去毛刺機(jī)的設(shè)計(jì)論文

1壓制成型的零件上有毛刺，在使用過(guò)程中將會(huì)嚴(yán)重影響零件的安全性以及使用壽命。去毛刺機(jī)正是為了去除這些毛刺而被設(shè)計(jì)的。毛刺這個(gè)小東西雖然不大，但卻是直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)。隨著企業(yè)生產(chǎn)的飛速發(fā)展，機(jī)械零件產(chǎn)量越來(lái)越大，精度越來(lái)越高，傳統(tǒng)去毛刺的方法已不能的滿(mǎn)足要求。本文主要針對(duì)機(jī)械零件生產(chǎn)線(xiàn)上的去除毛刺而設(shè)計(jì)了一種毛刺去除機(jī)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高產(chǎn)品質(zhì)量。文中詳細(xì)分析了毛刺去除機(jī)除毛刺、計(jì)件到停止、定位、計(jì)數(shù)等功能。并通過(guò)對(duì)摩擦輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)，電機(jī)的計(jì)算與選型，帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)，軸承的選取，螺栓的校核，齒輪的校核等，該毛刺去除機(jī)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定去除毛刺，效率高，成本低，易操作的特點(diǎn)。有一定實(shí)用價(jià)值。1Formingpartofthesuppressionofaburrontheuseofprocesswillseriouslyaffectthesafetyofpartsandservicelife.Deburringmachinetoremovetheburrwasdesigned.Industry,deburringmachinehasdeburringmachinefortheautomationonproductionline,realizetheautomationofproduction.italleviatedthelaborstrengthofworker,itraisedlaborproductivity.Thisdeburringmachinehaverealizedtostabilizationtransportation.toachievementofthesemovements.Designwithpartstabilizationtransportation,havedesignesystemcoordinatestheindependentsportofeveryparts,couplingofeveryparts,castingmakesaacceptablemechanicalbody,Installeverypartsinmechanicalbody,becomeamKeywords:deburring;gear;motor 12.1毛刺形成原因 22.2去毛刺機(jī)的設(shè)計(jì)步驟 22.3去毛刺機(jī)設(shè)計(jì)方案選取 32.4總體設(shè)計(jì)方案的采用 33去毛刺機(jī)計(jì)算選型與校核 73.1電機(jī)的計(jì)算與選型 73.1.1電機(jī)的計(jì)算 73.1.2等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 3.1.3電機(jī)力矩的計(jì)算 3.2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)選型 3.2.1帶傳動(dòng)簡(jiǎn)介 3.2.2帶傳動(dòng)計(jì)算 3.3電機(jī)的選取 3.4軸承的選取及校核 3.5軸的設(shè)計(jì)及校核 3.6螺栓的校核 3.7齒輪的校核 附錄1去毛刺機(jī)是用按系列化準(zhǔn)化設(shè)計(jì)的通用部件和按被加工零件的形狀及加工工藝要求設(shè)計(jì)的專(zhuān)用部件組成的專(zhuān)用機(jī)器。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，企業(yè)的產(chǎn)量越來(lái)越大，精度越來(lái)越高，如汽車(chē)、空調(diào)等行業(yè)的變速箱、制冷器等零件，去毛刺就不能的滿(mǎn)足要求。不僅工人勞動(dòng)強(qiáng)度很大，而且生產(chǎn)效率也不高，不利于保證產(chǎn)品加工精度。去毛刺機(jī)的制造就是為了解決這個(gè)矛盾。去毛刺機(jī)能夠去除單位生產(chǎn)的所有產(chǎn)品的毛刺，機(jī)器的動(dòng)作全部實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化.去毛刺的工藝方法也在逐年增加。據(jù)粗略統(tǒng)計(jì)，1972年，去除毛刺的方法僅有22種，1975年增加到30種，1990年則已達(dá)70余種，已涉及機(jī)械加工的各個(gè)方面，并不斷有新的去毛刺研究成果問(wèn)世。隨著中國(guó)加入WTO、改革開(kāi)放進(jìn)程的加快，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)會(huì)日益激烈。提高產(chǎn)品內(nèi)在質(zhì)量、增加系統(tǒng)可靠性、降低成本是企業(yè)面臨的唯一選擇；另外，隨著國(guó)家機(jī)電產(chǎn)品出口比率的加大，也為去毛刺的研究和應(yīng)用帶來(lái)鍥機(jī)。有跡毛刺這個(gè)小東西雖然不大，但卻是直接影響到產(chǎn)品的品質(zhì)。所以最近幾年隨著各行業(yè)對(duì)毛刺去除的重視，去毛刺的方法也層出不窮?，F(xiàn)在常用的修邊/去毛刺主要有這么幾種：1.手工去毛刺2.化學(xué)去毛刺。3.電解去毛刺4.超聲波去毛刺5.高壓水噴射去毛刺6.熱爆炸去毛刺7.冷凍修邊去毛刺8.磁力去毛刺機(jī)9.去毛刺由此看來(lái)，毛刺去除機(jī)在工業(yè)上的應(yīng)用會(huì)將越來(lái)越廣。12毛刺去除機(jī)總體方案的設(shè)計(jì)首先，零件在成形時(shí)，采用粉末冶金制造法，粉末直接由壓機(jī)沖壓成形，在這個(gè)過(guò)程中，在成形的模具各邊緣凹槽處容易殘留粉末，這些粉末能使零件的邊緣產(chǎn)生毛刺。其次，在后來(lái)的精加工過(guò)程中，切削加工時(shí)表面表面也會(huì)殘留一些粉末，這也是上根上根盟寶滬毛拋?zhàn)髨D2.1毛刺形成原因2.2去毛刺機(jī)的設(shè)計(jì)步驟1)調(diào)查研究：主要對(duì)加工零件圖樣進(jìn)行分析，對(duì)組合機(jī)床使用和制造單位進(jìn)行深入細(xì)致的了解，查閱、搜集和分析國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料以取的可靠的設(shè)計(jì)依據(jù)，通過(guò)調(diào)查研究位組合機(jī)床總體設(shè)計(jì)提供必要的大量的數(shù)據(jù)、資料，做好充分的、全面的技術(shù)準(zhǔn)2)總體方案的設(shè)計(jì)：總體方案的設(shè)計(jì)主要包括制定工藝方案(確定零件在去毛刺機(jī)上完成的工藝內(nèi)容及加工方法，決定工步和其結(jié)構(gòu)形式等)、確定機(jī)器配置形式、制定影響機(jī)床總體布局和技術(shù)性能的主要部件的結(jié)構(gòu)形式?？傮w方案的擬定式設(shè)計(jì)去毛刺機(jī)的最關(guān)鍵的一步。方案制定的正確與否，將直接影響機(jī)器能否滿(mǎn)足加工要求，能否保證加工精度和生產(chǎn)率，并且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低和使用方便。