銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管專機(jī)設(shè)計(jì)【含CAD高清圖紙和說(shuō)明書】【JC系列】
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畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)中英文摘要銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管專機(jī)設(shè)計(jì)與研究摘 要:文章簡(jiǎn)略的介紹了散熱器的發(fā)展,對(duì)熱效應(yīng)較高的銅鋁復(fù)合散熱片中銅管與鋁型材散熱片的過(guò)盈配合聯(lián)接進(jìn)行受力分析,并進(jìn)行了必要的計(jì)算,同時(shí)提出了螺旋漲管的新工藝,使?jié)q管的同時(shí)所需的進(jìn)給力大大減?。粚?duì)螺旋漲管機(jī)中關(guān)鍵部件漲管頭的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工作原理進(jìn)行了說(shuō)明,對(duì)設(shè)計(jì)的螺旋漲管機(jī)工作原理與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)敘述,同時(shí)也對(duì)整個(gè)螺旋漲管專機(jī)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹,和對(duì)每個(gè)零件的選擇進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞:散熱片;螺旋漲管;過(guò)盈;漲緊畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)中英文摘要32目 錄畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(論文)中英文摘要I目 錄III第一章 緒論11.1 銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管專機(jī)設(shè)計(jì)背景11.1.1 銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管簡(jiǎn)介11.1.2 計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用21.2 課題意義及本文主要工作21.2.1 選題意義21.2.2 本課題主要工作及結(jié)構(gòu)21.2.3本課題設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題3第二章 螺旋漲管機(jī)工藝過(guò)程分析52.1 螺旋漲管機(jī)概況52.1.1 銅鋁復(fù)合散熱片的螺旋漲管受力分析52.1.2銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管機(jī)工作原理72.1.3銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管機(jī)設(shè)計(jì)8第三章 螺旋漲管機(jī)部件設(shè)計(jì)93.1機(jī)床的基本要求93.1.1機(jī)床應(yīng)具有的性能指標(biāo)93.2機(jī)床安裝機(jī)架設(shè)計(jì)103.2.1機(jī)架的分類103.2.2機(jī)架設(shè)計(jì)的原則113.2.3機(jī)架的截面形狀113.3彈性漲套頭部件設(shè)計(jì)123.4齒輪傳動(dòng)的類型和應(yīng)用特點(diǎn)123.4.1齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)123.4.2齒輪傳動(dòng)的基本要求143.5齒輪傳動(dòng)的常用類型143.6該專機(jī)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)14第四章 螺旋漲管機(jī)主要部件設(shè)計(jì)與計(jì)算184.1工作滑臺(tái)與滾動(dòng)導(dǎo)軌副選擇與設(shè)計(jì)184.1.1導(dǎo)軌副的選擇184.1.2滾動(dòng)導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)184.1.3直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算184.1.4滾動(dòng)導(dǎo)軌的潤(rùn)滑防護(hù)194.2滾珠絲杠選擇與設(shè)計(jì)194.2.1專機(jī)工作滑臺(tái)絲杠的選擇194.2.2滾珠絲杠副選擇的方法214.2.3專機(jī)工作滑臺(tái)絲杠的計(jì)算過(guò)程224.3聯(lián)軸器的設(shè)計(jì)244.4軸承的選擇254.41載荷的大小、方向和性質(zhì)264.4.2軸承的轉(zhuǎn)速264.4.3調(diào)心性能要求264.4.4軸承的安裝和拆卸274.4.5經(jīng)濟(jì)性274.4.6特殊的軸承單向軸承27第五章 螺旋漲管機(jī)的自動(dòng)化發(fā)展32畢業(yè)小結(jié)33參考文獻(xiàn)34致 謝35第一章 緒論1.1 銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管專機(jī)設(shè)計(jì)背景1.1.1 銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管簡(jiǎn)介由于我國(guó)幅員遼闊,960萬(wàn)的國(guó)土中有70%是采暖要求的采區(qū)或有采暖要求的過(guò)度區(qū),而且長(zhǎng)江以北地區(qū)每年有三到六個(gè)月的寒冷冬季,時(shí)間漫長(zhǎng),所以我國(guó)是一個(gè)采暖大國(guó)。散熱器采暖是這些區(qū)域中最主要的采暖方式,年需散熱器3.0億片以上。在早期,人們普遍使用灰鑄鐵散熱器,因?yàn)槠涫褂脡勖L(zhǎng),價(jià)格低廉,壁厚存熱時(shí)間長(zhǎng),腐蝕速度比低碳鋼制散熱器、水箱式散熱器慢。因?yàn)樗母g狀為針狀腐蝕,不成塊狀腐蝕,所以鐵銹不容易脫離本體,氧氣不能大面積入侵內(nèi)體造成深層面腐蝕,所以壽命在25年至30年左右。使用壽命長(zhǎng),便宜,且取暖效果不錯(cuò),使得人們?cè)谘b修新房時(shí),首選灰鑄鐵散熱器。但它的缺陷也顯而易見。由于它糙頭糙臉,又笨又重,嚴(yán)重影響了新房的美觀,為了增加裝飾效果,人們就想了個(gè)法子給它“美容”加個(gè)罩包起來(lái)。但時(shí)間一長(zhǎng),加罩的煩惱也隨之而來(lái):不光花錢,占地,影響散熱效果,而且“罩”內(nèi)藏污納垢、病菌猖狂,形成衛(wèi)生死角。另外,無(wú)論多么高檔的暖氣罩,三兩年之后,“罩”也會(huì)被烤得面目全非,變形走樣,只好再換。而且必須滿水保養(yǎng),時(shí)間長(zhǎng)了鐵銹又會(huì)使熱量表、溫控閥失靈或損壞。面對(duì)鑄鐵散熱器幾十年一成不變的老面孔和人們對(duì)室內(nèi)裝飾裝修水準(zhǔn)的提高,尋求一種集采暖裝飾為一體的中、高檔散熱器自然也就成了一道難題,同時(shí)也成為人們的熱望。因此,銅鋁復(fù)合散熱器便應(yīng)運(yùn)而生,它集聚了眾多人愿望于一體,而深受人們的喜愛。它與以往的散熱器相比,具有體積小,散熱性能好,不易被腐蝕,且質(zhì)量輕巧。重要的是外型可以做得非常美觀時(shí)尚,竟可以在家庭裝飾中,充當(dāng)裝飾品。由于銅鋁復(fù)合散熱器在社會(huì)中的受歡迎程度與日俱增,由于它是適合我國(guó)各類住宅和工業(yè)化生產(chǎn)等多種供暖系統(tǒng)及各類水質(zhì)的高技術(shù)、節(jié)能環(huán)保型新產(chǎn)品,可以適應(yīng)不同的采暖要求。據(jù)了解,我國(guó)新型采暖產(chǎn)品目前多采用鑄鐵散熱器,結(jié)構(gòu)龐大笨重,近年來(lái)出現(xiàn)的鋼制散熱器對(duì)金屬的腐蝕性較高,影響使用效果,散熱器在研究開發(fā)上要求解決工藝技術(shù)、裝飾效果和供暖系統(tǒng)熱計(jì)量等問題。其生產(chǎn)制造過(guò)程成了一項(xiàng)新的研究方向,有必要去設(shè)計(jì)產(chǎn)品生產(chǎn)的每一個(gè)工藝環(huán)節(jié),其中銅管與鋁合金散熱片的過(guò)盈配合,就是接下來(lái)所需設(shè)計(jì)與研究的,因此,我們準(zhǔn)備設(shè)計(jì)一臺(tái)銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管的專用機(jī)床。1.1.2 計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件的設(shè)計(jì)現(xiàn)在普遍使用CAD2004。在這次計(jì)劃中,CAD2004主要用于二維工程圖的繪制,進(jìn)行裝配圖的布局與設(shè)計(jì),并將其零件一一繪制,以便零件的加工。