去毛刺機(jī)的設(shè)計論文

1壓制成型的零件上有毛刺，在使用過程中將會嚴(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)計的。毛刺這個小東西雖然不大，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)量越來越大，精度越來越高，傳統(tǒng)去毛刺的方法已不能的滿足要求。本文主要針對機(jī)械零件生產(chǎn)線上的去除毛刺而設(shè)計了一種毛刺去除機(jī)，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化。減輕了工人的勞動強(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、計件到停止、定位、計數(shù)等功能。并通過對摩擦輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計，電機(jī)的計算與選型，帶傳動設(shè)計，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)計步驟 22.3去毛刺機(jī)設(shè)計方案選取 32.4總體設(shè)計方案的采用 33去毛刺機(jī)計算選型與校核 73.1電機(jī)的計算與選型 73.1.1電機(jī)的計算 73.1.2等效轉(zhuǎn)動慣量計算 3.1.3電機(jī)力矩的計算 3.2帶傳動設(shè)計選型 3.2.1帶傳動簡介 3.2.2帶傳動計算 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)計的專用部件組成的專用機(jī)器。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，企業(yè)的產(chǎn)量越來越大，精度越來越高，如汽車、空調(diào)等行業(yè)的變速箱、制冷器等零件，去毛刺就不能的滿足要求。不僅工人勞動強(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)器的動作全部實(shí)現(xiàn)了自動化.去毛刺的工藝方法也在逐年增加。據(jù)粗略統(tǒng)計，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)械加工的各個方面，并不斷有新的去毛刺研究成果問世。隨著中國加入WTO、改革開放進(jìn)程的加快，產(chǎn)品競爭會日益激烈。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)用帶來鍥機(jī)。有跡毛刺這個小東西雖然不大，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，毛刺去除機(jī)在工業(yè)上的應(yīng)用會將越來越廣。12毛刺去除機(jī)總體方案的設(shè)計首先，零件在成形時，采用粉末冶金制造法，粉末直接由壓機(jī)沖壓成形，在這個過程中，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，在后來的精加工過程中，切削加工時表面表面也會殘留一些粉末，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)計步驟1)調(diào)查研究：主要對加工零件圖樣進(jìn)行分析，對組合機(jī)床使用和制造單位進(jìn)行深入細(xì)致的了解，查閱、搜集和分析國內(nèi)外有關(guān)資料以取的可靠的設(shè)計依據(jù)，通過調(diào)查研究位組合機(jī)床總體設(shè)計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：總體方案的設(shè)計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)簡單、成本較低和使用方便。去毛刺機(jī)的總體設(shè)計主要是加工示意圖、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)計部分，后面作詳細(xì)的介紹。13)技術(shù)設(shè)計：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)動路線和空間作業(yè)方式。確定驅(qū)動系統(tǒng)的類型。計算動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。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去除加工后產(chǎn)生的毛刺和飛邊，同時工件移動式和噴嘴移動式。工件移動式造價低，適合簡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；噴嘴移動式通過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)備造價高，到目前為止只有汽車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)計方案前，必須對毛刺去除機(jī)設(shè)計基本步驟及其基本原則，使設(shè)計的方案更合理。在工業(yè)上，毛刺去除機(jī)有著廣泛的應(yīng)用，本文主要針對生產(chǎn)線上的去除毛刺設(shè)計了毛刺去除機(jī)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化。減輕了工人的勞動強(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，本文主要針對生產(chǎn)線上的去除毛刺設(shè)計了毛刺去除機(jī)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的自動化。減輕了工人的勞動強(qiáng)度，提高了勞動生產(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)這些動作，采用部件設(shè)計，分別實(shí)現(xiàn)這些動作。比如了為實(shí)現(xiàn)1穩(wěn)定去除毛刺這個動作，設(shè)計了一個氣抓夾持機(jī)構(gòu)。然后控制系統(tǒng)把各個部件的獨(dú)立運(yùn)動協(xié)調(diào)起來，形成了一個有規(guī)則運(yùn)動系統(tǒng)。各個部件的聯(lián)接，先造出一個合格的機(jī)械本體，把各個部件安裝在機(jī)械本體上，形成一個機(jī)器。1-底座2-傳動帶上板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)計算選型與校核3.1電機(jī)的計算與選型步進(jìn)電機(jī)是將電脈沖信號轉(zhuǎn)變?yōu)榻俏灰苹蚓€位移的開環(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)加一個脈沖信號，電機(jī)則轉(zhuǎn)過一個步距角。