倾斜式焊接回转台设计毕业设计论文115排板

倾斜式焊接回转台设计毕业设计论文115排板内容摘要：

擦磨损大，故效率约为 ，具有自锁的蜗杆传动效率仅为 左右。 为了提高减摩擦性和耐磨性，蜗轮通常采用价格较贵的有色金属制造。 由以上分析可得：将齿轮传动放在传动系统的高速级，蜗杆传动放在传动系统的低速级，传动方案较合理。 如图，采用电机带减速动齿轮传动，带动蜗轮蜗杆转动，从而使工作台转动。 步进电机的原理 步进电机是一种能将数字输入脉冲转换成旋转或直线增量运动的电磁执行元件。 每输入一个脉冲电机转轴步进 一个步距角增量。 电机总的回转角与输入脉冲数成正比学院毕业设计（论文） 14 例，相应的转速取决于输入脉冲频率。 步进电机是机电一体化产品中关键部件之一，通常被用作定位控制和定速控制。 步进电机惯量低、定位精度高、无累积误差、控制简单等特点。 广泛应用于机电一体化产品中，如：数控机床、包装机械、计算机外围设备、复印机、传真机等。 选择步进电机时，首先要保证步进电机的输出功率大于负载所需的功率。 而在选用功率步进电机时，首先要计算机械系统的负载转矩，电机的矩频特性能满足机械负载并有一定的余量保证其运行可靠。 在实际工作过程 中，各种频率下的负载力矩必须在矩频特性曲线的范围内。 一般地说最大静力矩 Mjmax 大的电机，负载力矩大。 选择步进电机时，应使步距角和机械系统匹配，这样可以得到机床所需的脉冲当量。 在机械传动过程中为了使得有更小的脉冲当量，一是可以改变丝杆的导程，二是可以通过步进电机的细分驱动来完成。 但细分只能改变其分辨率，不改变其精度。 精度是由电机的固有特性所决定。 选择功率步进电机时，应当估算机械负载的负载惯量和机床要求的启动频率，使之与步进电机的惯性频率特性相匹配还有一定的余量，使之最高速连续工作 频率能满足机床快速移动的需要。 传动方案及其分析 数控回转工作台传动方案为：电液脉冲马达 —— 齿轮传动 —— 蜗杆传动 —— 工作 该传动方案分析如下： 齿轮传动承受载能力较高 ，传递运动准确、平稳，传递 功率和圆周速度范围很大，传动效率高，结构紧凑。 蜗杆传动有以下特点： 1．传动比大在分度机构中可达 1000 以上。 与其他传动形式相比，传动比相同时，学院毕业设计（论文） 15 机构尺寸小，因而结构紧凑。 2．传动平稳 蜗杆齿是连续的螺旋齿，与蜗轮的啮合是连续的，因此，传动平稳，噪声低。 3．可以自锁 当蜗杆的导程角小于齿轮间的当量摩擦角 时，若蜗杆为主动件，机构将自锁。 这种蜗杆传动常用于起重装置中。 4．效率低、制造成本较高 蜗杆传动是，齿面上具有较大的滑动速度，摩擦磨损大，故效率约为 ，具有自锁的蜗杆传动效率仅为 左右。 为了提高减摩擦性和耐磨性，蜗轮通常采用价格较贵的有色金属制造。 由以上分析可得：将齿轮传动放在传动系统的高速级，蜗杆传动放在传动系统的低速级，传动方案较合理。 同时，对于数控回转工作台，结构简单，它有两种型式：开环回转工作台、闭环回转工作台。 两种型式各有特点： 开环回转工作台 开环回转工作台和开环直线 进给机构一样，都可以用点液脉冲马达、功率步进电机来驱动。 闭环回转工作台 闭环回转工作台和开环回转工作台大致相同，其区别在于：闭环回转工作台有转动角度的测量元件（圆光栅）。 所测量的结果经反馈与指令值进行比较，按闭环原理进行工作，使转台分度定位精度更高。 伺服电动机的原理 伺服电动机（ servomotor） 用作自动控制装置中执行元件的微特电机。 又称执行电动机。 其功能是将电信号转换成转轴的角位移或角速度。 学院毕业设计（论文） 16 伺服电动机分交、直流两类。 交流伺服电动机的工作原理与交流感应电动机相同。 在定子上有两个相空间 位移 90176。 电角度的励磁绕组 Wf和控制绕组 WcoWf接一恒定交流电压，利用施加到 Wc上的交流电压或相位的变化，达到控制电动机运行的目的。 交流伺服电动机具有运行稳定、可控性好、响应快速、灵敏度高以及机械特性和调节特性的非线性度指标严格（要求分别小于 10％～ 15％和小于 15％～ 25％）等特点。 直流伺服电动机的工作原理与一般直流电动机相同。 电动机转速 n为 n＝ E／ K1j＝（ Ua－ IaRa）／ K1j 式中 E为电枢反电动势； K为常数； j为每极磁通； Ua， Ia为电枢电压和电枢电流；Ra为电枢电阻。 改变 Ua或改变φ，均可 控制直流伺服电动机的转速，但一般采用控制电枢电压的方法。 在永磁式直流伺服电动机中，励磁绕组被永久磁铁所取代，磁通φ恒定。 直流伺服电动机具有良好的线性调节特性及快速的时间响应。 传动方案及其分析 数控回转工作台传动方案为：直流伺服电机 —— 齿轮传动 —— 蜗杆传动 ——工作 该传动方案分析如下： 齿轮传动承受载能力较高 ，传递运动准确、平稳，传递 功率和圆周速度范围很大，传动效率高，结构紧凑。 蜗杆传动有以下特点： 1．传动比大 在分度机构中可达 1000以上。 与其他传动形式相比，传动比相同时， 机构尺寸小，因而结构紧凑。 2．