1.2 課題意義及本文主要工作1.2.1 選題意義銅鋁復(fù)合散熱器是家庭或企事業(yè)單位常用的供暖設(shè)備,其用量大,涉及面廣。一直以來(lái),供暖用的散熱器多采用鑄鐵或鋼制材料,因其易生銹,體積龐大,熱效率低,外觀質(zhì)量差等而逐步由質(zhì)量較好的銅鋁復(fù)合散熱器所代替。其散熱片的熱傳導(dǎo)是通過(guò)銅管內(nèi)的熱水或熱蒸汽,由銅管傳給與銅管緊密結(jié)合的散熱鋁片上的。因此,銅管與散熱鋁片的緊密結(jié)合程度是提高熱傳導(dǎo)效率的關(guān)鍵,也是衡量其質(zhì)量好壞的一項(xiàng)重要指標(biāo)。以往銅管與散熱鋁片的結(jié)合的通過(guò)加大過(guò)盈配合來(lái)保證緊密結(jié)合程度,但通過(guò)長(zhǎng)期使用發(fā)現(xiàn)仍有部分結(jié)合發(fā)生松動(dòng),從而降低了熱傳導(dǎo)效率。采用螺旋過(guò)盈漲緊的配合方式,可以大大增加緊密連接程度,而且不易松動(dòng),從而提高了熱傳導(dǎo)效率和穩(wěn)定性。為實(shí)現(xiàn)銅鋁復(fù)合散熱片螺旋過(guò)盈漲緊配合,設(shè)計(jì)了螺旋漲管機(jī),一次加工兩組長(zhǎng)度小于1200mm的銅鋁復(fù)合散熱片,用時(shí)平均僅20s,效率高,質(zhì)量穩(wěn)定,很受用戶的歡迎。1.2.2 本課題主要工作及結(jié)構(gòu)本課題是銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管專機(jī)設(shè)計(jì)與研究,此項(xiàng)設(shè)計(jì)任務(wù)主要是銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管專機(jī)漲頭部件的研制,并盡可能地備制。本課題主要是考察我們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)基本知識(shí)、基本理論和基本方法的掌握程度,并著重于對(duì)我們創(chuàng)造性思維及設(shè)計(jì)技能的訓(xùn)練與培養(yǎng)。它所涉及到的知識(shí)面很廣有基礎(chǔ)知識(shí)和專業(yè)知識(shí),如:高等數(shù)學(xué)、材料力學(xué)、機(jī)械原理、機(jī)械零件和互換性與技術(shù)測(cè)量等等。關(guān)于該課題歸納了以下幾項(xiàng)內(nèi)容: 銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管專機(jī)設(shè)計(jì)的理論知識(shí)、設(shè)計(jì)理念、結(jié)構(gòu)計(jì)算和加工步驟的設(shè)計(jì)。 銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管專機(jī)的生產(chǎn)是單件的制造,因而要對(duì)其機(jī)座要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)設(shè)計(jì)。 銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管專機(jī)各傳動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及零部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算。 樹立正確的設(shè)計(jì)思想、運(yùn)用創(chuàng)造性思維掌握機(jī)械設(shè)計(jì)的一般方法。 熟練掌握常用部件的設(shè)計(jì)原理和方法,具有設(shè)計(jì)通用機(jī)械傳動(dòng)裝置和較簡(jiǎn)單機(jī)械的能力,以及降低其制造成本。 熟練運(yùn)用機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范等有關(guān)技術(shù)資料的能力,參照機(jī)械方面的設(shè)計(jì)的圖冊(cè),并獲得實(shí)驗(yàn)技能的基本訓(xùn)練。對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行了一些初步的分類:減速箱部件設(shè)計(jì)、滾珠絲桿座部件設(shè)計(jì)、壓緊部件設(shè)計(jì)、預(yù)壓緊部件設(shè)計(jì)、鎖緊部件設(shè)計(jì)及減速器的設(shè)計(jì)。1.2.3本課題設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問題 本課題的設(shè)計(jì)應(yīng)該在老師指導(dǎo)下由我們自己獨(dú)立完成。為了更好地培養(yǎng)我們?cè)O(shè)計(jì)能力,我們應(yīng)獨(dú)立思考,積極主動(dòng)思考問題、分析問題和解決問題,而不應(yīng)處處被動(dòng)地依賴指導(dǎo)老師查資料、給數(shù)據(jù)、定方案。 利用已有資料進(jìn)行參照學(xué)習(xí)前人經(jīng)驗(yàn)、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量及設(shè)計(jì)水平,但不應(yīng)盲目地、機(jī)械地抄襲,要根據(jù)有利條件進(jìn)行大膽創(chuàng)新。 設(shè)計(jì)中應(yīng)學(xué)習(xí)正確運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,要注意一些尺寸使用的規(guī)范,參照工具書圓整為標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列或優(yōu)先數(shù)列。 整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中要注意隨時(shí)整理設(shè)計(jì)結(jié)果,并在設(shè)計(jì)草稿本上記下重要的論據(jù)、結(jié)果、參考資料來(lái)源以及需要進(jìn)一步探討的問題,使設(shè)計(jì)的各方面都做到有理有據(jù),這對(duì)設(shè)計(jì)的正常進(jìn)行、階段性的自我檢查和編寫說(shuō)明書(論文)都是必要的。希望通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)能鞏固、擴(kuò)大和強(qiáng)化自己所學(xué)到的理論知識(shí)與技能,提高自己設(shè)計(jì)計(jì)算、制圖、編寫技術(shù)文件的能力, 學(xué)會(huì)正確使用技術(shù)資料、標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)等工具書, 并在設(shè)計(jì)中培養(yǎng)自己理論聯(lián)系實(shí)際、嚴(yán)肅認(rèn)真的工作作風(fēng)和獨(dú)立分析、解決問題的能力, 為以后的設(shè)計(jì)工作打下一個(gè)良好的基礎(chǔ)。同時(shí)畢業(yè)設(shè)計(jì)也是大學(xué)生在校學(xué)習(xí)期間專業(yè)考核的重要環(huán)節(jié),通過(guò)系統(tǒng)的運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能以及設(shè)計(jì)能力、邏輯分析能力、調(diào)查研究、查閱文獻(xiàn)、收集資料、撰寫論文等各方面能力進(jìn)行的綜合設(shè)計(jì)的過(guò)程,將所學(xué)習(xí)的理論知識(shí)和現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)生產(chǎn)做了初步嘗試性結(jié)合。畢業(yè)設(shè)計(jì)的重要性還在于鍛煉了我們的設(shè)計(jì)思維能力;拓寬了我們的知識(shí)視野;形成了腳踏實(shí)地、敢于攻堅(jiān)的頑強(qiáng)精神;養(yǎng)成了虛心好學(xué)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作的優(yōu)良作風(fēng)。由于本人的設(shè)計(jì)水平有限, 知識(shí)面狹窄, 實(shí)踐不夠, 經(jīng)驗(yàn)不足, 因此在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)中存在這樣或那樣的不足, 希望各位老師給予批評(píng)、指正。第二章 螺旋漲管機(jī)工藝過(guò)程分析2.1 螺旋漲管機(jī)概況2.1.1 銅鋁復(fù)合散熱片的螺旋漲管受力分析如圖2-1所示,銅管1的內(nèi)徑20 mm,銅管壁厚0.8 mm,鋁合金散熱片2的孔徑21.7 mm,銅管與鋁合金散熱片在漲緊前為松配合。為了達(dá)到銅管與鋁合金散熱片孔的過(guò)盈配合,傳統(tǒng)的方法是將銅管外徑用漲緊頭擴(kuò)大到23.5 mm,這樣與鋁合金散熱片內(nèi)孔產(chǎn)生了1.9 mm的過(guò)盈量,達(dá)到漲緊目的。