夹持机构的设计和计算 液压缸的选择：由于液压缸的作用是补偿铝棒切割后的最大误差，铝棒的最大误差在±1mm，所以我们选择最小型号的液压缸：φ24，L23，行程4，重量0.05kg，加紧力3500N。
加紧机构的校核和计算：加紧机构选择滚珠丝杠，其有良好的传动精度，能让转动变为直线运动，摩擦阻力小等特点。
1、确定定位精度：由工作场合确定精度为C7 2、丝杠的扭矩计算
一次夹持铝棒最大重量=2.7*103*0.203*0.203*0.7*8/4=475KG 铝棒最小摩擦力=475*9.8*1.5≈7125N 由f=μ*FN可知 FN=f/μ=8906N
查表初步选择 3206-3丝杠，其公称直径=32mm，基本导程=6mm 动载荷=14283 静载荷=35361 3、丝杠的全长计算
全长=工作行程+螺母长度+安全余量+安全长度+链接长度+余量=600mm
4、由于两方向丝杠的公况为，每天开机六小时，每年300个工作日。工作八年以上，依工作要求和工作条件，初选外循环插管式，预紧采用双螺母型，圆螺母调隙，导珠管凸出式，7级精度，定位滚珠副，丝杠材料：CrWMn钢； 滚道硬度为58~62HRC。丝杠的传动精度为±mm0.04，Th=8*6*300=14400h。丝杠的转速：n1=250r/min。 5、丝杠的校核 寿命的计算
Coe=（Kh*Lh*KF*KH*KL*F）/Kn=8156<18850 满足寿命要求。
式中 ――轴向载荷，取F＝8906N; Kh――寿命系数, （Lh/500）1/3 Lh――工作寿命,取Lh=15000 KF――载荷系数,取KF=1.2 KH――动载荷硬度影响系数,取KH=1.0 KL――短行程系数,取KL=1.0 Kn――转速系数,取Kn=0.5107 静载荷条件计算:
Coe=KF*KH*F=32563<35361
满足条件
预拉深量：取温升 3.5oC
丝杠的全长深长量：δtu=a*Δt*lu=2.55*10-6*3.5*0.83=7.2642um 取预拉伸量：4.5um
预拉伸力Ft=δ*A*E/L0=337>1000/3 所选丝杠预拉伸力满足要求。 6、伺服电机的选择
假设使用环境：水平放置，伺服电动机直接驱动，3206-3滚珠丝杠传动，两个导柱直接承重和导向，理想安装，垂直均匀负载2000kg，求伺服电动机的功率：
Fa=F+μmg，假设不考虑切屑力，综合摩擦系数μ=0.1，得=0.1*32150=3215N Ta=（Fa*l）/（2*3.14*n1）,设n1=0.94得，Ta=2.1N*m 由扭矩可得，选择电机SA系列中SM60-15-30-CF-1000。
额定转矩：0.5N*m 额定转速：3000rpm 额定功率：0.15kw 7、滚动轴承的当量动载荷校核和寿命计算 由于工作情况得知，轴承既要承受径向载荷，又要承受轴向载荷，所以在低速运转的情况下，选择角接触球轴承7206AC,α=25°，内径30mm，外径62mm，宽度16mm，Cr=21300N，Cor=13700N,基本额定动载荷比为1.0-1.3。
输入轴的轴承计算与校核
1）初步计算当量动载荷P:
轴承采用正装
FS1+FA εC = P 60n1 6Lh 10 因该轴承即受轴向力也受径向力，e=Fa/Fr=8906/5708=1.56>0.68,所以X=0.41 Y=0.87 P=0.87*5708+0.41*8906=8617N 有课本表12-5查得径向动载荷系数X和轴向动载荷系数Y分别为：X = 0.41，Y = 0.87所以: P = XFr+YFa = 0.41×2353.6+0.87×1556.8 = 2353.6 N 2）求轴承应有的基本额定载荷值C为: εC = P 60n1 360×277.14 Lh = 2353.6××48000 = 21832 N 661010 3）选择轴承型号: 查课本表11-5，选择:7206AC轴承，Cr = 26.8 KN，由课本式11-3有： 106?C?10/3 Lh = ? ??P? 60n1 610?26.8×1000?3 ?? = 1.56×105≥Lh = 60×277.14?2353.6? 