传动平稳 蜗杆齿是连续的螺旋齿，与蜗轮的啮合是连续的，因此，传动平稳，噪声低。 学院毕业设计（论文） 17 3．可以自锁 当蜗杆的导程角小于齿轮间的当量摩擦角时，若蜗杆为主动件，机构将自锁。 这种蜗杆传动常用于起重装置中。 4．效率低、制造成本较高 蜗杆传动是，齿面上具有较大的滑动速度，摩擦磨损大，故效率约为 ，具有自锁的蜗杆传动效率仅为。 为了提高减摩擦性和耐磨性，蜗轮通常采用价格较贵的有色金属制造。 由以上分析可得：将齿轮传动放在传动系统的高速级，蜗杆传动放在传动系统的低速级 ，传动方案较合理。 同时，对于数控回转工作台，结构简单，它有两种型式：开环回转工作台、闭环回转工作台。 两种型式各有特点： 开环回转工作台 开环回转工作台和开环直线进给机构一样，都可以用步进电机来驱动。 闭环回转工作台 闭环回转工作台和开环回转工作台大致相同，其区别在于：闭环回转工作台有转动角度的测量元件（圆光栅）。 所测量的结果经反馈与指令值进行比较，按闭环原理进行工作，使转台分度定位精度更高。 学院毕业设计（论文） 18 第 4 章 转轮组的 设计 设计要求 转动平稳可靠 （ 1）机械的功能要求：应满足工作台的功率、 转速和运动形式的要求。 （ 2）工作条件的要求：例如工作环境、场地、工作制度等。 （ 3）工作性能要求：保证工作可靠、传动效率高等。 （ 4）结构工艺性要求；如结构简单、尺寸紧凑、使用维护便利、工艺性和经济合理等。 齿轮 的 设计 选用传动 比： 先选为 2 1） 选用 直 齿圆 柱 齿轮传动 ； 2） 数 控机床速度高，要求精度高，故 选 6级 精度； 3) 材料 选择 ，小 齿轮 材料 选 35CRALA(调质 后氮化 )，硬度 为 65HRC,大 齿轮 材料18CRMNTI(渗 碳后淬火 )硬度 为 60HRC； 4) 选 小 齿轮齿数 Z1=20，大 齿轮齿 数为 40。 按 齿面 接触 强 度 设计 d1t 3 22])([ ))(1(1 HdU ZEUKT   (1)确定公 式内 的各 计 算 数 值 1） 试选载 荷系 数 Kt1=； 19 2) 计 算小 齿轮传递 的 转矩 T1=21maxninT= 60000= 3） 选 取 齿宽 系 数 ，小 齿轮做悬 臂布置， d =； 4）材料的 弹 性影 响 系 数 ZE= ； 5）按 齿面 硬度查的小 齿轮 的接触疲 劳强 度极限  Hlim1=1200Mpa,大 齿轮 的接触疲劳强 度极限  Hlim1=800Mpa； 6）接触疲 劳寿命 系 数 KHN1=1,KHN2=1； 7） 计 算接触疲 劳许 用 应 力 取失效概率 为 1%,安全系 数为 S=1 [ H]1=1200Mpa, [ H]2=800Mpa. (2)计 算 1）算小 齿轮 分度 圆 直 径 d1t,代入 [ H]中 较 小的值 代入各 数 值的 d1t 3 22])([ ))(1(1 HdU ZEUKT  =22mm 2） 计 算 圆 周速度 V V=10006011tnd =3)计 算 齿宽 b b= d d1t= 22= 学院毕业设计（论文） 20 4)计 算 齿宽 与 齿 高之比hb. 模 数 mt= 2022 齿 高 h== = hb = = 5） 计 算 载 荷系 数 根据 V=， 6级 精度，查的 动载 系 数 Kv=. 直 齿轮 KH =KF =. 查表的使用系数 KA=1； 用插值法查得 6级精度，小齿轮相对支撑悬臂布置时 KH =. 由 hb = KH = 得 KF =. 故载荷系数 K=KA KV KH KH =1 1 = 6）按实际的载荷系数校正所算得分度圆直径 d1=d1t 33KtK= 7)计算模数 m m= 11zd = = 3按齿根弯曲强度设计 弯曲强度的设计公式为 21 M≥3 2 ][112 FdZYFaYSaKT  （ 1） 确定公式内的各计算数值 1） 查表得小齿轮的弯曲疲劳强度极限  FE1=800Mpa。 大齿轮的弯曲疲劳强度极限  FE2=700Mpa； 2） 查得弯曲疲劳寿命系数 KFN1=, KFN2=。 3） 计算弯曲疲劳许用应力 取弯曲疲劳安全系数。 S=. [ F]1= S FEKF N  Mpa=400Mpa [ F]2= S FEKF N  Mpa= 4)计算载荷系数 K K= KA KV KF KF =1 1 = 5)查取齿形系数 查表的 YFa1= YFa2= 6)应力校正系数 Ysa1= Ysa2= 7）计算大、小齿轮的][ FYFaYSa并加以比较 1][ 11FYSaYFa=  = 2][ 22FYSaYFa=  = （ 2） 设计计算 学院毕业设计（论文） 22 m= 3  mm= 对比计算结果，齿面接触疲劳强度计算模数 m大于齿根弯曲疲劳强度计算模数，齿轮模数 m 大小主要取决于弯曲强度所决定的承载能力，可取弯曲强度算得的模数 并就近圆整为标准值 m=1，按接触强度算得的分度圆直径 d1=22mm，算出小齿轮齿数 Z1=md1 =22 大齿轮齿数 Z2=22 2=44 4几何尺寸。