去毛刺機(jī)的總體設(shè)計(jì)主要是加工示意圖、組合機(jī)器聯(lián)系尺寸圖，有關(guān)內(nèi)容可參考組合機(jī)器總體設(shè)計(jì)部分，后面作詳細(xì)的介紹。13)技術(shù)設(shè)計(jì)：根據(jù)系統(tǒng)的要求選擇毛刺去除機(jī)的結(jié)構(gòu)形式。擬訂毛刺去除機(jī)的運(yùn)動(dòng)路線(xiàn)和空間作業(yè)方式。確定驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的類(lèi)型。計(jì)算動(dòng)力元件的功率及校核受力件的承載能力。選擇各部件的具體結(jié)構(gòu)，進(jìn)行毛刺去除機(jī)總裝圖的設(shè)計(jì)。繪制毛刺去除機(jī)的零件圖，并確定尺寸。2.3去毛刺機(jī)設(shè)計(jì)方案選取手工去毛刺：傳統(tǒng)的方式是鋼銼，砂紙，磨頭打磨；而修邊刀逐步取代了這些傳電解去毛刺：利用電解作用去除金屬零件毛刺的一種電解加工方法。電解去毛刺適用于去除零件中隱蔽部位交叉孔或形狀復(fù)雜零件的毛刺，生產(chǎn)效率高，去毛刺時(shí)間一般只需幾秒至幾十秒。缺點(diǎn)是零件毛刺的附近也受到電解作用，表面會(huì)失去原有光澤，甚至影響尺寸精度。高壓水噴射去毛刺：利用水的瞬間沖擊力來(lái)去除加工后產(chǎn)生的毛刺和飛邊，同時(shí)工件移動(dòng)式和噴嘴移動(dòng)式。工件移動(dòng)式造價(jià)低，適合簡(jiǎn)單閥體的去毛刺和清洗，其缺點(diǎn)是噴嘴與閥體的配合度不理想，閥體內(nèi)部交叉孔、斜孔的毛刺去除效果不好；噴嘴移動(dòng)式通過(guò)CNC控制可有效的調(diào)整噴嘴與閥體毛刺產(chǎn)生部位的距離，有效對(duì)應(yīng)閥體內(nèi)部的交叉孔和斜孔以及盲孔的毛刺，但由于此設(shè)備造價(jià)高，到目前為止只有汽車(chē)的心臟部位和工程機(jī)械的液壓控制系統(tǒng)才能普遍享受此厚待。在確定毛刺去除機(jī)設(shè)計(jì)方案前，必須對(duì)毛刺去除機(jī)設(shè)計(jì)基本步驟及其基本原則，使設(shè)計(jì)的方案更合理。在工業(yè)上，毛刺去除機(jī)有著廣泛的應(yīng)用，本文主要針對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)上的去除毛刺設(shè)計(jì)了毛刺去除機(jī)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高該毛刺去除機(jī)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定去除毛刺，效率高，成本低，易操作的特點(diǎn)。2.4總體設(shè)計(jì)方案的采用在工業(yè)上，毛刺去除機(jī)有著廣泛的應(yīng)用，本文主要針對(duì)生產(chǎn)線(xiàn)上的去除毛刺設(shè)計(jì)了毛刺去除機(jī)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動(dòng)化。減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了勞動(dòng)生產(chǎn)率。該毛刺去除機(jī)實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定去除毛刺、件到停止、定位等功能并實(shí)現(xiàn)了高精度去除毛刺的目的。為了現(xiàn)實(shí)這些動(dòng)作，采用部件設(shè)計(jì)，分別實(shí)現(xiàn)這些動(dòng)作。比如了為實(shí)現(xiàn)1穩(wěn)定去除毛刺這個(gè)動(dòng)作，設(shè)計(jì)了一個(gè)氣抓夾持機(jī)構(gòu)。然后控制系統(tǒng)把各個(gè)部件的獨(dú)立運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)起來(lái)，形成了一個(gè)有規(guī)則運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)。各個(gè)部件的聯(lián)接，先造出一個(gè)合格的機(jī)械本體，把各個(gè)部件安裝在機(jī)械本體上，形成一個(gè)機(jī)器。1-底座2-傳動(dòng)帶上板3-傳送帶可調(diào)支座4-皮帶松緊調(diào)節(jié)件5-砂輪6-安裝板7-砂輪8-皮帶9-齒輪10-螺栓11-齒形帶12-齒輪13傳送帶電機(jī)14-調(diào)整板15-螺母圖2.3去毛刺機(jī)俯視圖20-電機(jī)底座21-螺母22-電機(jī)23-皮帶輪24-皮帶25-皮帶張緊輪軸26-皮帶張緊輪27-砂輪軸28-圓錐滾子軸承29-墊片13去毛刺機(jī)計(jì)算選型與校核3.1電機(jī)的計(jì)算與選型步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€(xiàn)位移的開(kāi)環(huán)控制元件。在非超載的情況下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速、停止的位置只取決于脈沖信號(hào)的頻率和脈沖數(shù)，而不受負(fù)載變化的影響，即給電機(jī)加一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)則轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角。這一線(xiàn)性關(guān)系的存在，加上步進(jìn)電機(jī)只有周期性的誤差而無(wú)累積誤差等特點(diǎn)。使得在速度、位置等控制領(lǐng)域用步進(jìn)電機(jī)來(lái)控制變的非常的簡(jiǎn)單。雖然步進(jìn)電機(jī)已被廣泛地應(yīng)用，但步進(jìn)電機(jī)并不能象普通的直流電機(jī)，交流電機(jī)在常規(guī)下使用。它必須由雙環(huán)形脈沖信號(hào)、功率驅(qū)動(dòng)電路等組成控制系統(tǒng)方可使用。因此用好步進(jìn)電機(jī)卻非易事，它涉及到機(jī)械、電機(jī)、電子及計(jì)算機(jī)等許多專(zhuān)業(yè)知識(shí)。感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)與傳統(tǒng)的反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī)相比，結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點(diǎn)，而定子激磁只需提供變化的磁場(chǎng)而不必提供磁材料工作點(diǎn)的耗能，因此該電機(jī)效率高，電流小，發(fā)熱低。因永磁體的存在，該電機(jī)具有較強(qiáng)的反電勢(shì)，其自身阻尼作用比較好，使其在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動(dòng)小。感應(yīng)子式步進(jìn)電機(jī)某種程度上可以看作是低速同步電機(jī)。一個(gè)四相電機(jī)可以作四相運(yùn)行，也可以作二相運(yùn)行。(必須采用雙極電壓驅(qū)動(dòng)),而反應(yīng)式電機(jī)則不能如此。例如：四相，八相運(yùn)行(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)完全可以采用二相八拍運(yùn)行方式.不難發(fā)現(xiàn)其條件為C=A,D=B.一個(gè)二相電機(jī)的內(nèi)部繞組與四相電機(jī)完全一致，小功率電機(jī)一般直接接為二相，而功率大一點(diǎn)的電機(jī)，為了方便使用，靈活改變電機(jī)的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，往往將其外部接線(xiàn)為八根引線(xiàn)(四相),這樣使用時(shí)，既可以作四相電機(jī)使用，可以作二相電機(jī)繞組串聯(lián)或并聯(lián)使用。。