2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
已閱讀1頁,還剩28頁未讀, 繼續(xù)免費閱讀

下載本文檔

版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)

文檔簡介

1、<p>  電子精密機械設(shè)計課程設(shè)計</p><p>  一維伺服移動工作臺設(shè)計說明書</p><p>  學(xué)校名稱: 上海大學(xué)</p><p>  學(xué)院專業(yè): 機自學(xué)院精密機械系</p><p><b>  設(shè)計隊員:</b></p><p>  指導(dǎo)老師:

2、

3、 </p><p><b>  二〇〇一一年十二月</b></p><p><b>  目錄</b></p><p><b>  課程設(shè)計概述2</b></p><p><b>  課程設(shè)計任務(wù)3</b></p>&

4、lt;p>  1.設(shè)計任務(wù)介紹:3</p><p><b>  2.設(shè)計參數(shù)3</b></p><p>  3.設(shè)計內(nèi)容簡介4</p><p><b>  課程設(shè)計4</b></p><p>  1一維工作臺整體結(jié)構(gòu)4</p><p><b>  2

5、.各部分選型5</b></p><p>  1)電機的選型5</p><p>  2)滾珠絲桿的選型7</p><p>  3)支撐單元選擇17</p><p>  4)聯(lián)軸器選擇18</p><p>  5)轉(zhuǎn)矩探討18</p><p>  6)電機的校核

6、21</p><p>  7)聯(lián)軸器校核21</p><p>  8)導(dǎo)軌的選型22</p><p>  9)軸承的校核23</p><p>  10)系統(tǒng)精度計算26</p><p>  11)系統(tǒng)諧振頻率計算28</p><p>  12)光柵的選型28</p&

7、gt;<p><b>  附錄29</b></p><p><b>  課程設(shè)計概述</b></p><p>  本次專業(yè)課程設(shè)計要求我們掌握電子精密機械設(shè)計方面的基礎(chǔ)知識,并能獨立運營電子精密機械設(shè)計的基本理論、基本方法、進行有關(guān)電子精密機械方面的設(shè)計。通過本次專業(yè)課程設(shè)計使我們熟悉機械系統(tǒng)的方案論證過程,包括取得方式比較、傳動

8、形式的確定等;學(xué)會采用AUTOCAD進行機械設(shè)計,達到較熟悉程度;利用學(xué)過的基礎(chǔ)理論,在設(shè)計實踐中進行載荷的分析計算、電機的選擇、傳感器的選擇、傳動鏈的分析計算、傳動系統(tǒng)的精度、諧振分析;綜合運用有關(guān)課程如機械制圖、公差與技術(shù)測量、熱處理、機械設(shè)計、機械原理傳感器技術(shù)等所學(xué)的知識來解決工程實際問題。從而培養(yǎng)我們的自學(xué)能力、獨立工作能力、協(xié)作精神和創(chuàng)新精神,為以后的畢業(yè)設(shè)計打好基礎(chǔ)。</p><p><b&g

9、t;  課程設(shè)計任務(wù)</b></p><p><b>  1.設(shè)計任務(wù)介紹:</b></p><p>  為完成一維伺服移動工作臺的設(shè)計,需設(shè)計的機械系統(tǒng)包括:伺服電機、減速器、聯(lián)軸器、滾珠絲杠副、直線導(dǎo)軌、光柵傳感器等。</p><p><b>  2.設(shè)計參數(shù)</b></p><p>

10、;  工作臺的承重載荷;</p><p><b>  工作臺的軸向載荷;</b></p><p>  工作臺的最大移動速度;</p><p><b>  工作臺的有效行程;</b></p><p><b>  加減速時間常數(shù);</b></p><p

11、>  重力加速度g取9.8N/kg</p><p><b>  3.設(shè)計內(nèi)容簡介</b></p><p><b>  一維工作臺整體結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>  電機的選型</b></p><p><b>  滾珠絲桿的選型</b><

12、;/p><p><b>  支撐單元選擇</b></p><p><b>  聯(lián)軸器選擇</b></p><p><b>  轉(zhuǎn)矩探討</b></p><p><b>  電機的校核</b></p><p><b>  聯(lián)軸器

13、校核</b></p><p><b>  導(dǎo)軌的選型</b></p><p><b>  軸承的校核</b></p><p><b>  系統(tǒng)精度計算</b></p><p><b>  系統(tǒng)諧振頻率計算</b></p><