所需的軸向漲緊力F為12349.6 N式中 單邊過(guò)盈量,取0.95 mm 銅管的彈性模量,取115 Gpa 銅管的壁厚,0.8 mm 銅管的內(nèi)徑,20 mm 漲緊時(shí)對(duì)銅管內(nèi)壁產(chǎn)生的漲緊壓強(qiáng)(MPa) 漲緊頭與銅管接觸的有效軸向長(zhǎng)度(3 mm) 漲緊頭與銅管內(nèi)壁的摩擦系數(shù)(0.15) 漲緊所需的軸向力,N如果再增大過(guò)盈量,一方面使需要的漲緊力更大,另一方面很容易導(dǎo)致銅管或鋁合金散熱片開裂。而采用螺旋漲管方法,可以減少直拉漲管時(shí)的過(guò)盈量,增大螺旋漲管的過(guò)盈量,使?jié)q緊力大大減小,銅管與鋁合金散熱片也不易開裂。漲管頭的設(shè)計(jì)是整個(gè)漲管機(jī)的核心,圖2-2所示是漲管頭的結(jié)構(gòu)圖,工作時(shí)分兩步;圖2-1 銅鋁復(fù)合散熱片(1) 彈性漲套1通過(guò)拉桿頭5的進(jìn)將漲套漲大使銅管外徑擴(kuò)大到23.1 mm,與鋁合金散熱片孔產(chǎn)生了1.5 mm的過(guò)盈量,代入上述漲管進(jìn)給力的計(jì)算公式得F=9749.7 N,進(jìn)給力減少了21%,當(dāng)漲套走完整個(gè)行程時(shí),將銅管與鋁合金初步漲緊。(2) 由于在彈性漲套同一外圓處的孔內(nèi)均勻分布了6個(gè)6 mm的鋼球,當(dāng)漲套拉桿4向右退回,帶動(dòng)拉桿頭5右移時(shí)松開漲套,同時(shí)拉桿頭外徑10.2 mm的圓柱將6個(gè)鋼球沿徑向外頂出,考慮銅管壁厚0.8 mm,則鋼球漲開后的銅管最大外徑為 這樣產(chǎn)生了2.2 mm 的過(guò)盈量,盡管過(guò)盈量較大,但僅僅是鋼球局部將銅管外徑增大不會(huì)產(chǎn)生較大的漲緊力,也不會(huì)將銅管漲裂,大大提高了連接的緊密性。此時(shí)彈性漲套在退回時(shí)讓其按一定的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn),因此產(chǎn)生了6個(gè)頭的螺旋槽,為了使銅管兩頭個(gè)留一段距離不是螺旋槽,如圖2-2所示,在螺旋退回到某一位置時(shí)漲套拉桿左移,松開鋼球,螺旋漲管結(jié)束。顯然,螺旋漲管時(shí),由于直拉漲管的過(guò)盈量只有1.5 mm ,小于螺旋漲管過(guò)盈量1.9 mm,防止了銅管或鋁合金散熱片因過(guò)盈量較大開裂,使得漲頭的進(jìn)給力大大減小。圖2-2 銅鋁復(fù)合散熱片漲管頭的結(jié)構(gòu)圖2.1.2銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管機(jī)工作原理 圖2-3所示是銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管機(jī)工作原理圖。(1) 電動(dòng)機(jī)10按圖示方向旋轉(zhuǎn)由滾珠絲杠副1驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)2帶動(dòng)銅鋁復(fù)合散熱片3右移,彈性漲套4與單向離合器5固連,齒輪11由齒輪8、9傳給齒輪6沿同一方向旋轉(zhuǎn),此時(shí)單向離合器5與齒輪6脫開,因此,彈性漲套4不旋轉(zhuǎn)擠入銅管內(nèi),使銅管內(nèi)徑擴(kuò)大與鋁合金內(nèi)徑緊密過(guò)盈配合,直到整個(gè)銅管都漲大為止。圖2-3 銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管工作原理(3) 電動(dòng)機(jī)10與圖示反方向旋轉(zhuǎn),驅(qū)動(dòng)滑臺(tái)2帶動(dòng)銅鋁復(fù)合散熱片3左移,同時(shí)拉桿頭12在氣缸7驅(qū)動(dòng)下右移松開彈性漲套4,同時(shí)頂起6個(gè)6鋼珠。而齒輪11帶動(dòng)8、9傳給齒輪6,按圖示的反方向轉(zhuǎn)動(dòng),此時(shí)單向離合器5與齒輪6合上,帶動(dòng)彈性漲套4旋轉(zhuǎn)退出銅管,6個(gè)鋼珠也一同旋轉(zhuǎn),拉出螺旋槽。(4) 只要設(shè)計(jì)合理的齒輪傳動(dòng)比,就可以拉出給定螺距的螺旋槽。螺旋拉完,氣缸7推動(dòng)拉桿12再次伸出,6個(gè)鋼珠退回原位,整個(gè)漲套頭完全退出,完成一個(gè)循環(huán)。2.1.3銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管機(jī)設(shè)計(jì)圖2-4 銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管專機(jī)結(jié)構(gòu)圖圖2-4所示是銅鋁復(fù)合散熱片螺旋漲管專機(jī)結(jié)構(gòu)圖。圖中按功能分為4大塊,分別是:壓緊氣缸1,用于壓緊工件,其壓緊力必須大于漲管時(shí)的進(jìn)給力;移動(dòng)滑臺(tái)2,其作用是驅(qū)動(dòng)工件左、右移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)直線漲管和螺旋退出漲管;齒輪箱目的是驅(qū)動(dòng)絲杠并帶動(dòng)滑臺(tái)左右移動(dòng),同時(shí)配合單向離合器控制彈性漲套旋轉(zhuǎn)與否;拉桿氣缸4,通過(guò)氣缸的伸縮來(lái)完成彈性漲套的張開與閉合,以及6個(gè)鋼珠的頂出與縮回。第三章 螺旋漲管機(jī)部件設(shè)計(jì)3.1機(jī)床的基本要求機(jī)床的總體設(shè)計(jì)是機(jī)床設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié),對(duì)機(jī)床的技術(shù)性能和經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)其著決定性作用。機(jī)床的總體設(shè)計(jì)是根據(jù)設(shè)計(jì)要求,通過(guò)調(diào)查研究,檢索資料,掌握機(jī)床設(shè)計(jì)的依據(jù);然后進(jìn)行工藝分析,擬訂出性能先進(jìn),緊急 性好的工藝方案,必要時(shí)畫出加工示意圖;在此基礎(chǔ)上確定機(jī)床總布局,畫出機(jī)床聯(lián)系尺寸圖;確定所設(shè)計(jì)機(jī)床的主要技術(shù)參數(shù)。3.1.1機(jī)床應(yīng)具有的性能指標(biāo) 工藝范圍 機(jī)床的工藝范圍包括可加工的零件類型、形狀和尺寸范圍,能完成的工序種類。不同的生產(chǎn)模式對(duì)機(jī)床的工藝要求不同。大批量生產(chǎn),工序分散,要求一臺(tái)機(jī)床只完成一個(gè)零件的一道或幾道工序的加工,加工效率高,工藝范圍窄。適應(yīng)這種生產(chǎn)模式的機(jī)床是專用機(jī)床和組合機(jī)床。而對(duì)于我要設(shè)計(jì)的機(jī)床就屬于這類機(jī)床,只要求加工一道工序而且是大批量生產(chǎn)。 加工精度 機(jī)床的加工精度分為三級(jí);普通精度機(jī)床;精密機(jī)床;高精度機(jī)床。機(jī)床設(shè)計(jì)不僅要保證機(jī)床的加工精度,而且要使機(jī)床的加工精度保持一定時(shí)間即精度保持性。精度保持性又叫使用壽命。提高機(jī)床關(guān)鍵零部件的耐磨性,可延長(zhǎng)機(jī)床的使用壽命。 生產(chǎn)率和自動(dòng)化 機(jī)床的自動(dòng)化程度越高,它的生產(chǎn)率就越高。另外,機(jī)床的自動(dòng)化可減少人對(duì)加工的干預(yù),保證被加工工件的精度穩(wěn)定性,還可減少操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度。 可靠性 機(jī)床的可靠性是一項(xiàng)重要的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)??煽啃园▋煞矫妫粋€(gè)是機(jī)床在規(guī)定時(shí)間內(nèi)發(fā)生失效的難易程度;二是可修復(fù)機(jī)床失效后在規(guī)定時(shí)間內(nèi)修復(fù)的難易程度。從可靠性考慮,機(jī)床不僅要求在使用過(guò)程中不易發(fā)生故障即無(wú)故障性;而且要求發(fā)生故障后容易維修,即維修性。 機(jī)床的效率和壽命 機(jī)床的效率是指消耗于切削的有效功率與電動(dòng)機(jī)輸出功率之比。兩者的差值即為損失,該損失轉(zhuǎn)化為熱能,若損失過(guò)大,將使機(jī)床產(chǎn)生較大的熱變形,影響加工精度。 機(jī)床的壽命是指機(jī)床保持其應(yīng)有加工精度的使用期限,也稱精度保持性。壽命期限內(nèi),在正常工作條件下,機(jī)床不應(yīng)喪失設(shè)計(jì)時(shí)規(guī)定的精度指標(biāo)。為確保和提高機(jī)床壽命,主要是提高一些關(guān)鍵性零件的耐磨性,并使主要傳動(dòng)件的疲勞壽命與之相適應(yīng)。 系列化,通用化,標(biāo)準(zhǔn)化程度 產(chǎn)品系列化,零部件通用化和標(biāo)準(zhǔn)化的目的是便于機(jī)床的設(shè)計(jì),使用與維修。機(jī)床產(chǎn)品系列化是指對(duì)每一類型不同組,系的通用機(jī)床合理確定其應(yīng)有哪幾種尺寸規(guī)格,以便以較少品種的機(jī)床來(lái)滿足各類用戶的需要。提高機(jī)床零部件通用比和零件標(biāo)準(zhǔn)化程度,可以縮短設(shè)計(jì),制造周期,降低生產(chǎn)成本。 