步進(jìn)電機(jī)的運(yùn)行要有一電子裝置進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，這種裝置就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號(hào)，加以放大以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號(hào)的頻率成正比，控制步進(jìn)脈沖信號(hào)的頻率，可以對(duì)電機(jī)精確調(diào)速；控制步進(jìn)脈沖的個(gè)數(shù)，可以對(duì)電機(jī)精確定位。1典型的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)主要由三部分組成：1)步進(jìn)控制器，由單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。2)驅(qū)動(dòng)器，把單片機(jī)輸出的脈沖加以放大，以驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)。A11111001F9HAB11111011FBHB11111010FAHBC11111110FEHC11111100FCHCA11111101FDH以上為步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)時(shí)的控制順序及數(shù)學(xué)模型。因此，步進(jìn)驅(qū)動(dòng)控制器實(shí)際上就是按上述的控制方式所規(guī)定的順序送脈沖序列，即可實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)三相六拍方式的轉(zhuǎn)動(dòng)。輸入順序脈沖序列的速率就是步進(jìn)電機(jī)的速率。使用、控制步進(jìn)電機(jī)必須由環(huán)形脈沖，功率放大等組成的控制系統(tǒng)功率放大是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)最為重要的部分。步進(jìn)電機(jī)在一定轉(zhuǎn)速下的轉(zhuǎn)矩取決于它的動(dòng)態(tài)平均電流而非靜態(tài)電流(而樣本上的電流均為靜態(tài)電流)。平均電流越大電激勵(lì)矩越大，要達(dá)到平均電流大這就需要驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)盡量克服電機(jī)的反電勢(shì)。因而不同的場(chǎng)合采取不同的的驅(qū)動(dòng)方式，到目前為止，驅(qū)動(dòng)方式一般有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅(qū)動(dòng)、恒流、細(xì)分?jǐn)?shù)等。1)特點(diǎn)：感應(yīng)子式與傳統(tǒng)的反應(yīng)式相比，結(jié)構(gòu)上轉(zhuǎn)子加有永磁體，以提供軟磁材料的工作點(diǎn)，而定子激磁只需提供變化的磁場(chǎng)而不必提供磁材料工作點(diǎn)的耗能，因此該電機(jī)效率高，電流小，發(fā)熱低。因永磁體的存在，該電機(jī)具有較強(qiáng)的反電勢(shì)，其自身阻尼作用比較好，使其在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動(dòng)小。感應(yīng)子二相運(yùn)行。(必須采用雙極電壓驅(qū)動(dòng)),而反應(yīng)式電機(jī)則不能如此。例如：四相，八相1運(yùn)行(A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A)完全可以采用二相八拍運(yùn)行方式.不難發(fā)現(xiàn)其條件為C=,D=.一個(gè)二相電機(jī)的內(nèi)部繞組與四相電機(jī)完全一致，小功率電機(jī)一般直接接為二相，而功率大一點(diǎn)的電機(jī)，為了方便使用，靈活改變電機(jī)的動(dòng)態(tài)特點(diǎn)，往往將其外部接線(xiàn)為八根引線(xiàn)(四相),這樣使用時(shí)，既可以作四相電機(jī)使用，可以作二相電機(jī)繞組串聯(lián)或并聯(lián)使用。2)分類(lèi)：感應(yīng)子式電機(jī)以相數(shù)可分為：二相電機(jī)、三相電機(jī)、四相電機(jī)、五相電86BYG、110BYG、(國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)),而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。3)步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語(yǔ)相數(shù)：產(chǎn)生不同對(duì)極N、S磁場(chǎng)的激磁線(xiàn)圈對(duì)數(shù)。常用m表示。拍數(shù)：完成一個(gè)磁場(chǎng)周期性變化所需脈沖數(shù)或?qū)щ姞顟B(tài)用n表示，或指電機(jī)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒距角所需脈沖數(shù)，以四相電機(jī)為例，有四相四拍運(yùn)行方式即AB-BC-CD-DA-AB,四相八拍運(yùn)行方式即A-AB-B-BC-C-CD-D-DA-A.步距角：對(duì)應(yīng)一個(gè)脈沖信號(hào)，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過(guò)的角位移用θ表示。0=360度(轉(zhuǎn)子齒數(shù)J*運(yùn)行拍數(shù)),以常規(guī)二、四相，轉(zhuǎn)子齒為50齒電機(jī)為例。四拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/(50*4)=1.8度(俗稱(chēng)整步),八拍運(yùn)行時(shí)步距角為θ=360度/(50*8)=0.9度(俗稱(chēng)半步)。定位轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在不通電狀態(tài)下，電機(jī)轉(zhuǎn)子自身的鎖定力矩(由磁場(chǎng)齒形的諧波以及機(jī)械誤差造成的)靜轉(zhuǎn)矩：電機(jī)在額定靜態(tài)電作用下，電機(jī)不作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)軸的鎖定力矩。此力矩是衡量電機(jī)體積(幾何尺寸)的標(biāo)準(zhǔn)，與驅(qū)動(dòng)電壓及驅(qū)動(dòng)電源等無(wú)關(guān)。雖然靜轉(zhuǎn)矩與電磁激磁安匝數(shù)成正比，與定齒轉(zhuǎn)子間的氣隙有關(guān)，但過(guò)分采用減小氣隙，增加激磁安匝來(lái)提高靜力矩是不可取的，這樣會(huì)造成電機(jī)的發(fā)熱及機(jī)(1)步距角精度：步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)步距角的實(shí)際值與理論值的誤差。用百分比表示：誤差/步距角*100%。不同運(yùn)行拍數(shù)其值不同，四拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在5%之內(nèi)，八拍運(yùn)行時(shí)應(yīng)在15%以?xún)?nèi)。