1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(論文)</b></p><p>　圖書分類號：</p><p>　密 級：</p><p>　　徐州工程學(xué)院學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明</p><p>　　本人鄭重聲明： 所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用或參考的內(nèi)容外，本論

2、文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品或成果。對本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)注。</p><p>　　本人完全意識到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。</p><p>　　論文作者簽名： 　　 　　日期： 　　 年 　月　 　日</p><p>　　徐州工程學(xué)院學(xué)位論文版權(quán)協(xié)議書</p>&l

3、t;p>　　本人完全了解徐州工程學(xué)院關(guān)于收集、保存、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：本校學(xué)生在學(xué)習(xí)期間所完成的學(xué)位論文的知識產(chǎn)權(quán)歸徐州工程學(xué)院所擁有。徐州工程學(xué)院有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交學(xué)位論文的紙本復(fù)印件和電子文檔拷貝，允許論文被查閱和借閱。徐州工程學(xué)院可以公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容提交至各類數(shù)據(jù)庫進(jìn)行發(fā)布和檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。</p>

4、<p>　　論文作者簽名： 　　 導(dǎo)師簽名： 　　 </p><p>　　日期： 　　 年 　月　 　日 日期： 　　 年 　月　 　日</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　根據(jù)國內(nèi)自動吹制設(shè)備開發(fā)不廣泛和對燈具需求

5、量日益增長的的現(xiàn)狀，本課題擬通過設(shè)計一系列的四軸聯(lián)動機(jī)構(gòu)，能夠同時實現(xiàn)頂住玻璃棒的雙軸相對移動和加熱燃?xì)忸^的橫縱向移動，達(dá)到自動吹制燈具的目的。整個課題大致分玻璃成型機(jī)的四軸聯(lián)動機(jī)構(gòu)機(jī)械設(shè)計和軸移動位置檢測設(shè)計。</p><p>　　本課題分別對主軸，橫向移動系統(tǒng)，縱向移動系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計。橫向移動系統(tǒng)采用步進(jìn)電機(jī)直接帶動齒輪，再通過齒輪傳動帶動軸轉(zhuǎn)動，最后通過滾珠絲杠將軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)閲娀痤^的直線運(yùn)動。</

6、p><p>　　關(guān)鍵詞 傳動；橫向移動系統(tǒng)；縱向移動系統(tǒng)；檢測</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　According to the development of domestic auto-blowing equipment is not widely and the growing demand for

7、 the status of lighting, the subject of a series of four-axis to be linked through the design of institutions that can withstand the simultaneous biaxial glass rods relative movement of the head and the heating gas 

8、horizontal and vertical movement, to achieve the purpose of automatic blowing lamps. The whole issue broadly divided into the glass forming machine axis linkage axis mechanical desi</p><p>　　Keywords T

9、ransmission; horizontal feed system; vertical feed system; detection</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘要II</b></p><p>　　AbstractIII</p><p&g

10、t;<b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1 玻璃吹制的發(fā)展背景及趨勢1</p><p>　　1.1.1 國內(nèi)外玻璃吹制系統(tǒng)的發(fā)展概況1</p><p>　　1.1.2 玻璃吹制技術(shù)的發(fā)展趨勢1</p><p>　　1.2 自動吹制比手工吹制的優(yōu)勢2</p><p>　

11、　1.2.1 手工吹制技術(shù)2</p><p>　　2 玻璃成型機(jī)的總體方案設(shè)計5</p><p>　　2.1 系統(tǒng)原理分析5</p><p>　　2.2 系統(tǒng)的工藝和氣路圖6</p><p>　　2.2.1 系統(tǒng)的工藝6</p><p>　　2.2.2 玻璃成型機(jī)的控制氣路圖6</p><

12、;p>　　2.3 系統(tǒng)的控制方案7</p><p>　　2.4 主要傳動機(jī)構(gòu)8</p><p>　　3 玻璃成型機(jī)的傳動及組件設(shè)計10</p><p>　　3.1滾珠絲杠螺母副10</p><p>　　3.1.1工作原理與結(jié)構(gòu)10</p><p>　　3.1.2滾珠絲杠副的主要尺寸、精度等級11<

13、;/p><p>　　3.1.3滾珠絲杠副的安裝11</p><p>　　3.2 齒輪設(shè)計13</p><p>　　3.3 傳動軸設(shè)計17</p><p>　　3.4 縱向移動系統(tǒng)19</p><p>　　3.4.1縱向移動系統(tǒng)的總體設(shè)計19</p><p>　　3.4.2縱向移動系統(tǒng)傳動齒

14、輪的設(shè)計19</p><p>　　3.5橫向移動系統(tǒng)23</p><p>　　3.5.1橫向移動系統(tǒng)的總體設(shè)計23</p><p>　　3.5.2橫向移動系統(tǒng)傳動齒輪的設(shè)計23</p><p>　　4 控制部分設(shè)計28</p><p>　　4.1 主軸電機(jī)的選擇28</p><p>

15、　　4.2 橫向驅(qū)動電機(jī)的選擇28</p><p>　　4.3 FM353步進(jìn)電機(jī)的選擇與分析28</p><p>　　4.4 控制電路31</p><p>　　4.5 PLC外部控制接線電路32</p><p>　　4.6 操作面板的設(shè)計32</p><p><b>　　結(jié) 論33</b&

16、gt;</p><p><b>　　致謝34</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)35</b></p><p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　1.1 玻璃吹制的發(fā)展背景及趨勢</p><p>　　1.1.1 國內(nèi)外玻璃吹制

17、系統(tǒng)的發(fā)展概況</p><p>　　隨著知識經(jīng)濟(jì)時代的到來、科技的發(fā)展和進(jìn)步，人們的物質(zhì)生活逐漸豐富起來，而審美觀念也發(fā)生了巨大的變化，生活方式和審美意識也在發(fā)生著奇妙變化，由于審美情趣的不同、年齡的各異、文化層次和地域的不同，也產(chǎn)生了不同的愛好。隨著生活水平的提高，人們的審美觀念也越來越高，再加上對于手工個性化玻璃制品的喜愛，這種手工玻璃制品越來越受到人們的歡迎。</p><p>　　現(xiàn)

18、今新材料和新工藝不斷涌現(xiàn)，人們的需求也不僅僅停留在功能要求和審美的普遍性上，玻璃作為重要材料之一，其表面和內(nèi)在質(zhì)地的多樣性與豐富性給視覺帶來的審美與精神 t2,理因素，賦予了設(shè)計師新的靈魂，并已逐漸為設(shè)計師所關(guān)注。吹制玻璃是一種融傳統(tǒng)審美和現(xiàn)代時尚于一體的現(xiàn)代裝飾藝術(shù)，設(shè)計師們通過這種材料表達(dá)了對美的追求和藝術(shù)的創(chuàng)造，在晶瑩剔透的材質(zhì)上反映出對時代的氣息和嶄新的境界。傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝與現(xiàn)代審美相結(jié)合，引領(lǐng)著吹制玻璃藝術(shù)的發(fā)展潮流。結(jié)合現(xiàn)代