機(jī)床除具有一定的技術(shù)性能指標(biāo)外,還應(yīng)有良好的人機(jī)關(guān)系。即使機(jī)床符合人的生理和心理特征,實(shí)現(xiàn)人機(jī)環(huán)境高度協(xié)調(diào)統(tǒng)一,為操作者創(chuàng)造一個(gè)安全、舒適、可靠、高效的工作條件;能減輕操作者精神緊張和身體疲勞。機(jī)床的操作應(yīng)靈活方便,符合人的動(dòng)作習(xí)慣,使操作者從接收信號(hào)到產(chǎn)生動(dòng)作不用經(jīng)過(guò)思考,提高正確操作的速度,不易產(chǎn)生誤操作或故障。機(jī)床造型應(yīng)美觀大方,色彩協(xié)調(diào),提高作業(yè)舒適度。 環(huán)境保護(hù) 機(jī)床噪聲影響正常的工作環(huán)境,危害人的身心健康。機(jī)床傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中各傳動(dòng)副的振動(dòng),某些結(jié)構(gòu)的不合理及切削過(guò)程中的顫振等都將產(chǎn)生噪聲。特別是現(xiàn)代機(jī)床切削速度的提高,功率的增大,自動(dòng)化功能的增多,其噪聲污染的問題也越來(lái)越嚴(yán)重。所以,設(shè)計(jì)機(jī)床時(shí)應(yīng)盡量設(shè)法降低其噪聲。此外,機(jī)床的油霧,粉塵和腐蝕介質(zhì)等都是對(duì)人體有害的,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮盡量避免這些有害物質(zhì)向四周擴(kuò)散而污染環(huán)境,避免操作者與這些有害物質(zhì)直接接觸而危害人體。3.2機(jī)床安裝機(jī)架設(shè)計(jì)機(jī)架是各類零件的基本零件。它主要起支承作用,機(jī)器中的其他零部件一般固定在機(jī)架上。所以,機(jī)架支承著機(jī)器中其他零部件和工件的全部重量,通常是機(jī)器中尺寸最大、重量最重的零件,其重量約占機(jī)器總重量的70%-90%。機(jī)架又起基準(zhǔn)的作用,以保證各零部件間正確的相對(duì)位置,并使整個(gè)機(jī)器組成一個(gè)整體。機(jī)架直接或間接地承受著機(jī)器工作過(guò)程中的各種載荷,包括各種沖擊載荷。由此可知,機(jī)架也是各種機(jī)器中最重要的零件之一,直接或間接地影響著機(jī)器的各種性能如精度、振動(dòng)、噪音及各項(xiàng)工作性能等,并決定著機(jī)器的造型。3.2.1機(jī)架的分類機(jī)架的種類很多,分類方法也有多種。按機(jī)器形式,可分臥式機(jī)架和立式機(jī)架兩類,其中臥式機(jī)架又分橫梁式和平板式立式機(jī)架又分單立柱、雙立柱和多立柱。按材料及制造方法可分金屬機(jī)架和非金屬機(jī)架兩類,其中金屬機(jī)架又分鑄造機(jī)架、焊接機(jī)架和組式機(jī)架;非金屬機(jī)架又分花崗巖機(jī)架、混凝土機(jī)架和塑料機(jī)架。按結(jié)構(gòu),可分為整體式機(jī)架和裝配式機(jī)架。在通用機(jī)械設(shè)計(jì),更為常見的是按機(jī)架構(gòu)造外形的不同,將機(jī)架分為機(jī)座類、基板類、支架類和箱殼類4類。3.2.2機(jī)架設(shè)計(jì)的原則 (1)確保足夠的強(qiáng)度和剛度 (2)在便于其他零件裝拆和操作的前提下,機(jī)架的結(jié)構(gòu)應(yīng)力求簡(jiǎn)單,并有良好的工藝性,便于制造、安裝及運(yùn)輸。 (3)應(yīng)合理選擇截面形狀和恰當(dāng)布置肋板,使同樣重量下其強(qiáng)度和剛度盡可能提高。(4)就設(shè)計(jì)方法而言,目前大多數(shù)是采用類比設(shè)計(jì)法,即按照經(jīng)驗(yàn)公式、經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或比照現(xiàn)有同類機(jī)架進(jìn)行設(shè)計(jì)。3.2.3機(jī)架的截面形狀大多數(shù)機(jī)架在復(fù)雜受載下將產(chǎn)生拉伸、彎曲、扭轉(zhuǎn)等多種變形。當(dāng)受到彎曲或扭轉(zhuǎn)時(shí),截面形狀的相對(duì)彎扭強(qiáng)度、剛度比較值有很大影響。由于該機(jī)架是機(jī)座類的,可以選用方管的型材來(lái)構(gòu)造機(jī)架,其結(jié)構(gòu)如圖3-1和3-2所示圖3-1機(jī)架截面圖3-2機(jī)架3.3彈性漲套頭部件設(shè)計(jì)彈性漲套的頭部結(jié)構(gòu)如圖3-3所示圖3-3彈性漲套頭部件結(jié)構(gòu)在彈性漲套進(jìn)入銅管時(shí),拉桿階梯2的位置是處在彈性漲套中部凹槽部位,使彈性漲套處的外徑處于初始狀態(tài),使得彈性漲頭順利進(jìn)入銅管內(nèi),但到達(dá)所需擴(kuò)漲的位置時(shí),向前推進(jìn)拉桿,讓拉桿階梯2的位置移動(dòng)到漲套位置3處,使得彈性漲套頭部直徑尺寸增大,滿足第一次擴(kuò)漲銅管的直徑要求;但彈性漲套退出時(shí),同時(shí)開始了對(duì)銅管的第二次擴(kuò)漲,需改變拉桿的位置,將拉桿階梯2的位置拉回到有鋼珠的位置,并將6個(gè)鋼珠向外頂出,拉桿階梯1的位置同時(shí)到達(dá)彈性漲套3的位置,彈性漲套退出的并帶有回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)使,銅管內(nèi)形成6道螺旋線,漲套3的位置對(duì)成型的螺旋進(jìn)行修復(fù),避免銅管產(chǎn)生六邊形的變形。3.4齒輪傳動(dòng)的類型和應(yīng)用特點(diǎn)3.4.1齒輪傳動(dòng)的應(yīng)用特點(diǎn)1齒輪、齒輪副與齒輪傳動(dòng)齒輪是任意一個(gè)有齒的機(jī)械元件,它能利用它的齒與另一個(gè)有齒元件連續(xù)嚙合,從而將運(yùn)動(dòng)傳遞給后者,或者從后者接受運(yùn)動(dòng)。齒輪傳動(dòng)副是由兩個(gè)互相嚙合的齒輪組成的基本機(jī)構(gòu),兩齒輪軸線相對(duì)位置不變,并個(gè)繞其自身的軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。齒輪副是線接觸的高副。齒輪傳動(dòng)是利用齒輪副來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和(或)動(dòng)力的一種機(jī)械動(dòng)力。齒輪副的一對(duì)齒輪的齒依次交替地接觸,從而實(shí)現(xiàn)一定規(guī)律的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程和形態(tài)稱為嚙合。齒輪傳動(dòng)屬于嚙合傳動(dòng)。如圖所示,當(dāng)齒輪副工作時(shí),主動(dòng)輪的輪齒1,2,3,4,通過(guò)嚙合點(diǎn)(兩齒輪輪齒的接觸點(diǎn))處的法向作用力,逐個(gè)地推動(dòng)從動(dòng)輪的輪齒1,2,3,4,使從動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)并帶動(dòng)從動(dòng)軸回轉(zhuǎn),從而實(shí)現(xiàn)將主動(dòng)軸的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳遞給從動(dòng)軸。2傳動(dòng)比齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比是主動(dòng)齒輪與從動(dòng)齒輪角速度(或速度)的比值,也等于兩齒輪齒數(shù)的反比,即式中 主動(dòng)齒輪角速度、轉(zhuǎn)速; 從動(dòng)齒輪角速度、轉(zhuǎn)速; 主動(dòng)齒輪齒數(shù); 從動(dòng)齒輪齒數(shù);齒輪副的傳動(dòng)比不宜過(guò)大,否則會(huì)使結(jié)構(gòu)尺寸過(guò)大,不利制造和安裝。通常,圓柱齒輪副的傳動(dòng)比,圓錐齒輪副的傳動(dòng)比。3應(yīng)用特點(diǎn)齒輪傳動(dòng)是現(xiàn)代機(jī)械中應(yīng)用最廣的一種機(jī)械傳動(dòng)形式。在工程機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、各種機(jī)床及儀器、儀表工業(yè)中被廣泛地用來(lái)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。齒輪傳動(dòng)除傳遞回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外,也可以用來(lái)把回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng)(如齒輪齒條傳動(dòng))。與摩擦輪傳動(dòng)、帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)等比較,齒輪傳動(dòng)具有如下特點(diǎn):1) 能保證瞬時(shí)傳動(dòng)比的恒定,傳動(dòng)平穩(wěn)性好,傳遞運(yùn)動(dòng)準(zhǔn)確可靠。2) 傳遞的功率和速度范圍大。