軸承型號在d等于30mm時,求得預加負荷:所以選用型號為7602030TVP的軸承d30,預加負荷為29002336N7.絲杠副工作圖設(shè)計(1)絲杠螺紋長度由表查得余程(2)兩固定支承距離,絲杠L(3)行程起點離固定支承距離1290,13501410,308.傳動系統(tǒng)剛度(1)絲杠抗壓剛度1)絲杠最小抗壓剛度6.6 (3-6):絲杠底徑:固定支承距離代入數(shù)據(jù)782N/2)絲杠最大抗壓剛度 6 .6 (3-7)代入數(shù)據(jù)得9000 N/(2)支承軸承組合剛度1)一對預緊軸承的組合剛度 (3-8):滾珠直徑mm, Z:滾珠數(shù):最大軸向工作載荷N 軸承接觸角由現(xiàn)代機床設(shè)計手冊查得7602030TVP軸承是預加載荷得3倍8700N/=375 N/ 2)支承軸承組合剛度750 N/3)絲杠副滾珠和滾道的接觸剛度:現(xiàn)代機床設(shè)計手冊上的剛度2150 N/, =2200N, =733N代入數(shù)據(jù)得1491 N/9.度驗算及精度選擇=3.5,Z17,(1) (3-9)代入前面所算數(shù)據(jù)得代入前面所算數(shù)據(jù)得已知800N, =0.2, =160N:靜摩擦力,:靜摩擦系數(shù),:正壓力(2)驗算傳動系統(tǒng)剛度;已知反向差值或重復定位精度為103025.6(3)傳動系統(tǒng)剛度變化引起得定位誤差(),代入5(4)確定精度:任意300mm內(nèi)行程變動量對系統(tǒng)而言0.8定位精度定位精度為20/30014.3,絲杠精度取為3級12=15003.3螺母的設(shè)計3.3.1選取螺母材料螺旋傳動常用的材料1.鑄錫青銅合金:ZCuSn10P1,ZCuSn10Zn2,ZCuSn5PbZn5這一類材料的耐磨性好、耐蝕性好、切削性能良好,能適用于一般傳動。2.鑄鋁青銅:ZCuAl9Fe4Ni4Mn2,ZCuAl10Fe3;鑄鋁黃銅:ZCuZn25Al6Fe3Mn3.3.2確定螺母的高度mm取65mm式中:-螺母的高度,/mm ; d2-螺紋中經(jīng),/mm ; =1.13.5,取=1.53.3.3確定螺文工作圈數(shù)分析螺母整體,因為它在工作后,無法避免摩擦,摩擦后間隙也會隨之改變,它也無法的及時調(diào)整過來。所以螺紋工作圈數(shù)不能夠太多,最好的情況不能超過十圈。10圓整后取73.3.4螺母的實際高度3.3.5螺母螺紋牙的強度計算螺紋牙總會發(fā)生損壞,其他工件的擠壓,工作后發(fā)生摩擦導致?lián)p壞,這都是它發(fā)生損壞的原因。而且螺母的硬度相比螺桿硬度要小。所以,要對其進行剪切強度以及彎曲強度的計算。比方說把一圈螺紋牙沿著大徑D展開來看。那么能把它看成寬度是D的懸臂梁。所以,螺母每圈螺紋所受平均壓力是,這個平均壓力就作用在以螺紋中徑D2為直徑的圓周上,那么螺紋牙危險截面aa上的剪切強度條件就為: (3-10)在3-10公式中:b是螺紋牙根厚度,單位mm ;梯形螺紋b=0.65P,螺距P,單位mm。D是螺母的大經(jīng),單位mm ;-螺母材料的許用切應力,/Mpa ;可取80100MPa ;結(jié)論:螺母剪切強度夠螺紋牙危險截面aa上的彎曲強度條件為:(3-11) 式中: l彎曲力臂,/mm。l(DD2)/ 2;b 螺母材料的許用彎曲應力,/MPa;可取b100150MPa 。b結(jié)論:螺母彎曲強度夠3.3.6螺母的強度計算螺母被重載荷F作用,那么螺母下段懸置部分就會產(chǎn)生拉伸應力,螺母凸緣與底座的接觸面上有擠壓力,凸緣根部有彎曲應力。這些強度條件計算式分別為:螺母下段懸置部分的抗拉強度條件為:螺母凸緣的擠壓強度條件為:螺母凸緣根部的彎曲強度條件為: (3-12)
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