19、主義的人文觀，追求回歸自然、返璞歸真的審美觀念影響著人們對美的需求，獨(dú)一無二的設(shè)計理念及符合大眾的審美觀，讓每一件玻璃制品盡顯出它獨(dú)一無二的魅力，而呈現(xiàn)出一種和諧之美、寧靜之美。</p><p>　　傳統(tǒng)的手工玻璃吹制技術(shù)作為玻璃成型的核心技術(shù)大約持續(xù)了2000多年，吹制玻璃是一項不易掌握而且很景的活計。吹制工需經(jīng)長期培訓(xùn)，培訓(xùn)費(fèi)用很高，故愿意干此項工作的工人越來越步，因而，急需發(fā)展自動化吹玻璃技術(shù)?，F(xiàn)已開發(fā)的畋

20、玻璃的機(jī)器只能生產(chǎn)又小又輕的茼單的玻璃器件。而且生產(chǎn)的批量還大，因此急需更安全更高效的技術(shù)誕生到19世紀(jì)末，出現(xiàn)了用壓縮空氣進(jìn)行玻璃吹制的技術(shù)，到20世紀(jì)引進(jìn)了機(jī)械化革命，進(jìn)入了自動化的時代，逐步進(jìn)入了機(jī)械代替手工吹制的全自動時代。</p><p>　　1.1.2 玻璃吹制技術(shù)的發(fā)展趨勢</p><p><b>　　1.高速高精高效化</b></p>&

21、lt;p>　　速度、精度和效率是機(jī)械制造技術(shù)的關(guān)鍵性能指標(biāo)。吹制燈具的龐大需求量要求吹制技術(shù)一定要能夠高速高精高效的批量生產(chǎn)，以滿足日趨增長的消費(fèi)需求。玻璃成型機(jī)是燈具企業(yè)的必備設(shè)備，用于吹制各種造型的燈泡，通過設(shè)計高效高速的傳動機(jī)構(gòu)來達(dá)到批量生產(chǎn)的目的，解決吹制燈具越來越無人可用的難題。</p><p><b>　　2.安全化</b></p><p>　　吹制

22、玻璃是一項不易掌握而且很景的活計。吹制工需經(jīng)長期培訓(xùn)，培訓(xùn)費(fèi)用很高，故愿意干此項工作的工人越來越步，因而，急需發(fā)展自動化吹玻璃技術(shù)?，F(xiàn)已開發(fā)的吹玻璃的機(jī)器只能生產(chǎn)又小又輕的茼單的玻璃器件，而且生產(chǎn)的批量還要大。傳統(tǒng)的吹制技術(shù)安全性很低，現(xiàn)在的批量生產(chǎn)要求對于安全性提出了更大的要求，在滿足生產(chǎn)要求的同時要最大的估計到安全性的保證。</p><p><b>　　3.實時智能化</b></p

23、><p>　　早期的實時系統(tǒng)通常針對相對簡單的理想環(huán)境，其作用是如何調(diào)度任務(wù)，以確保任務(wù)在規(guī)定期限內(nèi)完成。而人工智能則試圖用計算模型實現(xiàn)人類的各種智能行為?？茖W(xué)技術(shù)發(fā)展到今天，實時系統(tǒng)和人工智能相互結(jié)合，人工智能正向著具有實時響應(yīng)的、更現(xiàn)實的領(lǐng)域發(fā)展，而實時系統(tǒng)也朝著具有智能行為的、更加復(fù)雜的應(yīng)用發(fā)展，由此產(chǎn)生了實時智能控制這一新的領(lǐng)域。</p><p>　　1.2 自動吹制比手工吹制的優(yōu)勢&

24、lt;/p><p>　　1.2.1 手工吹制技術(shù)</p><p>　　吹制技術(shù)利用玻璃在 定的溫度范圍內(nèi)具有可塑性的特點，使用中空的鐵棍從爐中挑出玻璃料，一個人在一端吹氣，另一端的玻璃科即被吹成球形，這時可以采用剪刀等工具來塑形，也可以使用模具．吹制技術(shù)通常需要幾個人合作完成。</p><p>　　1.2.2 自動吹制技術(shù)</p><p>　　利

25、用四軸聯(lián)動機(jī)構(gòu)，能夠同時實現(xiàn)頂住玻璃棒的雙軸相對移動和加熱燃?xì)忸^的橫縱向移動，達(dá)到自動吹制燈的目的。</p><p><b>　　1.2.3 優(yōu)勢 </b></p><p>　　由以上比較可派生的優(yōu)點：</p><p>　　(1)降低了工人的勞動強(qiáng)度；</p><p>　　(2)節(jié)省了勞動力；</p>&l

26、t;p>　　(3)減少了工裝；縮短了新產(chǎn)品試制周期和生產(chǎn)周期；</p><p>　　(4)可對市場需求作出快速反應(yīng)等等。(5)更加安全可靠。</p><p>　　1.3 玻璃成型機(jī)器的組成</p><p>　　金屬石英玻璃成型機(jī)的設(shè)備主要由機(jī)床電機(jī)控制器、頭倉、尾倉，駱動馬達(dá)、定模夾、控制柜、火支架、控制面板(一些相應(yīng)的控制參數(shù)可通過控制面板愉入)等部件組成

27、。玻璃成型機(jī)的整體結(jié)構(gòu)如圖1-1,1-2所示，局部圖如圖1-3所示。</p><p><b>　　(1)控制面板</b></p><p>　　板上包括開機(jī)、急停，狀態(tài)指示燈等所有控制需要的健。拉制面板的左上角還有一個計數(shù)器(自帶電池)，用來計算產(chǎn)品的個數(shù)（可以復(fù)位）。</p><p><b>　　(2)頭倉</b><

28、/p><p>　　頭倉前端有一段圓柱型，中間帶有一個5mm的夾頭，用來夾料用。</p><p><b>　　(3)尾倉</b></p><p>　　尾倉和頭倉類似，料可以先夾在頭倉然后尾倉前進(jìn)，夾緊。也可以將料夾在尾倉然后往頭倉送。效果是一樣的，只要根據(jù)現(xiàn)場工藝及設(shè)備的要求選擇其中的一種。</p><p><b>

29、　　(4)驅(qū)動馬達(dá)</b></p><p>　　主要是對尾倉和火支架的步進(jìn)電機(jī)進(jìn)行控制。以期保持一定的速度到達(dá)要求的位置，實現(xiàn)準(zhǔn)確的定位。</p><p><b>　　(5)定模夾</b></p><p>　　主要是對加熱以后的料管進(jìn)行夾緊、定性，由電磁閥控制實現(xiàn)開、閉，由于存在器械上的延時，因此夾模延時時間的參數(shù)設(shè)置有嚴(yán)格要求。此

30、工序?qū)φ麄€產(chǎn)品的質(zhì)量影響甚大，因此參數(shù)的設(shè)定需根據(jù)經(jīng)驗，并且多次實驗，只有達(dá)到要求時才可以固定下來。對于不同規(guī)格的產(chǎn)品，其參數(shù)也完全不同，要重新調(diào)整過后才可使用。</p><p><b>　　(6)控制柜</b></p><p>　　控制柜的大小尺寸設(shè)計要完全根據(jù)所選擇和設(shè)計的硬件大小，盡量做到體積小、易固定，同時還需美觀。</p><p>&