這一線性關(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)來控制變的非常的簡單。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、功率驅(qū)動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)、電子及計算機(jī)等許多專業(yè)知識。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，其自身阻尼作用比較好，使其在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動小。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),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)的動態(tài)特點(diǎn)，往往將其外部接線為八根引線(四相),這樣使用時，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，這種裝置就是步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動器，它是把控制系統(tǒng)發(fā)出的脈沖信號，加以放大以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與脈沖信號的頻率成正比，控制步進(jìn)脈沖信號的頻率，可以對電機(jī)精確調(diào)速；控制步進(jìn)脈沖的個數(shù)，可以對電機(jī)精確定位。1典型的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動控制系統(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)動器，把單片機(jī)輸出的脈沖加以放大，以驅(qū)動步進(jìn)電機(jī)。A11111001F9HAB11111011FBHB11111010FAHBC11111110FEHC11111100FCHCA11111101FDH以上為步進(jìn)電機(jī)正轉(zhuǎn)時的控制順序及數(shù)學(xué)模型。因此，步進(jìn)驅(qū)動控制器實(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)動步進(jìn)電機(jī)三相六拍方式的轉(zhuǎn)動。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矩越大，要達(dá)到平均電流大這就需要驅(qū)動系統(tǒng)盡量克服電機(jī)的反電勢。因而不同的場合采取不同的的驅(qū)動方式，到目前為止，驅(qū)動方式一般有以下幾種：恒壓、恒壓串電阻、高低壓驅(qū)動、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，其自身阻尼作用比較好，使其在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中比較平穩(wěn)、噪音低、低頻振動小。感應(yīng)子二相運(yùn)行。(必須采用雙極電壓驅(qū)動),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)的動態(tài)特點(diǎn)，往往將其外部接線為八根引線(四相),這樣使用時，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：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、(國際標(biāo)準(zhǔn)),而像70BYG、90BYG、130BYG等均為國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)。3)步進(jìn)電機(jī)的靜態(tài)指標(biāo)術(shù)語相數(shù)：產(chǎn)生不同對極N、S磁場的激磁線圈對數(shù)。常用m表示。拍數(shù)：完成一個磁場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)過一個齒距角所需脈沖數(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：對應(yīng)一個脈沖信號，電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過的角位移用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)行時步距角為θ=360度/(50*4)=1.8度(俗稱整步),八拍運(yùn)行時步距角為θ=360度/(50*8)=0.9度(俗稱半步)。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)動時，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)動電壓及驅(qū)動電源等無關(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)，但過分采用減小氣隙，增加激磁安匝來提高靜力矩是不可取的，這樣會造成電機(jī)的發(fā)熱及機(jī)(1)步距角精度：步進(jìn)電機(jī)每轉(zhuǎn)過一個步距角的實(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)行時應(yīng)在5%之內(nèi)，八拍運(yùn)行時應(yīng)在15%以內(nèi)。(3)失調(diào)角：轉(zhuǎn)子齒軸線偏移定子齒軸線的角度，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)動是不能解決的。1的情況下，能夠直接起動的最大頻率。(5)最大空載的運(yùn)行頻率：電機(jī)在某種驅(qū)動形式線稱為運(yùn)行矩頻特性，這是電機(jī)諸多動態(tài)曲線中最重要的，也是電機(jī)選力矩確定，而動態(tài)力矩卻不然，電機(jī)的動態(tài)力矩取決于電機(jī)運(yùn)行時的平均電流(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3電流最大、或電壓最高；曲線1電流最小、或電壓最低，曲線與負(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)與傳動系統(tǒng)慣量匹配問題。機(jī)械手在不同的工況下，所需轉(zhuǎn)動力矩不同，下面分別按各階段進(jìn)行計算。1)快速空載起動力矩M。