(3)失調(diào)角：轉(zhuǎn)子齒軸線(xiàn)偏移定子齒軸線(xiàn)的角度，電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)必存在失調(diào)角，由失調(diào)角產(chǎn)生的誤差，采用細(xì)分驅(qū)動(dòng)是不能解決的。1的情況下，能夠直接起動(dòng)的最大頻率。(5)最大空載的運(yùn)行頻率：電機(jī)在某種驅(qū)動(dòng)形式線(xiàn)稱(chēng)為運(yùn)行矩頻特性，這是電機(jī)諸多動(dòng)態(tài)曲線(xiàn)中最重要的，也是電機(jī)選力矩確定，而動(dòng)態(tài)力矩卻不然，電機(jī)的動(dòng)態(tài)力矩取決于電機(jī)運(yùn)行時(shí)的平均電流(而非靜態(tài)電流),平均電流越大，電機(jī)輸出力矩越大，即電機(jī)的頻率特性越硬。如下圖所示：其中，曲線(xiàn)3電流最大、或電壓最高；曲線(xiàn)1電流最小、或電壓最低，曲線(xiàn)與負(fù)載的交點(diǎn)為負(fù)載的最大速度點(diǎn)。要使平均電流大，盡可能提高驅(qū)動(dòng)電壓，使采用小(7)電機(jī)的共振點(diǎn)：步進(jìn)電機(jī)均有固定的共振區(qū)域，二、四相感應(yīng)子式的共振區(qū)一般在180-250pps之間(步距角1.8度)或在400pps左右(步距角為0.9度),電機(jī)驅(qū)動(dòng)電壓越高，電機(jī)電流越大，負(fù)載越輕，電機(jī)體積越小，則共振區(qū)向上偏移，反之亦J?=0.78×103×d?×L=0.0034kg·cm21J?=0.78×103×1?×45=0.082kg·cm2G=98N考慮步進(jìn)電機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)慣量匹配問(wèn)題。機(jī)械手在不同的工況下，所需轉(zhuǎn)動(dòng)力矩不同，下面分別按各階段進(jìn)行計(jì)算。1)快速空載起動(dòng)力矩M。在快速空載起動(dòng)階段，加速力矩占的比例較大，具體計(jì)算公式如下：M起=Mamax+M,+M?(3.2)ε-電機(jī)最大角加速度(rad/s2)Vmx-運(yùn)動(dòng)部件最大快進(jìn)速度(mm/min)δ,-脈沖當(dāng)量(mm/步)11上述三項(xiàng)合計(jì)：M起=Mamax+M,+M,2)快速起動(dòng)所需力矩M快M快=M,+M?3)最大負(fù)載所需力矩M最大，以此項(xiàng)作為初選步進(jìn)電機(jī)的依據(jù)。從《數(shù)控機(jī)床課程設(shè)計(jì)指導(dǎo)書(shū)》表4-24查出，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)為三相六拍時(shí)最大靜力矩Mmx=19.34N·cm3.2帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)選型帶傳動(dòng)是利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力傳遞的一種機(jī)械傳動(dòng)。根據(jù)傳動(dòng)原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動(dòng)的摩擦型帶傳動(dòng)，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動(dòng)的同步帶傳動(dòng)。帶傳動(dòng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動(dòng)力，且其造價(jià)低廉、不需潤(rùn)滑、維護(hù)容易等特點(diǎn)，在近代機(jī)械傳動(dòng)中應(yīng)用十分廣泛。摩擦型帶傳動(dòng)能過(guò)載打滑、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲低，但傳動(dòng)比不準(zhǔn)確(滑動(dòng)率在2%以下);同步帶傳動(dòng)可保證傳動(dòng)同步，但對(duì)載荷變動(dòng)的吸收能力稍差，高速運(yùn)轉(zhuǎn)有噪聲。帶傳動(dòng)除用以傳遞動(dòng)力外，有時(shí)也用來(lái)輸送物料、進(jìn)行零件的整列等。1帶傳動(dòng)工作時(shí)所受的應(yīng)力有：1)由緊邊和松邊拉力產(chǎn)生的應(yīng)力；3)帶在帶輪上彎曲產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力。基本分類(lèi)：根據(jù)用途不同，有一般工業(yè)用傳動(dòng)帶、汽車(chē)用傳動(dòng)帶、農(nóng)業(yè)機(jī)械用傳動(dòng)帶和家用電器用傳動(dòng)帶。摩擦型傳動(dòng)帶根據(jù)其截面形狀的不同又分平帶、V帶和特殊帶(多楔帶、圓帶)等。傳動(dòng)帶的種類(lèi)通常是根據(jù)工作機(jī)的種類(lèi)、用途、使用環(huán)境和各種帶的特性等綜合選定。若有多種傳動(dòng)帶滿(mǎn)足傳動(dòng)需要時(shí)，則可根據(jù)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的緊湊性、生產(chǎn)成本和運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用，以及市場(chǎng)的供應(yīng)等因素，綜合選定最優(yōu)方案。并口倍確并口倍確變里傳建圖1平型帶的傳動(dòng)型式圖3.1平型帶的傳動(dòng)形式平型帶傳動(dòng)工作時(shí)帶套在平滑的輪面上，借帶與輪面間的摩擦進(jìn)行傳動(dòng)。傳動(dòng)型式有開(kāi)口傳動(dòng)、交叉?zhèn)鲃?dòng)和半交叉?zhèn)鲃?dòng)等，分別適應(yīng)主動(dòng)軸與從動(dòng)軸不同相對(duì)位置和不同旋轉(zhuǎn)方向的需要。平型帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但容易打滑，通常用于傳動(dòng)比為3左右平型帶有膠帶、編織帶、強(qiáng)力錦綸帶和高速環(huán)形帶等。膠帶是平型帶中用得最多的一種。它強(qiáng)度較高，傳遞功率范圍廣。編織帶撓性好，但易松弛。強(qiáng)力錦綸帶強(qiáng)度高，且不易松弛。平型帶的截面尺寸都有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格，可選取任意長(zhǎng)度，用膠合、縫合傳動(dòng)平穩(wěn)，專(zhuān)用于高速傳動(dòng)。三角帶傳動(dòng)：三角帶傳動(dòng)工作時(shí)帶放在帶輪上相應(yīng)的型槽內(nèi)，靠帶與型槽兩壁面的摩擦實(shí)現(xiàn)傳動(dòng)。三角帶通常是數(shù)根并用，帶輪上有相應(yīng)數(shù)目的型槽。用三角帶傳動(dòng)1短和較大傳動(dòng)比(7左右)的場(chǎng)合，在垂直和傾斜的傳動(dòng)中也能較好工作。此外，因三角帶數(shù)根并用，其中一根破壞也不致發(fā)生事故。三角膠帶是三角帶中用得最多的一種，它是由強(qiáng)力層、伸張層、壓縮層和包布層制成的無(wú)端環(huán)形膠帶。強(qiáng)力層主要用來(lái)承受拉力，伸張層和壓縮層在彎曲時(shí)起伸張和壓縮作用，包布層的作用主要是增強(qiáng)帶的強(qiáng)度。三角膠帶的截面尺寸和長(zhǎng)度都有標(biāo)準(zhǔn)三角帶常多根并列使用，設(shè)計(jì)時(shí)可按傳遞的功率和小輪的轉(zhuǎn)速確定帶的型號(hào)、根數(shù)和圖3.2同步齒形帶傳動(dòng)同步齒形帶傳動(dòng)：這是一種特殊的帶傳動(dòng)。帶的工作面做成齒形，帶輪的輪緣表面也做成相應(yīng)的齒形，帶與帶輪主要靠嚙合進(jìn)行傳動(dòng)。同步齒形帶一般采用細(xì)鋼絲繩作強(qiáng)力層，外面包覆聚氯脂或氯丁橡膠。