31、lt;b>　　(7)火支架</b></p><p>　　火支架上包含兩個火頭—大火苗和小火苗，兩者協(xié)調(diào)工作，以達(dá)到傾熱、加熱的效果，火支架的移動速度、距離由PLC的FM353幻實現(xiàn)精確的定位控制。</p><p>　　(8)機(jī)床電機(jī)控制器</p><p>　　主要完成對機(jī)床的運(yùn)動控制（包括速度等），此控制器由人工手動完成，在自動控制模式下無需控制，

32、只有在安裝調(diào)試、檢測或出現(xiàn)故降的情祝才才使用。</p><p>　　圖1-1 玻璃成型機(jī)的整體機(jī)構(gòu)圖</p><p>　　圖1-2 玻璃成型機(jī)的整體機(jī)構(gòu)圖</p><p>　　圖1-3 玻璃成型機(jī)的局部示意圖</p><p>　　2 玻璃成型機(jī)的總體方案設(shè)計</p><p>　　2.1 系統(tǒng)原理分析</p>

33、<p>　　該系統(tǒng)工藝流程包括送料、加熱、吹泡成型、下料等過程，加工精度是±0.01mm。運(yùn)動控制包括推料軸和加熱軸的自動歸零和工作空間中以指定方向、速度和距離的定位。輸入量含多個零位開關(guān)、限位開關(guān)和手動輸入信號，輸出量包括送料、夾模、退料汽缸和氫、氧、氮?dú)獾鹊膱?zhí)行機(jī)構(gòu)。加工流程由上位機(jī)實現(xiàn)，運(yùn)動控制由下位機(jī)實現(xiàn)，這樣可以保證對速度、加速度等指標(biāo)的實時監(jiān)控。</p><p>　　在PLC控

34、制系統(tǒng)中，對產(chǎn)品的最終質(zhì)量具有決定性影響的參數(shù)主要有以下幾個。</p><p>　?。?）打開氫氣和氧氣之間的時間延時參數(shù)</p><p>　　先開氫氣后，再開氧氣，這之間的延時時間非常重要，如果打開氫氣后到開氧氣之間的延時過短，就會出現(xiàn)輕微的爆炸聲，比較危險，如果之間的時間過長，則會造成氫氣的浪費(fèi)，這個時間參數(shù)的設(shè)定需要平時經(jīng)驗的積累和實驗。</p><p>　　

35、（2）關(guān)閉氫氣和氧氣之間的延時參數(shù)</p><p>　　如果關(guān)閉氧氣后到關(guān)閉氫氣之間的延時時間過長，則會出現(xiàn)火苗進(jìn)入管內(nèi)的現(xiàn)象，容易出現(xiàn)不合格的產(chǎn)品，且易出事故。</p><p><b>　?。?）加熱時間參數(shù)</b></p><p>　　此項參數(shù)對整個工藝流程和產(chǎn)品最終的質(zhì)量至關(guān)重要，如果控制不好將導(dǎo)致產(chǎn)品壁無法符合要求，如果加熱時間過短則會

36、使壁過厚，反之，則過薄現(xiàn)象。</p><p>　?。?）夾模的延時時間參數(shù)</p><p>　　這項參數(shù)將直接影響到產(chǎn)品的最終定型是否符合要求。如果延時過長，管子已經(jīng)冷卻下來了，可還沒完全定型，最終無法完全定型。</p><p>　?。?）其他參數(shù)的設(shè)定</p><p>　　除以上幾個關(guān)鍵參數(shù)之外，其余大多數(shù)參數(shù)對產(chǎn)品的最終質(zhì)量沒有太大影響，

37、主要影響加工效率，因此也需要加工測試，使其達(dá)到最高效率。</p><p>　　2.2 系統(tǒng)的工藝和氣路圖</p><p>　　2.2.1 系統(tǒng)的工藝</p><p>　　小功率金鹵燈吹泡機(jī)主要有進(jìn)料架、退料架、尾倉電機(jī)、火苗電機(jī)和主軸電機(jī)5個運(yùn)動部件。其中，尾倉電機(jī)、火苗電機(jī)是由兩個專業(yè)的步進(jìn)電機(jī)定位模塊進(jìn)行控制，其他部件由閥門可控制。各種輸入信號是各個運(yùn)動部件的各

38、個位置的霍爾開關(guān)量信號，輸出的主要是各個運(yùn)動部件的控制信號和三種氣體的控制信號。具體的流程如下：</p><p>　?。?）尾倉、火架歸零，送火架參數(shù)。</p><p>　?。?）火架進(jìn)到1位置，同時送尾倉參數(shù)，等延時時間參數(shù)到后，尾倉進(jìn)到1位置。</p><p>　?。?）當(dāng)尾倉到達(dá)左極限位置時，停止尾倉前進(jìn)，并送火架進(jìn)2參數(shù)，然后延時。</p>&

39、lt;p>　?。?）延時到后，開動主軸，先后開氫氣、氧氣，之后火架進(jìn)到2進(jìn)行預(yù)熱。</p><p>　　（5）關(guān)閉氧氣、氫氣，開氫氣，送尾倉進(jìn)2、火架進(jìn)3參數(shù)，再開氧氣，送尾倉進(jìn)2，火架進(jìn)3參數(shù)，進(jìn)行加熱。</p><p>　　（6）關(guān)氧氣，送火架進(jìn)4，關(guān)氫氣，再先后打開和關(guān)閉氫氣、氧氣，進(jìn)行加熱。</p><p>　?。?）等加熱完之后，關(guān)閉主軸電機(jī)。<

40、;/p><p>　　（8）夾模前進(jìn)，進(jìn)行夾模定型，等夾緊后延時一段時間，然后吹氮?dú)?，同時送尾倉歸零和火架歸零參數(shù)。</p><p>　?。?）關(guān)氮?dú)?，夾模后退。</p><p>　?。?0）尾倉和火架歸零。</p><p>　　2.2.2 玻璃成型機(jī)的控制氣路圖</p><p>　　圖2-1 玻璃成型機(jī)的氣路控制圖<

41、/p><p>　　2.3 系統(tǒng)的控制方案</p><p>　　根據(jù)以上分析,設(shè)計系統(tǒng)控制總體方案如圖2-2所示：</p><p><b>　　尾架電機(jī)</b></p><p><b>　　火架電機(jī)</b></p><p><b>　　控制對象</b><

42、/p><p>　　圖2-2 玻璃成型機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖</p><p>　　上位機(jī)為標(biāo)準(zhǔn)的CPU模板，下位機(jī)采用單軸步進(jìn)電機(jī)定位模板，實現(xiàn)步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)動控制。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)非常簡單，具有良好的硬件通用性和高的性能價格比。CPU模板完成加工程序流程控制功能和人機(jī)界面交互功能，具有手動模式和自動模式。手動模式下可借助操作員面板完成機(jī)械調(diào)試，更換規(guī)格等操作任務(wù)，此時若電機(jī)處于通電狀態(tài)下，則一些基本任務(wù)不宜實現(xiàn)