在快速空載起動階段，加速力矩占的比例較大，具體計算公式如下：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：M起=Mamax+M,+M,2)快速起動所需力矩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)計指導(dǎo)書》表4-24查出，當(dāng)步進(jìn)電機(jī)為三相六拍時最大靜力矩Mmx=19.34N·cm3.2帶傳動設(shè)計選型帶傳動是利用張緊在帶輪上的柔性帶進(jìn)行運(yùn)動或動力傳遞的一種機(jī)械傳動。根據(jù)傳動原理的不同，有靠帶與帶輪間的摩擦力傳動的摩擦型帶傳動，也有靠帶與帶輪上的齒相互嚙合傳動的同步帶傳動。帶傳動具有結(jié)構(gòu)簡單、傳動平穩(wěn)、能緩沖吸振、可以在大的軸間距和多軸間傳遞動力，且其造價低廉、不需潤滑、維護(hù)容易等特點(diǎn)，在近代機(jī)械傳動中應(yīng)用十分廣泛。摩擦型帶傳動能過載打滑、運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲低，但傳動比不準(zhǔn)確(滑動率在2%以下);同步帶傳動可保證傳動同步，但對載荷變動的吸收能力稍差，高速運(yùn)轉(zhuǎn)有噪聲。帶傳動除用以傳遞動力外，有時也用來輸送物料、進(jìn)行零件的整列等。1帶傳動工作時所受的應(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?；痉诸悾焊鶕?jù)用途不同，有一般工業(yè)用傳動帶、汽車用傳動帶、農(nóng)業(yè)機(jī)械用傳動帶和家用電器用傳動帶。摩擦型傳動帶根據(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。傳動帶的種類通常是根據(jù)工作機(jī)的種類、用途、使用環(huán)境和各種帶的特性等綜合選定。若有多種傳動帶滿足傳動需要時，則可根據(jù)傳動結(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平型帶的傳動型式圖3.1平型帶的傳動形式平型帶傳動工作時帶套在平滑的輪面上，借帶與輪面間的摩擦進(jìn)行傳動。傳動型式有開口傳動、交叉?zhèn)鲃雍桶虢徊鎮(zhèn)鲃拥?，分別適應(yīng)主動軸與從動軸不同相對位置和不同旋轉(zhuǎn)方向的需要。平型帶傳動結(jié)構(gòu)簡單，但容易打滑，通常用于傳動比為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，可選取任意長度，用膠合、縫合傳動平穩(wěn)，專用于高速傳動。三角帶傳動：三角帶傳動工作時帶放在帶輪上相應(yīng)的型槽內(nèi)，靠帶與型槽兩壁面的摩擦實(shí)現(xiàn)傳動。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1短和較大傳動比(7左右)的場合，在垂直和傾斜的傳動中也能較好工作。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端環(huán)形膠帶。強(qiáng)力層主要用來承受拉力，伸張層和壓縮層在彎曲時起伸張和壓縮作用，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度都有標(biāo)準(zhǔn)三角帶常多根并列使用，設(shè)計時可按傳遞的功率和小輪的轉(zhuǎn)速確定帶的型號、根數(shù)和圖3.2同步齒形帶傳動同步齒形帶傳動：這是一種特殊的帶傳動。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。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)力層中線定為帶的節(jié)線，帶線周長為公稱長度。帶的基本參數(shù)是周節(jié)p和模數(shù)m。周節(jié)p等于相鄰兩齒對應(yīng)點(diǎn)間沿節(jié)線量得的尺寸，模數(shù)m=p/π。中國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)表與普通帶傳動相比，同步齒形帶傳動的特點(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2)齒形帶薄且輕，可用于速度較高的場合，傳動時線速度可達(dá)40米/秒，傳動比可達(dá)10,傳動效率可達(dá)98%;4)由于預(yù)拉力小，承載能力也較??；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。同步齒形帶傳動主要用于要求傳動比準(zhǔn)確的場合，如計算機(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)滑動損失摩擦型帶傳動工作時，由于帶輪兩邊的拉力差及其相應(yīng)的變形差形特別是過載打滑，會使帶的運(yùn)動處于不穩(wěn)定狀態(tài)，效率急劇降低，磨損加劇，嚴(yán)重影響帶的壽命。滑動損失隨緊、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4)空氣阻力損失高速運(yùn)行時，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)計高速帶傳動時，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，帶傳動的效率約在80%～98%范圍內(nèi)，進(jìn)行傳動設(shè)計時，根據(jù)帶的種類選(1)優(yōu)點(diǎn)：傳動平穩(wěn)、結(jié)構(gòu)簡單、成本低、使用維護(hù)方便、有良好的撓性和彈性、過載打滑。(2)缺點(diǎn)：傳動比不準(zhǔn)確、帶壽命低、軸上載荷較大、傳動裝置外部尺寸大、因此，帶傳動常適用于大中心距、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，松開張緊輪，裝好后再調(diào)整。12)V帶注意型號、基準(zhǔn)長度。3)兩帶輪中心線平行，帶輪斷面垂直中心線，主、從動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》第109頁表7-8查得A型d?mn=75mm,考慮到帶輪太小，其彎曲應(yīng)力過大，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)長度(1)初選中心距=2270mm由《機(jī)械設(shè)計》第96頁表7-2取帶的標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)長度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》第107頁表7-5查得彎曲影響系數(shù)K。=1.03×103由《機(jī)械設(shè)計》第107頁表7-5查得傳動比系數(shù)K,=1.05由《機(jī)械設(shè)計》第107頁表7-6查得包角系數(shù)K。