強(qiáng)力層中線(xiàn)定為帶的節(jié)線(xiàn)，帶線(xiàn)周長(zhǎng)為公稱(chēng)長(zhǎng)度。帶的基本參數(shù)是周節(jié)p和模數(shù)m。周節(jié)p等于相鄰兩齒對(duì)應(yīng)點(diǎn)間沿節(jié)線(xiàn)量得的尺寸，模數(shù)m=p/π。中國(guó)的同步齒形帶采用模數(shù)制，其規(guī)格用模數(shù)×帶寬×齒數(shù)表與普通帶傳動(dòng)相比，同步齒形帶傳動(dòng)的特點(diǎn)是：1)鋼絲繩制成的強(qiáng)力層受載后變形極小，齒形帶的周節(jié)基本不變，帶與帶輪間無(wú)2)齒形帶薄且輕，可用于速度較高的場(chǎng)合，傳動(dòng)時(shí)線(xiàn)速度可達(dá)40米/秒，傳動(dòng)比可達(dá)10,傳動(dòng)效率可達(dá)98%;4)由于預(yù)拉力小，承載能力也較小；⑤制造和安裝精度要求甚高，要求有嚴(yán)格的中心距，故成本較高。同步齒形帶傳動(dòng)主要用于要求傳動(dòng)比準(zhǔn)確的場(chǎng)合，如計(jì)算機(jī)中的外部設(shè)備、電影放映機(jī)、錄像機(jī)和紡織機(jī)械等。11)滑動(dòng)損失摩擦型帶傳動(dòng)工作時(shí)，由于帶輪兩邊的拉力差及其相應(yīng)的變形差形特別是過(guò)載打滑，會(huì)使帶的運(yùn)動(dòng)處于不穩(wěn)定狀態(tài)，效率急劇降低，磨損加劇，嚴(yán)重影響帶的壽命?；瑒?dòng)損失隨緊、松邊拉力差的增大而增大，隨帶體彈性模量的增大而減2)內(nèi)摩擦損失帶在運(yùn)行中的反復(fù)伸縮，在帶輪上的撓曲會(huì)使帶體內(nèi)部產(chǎn)生摩擦拉力變化，可減小其內(nèi)摩擦損失。3)帶與帶輪工作面的粘附性以及V帶楔入、退出輪槽的側(cè)面摩擦損失。圖3.3帶傳動(dòng)4)空氣阻力損失高速運(yùn)行時(shí)，運(yùn)行風(fēng)阻引起的功率損失。其損失與速度的平方成正比。因此設(shè)計(jì)高速帶傳動(dòng)時(shí)，應(yīng)減小帶的表面積，盡量用厚而窄的帶；帶輪的輪輻表面應(yīng)平滑(如用橢圓輪輻)或用輻板以減小風(fēng)阻。5)軸承摩擦損失軸承受帶拉力的作用，是引起功率損失的重要因素之一。綜合上述損失，帶傳動(dòng)的效率約在80%～98%范圍內(nèi)，進(jìn)行傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)帶的種類(lèi)選(1)優(yōu)點(diǎn)：傳動(dòng)平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、使用維護(hù)方便、有良好的撓性和彈性、過(guò)載打滑。(2)缺點(diǎn)：傳動(dòng)比不準(zhǔn)確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動(dòng)裝置外部尺寸大、因此，帶傳動(dòng)常適用于大中心距、中小功率、帶速v=5～25m/s,i≤7的情況。使用和維護(hù)1)安裝：減小中心距，松開(kāi)張緊輪，裝好后再調(diào)整。12)V帶注意型號(hào)、基準(zhǔn)長(zhǎng)度。3)兩帶輪中心線(xiàn)平行，帶輪斷面垂直中心線(xiàn)，主、從動(dòng)輪的槽輪在同一平面內(nèi)，軸與軸端變形要小。4)定期檢查。不同帶型、不同廠家生產(chǎn)、不同新舊程度的V帶不易同組使用。5)保持清潔，避免遇酸、堿或油污使帶老化。鐵棒，載荷性質(zhì)為載荷變動(dòng)較大),則功率為P=K?·P=1.2×3=3.6(3.11)3)確定帶輪的基準(zhǔn)直徑da和d??(1)由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第109頁(yè)表7-8查得A型d?mn=75mm,考慮到帶輪太小，其彎曲應(yīng)力過(guò)大，所以要使d≥dmn,取da=150(2)驗(yàn)算帶的速度5m/s<22.6m/s<25m/s(3)計(jì)算d??由于電機(jī)轉(zhuǎn)速與砂輪轉(zhuǎn)速基本同步，選速比n,/n?=1,則14)確定中心距和帶的基準(zhǔn)長(zhǎng)度(1)初選中心距=2270mm由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第96頁(yè)表7-2取帶的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長(zhǎng)度L?=2000mm則amin=a-0.015L?=765-0.015×2000=735mmamx=a+0.030L?=765-0.030×2000=825mma=735～825a=735～825mm。5)驗(yàn)算帶輪包角6)確定帶的根數(shù)=180°>120°(合適)=180°>120°P'?=(P?K?K?+△P?)K1由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第107頁(yè)表7-5查得彎曲影響系數(shù)K。=1.03×103由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第107頁(yè)表7-5查得傳動(dòng)比系數(shù)K,=1.05由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第107頁(yè)表7-6查得包角系數(shù)K。=1由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第106頁(yè)表7-4查得長(zhǎng)度系數(shù)K,=1.03由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第105頁(yè)圖7-13查得P?=2.2kw。P'?=(2.2×1×1.03)×0.75=1.7kw由《機(jī)械設(shè)計(jì)》第96頁(yè)表7-1查得q=0.11設(shè)計(jì)帶輪時(shí)應(yīng)滿(mǎn)足的要求有：質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好，無(wú)過(guò)大的鑄造應(yīng)力，質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時(shí)經(jīng)過(guò)動(dòng)平衡，輪槽工作面加工精細(xì)，以減小帶的磨損，各槽(2)帶輪的材料帶輪的材料主要采用鑄鐵，常用材料的牌號(hào)為HT150或HT200,轉(zhuǎn)速較高時(shí)宜采用鑄鋼，或用鋼板沖壓后焊接而成[5]。在本次設(shè)計(jì)中，采用了比較常見(jiàn)的HT150。由于帶輪的基準(zhǔn)直徑d?=150mm,軸的直徑d=30mm,根據(jù)帶輪的選擇原則：即當(dāng)(2.5～3)d≤d?≤3000mm時(shí)采用腹板式結(jié)構(gòu)，鑄造帶輪的結(jié)構(gòu)如圖1-2所示。電機(jī)，俗稱(chēng)“馬達(dá)”,是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電動(dòng)機(jī)也稱(chēng)(俗稱(chēng)馬達(dá)),在電路中用字母“M”(舊標(biāo)準(zhǔn)用“D”)表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源，發(fā)電機(jī)在電路中用字電機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電動(dòng)機(jī)也稱(chēng)(俗稱(chēng)馬達(dá)),在電路中用字母“M”(舊標(biāo)準(zhǔn)用“D”)表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源。