43、，所以利用兩個輸出點對電機(jī)的使能進(jìn)行控制，從而可以自由的移動軸。自動模式下，CPU模板完成順序控制的加工任務(wù)。定位模板作為下位機(jī)完成尾架和火架的位置控制。CPU模板通過內(nèi)部總線與定位模板實現(xiàn)通訊。由CPU將需要的運(yùn)動信息通過總線傳遞給定位模板，并根據(jù)接收到的反饋信息判斷其執(zhí)行情況。定位模板根據(jù)接收到的代碼執(zhí)行相應(yīng)的程序，從而完成按規(guī)定速度、距離的定位，尤其在均勻加熱石英管的過程中，對尾架和火架協(xié)調(diào)運(yùn)動的速度、加速度和距離參數(shù)要求很高，這

44、也正是使用分級控制策略的目的：將運(yùn)動控制作為普通的開關(guān)量處理，既簡化了上位機(jī)的控制任務(wù)，又很好的實現(xiàn)了定位功能。</p><p>　　2.4 主要傳動機(jī)構(gòu) </p><p>　　2.4.1 主傳動系統(tǒng)</p><p>　　1.帶有二級齒輪變速的主傳動 主軸電動機(jī)經(jīng)過二級齒輪變速，使主軸獲得低速和高速兩種轉(zhuǎn)速系列。</p><p>　　2.通過

45、帶傳動的主傳動</p><p>　　3.用兩個電動機(jī)分別驅(qū)動主軸 這是上兩種方式的混合傳動，具有上述兩種性能。</p><p>　　4.由主軸電動機(jī)直接驅(qū)動的主傳動 電動機(jī)與主軸用聯(lián)軸器同軸連接。用伺服電機(jī)的無極調(diào)速直接驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，這種方式大大簡化了主軸箱體和主軸結(jié)構(gòu)，有效的提高了主軸件的剛性。</p><p>　　5.電主軸 其轉(zhuǎn)子和主軸合二為一，其有點是主軸部

46、件結(jié)構(gòu)更緊湊，質(zhì)量小，慣性小，可提高啟動、停止的響應(yīng)特性。</p><p>　　以上五種是常用的傳動系統(tǒng)機(jī)構(gòu)，本課題玻璃成型機(jī)采用步進(jìn)電機(jī)直接帶動齒輪，再通過齒輪傳動帶動軸轉(zhuǎn)動，最后通過滾珠絲杠將軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)榈都艿闹本€運(yùn)動，結(jié)構(gòu)圖如圖2-3所示；</p><p>　　圖2-3 玻璃成型機(jī)器整體結(jié)構(gòu)</p><p>　　2.4.2 移動系統(tǒng)</p>

47、<p>　　移動系統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)特點：</p><p>　　1.高傳動剛度 移動傳動系統(tǒng)的高傳動剛度主要取決于絲桿螺母副（直線運(yùn)動）或蝸輪蝸桿（回轉(zhuǎn)運(yùn)動）及其支承部件的剛度。剛度不足與摩擦阻力一起會導(dǎo)致工作臺產(chǎn)生爬行現(xiàn)象以及造成反向死區(qū)，影響傳動準(zhǔn)確性?？s短傳動鏈，合理選擇絲桿的尺寸以及對絲桿螺母副及支承部件等預(yù)緊是提高傳動剛度的有效途徑。</p><p>　　2.高諧振 為提高移

48、動系統(tǒng)的抗振性，應(yīng)使機(jī)械機(jī)構(gòu)具有高的固有頻率和合適的阻尼，一般要求機(jī)械傳動的固有頻率應(yīng)高于伺服驅(qū)動系統(tǒng)固有頻率的2~3倍。</p><p>　　3.低摩擦 移動傳動系統(tǒng)要求運(yùn)動平穩(wěn)，定位準(zhǔn)確，快速響應(yīng)特性好，必須減少運(yùn)動件的摩擦阻力和動、靜摩擦系數(shù)之差，在移動傳動系統(tǒng)中，在移動傳動中現(xiàn)普遍采用滾珠絲桿螺母副。</p><p>　　4.低慣量 移動系統(tǒng)由于經(jīng)常需進(jìn)行起動、停止、變速或反向，若

49、機(jī)械傳動裝置慣量大，會增大負(fù)載并使系統(tǒng)動態(tài)性能變差。因此在滿足強(qiáng)調(diào)與剛度的前提下，應(yīng)盡可能減少運(yùn)動部件的重量以及各傳動部件對指令的快速響應(yīng)能力。</p><p>　　5.無間隙 機(jī)械間隙是造成移動系統(tǒng)反向死區(qū)的另一主要原因，因此對傳動的各個環(huán)節(jié)，包括：齒輪副、絲桿螺母副、聯(lián)軸器及其支承部件等等均應(yīng)采用消除間隙的結(jié)構(gòu)措施。</p><p>　　3 玻璃成型機(jī)的傳動及組件設(shè)計</p>

50、;<p>　　為確保移動系統(tǒng)的傳動精度和工作穩(wěn)定性，在設(shè)計機(jī)械傳動裝置時，通常提出了無間隙、低磨擦、低慣量、高剛度、高諧振頻率能及有適宜的阻尼比的要求。為了達(dá)到這些要求，采取主要措施如下：</p><p>　　1.盡量采用低摩擦的傳動，如采用靜壓導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和滾動絲杠等，以減少摩擦力。</p><p>　　2.選用最佳的降速比，以達(dá)到提高機(jī)床分辨率，使工作臺盡可能大地加速，

51、以達(dá)到跟蹤指令，系統(tǒng)折算到驅(qū)動軸上的轉(zhuǎn)動慣量盡量小的要求。</p><p>　　3.縮短傳動鏈以及預(yù)緊的辦法提高傳動系統(tǒng)的剛度。如采用大扭矩寬調(diào)速的直流電機(jī)與絲杠直接聯(lián)接，應(yīng)用預(yù)加負(fù)載的滾動導(dǎo)軌和滾動絲杠副，絲杠支承設(shè)計成兩端軸向固定的，并可用預(yù)拉伸的結(jié)構(gòu)等辦法來提高傳動系統(tǒng)的剛度。</p><p>　　4.盡量消除傳動間隙，減少反向死區(qū)誤差。如采用消除間隙的聯(lián)軸器（如用加錐銷固定的聯(lián)軸套

52、，用鍵加頂絲緊固的聯(lián)軸套以及用無扭轉(zhuǎn)間隙的撓性聯(lián)軸器等），采用有消除間隙措施的傳動副等。</p><p>　　3.1滾珠絲杠螺母副</p><p>　　3.1.1工作原理與結(jié)構(gòu)</p><p>　　如圖3-1所示，絲杠和螺母的螺紋滾道間裝有承載滾珠，當(dāng)絲杠或螺母轉(zhuǎn)動時，滾珠沿螺紋滾道滾動，則絲杠與螺母之間相對運(yùn)動時產(chǎn)生滾動摩擦，為防止?jié)L珠從滾道中滾出，在螺母的螺旋槽