傳遞的功率小至(如儀表中的 齒輪傳動(dòng)),大至(如蝸輪發(fā)動(dòng)機(jī)的減速器),甚至高達(dá);其傳動(dòng)是圓周速度可達(dá)至。3) 傳動(dòng)效率高。一般傳動(dòng)效率。4) 結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,壽命長(zhǎng)。設(shè)計(jì)正確、制造精良、潤(rùn)滑維護(hù)良好的齒輪傳動(dòng),可使用數(shù)年乃至數(shù)十年。齒輪傳動(dòng)也存在以下不足:1) 制造和安裝精度要求高,工作時(shí)有噪聲。2) 齒輪的齒數(shù)為整數(shù),能獲得的傳動(dòng)比受到一定的限制,不能實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)變速。3) 中心距過(guò)大時(shí)將導(dǎo)致齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)龐大、笨重,因此,不適宜中心距較大的場(chǎng)合。3.4.2齒輪傳動(dòng)的基本要求從傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力兩個(gè)方面來(lái)考慮,齒輪傳動(dòng)應(yīng)滿足下列兩個(gè)基本要求:1 傳動(dòng)要平穩(wěn)在齒輪傳動(dòng)過(guò)程中,應(yīng)保證瞬時(shí)傳動(dòng)恒定不變,以保持傳動(dòng)的平穩(wěn)性,避免或減小傳動(dòng)中的沖擊、振動(dòng)和噪聲。2 承載能力要大 要求齒輪的結(jié)構(gòu)尺寸小、體積小、質(zhì)量輕,而承受載荷的能力強(qiáng),即強(qiáng)度高,耐磨性好,壽命長(zhǎng)。3.5齒輪傳動(dòng)的常用類型齒輪的種類很多,齒輪傳動(dòng)可以按不同方法進(jìn)行分類。1 根據(jù)齒輪副兩傳動(dòng)軸的相對(duì)位置不同,可分為平行軸齒輪傳 動(dòng)、相交軸齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)三種。平行軸齒輪屬平面?zhèn)鲃?dòng),相交軸齒輪傳動(dòng)和交錯(cuò)軸齒輪傳動(dòng)屬空間傳動(dòng)。2 根據(jù)齒輪分度曲面不同,可分為圓柱齒輪傳動(dòng)和錐齒輪傳動(dòng)。3 根據(jù)齒線形狀不同,可分為直齒齒輪傳動(dòng)、斜齒齒輪和曲線 齒齒輪傳動(dòng)。4 根據(jù)齒輪傳動(dòng)的工作條件不同,可分為閉式齒輪傳動(dòng)和開式齒輪傳動(dòng)。前者齒輪副封閉在剛性箱體內(nèi),并能保證良好的潤(rùn)滑。后者齒輪副外露,易受灰塵及有害物質(zhì)侵襲,且不能保證良好的潤(rùn)滑。5 根據(jù)輪齒齒廓曲線不同,可分為漸開線齒輪傳動(dòng)、擺線齒輪傳動(dòng)和圓弧齒輪傳動(dòng)等,其中漸開線齒輪傳動(dòng);應(yīng)用最廣。3.6該專機(jī)的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求是傳動(dòng)鏈短、傳動(dòng)效率高、合理安排不同類型機(jī)構(gòu)在傳動(dòng)鏈中的位置順序、合理分配傳動(dòng)比。此外,需要考慮傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的輸出運(yùn)動(dòng)與執(zhí)行機(jī)構(gòu)輸入運(yùn)動(dòng)的匹配、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的成本及傳動(dòng)質(zhì)量、機(jī)構(gòu)外廓尺寸、工作壽命與自我保護(hù)等方面來(lái)考慮。根據(jù)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的主要特性及現(xiàn)場(chǎng)的安裝方面考慮,選配合理的傳動(dòng)機(jī)構(gòu) 。圖3-4減速器結(jié)構(gòu)圖圖3-4是該專機(jī)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖,機(jī)構(gòu)將電動(dòng)機(jī)的輸入動(dòng)力分成了兩個(gè)部分。第一路線是:由電機(jī)彈性聯(lián)軸器Z1Z2Z3Z4絲杠主軸;第二路線是:由電機(jī)彈性聯(lián)軸器Z1Z2Z3Z4Z5Z6Z7Z8。各齒輪的齒數(shù)為Z1=17,Z2=35,Z3=24,Z4=28,Z5=23,Z6=58,Z7=23,Z8=69。1.滾珠絲杠副 2.滑臺(tái) 3.鋁合金散熱片 4.彈性漲套5單向離合器 6.8.9.11.齒輪 7.氣缸10.電動(dòng)機(jī) 12.拉桿頭圖3-5部件結(jié)構(gòu)運(yùn)動(dòng)圖解 圖3-4的兩路傳動(dòng)的傳動(dòng)比分別是: 且此傳動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖3-5所示,螺旋漲管機(jī)的工作過(guò)程,首先由氣缸7來(lái)夾緊工件鋁合金散熱片,將其可靠的固定在工作臺(tái)上。再由電動(dòng)機(jī)10來(lái)驅(qū)動(dòng)各傳動(dòng)機(jī)構(gòu),先由漲管頭進(jìn)入銅管,絲杠驅(qū)動(dòng)工作滑臺(tái),使銅管向右移動(dòng),來(lái)完成第一次擴(kuò)漲;在漲管頭退出銅管時(shí),電機(jī)反向運(yùn)轉(zhuǎn),使絲杠驅(qū)動(dòng)工作滑臺(tái)向左移動(dòng),同時(shí)漲管頭需要旋轉(zhuǎn),以實(shí)現(xiàn)漲管頭螺旋退出的要求,完成最終的擴(kuò)漲的目的。但為了在螺旋時(shí),使管內(nèi)能形成螺紋,需在變速器的傳動(dòng)比進(jìn)一步設(shè)計(jì),傳動(dòng)比機(jī)構(gòu)如圖3-4所示,假設(shè):螺旋漲管頭有六個(gè)鋼珠,使其旋轉(zhuǎn)一周,即會(huì)產(chǎn)生六道螺旋線,為了避免螺旋線的相互干涉,所以要對(duì)滑臺(tái)的移動(dòng)距離有所要求。當(dāng)螺旋漲管頭旋轉(zhuǎn)一周 由傳動(dòng)比 式中:絲杠的移動(dòng)距離; 絲杠的導(dǎo)程;因彈性中有六個(gè)的鋼珠,為了保證鋼珠產(chǎn)生的螺旋線不相互干涉,因而螺距必須大于鋼珠的直徑。由 因此該齒輪傳動(dòng)比設(shè)計(jì)合理。工作滑臺(tái)有往返的直線移動(dòng),這必需由滾珠絲杠來(lái)驅(qū)動(dòng),并由電動(dòng)機(jī)來(lái)控制絲杠的正反旋轉(zhuǎn)。而Z8齒輪內(nèi)有單向離合器棘輪機(jī)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)彈性連接桿的單向回程旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。其中氣缸直接控制拉桿的伸縮,以實(shí)現(xiàn)彈性漲頭擴(kuò)漲回縮。第四章 螺旋漲管機(jī)主要部件設(shè)計(jì)與計(jì)算4.1工作滑臺(tái)與滾動(dòng)導(dǎo)軌副選擇與設(shè)計(jì)4.1.1導(dǎo)軌副的選擇滾動(dòng)導(dǎo)軌作為滾動(dòng)摩擦副的一類,具有許多特點(diǎn):a.摩擦系數(shù)?。?.0030.005),運(yùn)動(dòng)靈活;b.動(dòng)、靜摩擦系數(shù)基本相同,因而啟動(dòng)阻力小,不易產(chǎn)生爬行;c.可以預(yù)緊,剛度高;d.壽命長(zhǎng);e.精度高;f.潤(rùn)滑方便,可以采用脂潤(rùn)滑,一次裝填,長(zhǎng)期使用;g.由專業(yè)廠生產(chǎn),可以外購(gòu)選用。故在這里選用直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)導(dǎo)軌副。4.1.2滾動(dòng)導(dǎo)軌副的結(jié)構(gòu)導(dǎo)軌的功用是導(dǎo)向和承載,直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副包括導(dǎo)軌條和滑塊兩部分。導(dǎo)軌通常為兩根,裝在支承件上。每根導(dǎo)軌條上有兩個(gè)滑塊,固定在移動(dòng)件上,如移動(dòng)件較長(zhǎng),也可在一根導(dǎo)軌條上裝3個(gè)或3個(gè)以上滑塊。如移動(dòng)件較寬,也可以用3根或3根以上的導(dǎo)軌條。4.1.3直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算與滾動(dòng)軸承相仿,以在一定的載荷下行走一定的距離,90%的支承不發(fā)生點(diǎn)蝕為依據(jù)。這個(gè)載荷稱為滾動(dòng)導(dǎo)軌的額定動(dòng)載荷,可從產(chǎn)品樣本中查到。