發(fā)電機(jī)在電路中用字母“G”表示。它的主要作用是利用機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，目前最常用的是，利用熱能、水能等推動(dòng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子來(lái)發(fā)電，隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的日趨成熟，風(fēng)電也慢慢走進(jìn)我們的生活。變壓器，在有的書(shū)上稱(chēng)之為靜止的電機(jī)。從電機(jī)的定義發(fā)現(xiàn)，這么說(shuō)也有它的道電機(jī)分為：靜止電機(jī)和旋轉(zhuǎn)電機(jī)。1變壓器是一種靜止電機(jī)，它應(yīng)用電磁感應(yīng)原理，可將一種電壓的電能轉(zhuǎn)換為另一種電壓的電能(一般是交流電)。從電力的生產(chǎn)、輸送、分配到各用電戶(hù)，采用著各式各樣的變壓器。首先，從電力系統(tǒng)來(lái)講，變壓器就是一種主要設(shè)備。我們知道，要將大功率的電能輸送到很遠(yuǎn)的地方去，再用較低的電壓即相應(yīng)的大電流來(lái)傳輸是不可流還將在輸電線(xiàn)上引起較大的電壓降落，致使電能根本送不出去。為此，需要變壓器來(lái)將發(fā)電機(jī)的端電壓升高，相應(yīng)的電流便可減小變壓器的簡(jiǎn)介變壓器的功能主要有：電壓變換；電流變換，阻抗變換；隔離；穩(wěn)壓(磁飽和變壓器);自耦變壓器；高壓變壓器(干式和油浸式)等，變壓器常用變壓器按用途可以分為：配電變壓器、電力變壓器、全密封變壓器、組合式變壓器、干式變壓器、單相變壓器、電爐變壓器、整流變壓器、電抗器、抗干擾變壓器、防雷變壓器、箱式變電器試驗(yàn)變壓器轉(zhuǎn)角變壓器大電流變壓器勵(lì)磁變壓器。當(dāng)一交流電流(具有某一已知頻率)流于其中之一組線(xiàn)圈時(shí)，于另一組線(xiàn)圈中將感應(yīng)出具有相同頻率之交流電壓，而感應(yīng)的電壓大小取決于兩線(xiàn)圈耦合及磁交鏈之程度。的電壓稱(chēng)之為「一次電壓.」。在二次線(xiàn)圈的感應(yīng)電壓可能大于或小于一次電壓，是由一次線(xiàn)圈與二次線(xiàn)圈間的「匝數(shù)比」所決定的。因此，變壓器區(qū)分為升壓與降壓變壓大部份的變壓器均有固定的鐵芯，其上繞有一次與二次的線(xiàn)圈。基于鐵材的高導(dǎo)磁性，大部份磁通量局限在鐵芯里，因此，兩組線(xiàn)圈藉此可以獲得相當(dāng)高程度之磁耦合。在一些變壓器中，線(xiàn)圈與鐵芯二者間緊密地結(jié)合，其一次與二次電壓的比值幾乎參考指標(biāo)。由于此項(xiàng)升壓與降壓的功能，使得變壓器已成為現(xiàn)代化電力系統(tǒng)之一重要附屬物，提升輸電電壓使得長(zhǎng)途輸送電力更為經(jīng)濟(jì)，至于降壓變壓器，它使得電力運(yùn)用方面更加多元化，可以這樣說(shuō)，沒(méi)有變壓器，現(xiàn)代工電子變壓器除了體積較小外，在電力變壓器與電子變壓器二者之間，并沒(méi)有明確的分界線(xiàn)。一般提供60Hz電力網(wǎng)絡(luò)之電源均非常龐大，它可能是涵蓋有半個(gè)洲地區(qū)1那般大的容量。電子裝置的電力限制，通常受限于整流、放大，與系統(tǒng)其它組件的能力，其中有些部份屬放大電力者，但如與電力系統(tǒng)發(fā)電能力相比較，它仍然歸屬于小隔離變壓器：各種電子裝備常用到變壓器，理由是：提供各種電壓階層確保系統(tǒng)之一項(xiàng)重要概念，亦即電子學(xué)特性之一，其乃預(yù)設(shè)一種設(shè)備，即當(dāng)電路組件阻抗系從一階層改變到另外的一個(gè)階層時(shí)，其間即使用到一種設(shè)備-變壓器。變壓器又有其做試驗(yàn)而用的，是試驗(yàn)變壓器，分別可以分為充氣式，油浸式，干式等試驗(yàn)變壓器，是發(fā)電廠、供電局及科研單位等廣大用戶(hù)的用來(lái)做交流耐壓試驗(yàn)的基本試驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)了國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督局的標(biāo)準(zhǔn)，用于對(duì)各種電氣產(chǎn)品、電器元件、絕緣材料等進(jìn)行規(guī)定電壓下的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)變壓器---利用電磁感應(yīng)原理，從一個(gè)電路向另一個(gè)電路傳遞電能或傳輸信號(hào)的一種電器是電能傳遞或作為信號(hào)傳輸?shù)闹匾D3.4電機(jī)電機(jī)是指依據(jù)電磁感應(yīng)定律實(shí)現(xiàn)電能的轉(zhuǎn)換或傳遞的一種電磁裝置。電動(dòng)機(jī)也稱(chēng)(俗稱(chēng)馬達(dá)),在電路中用字母“M”(舊標(biāo)準(zhǔn)用“D”)表示。它的主要作用是產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動(dòng)力源。導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對(duì)電磁力形成了作用于電樞一個(gè)力矩，這個(gè)力矩在旋轉(zhuǎn)電機(jī)里稱(chēng)為電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的方向是逆時(shí)針?lè)较?，企圖使電樞逆時(shí)針?lè)?向轉(zhuǎn)動(dòng)。如果此電磁轉(zhuǎn)矩能夠克服電樞上的阻轉(zhuǎn)矩(例如由摩擦引起的阻轉(zhuǎn)矩以及其它負(fù)載轉(zhuǎn)矩),電樞就能按逆時(shí)針?lè)较蛐D(zhuǎn)起來(lái)。直流電動(dòng)機(jī)是依靠直流工作電壓運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，廣泛應(yīng)用于收錄機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、電動(dòng)剃須刀、電吹風(fēng)、電子表、玩具等。1)電磁式直流電動(dòng)機(jī)：電磁式直流電動(dòng)機(jī)由定子磁極、轉(zhuǎn)子(電樞)、換向器(俗稱(chēng)整流子)、電刷、機(jī)殼、軸承等構(gòu)成。電磁式直流電動(dòng)機(jī)的定子磁極(主磁極)由鐵心和勵(lì)磁繞組構(gòu)成。根據(jù)其勵(lì)磁(舊標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)為激磁)方式的不同又可分為串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。因勵(lì)磁方式不同，定子磁極磁通(由定子磁極的勵(lì)磁線(xiàn)圈通電后產(chǎn)生)的規(guī)律也不同。串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間通過(guò)電刷和換向器相串聯(lián)，勵(lì)磁電流與電樞電流成正比，定子的磁通量隨著勵(lì)磁電流的增大而增大，轉(zhuǎn)矩近似與電樞電流的平方成正比，轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩或電流的增加而迅速下降。其起動(dòng)轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的5倍以上，短時(shí)間過(guò)載轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的4倍以上，轉(zhuǎn)速變化率較大，空載轉(zhuǎn)速甚高 (一般不允許其在空載下運(yùn)行)。