等离子切割小车驱动机构设计(编辑修改稿)

等离子切割小车驱动机构设计(编辑修改稿)内容摘要：

速机构相连接，以带动车轮转动。 目前国内外许多的切割设备制造厂都在生产等离子切割小车。 产品规格型号多，外形结构差别大，适用于不同的材料，各自拥有不同的切割速度、切割质量，但基本 上，都是用来切割直线或圆弧。 参考同类型的产品，由于减速比较大，故减速机构采用二级蜗轮蜗杆减速传动，及齿轮减速传动共同构成。 由于采用了直流伺服电机，电机转速较大，所以驱动机构的减速比也较大。 驱动机构可采用以下方案： 一、 行星轮系减速传动 由于周转轮系的存在，行星轮系的减速比非常大，适用于此种方案。 二、 谐波减速传动 谐波传动具有减速比大同时啮合齿数多承载能力大传动精度高齿侧间隙小结构简单及重量轻等优点，适用于此方案。 三、 蜗轮蜗杆及齿轮减速传动 蜗轮蜗杆的减速比很大为 10~80，此方案需用两级蜗轮蜗杆传动。 这 三种方案中，第一种方案尺寸大、结构复杂，在小车上不适用；第二种方案，尺寸虽然小，但结构复杂，且成本较高，可以排除；第三种方案，尺寸小、结构简单，且传动比适合。 故选用第三种方案。 河南科技大学毕业设计（论文） 9 第 2 章 电动机的选择和总传动比分配 167。 电动机的选择和计算 167。 选择电动机类型 按已知工作条件和要求，选用直流伺服电机。 167。 选择电动机的容量及转速 （ 1）、小车的质量 m KgVm 3   （ 21） 取 Kgm 100 （ 2）、小车所受的摩擦力 f Nmgf   （ 22） （ 3）、小车的移动速度 v m in/7 5 0~50 mmv  取 smmmv /0 1 2 0 0 060 7 5 0m in/7 5 0  （ 4）、小车车轮所需功率 wP wfvP w  （ 23） （ 5）、电动机至车轮之间传动装置的总效率  987654321   （ 24） 1 为联轴器的效率，查《课程设计》表 24，取 4； 52, 为滚动轴承的效率，查《课程设计》表 24， 取 , 52  ； 43, 为蜗杆蜗轮传动的效率，查《课程设计》表 24，取 , 43  ； 96, 为变速器的效率，查《课程设计》表 24，取 , 96  ； 87, 为变速器的效率，查《课程设计》表 24，取 , 87  ； 4 5 4   （ 25） （ 6） 、电动机的输出功率 dP 河南科技大学毕业设计（论文） 10 wPP wd   （ 26） 表 21 SZ 系列直流伺服电动机技术数据 型号 转矩 ( ) 转速 (r/min) 功率 ( W) 电压 （ V） 电流 (A） 不大 于 允许顺逆转速差 (r/min) 转动惯量 不大于 () 附注 电枢 激磁 电枢 激磁 200 55SZ01 65 3000 24 24 0 200 55SZ02 65 3000 27 27 0 200 55SZ03 65 3000 48 48 0 200 55SZ04 65 3000 110 110 0 200 55SZ05 55 6000 24 24 0 300 55SZ06 55 6000 27 27 0 300 55SZ07 55 6000 48 48 0 300 55SZ08 55 6000 110 110 0 300 55SZ09 42 8000 10000 110 110 0 400 河南科技大学毕业设计（论文） 11 图 21 SZ 系列电动机外形及安装尺寸 表 22 SZ 系列直流伺服电动机外形及安装尺寸（安装形式 A5） 型 号 Dc D1 h4 L1 L D E L4 F G d D2 E2 L12 F1 G2 d2 重量(kg) 不大于 － － － － － (h6) + (h11) (H11) (h6) + (h11) (H11) 55SZ01~49 55 60 91 5 12 2 7 4 12 光 轴 55SZ51~99 101 70SZ01~49 70 74 5 72 114 6 14 16 2 7 5 12 2 7 70SZ51~99 82 124 70SZ101~149 94 136 2 90SZ01~49 90 95 127 8 16 18 2 10 6 14 16 2 7 90SZ51~99 147 110SZ01~49 110 115 7 109 164 10 20 20 3 10 8 16 18 2 10 110SZ51~99 139 194 当小车在轨道上运动时，由于轨道与小车之间的相互作用及轨道的不平整，使实际的输出功率为 wPP dd 39。  （ 27） 电机的 额定功率为 wsPP ded 39。  （ 28） 选定电机的额定功率为 河南科技大学毕业设计（论文） 12 wPed 40 查阅网上资料，参考同类产品的电机，选用 55SZ09 直流伺服 电机，额定功率为 40w，额定转速为 8000r/min，其相关参数如表 2 22 所示。 167。 各级传动比分配 167。 计算总传动比 满载转速 min/8000 rnm  车轮转速 mi n/)70/(750/ rdvn   （ 29） 总传动比 3 4  nni m （ 210） 167。 分配各级传动比 查阅参考文献《机械设计课程设计》4中表 21 常用单级传动比推荐值，分配各级 传动比。 总传动比 4321 iiiii 21,ii 为蜗杆涡轮传动比，取 30, 21 ii 3i 为减速箱内齿轮的传动比，取 i 4i 为减速箱外部齿轮的传动比，则 )( 3 4 6)/( 3214  iiiii 167。 计算传动装置的运动和动力参数 167。 各轴转速 Ⅰ轴与电机轴由联轴器相连， m in/8 0 0 01 rnn  电 （ 211） m in/ rinn  （ 212） mi n/ 6 6223 rinn  （ 213） 河南科技大学毕业设计（论文） 13 m in/ rinn  （ 214） m in/ rinn 轮 （ 215） 167。 按电动机额定功率 edP 计算各轴输入功率 wPP ed   （ 216） wPP   （ 217） wPP   （ 218） wPP   （ 219） 167。 计算各轴转矩 mNnPT / 111  （ 220） mNnPT /0 5 2 6 61 0 0 0 5 5 09 5 5 0 222  （ 221） mNnPT /4 1 8 0 0 0 5 5 09 5 5 0 333  （ 222） mNnPT /8 7 1 0 0 0 5 5 09 5 5 0 444  （ 223） 河南科技大学毕业设计（论文） 14 第 3 章 驱动机构的设计及校核 167。 蜗轮蜗杆传动设计 已知：蜗杆输入功率 错误 !未找到引用源。 ，转速 min/80001 rn  ，传动比初定 30。 考虑到传动的功率不大，转速较高，选用 ZI 蜗杆传动，精度 8c GB100891988。 蜗杆用 45 钢 ,因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为 45～ 50HRC ；表面粗糙度 Ra。 蜗轮轮缘选用铸锡磷青铜ZCuSn10Pb1 金属模铸造。 为了节约贵重的有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁 HT150 制造。 167。 选择蜗杆，蜗轮的齿数 初定传动比 30，模数 m=1mm，转速 n1=8000r/min 参考《机械设计手册》6表 ，取 z1=1， z2=30 167。 确定许用应力 NSHbpHp ZZ  （ 31） NFbpFp Y  （ 32） 由《机。