53、兩端設(shè)有回程引導(dǎo)裝置，它們與螺紋滾道形成循環(huán)回路，使?jié)L珠在螺母滾道內(nèi)循環(huán)。</p><p>　　圖3-1滾珠絲桿副結(jié)構(gòu)</p><p>　　滾珠絲杠副中滾珠的循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)二種。</p><p>　　內(nèi)循環(huán) 內(nèi)循環(huán)方式的滾珠在循環(huán)過程中始終與絲桿表面保持接觸，在螺母的側(cè)面孔內(nèi)裝有接通相鄰滾道的反向器，利用反向器引導(dǎo)滾珠越過絲桿的螺紋頂部進(jìn)入相鄰滾道，形成

54、一個循環(huán)回路。一般在同一螺母上裝有2~4個滾珠用反向器，并沿螺母圓周均勻分布。內(nèi)循環(huán)方式的優(yōu)點是滾珠循環(huán)的回路短、流暢性好、效率高、螺母的徑向尺寸也較小。其不足之處是反向器加工困難、裝配調(diào)整也不方便。</p><p>　　外循環(huán) 外循環(huán)方式中的滾珠在循環(huán)返向時，離開絲杠螺紋滾道，在螺母體內(nèi)或體外作循環(huán)運(yùn)動。從結(jié)構(gòu)上看，外循環(huán)有以下三種形式，即螺旋槽式、插管式和端蓋式。圖6-23為端蓋式循環(huán)和插管循環(huán)原理圖。&l

55、t;/p><p>　　3.1.2滾珠絲杠副的主要尺寸、精度等級</p><p>　　1.主要尺寸 滾珠絲杠副的主要尺寸及其計算公式見表。</p><p>　　2.精度等級 JB316.2—82《滾珠絲杠副精度》標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定分為六個等級：C、D、E、F、G、H。C級最高，H級最低。滾珠絲杠副精度包括各元件的制造精度和裝配后的綜合精度，如：絲杠公稱直徑尺寸變動量、絲杠和螺母

56、的表面粗糙度、絲杠大徑對螺紋軸線的徑向圓跳動、導(dǎo)程誤差等。各等級對各項均有公差要求。</p><p>　　為了提高經(jīng)濟(jì)性，按實際使用的導(dǎo)程精度要求，在每一精度等級內(nèi)再分項，用以規(guī)定各精度等級的檢查項目。項目1~5表示導(dǎo)程精度檢驗項目的規(guī)定內(nèi)容，未指定的檢驗項目，其誤差值（偏差值）不超過下一等級的規(guī)定值，H級不作規(guī)定。例如D3表示只檢驗3個項目，其余2個項目不得超過E級的規(guī)定。</p><p&g

57、t;　　數(shù)控機(jī)床、精密機(jī)床和精密儀器用于移動系統(tǒng)時，根據(jù)定位精度和重復(fù)定位精度的要求，可選用C、D、E級等；一般動力傳動，其精度等級偏低，可選用F、G級等。各類型機(jī)械精度等級要求。</p><p>　　3.1.3滾珠絲杠副的安裝</p><p>　　絲杠的軸承組合及軸承座、螺母座以及其它零件的連接剛性，對滾珠絲杠副傳動系統(tǒng)的剛度和精度都有很大影響，需在設(shè)計、安裝時認(rèn)真考慮。為了提高軸向剛度

58、，絲杠支承</p><p>　　表3-1 滾珠絲杠副的主要尺寸及其計算公式</p><p>　　表3-2滾珠絲杠副精度等級導(dǎo)程公差</p><p>　　表3-3導(dǎo)程精度檢驗項目</p><p>　　常用推力軸承為主的軸承組合，僅當(dāng)軸向載荷很小時，才用向心推力軸承。表3-5中列出了四種典型支承方式及其特點。</p><p&g

59、t;　　除表中所列特點外，當(dāng)滾珠絲杠副工作時，因受熱（摩擦及其它熱源）而伸長，它對第一種支承方式的預(yù)緊軸承將會引起卸載，甚至產(chǎn)生軸向間隙，此時與第三、四種支承方式類似，但對第二種支承方式，其卸載結(jié)果可能在兩端支承中造成預(yù)緊力的不對稱，且只能允許在某個范圍內(nèi)，即要嚴(yán)格限制其溫升，故這種高剛度、高精度的支承方式更適宜于精密絲杠傳動系統(tǒng)。普通機(jī)械常用第三、四種方案，其費(fèi)用比較低廉，前者用于長絲杠，后者用于短絲杠。</p><

60、;p><b>　　3.2 齒輪設(shè)計</b></p><p>　　3.2.1 優(yōu)缺點及分類</p><p>　　齒輪機(jī)構(gòu)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣泛的傳動機(jī)構(gòu)，用于傳遞空間任意兩軸或多軸之間的運(yùn)動和動力。</p><p>　　齒輪傳動主要優(yōu)點：傳動效率高，結(jié)構(gòu)緊湊，工作可靠、壽命長，傳動比準(zhǔn)確。</p><p>　　齒輪機(jī)

61、構(gòu)主要缺點：制造及安裝精度要求高，價格較貴，不宜用于兩軸間距離較大的場合。</p><p>　　表3-4 齒輪傳動機(jī)構(gòu)的分類</p><p>　　圖3-2平行軸齒輪傳動機(jī)構(gòu)（圓柱齒輪傳動機(jī)構(gòu)）</p><p>　　3.2.2 齒輪傳動設(shè)計</p><p>　　在齒輪傳動機(jī)構(gòu)的研究、設(shè)計和生產(chǎn)中，一般要滿足以下兩個基本要求：</p>

62、<p>　　1. 傳動平穩(wěn)--在傳動中保持瞬時傳動比不變，沖擊、振動及噪音盡量小。</p><p>　　2.承載能力大--在尺寸小、重量輕的前提下，要求輪齒的強(qiáng)度高、耐磨性好及壽命長。</p><p>　　齒輪材料對齒輪的承載能力和結(jié)構(gòu)尺寸影響很大，合理選擇齒輪材料是設(shè)計重要內(nèi)容之一。選擇齒輪材料應(yīng)考慮如下要求：齒面應(yīng)有足夠的硬度，保證齒面抗點蝕、抗磨損、抗膠合和抗

63、塑性變形的能力；輪齒芯部應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和韌性，保證齒根抗彎曲能力；此外，還應(yīng)具有良好的機(jī)械加工和熱處理工藝性；以及經(jīng)濟(jì)性等要求</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)齒輪: 基本參數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)值，具有標(biāo)準(zhǔn)的齒頂高和齒根高，分度圓齒厚等于齒槽寬的直齒圓柱齒輪稱為標(biāo)準(zhǔn)齒輪，不能同時具備上述特征的直齒輪都是非標(biāo)準(zhǔn)齒輪。標(biāo)準(zhǔn)齒輪的幾何尺寸公式見圖3-3.</p><p>　　圖3-3標(biāo)準(zhǔn)齒輪計算公式</p&g