可通過(guò)用外用電阻器與串勵(lì)繞組串聯(lián)(或并聯(lián))、或?qū)⒋畡?lì)繞組并聯(lián)換接來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速。并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組相并聯(lián)，其勵(lì)磁電流較恒定，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比，起動(dòng)電流約為額定電流的2.5倍左右。轉(zhuǎn)速則隨電流及轉(zhuǎn)矩的增大而略有下降，短時(shí)過(guò)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的1.5倍。轉(zhuǎn)速變化率較小，為5%~15%?？赏ㄟ^(guò)消弱磁場(chǎng)的恒功率來(lái)調(diào)速。直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組接到獨(dú)立的勵(lì)磁電源供電，其勵(lì)磁電流也較恒定，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比。轉(zhuǎn)速變化也為5%~15%。可以通過(guò)消弱磁場(chǎng)恒功率來(lái)提高轉(zhuǎn)速或通過(guò)降低轉(zhuǎn)子繞組的電壓來(lái)使轉(zhuǎn)速降低。直流電動(dòng)機(jī)的定子磁極上除有并勵(lì)繞組外，還裝有與轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)的串勵(lì)繞組(其匝數(shù)較少)。串聯(lián)繞組產(chǎn)生磁通的方向與主繞組的磁通方向相同，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩約為額定轉(zhuǎn)矩的4倍左右，短時(shí)間過(guò)載轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的3.5倍左右。轉(zhuǎn)速變化率為25%~30%(與串聯(lián)繞組有關(guān))。轉(zhuǎn)速可通過(guò)消弱磁場(chǎng)強(qiáng)度來(lái)調(diào)整。1換向器的換向片使用銀銅、鎘銅等合金材料，用高強(qiáng)度塑料模壓成。電刷與換向器滑動(dòng)接觸，為轉(zhuǎn)子繞組提供電樞電流。電磁式直流電動(dòng)機(jī)的電刷一般采用金屬石墨電刷或電化石墨電刷。轉(zhuǎn)子的鐵心采用硅鋼片疊壓而成，一般為12槽，內(nèi)嵌12組電樞繞組，各繞組間串聯(lián)接后，再分別與12片換向片連接。圖3.5永磁實(shí)體永磁式直流電動(dòng)機(jī)也由定子磁極、轉(zhuǎn)子、電刷、外殼等組成，定子磁極采用永磁體(永久磁鋼),有鐵氧體、鋁鎳鈷、釹鐵硼等材料。按其結(jié)構(gòu)形式可分為圓筒型和瓦塊型等幾種。錄放機(jī)中使用的電多數(shù)為圓筒型磁體，而電動(dòng)工具及汽車(chē)用電器中使用的電動(dòng)機(jī)多數(shù)采用專(zhuān)塊型磁體。轉(zhuǎn)子一般采用硅鋼片疊壓而成，較電磁式直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的槽數(shù)少。錄放機(jī)中使用的小功率電動(dòng)機(jī)多數(shù)為3槽，較高檔的為5槽或7槽。漆包線(xiàn)繞在轉(zhuǎn)子鐵心的兩槽之間(三槽即有三個(gè)繞組),其各接頭分別焊在換向器的金屬片上。電刷是連接電源與轉(zhuǎn)子繞組的導(dǎo)電部件，具備導(dǎo)電與耐磨兩種性能。永磁電動(dòng)機(jī)的電刷使用單性金屬片或金屬石墨電刷、電化石墨電刷。錄放機(jī)中使用的永磁式直流電動(dòng)機(jī)，采用電子穩(wěn)速電路或離心式穩(wěn)速裝置。2)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是采用半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件來(lái)實(shí)現(xiàn)電子換向的，即用電子開(kāi)關(guān)器件代替?zhèn)鹘y(tǒng)的接觸式換向器和電刷。它具有可靠性高、無(wú)換向火花、機(jī)械噪聲低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于高檔錄音座、錄像機(jī)、電子儀器及自動(dòng)化辦公設(shè)備中。無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)由永磁體轉(zhuǎn)子、多極繞組定子、位置傳感器等組成。位置傳感按轉(zhuǎn)子位置的變化，沿著一定次序?qū)Χㄗ永@組的電流進(jìn)行換流(即檢測(cè)轉(zhuǎn)子磁極相對(duì)定子繞組的位置，并在確定的位置處產(chǎn)生位置傳感信號(hào)，經(jīng)信號(hào)轉(zhuǎn)換電路處理后去控制1功率開(kāi)關(guān)電路，按一定的邏輯關(guān)系進(jìn)行繞組電流切換)。定子繞組的工作電壓由位置傳感器輸出控制的電子開(kāi)關(guān)電路提供。位置傳感器有磁敏式、光電式和電磁式三種類(lèi)型。采用磁敏式位置傳感器的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，其磁敏傳感器件(例如霍爾元件、磁敏二極管、磁敏詁極管、磁敏電阻器或?qū)Ｓ眉呻娐返?裝在定子組件上，用來(lái)檢測(cè)永磁體、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化。采用光電式位置傳感器的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，在定子組件上按一定位置配置了光電傳感器件，轉(zhuǎn)子上裝有遮光板，光源為發(fā)光二極管或小燈泡。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，由于遮光板的作用，定子上的光敏元器件將會(huì)按一定頻率間歇間生脈沖信號(hào)。采用電磁式位置傳感器的無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，是在定子組件上安裝有電磁傳感器部件(例如耦合變壓器、接近開(kāi)關(guān)、LC諧振電路等),當(dāng)永磁體轉(zhuǎn)子位置發(fā)生變化時(shí)，電磁效應(yīng)將使電磁傳感器產(chǎn)生高頻調(diào)制信號(hào)(其幅值隨轉(zhuǎn)子位置而變化)。交流異步電動(dòng)機(jī)交流異步電動(dòng)機(jī)是領(lǐng)先交流電壓運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，廣泛應(yīng)用于電風(fēng)扇、電冰箱、洗衣機(jī)、空調(diào)器、電吹風(fēng)、吸塵器、油煙機(jī)、洗碗機(jī)、電動(dòng)縫紉機(jī)、食品加工機(jī)等家用電器及各種電動(dòng)工具、小型機(jī)電設(shè)備中。交流電異步電動(dòng)機(jī)分為感應(yīng)電動(dòng)機(jī)和交流換向器電動(dòng)機(jī)。感應(yīng)電動(dòng)機(jī)又分為單相異步電動(dòng)機(jī)、交直流兩用電動(dòng)機(jī)和推斥電動(dòng)機(jī)。電機(jī)的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速)小于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)速，從而叫為異步電機(jī)。