=1由《機(jī)械設(shè)計》第106頁表7-4查得長度系數(shù)K,=1.03由《機(jī)械設(shè)計》第105頁圖7-13查得P?=2.2kw。P'?=(2.2×1×1.03)×0.75=1.7kw由《機(jī)械設(shè)計》第96頁表7-1查得q=0.11設(shè)計帶輪時應(yīng)滿足的要求有：質(zhì)量小，結(jié)構(gòu)工藝性好，無過大的鑄造應(yīng)力，質(zhì)量分布均勻，轉(zhuǎn)速高時經(jīng)過動平衡，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，常用材料的牌號為HT150或HT200,轉(zhuǎn)速較高時宜采用鑄鋼，或用鋼板沖壓后焊接而成[5]。在本次設(shè)計中，采用了比較常見的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“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。電動機(jī)也稱(俗稱馬達(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)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動力源，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。電動機(jī)也稱(俗稱馬達(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)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動力源。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、水能等推動發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子來發(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，在有的書上稱之為靜止的電機(jī)。從電機(jī)的定義發(fā)現(xiàn)，這么說也有它的道電機(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，采用著各式各樣的變壓器。首先，從電力系統(tǒng)來講，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)的大電流來傳輸是不可流還將在輸電線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)流于其中之一組線圈時，于另一組線圈中將感應(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圈耦合及磁交鏈之程度。的電壓稱之為「一次電壓.」。在二次線圈的感應(yīng)電壓可能大于或小于一次電壓，是由一次線圈與二次線圈間的「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，沒有變壓器，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，并沒有明確的分界線。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階層時，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的用來做交流耐壓試驗(yàn)的基本試驗(yàn)設(shè)備，通過了國家質(zhì)量監(jiān)督局的標(biāo)準(zhǔn)，用于對各種電氣產(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，從一個電路向另一個電路傳遞電能或傳輸信號的一種電器是電能傳遞或作為信號傳輸?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。電動機(jī)也稱(俗稱馬達(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)動轉(zhuǎn)矩，作為用電器或各種機(jī)械的動力源。導(dǎo)體受力的方向用左手定則確定。這一對電磁力形成了作用于電樞一個力矩，這個力矩在旋轉(zhuǎn)電機(jī)里稱為電磁轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩的方向是逆時針方向，企圖使電樞逆時針方1向轉(zhuǎn)動。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),電樞就能按逆時針方向旋轉(zhuǎn)起來。直流電動機(jī)是依靠直流工作電壓運(yùn)行的電動機(jī)，廣泛應(yīng)用于收錄機(jī)、錄像機(jī)、影碟機(jī)、電動剃須刀、電吹風(fēng)、電子表、玩具等。1)電磁式直流電動機(jī)：電磁式直流電動機(jī)由定子磁極、轉(zhuǎn)子(電樞)、換向器(俗稱整流子)、電刷、機(jī)殼、軸承等構(gòu)成。電磁式直流電動機(jī)的定子磁極(主磁極)由鐵心和勵磁繞組構(gòu)成。根據(jù)其勵磁(舊標(biāo)準(zhǔn)稱為激磁)方式的不同又可分為串勵直流電動機(jī)、并勵直流電動機(jī)、他勵直流電動機(jī)和復(fù)勵直流電動機(jī)。因勵磁方式不同，定子磁極磁通(由定子磁極的勵磁線圈通電后產(chǎn)生)的規(guī)律也不同。串勵直流電動機(jī)的勵磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組之間通過電刷和換向器相串聯(lián)，勵磁電流與電樞電流成正比，定子的磁通量隨著勵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。其起動轉(zhuǎn)矩可達(dá)額定轉(zhuǎn)矩的5倍以上，短時間過載轉(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)。可通過用外用電阻器與串勵繞組串聯(lián)(或并聯(lián))、或?qū)⒋畡罾@組并聯(lián)換接來實(shí)現(xiàn)調(diào)速。并勵直流電動機(jī)的勵磁繞組與轉(zhuǎn)子繞組相并聯(lián)，其勵磁電流較恒定，起動轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比，起動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，短時過載轉(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^消弱磁場的恒功率來調(diào)速。直流電動機(jī)的勵磁繞組接到獨(dú)立的勵磁電源供電，其勵磁電流也較恒定，起動轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比。轉(zhuǎn)速變化也為5%~15%?？