初選型號(hào)為 GDA 20,額定動(dòng)載荷Ca=12.4kN滾動(dòng)體為滾子L=50導(dǎo)軌面硬度為58-64HRC,所以取 f=1.0;f為溫度系數(shù),工作溫度一般不超過(guò)100C,所以取f=1;f為接觸系數(shù),每根導(dǎo)軌條上裝兩個(gè)滑塊, 所以取f=0.81;f為載荷/速度系數(shù),因無(wú)沖擊振動(dòng), f=1.5-2,取f=1.6F=G/4=(3000+4000)/4=1 750NL=50x=2 307.89kmL= S為移動(dòng)件行程長(zhǎng)度, S=1100mmn為移動(dòng)件每分鐘往復(fù)次數(shù),一般最多為n=2 次/minL=8.742x10h18000h故滿足設(shè)計(jì)要求。4.1.4滾動(dòng)導(dǎo)軌的潤(rùn)滑防護(hù)滾動(dòng)導(dǎo)軌多采用脂潤(rùn)滑。防護(hù)裝置已有專門廠家生產(chǎn),可以外購(gòu),選用的防護(hù)方式為伸縮式。4.2滾珠絲杠選擇與設(shè)計(jì)4.2.1專機(jī)工作滑臺(tái)絲杠的選擇1、 絲杠的選擇:滾珠絲杠副是一種新型螺旋傳動(dòng)機(jī)構(gòu),其具有螺旋槽的絲桿與螺母之間裝有中間傳動(dòng)元件滾珠。它由絲桿、螺母、滾珠和反向器等四部分組成。其特點(diǎn)是軸向剛度高、運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、傳動(dòng)精度高、不易磨損、使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。故選擇傳動(dòng)形式為滾珠絲杠。2、 絲杠傳動(dòng)形式的選擇:絲桿和螺母相對(duì)運(yùn)動(dòng)的組合情況,其傳動(dòng)形式有四種類型:a) 螺母固定、絲桿傳動(dòng)并移動(dòng),該傳動(dòng)形式因螺母本身起著支承作用,消除了絲桿軸承可能產(chǎn)生的附加軸向竄動(dòng),結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,可獲得較高的傳動(dòng)精度。但其軸向尺寸不易太長(zhǎng),剛性較差。因此只使用于行程較小的場(chǎng)合。b) 絲桿傳動(dòng)、螺母移動(dòng),該傳動(dòng)形式需要限制螺母的轉(zhuǎn)動(dòng),故需要導(dǎo)向置。其特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、絲桿剛性較好。適用于工作行程較大的場(chǎng)合。c) 螺母轉(zhuǎn)動(dòng)、絲桿移動(dòng),該傳動(dòng)形式需要限制螺母移動(dòng)和絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng),由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜且占用軸向空間較大,故應(yīng)用較小。d) 絲桿固定、螺母轉(zhuǎn)動(dòng)并移動(dòng),該傳動(dòng)方式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、緊湊,但在多數(shù)情況下使用極不方便,故很少應(yīng)用。所以選用第二種類型絲桿傳動(dòng)、螺母移動(dòng)。3、 滾珠的循環(huán)方式: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)兩種。內(nèi)循環(huán)方式的優(yōu)點(diǎn)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。其不足是反向器加工困難、裝配調(diào)整也不方便。外循環(huán)方式又有螺旋槽式、插管式、端蓋式,其插管式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工藝性好、容易制造,而且可適用于精密定位系統(tǒng),所以選用此方式。4、 滾珠絲杠副的精度等級(jí)的選擇:根據(jù)JB/T3162.2-1982標(biāo)準(zhǔn),對(duì)滾珠絲杠副的精度分成C、D、E、F、G、H六個(gè)等級(jí),最高精度為C級(jí),最低精度為H級(jí)。由于是采用開環(huán)進(jìn)給系統(tǒng),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(jí),這里選用D級(jí)。5、 滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整與預(yù)緊的選擇:滾珠絲杠副在負(fù)載時(shí),其滾珠與滾道面接觸點(diǎn)處將產(chǎn)生彈性變形。換向時(shí),其軸向間隙會(huì)引起空回,這種空回是非連續(xù)的,既影響傳動(dòng)精度,又影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在實(shí)際應(yīng)用中,有雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式、雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式、雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式、彈簧式自動(dòng)調(diào)整預(yù)緊式、單螺母變位導(dǎo)程自預(yù)緊式和單螺母滾珠過(guò)盈預(yù)緊式五種調(diào)整預(yù)緊系統(tǒng)方法。雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、剛度好、預(yù)緊可靠,使用中調(diào)整方便。常選用此方法。6、 滾珠絲杠副支承方式的選擇:為了提高軸向剛度,常用以止推軸承為主的軸承組合來(lái)支承絲杠,當(dāng)軸向載荷較小時(shí),也可用角接觸球軸承來(lái)支承絲杠。雙推簡(jiǎn)支式一端安裝止推軸承與深溝球軸承的組合,另一端僅安裝深溝球軸承,其軸向剛度較低。雙推端可預(yù)拉伸安裝,預(yù)緊力小,軸承壽命較高,適用于中速、傳動(dòng)精度較高的長(zhǎng)絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)。所以在這里選擇此方式。如圖4-1所示。圖4-1滾珠絲杠機(jī)構(gòu)7、 滾珠絲杠制動(dòng)裝置的選擇:因滾珠絲杠傳動(dòng)效率高,無(wú)自鎖作用,故在垂直安裝狀態(tài),必須設(shè)置防止因驅(qū)動(dòng)力中斷而發(fā)生逆?zhèn)鲃?dòng)的自鎖、制動(dòng)或重力平衡裝置。常用的制動(dòng)裝置有體積小、重量輕、易于安裝的超越離合器。這里選用此制動(dòng)方式。8、 滾珠絲杠副的密封與潤(rùn)滑的選擇:滾珠絲杠副可用防塵密封圈或防護(hù)套密封來(lái)防止灰塵及雜質(zhì)進(jìn)入滾珠絲杠副,使用潤(rùn)滑劑來(lái)提高其耐磨性及傳動(dòng)效率,從而維護(hù)其傳動(dòng)精度、延長(zhǎng)其使用壽命。密封圈有接觸式和非接觸式兩種,將其裝在滾珠螺母的的兩端即可。接觸式密封圈用具有彈性的耐油橡膠或尼龍等材料制成,因此有接觸壓力并產(chǎn)生一定的摩擦力矩,但其防塵效果好。常用的潤(rùn)滑劑有潤(rùn)滑油和潤(rùn)滑脂兩種。在這里選用潤(rùn)滑油。4.2.2滾珠絲杠副選擇的方法1) 載能力的選擇:計(jì)算作用于絲杠軸向最大動(dòng)載荷FQ,然后根據(jù)FQ值選擇絲杠副型號(hào)。FQ =fHfWFmax式中:L滾珠絲杠壽命系數(shù),(單位為1轉(zhuǎn),如1.5則為150萬(wàn)轉(zhuǎn))。L=60nT/(其中T為使用壽命時(shí)間,h),普通機(jī)械為500010000h、數(shù)控機(jī)床及其他機(jī)電一體化設(shè)備及儀器裝置為15000h、航空機(jī)械為1000h;fW載荷系數(shù)(平穩(wěn)或輕度沖擊時(shí)為1.01.2,中等沖擊時(shí)為1.21.5,較大沖擊或振動(dòng)時(shí)為1.52.5);fH硬度系數(shù)(HRC=58時(shí)為1.0,等于55時(shí)為1.11,等于52.5時(shí)為1.35,等于50時(shí)為1.56,等于45時(shí)為2.40)。2) 桿穩(wěn)定性核算:=EI/(K)=式中:Fk實(shí)際承受載荷的能力;壓桿穩(wěn)定的支承系數(shù)(雙推雙推時(shí)為4,單推單推時(shí)為1);E鋼的彈性模量絲桿小徑的抗彎截面慣性矩K壓桿穩(wěn)定安全系數(shù),一般取2.54。3)剛度的驗(yàn)算:滾珠絲杠在工作載荷F(N)和轉(zhuǎn)矩T(N.m)的共同作用下引起導(dǎo)程的變形量L(m)為L(zhǎng)=式中:A=,為絲杠截面積;J=,為絲杠的極慣性矩;G為絲杠切變模量,對(duì)于鋼G=83.3Gpa;T(N.m)為轉(zhuǎn)矩 T=F為摩擦角,其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù);為平均工作載荷。4.2.3專機(jī)工作滑臺(tái)絲杠的計(jì)算過(guò)程(1) 絲杠的選用滾動(dòng)絲杠摩擦系數(shù)u=0.003,選總u=0.008F1=(3000+4000)0.008=56N讓滑臺(tái)在0.1秒內(nèi)加速到0.06m/s=+0.06=0.1aa=0.6m/F2=ma=7000/9.80.6=428.57NF3=F1+F2=56+428.57=484.75N設(shè)效率為90%Fmax=484.75/0.9=436.28N基本導(dǎo)程取L0=10mm,V=60mm/sn=60/1060=360r/minL=60nT/=6036015000/106=324fH=1,fW=1.2FQ= fH fW Fmax=3 595.8N查表,選用滾珠絲杠的系列代號(hào)2505-2.5,額定動(dòng)載5982N.