64、t;<p>　　幾何參數(shù)的選擇對齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸和傳動質(zhì)量有很大影響，。在滿足強(qiáng)度條件下，應(yīng)合理選擇。</p><p><b>　　(1) 齒數(shù)比u</b></p><p>　　為了避免齒輪傳動的尺寸過大，齒數(shù)比u不宜過大，一般取u≤7。當(dāng)要求傳動比大時，可以采用兩級或多級齒輪傳動。</p><p>　　(2) 模數(shù)m和小齒輪齒數(shù)z

65、1</p><p>　　模數(shù)m直接影響齒根彎曲強(qiáng)度，而對齒面接觸強(qiáng)度沒有直接影響。用于傳遞動力的齒輪，一般應(yīng)使m>1.5～2mm,以防止過載時輪齒突然折斷。</p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)齒輪zmin≥17，若允許輕微根切或采用變位齒輪，zmin可以少到14或更少。</p><p>　　對于閉式軟齒面齒輪傳動，按齒面接觸強(qiáng)度確定小齒輪直徑d1后，在滿足抗彎疲勞強(qiáng)度的

66、前提下，宜選取較小的模數(shù)和較多的齒數(shù)，以增加重合度，提高傳動的平穩(wěn)性，降低齒高，減輕齒輪重量，并減少金屬切削量。通常取z1=20～40。對于高速齒輪傳動還可以減小齒面相對滑動，提高抗膠合能力。</p><p>　　對于閉式硬齒面和開式齒輪傳動，承載能力主要取決于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度，模數(shù)不宜太小，在滿足接觸疲勞強(qiáng)度的前提下，為避免傳動尺寸過大，z1應(yīng)取較小值，一般取z1＝17～20。</p><p

67、>　　配對齒輪的齒數(shù)以互質(zhì)數(shù)為好，至少不要成整數(shù)比，以使所有齒輪磨損均勻并有利于減小振動。</p><p>　　(3) 齒寬系數(shù)Fd</p><p>　　當(dāng)載荷一定時，F(xiàn)d選大值，可減小齒輪直徑和中心距，使傳動更緊湊。但齒寬將增大，載荷沿齒向分布不均勻現(xiàn)象會更嚴(yán)重。因此應(yīng)合理選擇Fd。對于閉式固定傳動比的齒輪傳動，當(dāng)齒輪精度高并軸的剛度大時，可選較大的值Fd。一般可參考齒寬系數(shù)Fd的

68、推薦值選取</p><p>　　對于基于中心距的齒寬系數(shù)Fa（＝b/a）, 與 的關(guān)系為Fd=Fa(u+1)/2（外嚙合），設(shè)計時可換算。</p><p>　　為保證裝配后的接觸寬度，通常取小齒輪齒寬b1比大齒輪齒寬b2大５～１０mm，強(qiáng)度計算時取b=b2大。</p><p>　　圖3-4相對軸承位置的齒面硬度</p><p><b&g

69、t;　　(4) 變位系數(shù)x</b></p><p>　　采用變位齒輪傳動的主要目的：提高齒輪強(qiáng)度，改善傳動質(zhì)量，避免根切，湊中心距等。為了實現(xiàn)這些目的，必須合理選擇變位系數(shù)。以下介紹一種線圖法，首先根據(jù)使用要求，以齒數(shù)和zS(=z1+z2)在圖外嚙合齒輪變位系數(shù)選擇范圍a上選擇適當(dāng)?shù)目傋兾幌禂?shù)xS(=x1+x2)。然后用圖外嚙合齒輪變位系數(shù)選擇范圍b分配變位系數(shù)x1和x2。即以zS/2和zS/2的坐標(biāo)

70、值求得交點，過交點按相鄰的兩條射線L作射線，再分別過橫坐標(biāo)z1和z2作垂線與該射線相交，交點的縱坐標(biāo)即為變位系數(shù)x1和x2的值。</p><p>　　圖示為一對作平面嚙合的齒輪，兩輪的齒廓曲線分別為G1和G2。設(shè)輪1繞軸O1以角速度ω1轉(zhuǎn)動，輪2繞軸O2以角速度ω2轉(zhuǎn)動，圖中點K為兩齒廓的接觸點，過點K作兩齒廓的公法線nn，公法線nn與連心線O1O2交于點C。由三心定理可知，點C是兩輪的相對速度瞬心，故有：<

71、;/p><p><b>　　由此可得：</b></p><p>　　在齒輪嚙合原理中，將點C稱為嚙合節(jié)點，簡稱節(jié)點。i12稱為傳動比。 </p><p>　　由以上分析可知：一對齒廓在任一位置嚙合時，過接觸點作齒廓公法線，必通過節(jié)點P，它們的傳動比與連心線O1O2被節(jié)點C所分成兩個線段成反比。這一規(guī)律稱為齒廓嚙合基本定律。</p&g

72、t;<p>　　作固定傳動比傳動齒廓必須滿足的條件</p><p>　　通常齒輪傳動要求兩輪作定傳動比傳動，則由式　　　　　　　　</p><p>　　可得節(jié)點C為固定點。由此得到兩輪作定傳動比傳動時，其齒廓必須滿足的條件：無論兩齒廓在何處接觸，過接觸點作兩齒廓的公法線必須通過固定節(jié)點C。節(jié)點C在兩輪運(yùn)動平面上的軌跡是兩個圓，稱為齒輪的節(jié)圓。因為兩輪在節(jié)點C處的相對速度等于

73、零，所以一對齒輪的嚙合傳動可以視為其節(jié)圓的純滾動。</p><p>　　圖3-5 齒輪嚙合傳動示意圖</p><p>　　設(shè)兩輪節(jié)圓半徑分別為r1'和r2'，則</p><p>　　由以上得：小齒輪與大齒輪都選用40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火。熱處理級別均為MQ。傳動比設(shè)為i=1.25。</p><p><b>　　3

74、.3 傳動軸設(shè)計</b></p><p>　　軸組成主要由傳動軸及其兩端焊接的花鍵軸和萬向節(jié)叉組成。傳動軸中一般設(shè)有由滑動叉和花鍵軸組成的滑動花鍵，以實現(xiàn)傳動長度的變化。為了減小滑動花鍵的軸向滑動阻力和磨損，有時對花鍵齒進(jìn)行磷化處理或噴涂尼龍層；有的則在花鍵槽中放入滾針、滾柱或滾珠等滾動元件，以滾動摩擦代替滑動摩擦，提高傳動效率。但這種結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。有時對于有嚴(yán)重沖擊載荷的傳動，還采用具有彈性

75、的傳動軸。傳動軸上的花鍵應(yīng)有潤滑及防塵措施，花鍵齒與鍵槽間隙不宜過大，且應(yīng)按對應(yīng)標(biāo)記裝配，以免裝錯破壞傳動軸總成的動平衡。</p><p>　　傳動軸的長度和夾角及它們的變化范圍由汽車總布置設(shè)計決定。設(shè)計時應(yīng)保證在傳動軸長度處在最大值時，花鍵套與軸有足夠的配合長度；而在長度處在最小時不頂死。傳動軸夾角的大小直接影響到萬向節(jié)十字軸和滾針軸承的壽命、萬向傳動的效率和十字軸旋轉(zhuǎn)的不均勻性。</p><