它和感應(yīng)電1)當(dāng)三相異步電機(jī)接入三相交流電源時(shí)，三相定子繞組流過(guò)三相對(duì)稱(chēng)電流產(chǎn)生的三相磁動(dòng)勢(shì)(定子旋轉(zhuǎn)磁動(dòng)勢(shì))并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。應(yīng)電動(dòng)勢(shì)并產(chǎn)生感應(yīng)電流。3)根據(jù)電磁力定律，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場(chǎng)中受到電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上帶機(jī)械負(fù)載時(shí)，便向外輸出機(jī)械能。1異步電機(jī)是一種交流電機(jī)，其負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)速與所接電網(wǎng)的頻率之比不是恒定關(guān)系。還隨著負(fù)載的大小發(fā)生變化。負(fù)載轉(zhuǎn)矩越大，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速越低。異步電機(jī)包括感應(yīng)電機(jī)、雙饋異步電機(jī)和交流換向器電機(jī)。感應(yīng)電機(jī)應(yīng)用最廣，在不致引起誤解或混普通異步電機(jī)的定子繞組接交流電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組不需與其他電源連接。因此，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造、使用和維護(hù)方便，運(yùn)行可靠以及質(zhì)量較小，成本較低等優(yōu)點(diǎn)。異步電機(jī)有較高的運(yùn)行效率和較好的工作特性，從空載到滿(mǎn)載范圍內(nèi)接近恒速運(yùn)行，能滿(mǎn)足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的傳動(dòng)要求。異步電機(jī)還便于派生成各種防護(hù)型式，以適應(yīng)不同環(huán)境條件的需要。異步電機(jī)運(yùn)行時(shí)，必須從電網(wǎng)吸取無(wú)功勵(lì)磁功率，使電網(wǎng)的功率因數(shù)變壞。因此，對(duì)驅(qū)動(dòng)球磨機(jī)、壓縮機(jī)等大功率、低轉(zhuǎn)速的機(jī)械設(shè)備，常采用同步電機(jī)。由于異步電機(jī)的轉(zhuǎn)速與其旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)轉(zhuǎn)速有一定的轉(zhuǎn)差關(guān)系，其調(diào)速性能較差(交流換向器電動(dòng)機(jī)除外)。對(duì)要求較寬廣和平滑調(diào)速范圍大型機(jī)床、印染及造紙機(jī)械等，采用直流電機(jī)較經(jīng)濟(jì)、方便。但隨著大功率電子器件及交流調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，目前適用于寬調(diào)速的異步電機(jī)的調(diào)速性能及經(jīng)濟(jì)性已可與直流電機(jī)的相媲美。根據(jù)砂輪片的要求，現(xiàn)選用比較常用的Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)，這是由于Y系列三相異步電動(dòng)機(jī)的功率等級(jí)和安裝尺寸與國(guó)外同類(lèi)型的先進(jìn)產(chǎn)品相當(dāng)，因而具有與國(guó)外同類(lèi)型產(chǎn)品之間良好的互換性，供配套出口及引進(jìn)設(shè)備替換[2]。選取功率為3.0KW,滿(mǎn)載時(shí)的轉(zhuǎn)速為2870r/min。額定電流6.39A,功率因數(shù)0.87,效率82%,額定轉(zhuǎn)矩3.4軸承的選取及校核軸承的校核徑向力;軸向力1當(dāng)量載荷P?=f,(X?F?+YAF)=509.04NP=f,(X。F+YF)=310.343.5軸的設(shè)計(jì)及校核Fal=Fttanβ=4380N;Ft2=5480NFr2=14390NFa2=25490N1圖3.6皮帶輪受力圖2)求軸上的載荷Frl=1325.7NFr2=5956.2N查得軸承30307的Y值為1.6因?yàn)閮蓚€(gè)齒輪旋向都是左旋。Fa2=1680N3)精確校核軸的疲勞強(qiáng)度截面上的轉(zhuǎn)切應(yīng)力為由于軸選用40cr,調(diào)質(zhì)處理，所以1少少σβ=735MPa,σ_?=386MPa,t=260MPa。(1)綜合系數(shù)的計(jì)算由經(jīng)直線(xiàn)插入，知道因軸肩而形成的理論應(yīng)軸的材料敏感系數(shù)為q。=0.85,q,=0.87,故有效應(yīng)力集中系數(shù)為k,=1+q?(a?-1)=1.70(2)碳鋼系數(shù)的確定碳鋼的特性系數(shù)取為y。=0.1,ψ,=0.05(3)安全系數(shù)的計(jì)算軸的疲勞安全系數(shù)為1由于采用單排螺紋連接固定，所以螺紋主要受預(yù)緊力和工作拉力.這種受力方式在緊螺栓連接中比較常見(jiàn)，因而也是最重要的一種.這種緊螺栓連接承受軸向拉伸工作拉力之和.根據(jù)理論分析，螺栓的總拉力除和預(yù)緊力F?,工作拉力F有關(guān)外，還受到螺栓剛度C。及被連接件剛度Cm等因素影響.因此，應(yīng)從分析螺栓連接的受力和變形的受力及變形情況.圖3.7螺栓受力及變形情況(a)螺母未擰緊(b)螺母已擰緊(c)已承受工作載荷(c)是承受工作載荷時(shí)的情況.此時(shí)若螺栓和被連接鍵的材料在彈性變形范圍內(nèi)則兩者的受力已變形的關(guān)系符合拉(壓)胡克定律.當(dāng)螺栓承受工作載荷后，因所受的λm'=λm-△λ.而被連接件的壓縮力由F?減至F.F稱(chēng)為殘余預(yù)緊力。顯然，連接受載后，由于預(yù)緊力的變化，螺栓的總拉力F?并不等于預(yù)緊力F?宇與工作拉力F之和，而等于殘余預(yù)應(yīng)力F與工作拉力F之和。上述的螺栓和被連接件的受力與變形關(guān)系，用線(xiàn)圖表示，如圖3.81圖3.8螺栓和被連接件的受力與變形關(guān)系F?=F+FF?=F?+(F-△F)按圖3-3中的幾何關(guān)系得上式中稱(chēng)為螺栓的相對(duì)剛度，本連接采用金屬墊片，故取式中F為每把刀具所受的力除以螺栓數(shù)，設(shè)計(jì)采用雙刀四螺栓連接，分析有8F*500=T=1555000N*mm,所以螺栓的總拉力為設(shè)計(jì)螺栓為中碳鋼，其屈服極限為400MPa,由于工作為變工作載荷，而且有較大沖擊，取安全系數(shù)S=35,則螺紋連接件的許用拉應(yīng)力所以螺栓連接最小橫截面直徑采用螺栓代號(hào)為GB5783—86M12×100驗(yàn)算齒輪強(qiáng)度，應(yīng)選擇相同模數(shù)承受載荷最大的齒數(shù)最小的齒輪，進(jìn)行接觸應(yīng)力和彎曲應(yīng)力驗(yàn)算。一般對(duì)高速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對(duì)低速傳動(dòng)的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。對(duì)硬齒面、軟齒芯滲碳淬火的齒輪，一定要驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。接觸應(yīng)力的驗(yàn)算公式為1彎曲應(yīng)力的驗(yàn)算公式為式中N-齒輪傳遞功率(KW),N=N?●η;N?-電動(dòng)機(jī)額定功率(KW);η-從電動(dòng)機(jī)到所計(jì)算的齒輪的機(jī)械效率；n-齒輪計(jì)算轉(zhuǎn)速(r/min);m-初