所以轴承预期寿命足够。 符合要求 输出轴的轴承计算与校核 1）初步计算当量动载荷P: 因该轴承即受轴向力也受径向力，有课本表12-5查得径向动载荷系数X和轴向动载荷系数Y分别为：X = 0.41，Y = 0.87所以: P = XFr+YFa = 0.41×5888.5+0.87×4048.8 = 5888.5 N 2）求轴承应有的基本额定载荷值C为: εC = P 60n1 360×19.37 Lh = 5888.5××48000 = 22500 N 661010 3）选择轴承型号: 查课本表11-5，选择:7206AC轴承，Cr = 94.2 KN，由课本式11-3有： 106?C?10/3 Lh = ) ? ??P? 60n1 106?94.2×1000?3 ?? = 3.52×106≥Lh = 60×19.37?5888.5? 所以轴承预期寿命足够。 8、联轴器的选择和校核 类型的选择： 为了隔离震动与冲击，选用弹性套柱销联轴器。 计算联轴器的计算力矩： 由于机器启动时的动载荷和运转中可能会出现的过载现象，所以应当按轴上的最大力矩作为联轴器的计算力矩Tca，并按照Tca=KA*T 其中T—公称转矩 KA—工作情况系数 Tca=0.75N*M 型号的选择： 查表，选取LT1,公称转矩：6.3，许用转速：8800，轴径9-14之间，故合用。 转向机构的设计和计算 转动部分重600kg，1100mm，10r/min 转动惯量的计算： 转动惯量对于该结构可假设为细杆绕中心并垂直于杆J=mL2/12 J=60.5kg/m2 角加速度的计算ω=2π/t ω=1.04rad/s 所以角加速度α=r*ω2=0.595 转矩M=J*α M=36N*m 选用SA系列，SM-130-100-15 LFB 型号的伺服电动机，扭矩为10N*m，转速为1500rpm，功率为1.5kw 选择LT2的联轴器，公称转矩为16，许用转速为7600，轴径为12-19之间，故合用。 1. 选定齿轮类型，精度等级，材料及齿数 （1）选用标准直齿锥齿轮传动，压力角取为20°。 （2）齿轮精度为一般工作机器，选取7度精度。 （3）选小齿轮齿数Z1=20，大齿轮齿数Z2=u*Z1=72。 2. 按齿面接触疲劳强度设计 （1）由公式试算小齿轮分度圆直径，即 4KHtT1d1t?3?R(1?0.5?R)2?ZHZE???????H??? ?21)确定公式中的各参数值。 ①试选KHt=1.3 ②计算小齿轮传递的转矩 T1=9.55*106*P/n=9.8*103N ③选取齿宽系数φR=0.3 ④查表得，ZH=2.5 ⑤查表得，材料的弹性影响系数ZE=189.8MPa ⑥；计算接触疲劳许用应力[σH] 查图可得，小齿轮和大齿轮的接触疲劳强度极限分别为σHlim1=600MPa，σ 计算可得，N1=60*n1*J*Ln=5.18*108，N2=N1/μ=1.87*108 查表可得，接触疲劳强度寿命系数KHN1=1.08,KHN2=1.18。 取失效概率为1%，安全系数S=1，由试可得， [σH]1=KHN1*σHlim1/S=640MPa，[σH]2=KHN2*σHlim2/S=649MPa 取较小的值640MPa作为该齿轮副的接触疲劳许用应力。 2）计算小齿轮分度圆直径 Hlim2=550MPa 由公式 4KHtT1d1t?3?R(1?0.5?R)2?ZHZE???????H????得， 2
相关推荐：
loading