76、;p>　　圖3-6 傳動主軸實物圖</p><p>　　在長度一定時，傳動軸斷面尺寸的選擇應(yīng)保證傳動軸有足夠的強(qiáng)度和足夠高的臨界轉(zhuǎn)速。所謂臨界轉(zhuǎn)速，就是當(dāng)傳動軸的工作轉(zhuǎn)速接近于其彎曲固有振動頻率時，即出現(xiàn)共振現(xiàn)象，以致振幅急劇增加而引起傳動軸折斷時的轉(zhuǎn)速。傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速為 </p><p>　　式中，nk為傳動軸的臨界轉(zhuǎn)速(r／min)；LC為傳動軸長度(mm)，即兩萬向節(jié)中心之

77、間的距離；dc和Dc分別為傳動軸軸管的內(nèi)、外徑(mm)</p><p>　　在設(shè)計傳動軸時，取安全系數(shù)K=nk／nmax=1.2～2.0，K=1．2用于精確動平衡、高精度的伸縮花鍵及萬向節(jié)間隙比較小時，nmax為傳動軸的最高轉(zhuǎn)速(r／min)。</p><p>　　由式(4—13)可知，在Dc和Lc相同時，實心軸比空心軸的臨界轉(zhuǎn)速低，且費(fèi)材料。另外，當(dāng)傳動軸長度超過1．5m時，為了提高nk

78、以及總布置上的考慮，常將傳動軸斷開成兩根或三根，萬向節(jié)用三個或四個，而在中間傳動軸上加設(shè)中間支承。</p><p>　　傳動軸軸管斷面尺寸除滿足臨界轉(zhuǎn)速的要求外，還應(yīng)保證有足夠的扭轉(zhuǎn)強(qiáng)度。軸管的扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力 τc 應(yīng)滿足</p><p>　　式中，[τc]為許用扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力，為300MPa；其余符號同前</p><p>　　對于傳動軸上的花鍵軸，通常以底徑計算其扭轉(zhuǎn)切應(yīng)

79、力Th，許用切應(yīng)力一般按安全系數(shù)為2～3確定，即式中，dh為花鍵軸的花鍵內(nèi)徑</p><p>　　當(dāng)傳動軸滑動花鍵采用矩形花鍵時，齒側(cè)擠壓應(yīng)力為</p><p>　　式中，K′為花鍵轉(zhuǎn)矩分布不均勻系數(shù)，K′=1．3～1．4；Dh和dh分別為花鍵外徑和內(nèi)徑；Lh為花鍵的有效工作長度；no 為花鍵齒數(shù)。</p><p>　　對于齒面硬度大于35HRC的滑動花鍵，齒側(cè)許用

80、擠壓應(yīng)力為2550MPa；對于不滑動花鍵，齒側(cè)許用擠壓應(yīng)力為50～100MPa。漸開線花鍵應(yīng)力的計算方法與矩形花鍵相似，只是計算的作用面是按其工作面的投影進(jìn)行。</p><p>　　傳動軸總成不平衡是傳動系彎曲振動的一個激勵源，當(dāng)高速旋轉(zhuǎn)時，將產(chǎn)生明顯的振動和噪聲。萬向節(jié)中十字軸的軸向竄動、傳動軸滑動花鍵中的間隙、傳動軸總成兩端連接處的定心精度、高速回轉(zhuǎn)時傳動軸的彈性變形、傳動軸上點焊平衡片時的熱影響等因素，都能

81、改變傳動軸總成的不平衡度。提高滑動花鍵的耐磨性和萬向節(jié)花鍵的配合精度、縮短傳動軸長度增加其彎曲剛度，都能降低傳動軸的不平衡度。為了消除點焊平衡片的熱影響，應(yīng)在冷卻后再進(jìn)行動平衡檢驗。傳動軸的不平衡度，對于轎車，在3000～6000r／min時應(yīng)不大于25～35g·cm；對于貨車，在1000～4000r／min時不大于50～100g·cm。另外，傳動軸總成徑向全跳動應(yīng)不大于0．5～0．8mm。</p>&

82、lt;p>　　3.4 縱向移動系統(tǒng)</p><p>　　3.4.1縱向移動系統(tǒng)的總體設(shè)計</p><p>　　縱向移動系統(tǒng)簡圖如圖3-7所示：</p><p>　　圖3-7 縱向移動系統(tǒng)簡圖</p><p>　　3.4.2縱向移動系統(tǒng)傳動齒輪的設(shè)計</p><p>　　3.4.2.1材料的選擇及傳動參數(shù)<

83、/p><p>　　小齒輪與大齒輪都選用40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火。熱處理級別均為MQ。傳動比設(shè)為i=1.25。</p><p>　　3.4.2.2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算</p><p><b>　　1.初步計算</b></p><p><b>　　傳遞功率</b></p><p&g

84、t;　　P1=Peη1=1.2KW</p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　T1=9.55×106 =15917N·m （式3.1）</p><p>　　齒寬系數(shù) 查表得φb=1.1</p><p>　　接觸疲勞

85、極限 查表得σHlim1=700MPa</p><p>　　初步計算的許用接觸應(yīng)力</p><p>　　[σH1]=0.9σHlim1=630MPa</p><p>　　Ad值， 查表12.16取Ad=85</p><p>　　初步計算的小齒輪直徑</p><

86、;p>　　d1≥Ad （式3.2） </p><p>　　所以取小齒輪分度圓直徑 d1=58</p><p>　　初步齒寬 b= 20mm</p><p><b>　　2.校核計算</b&

87、gt;</p><p><b>　　圓周速度</b></p><p><b>　　v=m/s</b></p><p>　　精度等級 查表選精度等級6級</p><p>　　齒數(shù)和模數(shù) 初取齒數(shù)z1=30，z2=i·z1=38</p><p&

88、gt;<b>　　由表，取m=2</b></p><p>　　使用系數(shù)查表12.9， 取KA=1.5</p><p>　　動載系數(shù)由圖12.9， 取KV=1.2</p><p>　　齒間載荷分配系數(shù) 由表12.10先求</p><p><b>　　（式3.3）</b&g

89、t;</p><p><b>　　<100</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　由此得 </b></p><p>　　齒輪載荷分布系數(shù) 查參考文獻(xiàn)[10],由表</p><p><b&g

90、t;　?。ㄊ?.4）</b></p><p>　　=1.7+0.16+0.16××66</p><p>　　=1.7+0.207+0.04=1.95</p><p>　　載荷系數(shù) （式3.5）</p><p>　　=1.5×1.2

91、×1.35×1.95</p><p><b>　　=4.74</b></p><p>　　彈性系數(shù) 查表得 </p><p>　　節(jié)點區(qū)域系數(shù) 查表得 =2.5</p><p>　　接觸最小安全系數(shù) 由表得

92、 =1.05</p><p>　　總工作時間 =10×300×8×0.2=4800h</p><p>　　假設(shè)工作時間為10年</p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由表，估計<,</p><p><b>　　則指數(shù)m=8.78&

93、lt;/b></p><p><b>　?。ㄊ?.6）</b></p><p>　　=60×1×1000×4800×（</p><p><b>　　×0.5+）</b></p><p><b>　　=5.79×</b&