滾珠絲杠尺寸如下:中徑 d0=40mm 外徑d=39.5mm 導(dǎo)程L0=10mm 螺旋角=339滾珠直徑db=4mm 循環(huán)圈數(shù)1x2.5 螺母長(zhǎng)為L(zhǎng)lm=39mm羅紋滾道半徑取R=0.55db=0.55x4=2.2mm偏心距 e=0.707(R-)=0.707x(2.2-4/2)=0.1414mm絲杠內(nèi)徑d1=d0+2e-2R=40+2x0.1414-2x2.2=35.88mm (2) 壓桿穩(wěn)定性核算I=/64=(35.88x10)/64=0.81x10 K為壓桿穩(wěn)定安全系數(shù),取3.5 =L+Llm+L=1300+39+11=1350mm=1.35m f為壓桿穩(wěn)定的支承系數(shù) ,用雙推簡(jiǎn)支式 f=2E為鋼的彈性模量,取E=2.1x10 Mpa 故壓桿穩(wěn)定。(3) 剛度驗(yàn)算=arctgu=arctg0.003=T=F=363.4x=0.303N.m 按最不利的情況,取F=F. 則 L=+= = =2.33x10m L=Lx=1.5x=6.99x10m=6.99um30um故絲杠的剛度滿足要求. 4.3聯(lián)軸器的設(shè)計(jì) 聯(lián)軸器是用來(lái)連接兩軸使其同回轉(zhuǎn)并傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的一種常用部件?;剞D(zhuǎn)過(guò)程中被連接的兩軸不能脫開,必須在機(jī)器停車時(shí)將連接拆卸才能使兩軸分離。用聯(lián)軸器連接的兩軸,由于制造和安裝誤差、受載后的變形以及溫度變化等因素的影響,往往不能保證嚴(yán)格的對(duì)中,兩軸間會(huì)產(chǎn)生一定程度的相對(duì)位移,因此,除了要求聯(lián)軸器能傳遞所需的轉(zhuǎn)矩,還應(yīng)在一定程度上具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移的性能。 聯(lián)軸器分剛性聯(lián)軸器、撓性聯(lián)軸器、安全聯(lián)軸器3大類 剛性聯(lián)軸器由剛性連接元件組成,元件之間不能相對(duì)的運(yùn)動(dòng),因而不具有補(bǔ)償兩軸相對(duì)位移和緩沖減振的能力,只能用于被連接兩軸在安裝時(shí)能嚴(yán)格對(duì)中和工作中不會(huì)發(fā)生相對(duì)位移的場(chǎng)合。剛性聯(lián)軸器主要有凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器等。 凸緣聯(lián)軸器由兩個(gè)帶凸緣的半聯(lián)軸器和連接螺栓組成,兩半聯(lián)軸器分別用鍵與兩軸連接,同時(shí)它們?cè)儆寐菟ㄏ嗷ミB接凸緣聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造成本低,工作可靠,維護(hù)簡(jiǎn)便,常用于載荷平穩(wěn)、兩軸對(duì)中性良好的場(chǎng)合,使用時(shí)應(yīng)注意設(shè)置防護(hù)罩等安全防護(hù)裝置。 套筒聯(lián)軸器通過(guò)一個(gè)公用套筒并采用鍵、銷或花鍵等連接零件,使倆軸相連接。在采用鍵或花鍵連接時(shí),應(yīng)采用錐頂緊定螺釘作軸向固定。為了保證連接具有一定的對(duì)中精度和便于套筒的裝拆。制造套筒的材料一般采用35或45鋼,低速傳動(dòng)或不重要的場(chǎng)合也可采用鑄鐵。優(yōu)點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,徑向尺寸小,成本較低。其缺點(diǎn)是傳遞轉(zhuǎn)矩的能力較小,裝拆時(shí)軸需作軸向移動(dòng),有時(shí)不太方便。套筒聯(lián)軸器通常適用于兩軸間對(duì)中性良好、工作平穩(wěn)、傳遞轉(zhuǎn)矩不大、徑向尺寸受限制、轉(zhuǎn)速低的場(chǎng)合。 聯(lián)軸器的類型應(yīng)根據(jù)應(yīng)根據(jù)使用要求和工作條件來(lái)確定,具體選擇時(shí)可考慮以下幾個(gè)方面: (1)傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)以及對(duì)緩沖減振的要求。(2)工作轉(zhuǎn)速的高低。一般不得超過(guò)相應(yīng)聯(lián)軸器的許用最高轉(zhuǎn)速。(3)被連接兩軸間的相對(duì)位移程度。難以保證兩軸嚴(yán)格對(duì)中時(shí)應(yīng)選撓性聯(lián)軸器。(4)聯(lián)軸器的制造、安裝、維護(hù)及成本,工作環(huán)境,使用壽命。在設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)軸的要求是對(duì)中性良好、工作要平穩(wěn)、轉(zhuǎn)速低的場(chǎng)合,因此選套筒聯(lián)軸器比較適合。4.4軸承的選擇由于傳動(dòng)的軸轉(zhuǎn)動(dòng)要靈活,起動(dòng)容易,潤(rùn)滑簡(jiǎn)便,摩擦阻力小的特點(diǎn)。與滑動(dòng)軸承相比,優(yōu)先選擇滾動(dòng)軸承。滾動(dòng)軸承依靠元件間的滾動(dòng)接觸來(lái)承受載荷?;窘Y(jié)構(gòu)有內(nèi)圈、外圈、滾動(dòng)體、保持架等4部分組成。內(nèi)圈是裝在軸頸上,外圈裝在軸承座孔內(nèi)。通常外圈固定,內(nèi)圈隨軸回轉(zhuǎn),但也可用于內(nèi)圈不動(dòng)外圈回轉(zhuǎn),或者是內(nèi)外圈同時(shí)回轉(zhuǎn)的場(chǎng)合。滾動(dòng)體均勻分布于內(nèi)外圈輥道之間,其形狀、數(shù)量、大小的不同對(duì)滾動(dòng)軸承的承載能力和極限轉(zhuǎn)速有很大的影響。常用的滾動(dòng)體有球、圓柱滾子、滾針、圓錐滾子、球面滾子和非對(duì)稱球面滾子等幾種。內(nèi)外圈上的輥道起限制滾動(dòng)體軸向移動(dòng)的作用。保持架的作用是將滾動(dòng)體均勻地隔開,以其避免因直接接觸而產(chǎn)生劇烈磨損。 為了減少軸承的徑向尺寸,有的軸承無(wú)內(nèi)外圈,這時(shí)的軸頸或軸承座要起到內(nèi)外圈或外圈的作用。有的軸承為滿足使用中的某些需要,另增設(shè)如防塵蓋、密封圈等特殊元件。按照軸承能承受的主載荷方向不同,滾動(dòng)軸承可分向心軸承和推力軸承倆大類。能承受的主載荷為徑向載荷的軸承稱為向心軸承;主載荷為軸向載荷的稱為推力軸承。選擇滾動(dòng)軸承的類型,一般從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。4.41載荷的大小、方向和性質(zhì)(1)按載荷的大小、方向和性質(zhì)選擇 在外輪廓尺寸相同的情況下,滾子軸承比球軸承承載能力大,適用于載荷較大或有沖擊的場(chǎng)合。球軸承適用于載荷較小、振動(dòng)和沖擊的場(chǎng)合。(2)按載荷方向選擇 當(dāng)承受純徑向載荷時(shí),通常選用徑向接觸軸承或深溝球軸承;當(dāng)承受較大軸向載荷和一定徑向載荷時(shí),可選用角接觸向心軸承;當(dāng)承受較大軸向載荷和一定徑向載荷和一定軸向載荷時(shí),可選擇用角接觸推力軸承,或者將向心軸承和推力軸承進(jìn)行組合,分別承受徑向和軸向載荷4.4.2軸承的轉(zhuǎn)速根據(jù)工作轉(zhuǎn)速選擇軸承類型時(shí),可參照一下幾點(diǎn):(1)球軸承比滾子軸承具有較高的極限轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)精度,高速時(shí)應(yīng)選用球軸承;(2)為減少離心力慣性力,高速時(shí)宜選用同一直徑系列中外徑較小的軸承。當(dāng)用一個(gè)外徑較小的軸承承載能力不能滿足要求時(shí),可再安裝一個(gè)相同的軸承,或者考慮采用寬系列的軸承。外徑較大的軸承宜用于低速重載場(chǎng)合;(3)推力軸承的極限轉(zhuǎn)速都很低,當(dāng)工作轉(zhuǎn)速軸向載荷不十分大時(shí),可采用角接觸球軸承或深溝球軸承替代推力軸承(4)保持架的材料和結(jié)構(gòu)對(duì)軸承轉(zhuǎn)速影響很大。實(shí)際保持架比沖壓保持架允許更高的轉(zhuǎn)速。4.4.3調(diào)心性能要求 當(dāng)軸的中心線與軸承座中心線不重合而有角度誤差時(shí),或軸因受力而彎曲或傾斜時(shí),軸承的內(nèi)外圈軸線發(fā)生偏斜,這時(shí)應(yīng)采用有調(diào)心性能的調(diào)心軸承或帶座外球面球軸承 圓柱滾子軸承和滾針軸承對(duì)軸承的偏斜最為敏感,這類軸承在偏斜狀態(tài)下的承載能力可能低于球軸承。因此在軸的剛度和軸承座孔的支承剛度較低時(shí),應(yīng)避免使用這類軸承。4.4.4軸承的安裝和拆卸 便于裝拆也是選擇軸承類型時(shí)應(yīng)考慮的一個(gè)因素。