梢酝ㄟ^消弱磁場恒功率來提高轉(zhuǎn)速或通過降低轉(zhuǎn)子繞組的電壓來使轉(zhuǎn)速降低。直流電動機(jī)的定子磁極上除有并勵繞組外，還裝有與轉(zhuǎn)子繞組串聯(lián)的串勵繞組(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，起動轉(zhuǎn)矩約為額定轉(zhuǎn)矩的4倍左右，短時間過載轉(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)速可通過消弱磁場強(qiáng)度來調(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。電刷與換向器滑動接觸，為轉(zhuǎn)子繞組提供電樞電流。電磁式直流電動機(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，而電動工具及汽車用電器中使用的電動機(jī)多數(shù)采用專塊型磁體。轉(zhuǎn)子一般采用硅鋼片疊壓而成，較電磁式直流電動機(jī)轉(zhuǎn)子的槽數(shù)少。錄放機(jī)中使用的小功率電動機(jī)多數(shù)為3槽，較高檔的為5槽或7槽。漆包線繞在轉(zhuǎn)子鐵心的兩槽之間(三槽即有三個繞組),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機(jī)，采用電子穩(wěn)速電路或離心式穩(wěn)速裝置。2)無刷直流電動機(jī)無刷直流電動機(jī)是采用半導(dǎo)體開關(guān)器件來實(shí)現(xiàn)電子換向的，即用電子開關(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)、電子儀器及自動化辦公設(shè)備中。無刷直流電動機(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(即檢測轉(zhuǎn)子磁極相對定子繞組的位置，并在確定的位置處產(chǎn)生位置傳感信號，經(jīng)信號轉(zhuǎn)換電路處理后去控制1功率開關(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型。采用磁敏式位置傳感器的無刷直流電動機(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，用來檢測永磁體、轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的磁場變化。采用光電式位置傳感器的無刷直流電動機(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，由于遮光板的作用，定子上的光敏元器件將會按一定頻率間歇間生脈沖信號。采用電磁式位置傳感器的無刷直流電動機(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、接近開關(guān)、LC諧振電路等),當(dāng)永磁體轉(zhuǎn)子位置發(fā)生變化時，電磁效應(yīng)將使電磁傳感器產(chǎn)生高頻調(diào)制信號(其幅值隨轉(zhuǎn)子位置而變化)。交流異步電動機(jī)交流異步電動機(jī)是領(lǐng)先交流電壓運(yùn)行的電動機(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)、電動縫紉機(jī)、食品加工機(jī)等家用電器及各種電動工具、小型機(jī)電設(shè)備中。交流電異步電動機(jī)分為感應(yīng)電動機(jī)和交流換向器電動機(jī)。感應(yīng)電動機(jī)又分為單相異步電動機(jī)、交直流兩用電動機(jī)和推斥電動機(jī)。電機(jī)的轉(zhuǎn)速(轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速)小于旋轉(zhuǎn)磁場的轉(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，三相定子繞組流過三相對稱電流產(chǎn)生的三相磁動勢(定子旋轉(zhuǎn)磁動勢)并產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場。應(yīng)電動勢并產(chǎn)生感應(yīng)電流。3)根據(jù)電磁力定律，載流的轉(zhuǎn)子導(dǎo)體在磁場中受到電磁力作用，形成電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，當(dāng)電動機(jī)軸上帶機(jī)械負(fù)載時，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，從空載到滿載范圍內(nèi)接近恒速運(yùn)行，能滿足大多數(shù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械的傳動要求。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，必須從電網(wǎng)吸取無功勵磁功率，使電網(wǎng)的功率因數(shù)變壞。因此，對驅(qū)動球磨機(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(交流換向器電動機(jī)除外)。對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系列三相異步電動機(jī)，這是由于Y系列三相異步電動機(jī)的功率等級和安裝尺寸與國外同類型的先進(jìn)產(chǎn)品相當(dāng)，因而具有與國外同類型產(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,滿載時的轉(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€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)的計算由經(jīng)直線插入，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，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)是承受工作載荷時的情況.此時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)系得上式中稱為螺栓的相對剛度，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。一般對高速傳動的齒輪驗(yàn)算齒面接觸應(yīng)力，對低速傳動的齒輪驗(yàn)算齒根彎曲應(yīng)力。對硬齒面、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?-電動機(jī)額定功率(KW);η-從電動機(jī)到所計算的齒輪的機(jī)械效率；n-齒輪計算轉(zhuǎn)速(r/min);m-初