94、gt;</p><p>　　所以原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確。</p><p>　　接觸壽命系數(shù) </p><p>　　許用接觸應(yīng)力 </p><p>　　驗算 （式3.7）</p><p&g

95、t;　　=189.8×2.5×0.86×</p><p><b>　　=684〈</b></p><p>　　計算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。否則，尺寸調(diào)整后還應(yīng)</p><p><b>　　再進(jìn)行驗算</b></p><p>　　3.確定傳動主要

96、尺寸</p><p>　　實際分度園直徑d </p><p>　　因模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)時，齒數(shù)已重新確定，但并未圓整</p><p>　　故分度圓直徑不會改變，即</p><p><b>　　2×30=60</b></p><p>　　中心距 a

97、 </p><p>　　齒寬b=20mm </p><p>　　3.4.2.3 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算</p><p>　　重合度系數(shù) =0.25+</p><p>　　齒間載荷分配系數(shù) 由表得，=</p

98、><p>　　齒向載荷分布系數(shù) </p><p>　　由圖得 </p><p>　　載荷系數(shù)K </p><p>　　齒形系數(shù) 由圖得 </p><p>　　應(yīng)力修

99、正系數(shù) 由圖得 </p><p>　　彎曲疲勞極限 由圖得 </p><p>　　彎曲最小安全系數(shù) 由圖得 =1.25</p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由表，估計，

100、則指數(shù)</p><p><b>　　M=49.91</b></p><p><b>　?。ㄊ?.8）</b></p><p><b>　　×0.5+</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　原估

101、計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確</p><p>　　彎曲壽命系數(shù) 由圖得 </p><p>　　尺寸系數(shù) 由圖得 =1.0</p><p>　　許用彎曲應(yīng)力 </p><p><b>　　=456Mpa

102、</b></p><p><b>　　=349MPa</b></p><p>　　驗算 （式3.9）</p><p><b>　　=</b></p><p>　　=166.54Mpa</p><

103、p><b>　　=162MPa</b></p><p>　　傳動無嚴(yán)重過載，故不作靜強(qiáng)度校核</p><p><b>　　3.5橫向移動系統(tǒng)</b></p><p>　　3.5.1橫向移動系統(tǒng)的總體設(shè)計</p><p>　　橫向移動系統(tǒng)簡圖如圖3-8所示：</p><p&g

104、t;　　圖3-8 縱向移動系統(tǒng)簡圖</p><p>　　3.5.2橫向移動系統(tǒng)傳動齒輪的設(shè)計</p><p>　　3.3.2.1材料的選擇及傳動參數(shù)</p><p>　　小齒輪與大齒輪都選用40Cr，并經(jīng)調(diào)質(zhì)及表面淬火。熱處理級別均為MQ。傳動比設(shè)為i=1.7。</p><p>　　3.5.2.2 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算</p>

105、<p><b>　　1.初步計算</b></p><p><b>　　傳遞功率</b></p><p>　　P1=Peη1=1.2KW</p><p><b>　　轉(zhuǎn)矩</b></p><p>　　T1=9.55×106 =15914N·mm&l

106、t;/p><p>　　齒寬系數(shù) 查表得φb=1.1</p><p>　　接觸疲勞極限 由圖得σHlim1=660MPa</p><p>　　初步計算的許用接觸應(yīng)力</p><p>　　[σH1]=0.9σHlim1=630MPa</p><p>　　Ad值，

107、 查表取Ad=85</p><p>　　初步計算的小齒輪直徑</p><p>　　d1≥Ad </p><p>　　所以取小齒輪分度圓直徑 d1=42</p><p>　　初步齒寬

108、 b=φdd1=50mm</p><p><b>　　2.校核計算</b></p><p><b>　　圓周速度</b></p><p><b>　　v=m/s</b></p><p>　　精度等級 查表選精度等級6級</p><p>　　齒數(shù)和模數(shù)

109、 初取齒數(shù)z1=21，z2=i·z1=38</p><p><b>　　由表，取m=2</b></p><p>　　使用系數(shù)查表， 取KA=1.5</p><p>　　動載系數(shù)由圖， 取KV=1.2</p><p>　　齒間載荷分配系數(shù)

110、 由表先求</p><p><b>　　<100</b></p><p><b>　　=</b></p><p><b>　　由此得 </b></p><p>　　齒輪載荷分布系數(shù) 由表得</p><p>　　=1.7+0.1

111、6×+0.16××50</p><p>　　=1.7+0.12+0.008=1.8</p><p>　　載荷系數(shù) </p><p>　　=1.5×1.2×1.35×1.95</p><p><b>　　=4.74</b>&l

112、t;/p><p>　　彈性系數(shù) 由表得 </p><p>　　節(jié)點區(qū)域系數(shù) 由表得 =2.5</p><p>　　接觸最小安全系數(shù) 由表得 =1.05</p><p>　　總工作時間 =10×

113、;300×8×0.2=4800h</p><p>　　假設(shè)工作時間為10年</p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由表，估計<,</p><p><b>　　則指數(shù)m=8.78</b></p><p>　　=60×1×1000×4800

114、15;（</p><p><b>　　×0.5+）</b></p><p><b>　　=5.79×</b></p><p>　　原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確</p><p>　　接觸壽命系數(shù) 由圖得 </p><p&g

115、t;　　許用接觸應(yīng)力 </p><p>　　驗算 </p><p>　　=189.8×2.5×0.86×</p><p><b>　　=684〈</b></p><p>　　計算結(jié)果表明，接觸疲勞強(qiáng)度較為合適，齒輪尺寸無需調(diào)整。否則，尺寸調(diào)

116、整后還應(yīng)再進(jìn)行驗算</p><p>　　3.確定傳動主要尺寸</p><p>　　實際分度園直徑d 因模數(shù)取標(biāo)準(zhǔn)時，齒數(shù)已重新確定，但并未圓整，</p><p>　　故分度圓直徑不會改變，即</p><p><b>　　2×21=42</b></p><p>

117、;　　中心距 a </p><p>　　齒寬b=20mm </p><p>　　3.5.2.3 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算</p><p>　　重合度系數(shù) =0.25+</p><p>　　齒間載荷分配系數(shù)

118、 </p><p><b>　　=</b></p><p>　　齒向載荷分布系數(shù) </p><p>　　載荷系數(shù)K </p><p>　　齒形系數(shù) </p>&l

119、t;p>　　應(yīng)力修正系數(shù) </p><p>　　彎曲疲勞極限 </p><p>　　彎曲最小安全系數(shù) =1.25</p><p>　　應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 由表，估計，則指數(shù)

120、</p><p><b>　　M=49.91</b></p><p><b>　　×0.5+</b></p><p><b>　　=</b></p><p>　　原估計應(yīng)力循環(huán)次數(shù)正確</p><p>　　彎曲壽命系數(shù)

121、 由圖得 </p><p>　　尺寸系數(shù) =1.0</p><p>　　許用彎曲應(yīng)力 </p><p><b>　　=456Mpa</b></p><p><b>　　=349MPa</b><