在軸承座為非剖分式而必須沿軸向安裝和拆卸軸承部件時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承。軸承在長(zhǎng)軸上安裝和拆卸軸承部件時(shí),應(yīng)優(yōu)先選用內(nèi)外圈可分離的軸承。軸承在長(zhǎng)軸安裝時(shí),為便于裝拆,可選用內(nèi)圈孔呈1:12錐度的軸承。4.4.5經(jīng)濟(jì)性 一般而言,球軸承比滾子軸承便宜;派生型軸承(如帶止動(dòng)槽、密封圈或防塵蓋的軸承等)比其基本型軸承貴;同型號(hào)軸承,精度高一級(jí)價(jià)格將急劇增加。故在滿足使用功能的前提下,應(yīng)盡量選用低精度、價(jià)格便宜的軸承。根據(jù)上面幾個(gè)方面的參考,選擇深溝球軸承作為支撐軸承,因?yàn)樯顪锨蜉S承當(dāng)量摩擦系數(shù)最小,高轉(zhuǎn)速時(shí)可用來(lái)承受不大的純軸向負(fù)荷。主要是適用于剛性較大懂得軸,常用于小功率電機(jī)、減速器、運(yùn)輸機(jī)的托輥、滑輪等4.4.6特殊的軸承單向軸承 單向軸承簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)就是只向一個(gè)方向旋轉(zhuǎn),在一個(gè)方向上可以自由轉(zhuǎn)動(dòng),而在另一個(gè)方向上鎖死的一種軸承。其原理一般都是卡緊原理,用于卡緊的滾動(dòng)體所在的工作面是個(gè)斜坡,滾動(dòng)體在軸承順著轉(zhuǎn)是下坡,逆著轉(zhuǎn)是上坡。參考以下結(jié)構(gòu)圖4-2,滾動(dòng)體都是有一個(gè)彈簧裝置頂著的,只要軸承逆著轉(zhuǎn)時(shí)彈簧就把滾動(dòng)體往上坡方向頂,縮小內(nèi)外圈工作面的空隙直到卡死不能再逆轉(zhuǎn)。有不規(guī)則鍥塊形式的單向離合器也是同一工作原理。都包括一個(gè)彈簧裝置。 圖4-2單向軸承單向軸承應(yīng)用及功能原理1 斜坡和滾子式設(shè)計(jì)斜坡和滾柱式單向軸承基本由筒式內(nèi)徑的外圈、帶斜坡的內(nèi)圈及分別承受彈簧力且始終與內(nèi)外圈緊密接觸的一組滾子組成。只要其中的一個(gè)滾道在其運(yùn)動(dòng)方向上的旋轉(zhuǎn)對(duì)另一個(gè)產(chǎn)成了影響,這種排列就從本質(zhì)上確保了超越速度的即刻性和保證了立即驅(qū)動(dòng)能力。運(yùn)用:這種型號(hào)的單向軸承可以適合在各種環(huán)境下的超越、分度及止逆的使用。當(dāng)作為一個(gè)超越單向軸承使用時(shí):斜坡式滾柱式單向軸承將會(huì)以這種方式安裝,就是把外圈當(dāng)做超越構(gòu)件。這點(diǎn)對(duì)高速超越非常重要。在內(nèi)圈超越的運(yùn)用中,作用在滾子上的離心力將導(dǎo)致超越速度受限。當(dāng)作為一個(gè)止逆單向軸承使用時(shí):只有內(nèi)圈轉(zhuǎn)動(dòng)的斜坡滾子式單向軸承適合于比較低的速度。如果需要的轉(zhuǎn)速高于被推薦的轉(zhuǎn)速時(shí),建議使用楔塊式單向軸承。當(dāng)作為一個(gè)分度單向軸承使用時(shí):外圈經(jīng)常被看成擺動(dòng)元件,內(nèi)圈經(jīng)常被看成從元件。否則,滾子和彈簧的慣量將導(dǎo)致誤差,特別是在高頻率分度時(shí)。稀釋了的潤(rùn)滑油和強(qiáng)力彈簧的運(yùn)用提供了高速分度的準(zhǔn)確性和高質(zhì)量性。2 楔塊式設(shè)計(jì)這種楔塊式單向超越軸承大體由內(nèi)圈、外圈、楔塊組、楔塊保持架、強(qiáng)力彈簧及軸承組成。楔塊以在內(nèi)外圈之間的楔入來(lái)從一個(gè)滾道向另一個(gè)滾道傳遞力量。楔塊有倆個(gè)的對(duì)角直徑,(即從楔塊的一角到另一對(duì)角的距離)其中的一個(gè)要大于另一個(gè)。楔作用發(fā)生在內(nèi)外圈發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)在比較大的橫截面上迫使楔塊有更大的垂直位置。3 自鎖角楔作用主要依靠?jī)?nèi)外圈之間楔塊的楔入和自鎖角。楔塊單向軸承的基本概念要求楔塊的摩擦系數(shù)與驅(qū)動(dòng)方向上內(nèi)圈突然產(chǎn)生扭矩有關(guān)系,這個(gè)摩擦值必須比自鎖角的正切值大。如果條件不安全,楔入將不會(huì)發(fā)生。自鎖角是由楔塊的結(jié)構(gòu)來(lái)決定的,內(nèi)外圈上的點(diǎn)分別用用楔塊和其連接。楔塊的設(shè)計(jì)中有一個(gè)很低的初始自鎖角來(lái)確保開始時(shí)絕對(duì)的結(jié)合。隨著扭矩的增加,楔塊上將產(chǎn)生一個(gè)可是使楔塊滾道偏轉(zhuǎn)的徑向力,導(dǎo)致了楔塊滾轉(zhuǎn)到了一個(gè)新的位置。楔塊經(jīng)常被設(shè)計(jì)成有一個(gè)可以逐漸增大的自鎖角,與它從超越位置一直到最大承受載荷的位置一樣。比較大的自鎖角可以減小由楔塊產(chǎn)成的徑向力,因此只要在伸長(zhǎng)量和布氏硬度極限的要求內(nèi)允許較大扭矩被傳遞。自由 動(dòng)作在保持架中,所有的楔塊被允許做自由和獨(dú)立的動(dòng)作。在超越運(yùn)動(dòng)中,這些每一個(gè)獨(dú)立的楔塊被允許去適應(yīng)自身在環(huán)行空間里的各種變化,這些變化主要由脫離和在疏忽的情況下進(jìn)入軸承的某些外來(lái)物質(zhì)所引起的。因?yàn)楦鱾€(gè)楔塊都是獨(dú)立起作用的,所以它們不能把自身變化的影響傳給其他的楔塊。由于楔塊一直是相同的結(jié)合,所以載荷的分布也很均勻。自由動(dòng)作的規(guī)律也引起所有零件的均布磨損,但這種磨損是最小的。PCE式楔塊PCE式楔塊的設(shè)計(jì)是為了克服幾種旋轉(zhuǎn)和直線搖擺的影響,搖擺的形式就像突然承受短暫的高扭矩過(guò)載一樣。楔塊的加強(qiáng)楔塊用作用在其端面上的彈簧來(lái)加強(qiáng)的。已經(jīng)設(shè)計(jì)出了幾種不同型號(hào)的加強(qiáng)彈簧,如:拉力彈簧、壓縮彈簧及扭轉(zhuǎn)彈簧。選擇這種加強(qiáng)的的方法比較適合特殊單向軸承的設(shè)計(jì)。在各種設(shè)計(jì)中,不管是否是拉力彈簧、壓縮彈簧還是扭轉(zhuǎn)彈簧,彈簧的設(shè)計(jì)在分別加強(qiáng)每一個(gè)楔塊都不需要楔塊之間做動(dòng)作和影響的傳遞。C/T楔塊定理離心脫離或C/T保持架的安裝都被設(shè)計(jì)以適應(yīng)內(nèi)外圈高速超越運(yùn)動(dòng)和低速驅(qū)動(dòng)情況。C/T楔塊被用在多種型號(hào)之中,F(xiàn)SO300FSO700都選用PCE或C/T楔塊以適應(yīng)外圈的超越運(yùn)動(dòng)。C/T型外圈在外圈離心拋離楔塊的設(shè)計(jì)中,楔塊的質(zhì)量已經(jīng)確定,以至于當(dāng)外圈做超越運(yùn)動(dòng)時(shí),楔塊的離心力以能克服強(qiáng)力彈簧施加給楔塊的力,所以導(dǎo)致了楔塊完全脫離了內(nèi)圈滾道。C/T型內(nèi)圈型號(hào)RSBI和RIZ從尺寸20到240都用C/T型內(nèi)圈的特征。在內(nèi)圈離心拋離楔塊的設(shè)計(jì)中,楔塊的質(zhì)量已經(jīng)確定,以至于當(dāng)內(nèi)圈做超越運(yùn)動(dòng)時(shí),楔塊的離心力以能克服強(qiáng)力彈簧施加給楔塊的力,所以導(dǎo)致了楔塊完全脫離了外圈滾道。楔塊脫離內(nèi)圈滾道或外圈滾道的點(diǎn)就像脫離速度一樣被列出。它最大的驅(qū)動(dòng)速度往往要比脫離速度小,以此來(lái)絕對(duì)的確保楔塊的加強(qiáng)。離心拋離楔塊保持架的主要優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)楔塊從外圈滾道或內(nèi)圈滾道脫離時(shí),它們與軸承沒有接觸摩擦。因此,軸承的使用壽命是由軸承的使用壽命來(lái)決定的。注:在離心拋離設(shè)計(jì)中,當(dāng)軸承超越運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),楔塊將脫離內(nèi)圈滾道或外圈滾道。因此,在驅(qū)動(dòng)情況下,C/T的設(shè)計(jì)要求是驅(qū)動(dòng)速動(dòng)要比脫離速度小。用鉻合金來(lái)增加楔塊的使用壽命超硬質(zhì)鉻合金楔塊加長(zhǎng)軸承的使用壽命,增加了楔塊的最大抗磨損性和保持了較低的成本。單向軸承的設(shè)計(jì)選用CSK系列單向旋轉(zhuǎn)球軸承由標(biāo)準(zhǔn)外形尺寸的深溝球軸承和內(nèi)藏異型止動(dòng)塊及特殊結(jié)構(gòu)保持架組合而成,具有功能強(qiáng),結(jié)構(gòu)緊湊的特點(diǎn),適用于中小扭矩使用場(chǎng)合中,廣泛用止逆、送進(jìn)等機(jī)構(gòu),如液力機(jī)械、印刷機(jī)械和紡織機(jī)械等。所以在設(shè)計(jì)中我們選擇了這個(gè)系列中的CSK30單向軸承。其結(jié)構(gòu)圖4-3如下: 圖4-3 csk單向軸承結(jié)構(gòu)圖外貌圖如下4-4: 圖4-4 csk單向軸承外貌圖在我們的
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