14、p><b>  光柵的選型</b></p><p><b>  課程設(shè)計</b></p><p>  1一維工作臺整體結(jié)構(gòu)</p><p>  考慮到工件重量(300N),工作臺軸向載荷(60N)J均很小,初選不考慮減速器。</p><p>  1.本系統(tǒng)的工作臺尺寸為:長寬高=400mm20

15、0mm 20mm;</p><p>  綜合加工性和價格因素,選定工作臺材料為鑄鐵:</p><p><b>  密度。</b></p><p><b>  工作臺質(zhì)量</b></p><p>  按照一般經(jīng)驗,暫定導(dǎo)向形式為雙導(dǎo)軌-4滑塊</p><p>  根據(jù)MISUM

16、I導(dǎo)軌副手冊歸納,取每個滑塊質(zhì)量為</p><p><b>  2.各部分選型</b></p><p><b>  電機的選型</b></p><p>  假定電機與工作臺之間無滑動</p><p>  將工件,工作臺,4個滑塊視為整體來</p><p>  因此,整體質(zhì)量

17、 (---工件質(zhì)量)</p><p><b>  受力分析:</b></p><p><b>  摩擦力</b></p><p><b>  滾動導(dǎo)軌摩擦系數(shù)</b></p><p><b>  慣性力</b></p><p>

18、  滾珠絲桿需提供的最大軸向力</p><p>  滾珠絲桿需提供的最大功率 </p><p>  效率:取 </p><p><b>  安全系數(shù)</b></p><p><b>  電機所需功率</b></p><p>  選擇電機MSMDO12G

19、1 (AC200V用)</p><p><b>  電機參數(shù): </b></p><p>  轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量 (有制動器)</p><p>  推薦負載轉(zhuǎn)動慣量比:30倍以下</p><p><b>  滾珠絲桿的選型</b></p><p><b>  工作條

20、件—</b></p><p><b>  運動方向:水平</b></p><p><b>  運送質(zhì)量:</b></p><p>  工作臺導(dǎo)向方法:滾動</p><p>  導(dǎo)向面摩擦系數(shù):~0.005 取μ=0.005</p><p><b>  

21、導(dǎo)向面摩擦阻力:</b></p><p><b>  軸向外部載荷:</b></p><p><b>  希望壽命(轉(zhuǎn)數(shù)):</b></p><p><b>  行程長度:</b></p><p><b>  操作速度:</b></p&g

22、t;<p><b>  加減速時間:</b></p><p><b>  等速時間:</b></p><p><b>  加速度:</b></p><p><b>  加速距離:</b></p><p><b>  等速距離:<

23、;/b></p><p><b>  減速距離:</b></p><p><b>  每分鐘往返次數(shù):</b></p><p><b>  導(dǎo)程精度—-</b></p><p>  任務(wù)未規(guī)定定位精度,導(dǎo)程精度按【一般機械】選擇高精度C3, </p><

24、;p><b>  暫定軸長---</b></p><p>  假定螺母全長100mm, 絲杠軸末端長度100mm, 行程600mm</p><p>  絲杠軸長假定為800mm</p><p><b>  導(dǎo)程——</b></p><p>  (無減速器 i=1)</p>&

25、lt;p>  絲杠導(dǎo)程應(yīng)大于或等于4mm</p><p>  考慮到負載不大,為了使最終精度較高,選取</p><p>  與導(dǎo)程4mm組合的標準絲杠外軸有: 庫存品:、</p><p><b>  半標準品:、、、</b></p><p>  C3精度下,各外軸對應(yīng)最大制造長度為:</p>&l

26、t;p>  之前假定絲杠軸長800mm,由此排除外徑</p><p>  圖2-5 滾珠絲杠的最大制造長度</p><p>  許用軸向負載分析——</p><p>  由于絲杠較長(800mm),中速(0.2m/s),傳動精度高</p><p>  所以選用固定—支撐安裝方式(《機電一體化設(shè)計系統(tǒng)》P35)</p>&l

27、t;p>  為提高剛度,選予壓型絲杠</p><p>  在、、、、這些外徑中,最小,以計算軸向載荷,若能承受,則其他也能承受。</p><p><b>  搓曲載荷——</b></p><p>  的絲杠,溝槽谷徑(螺徑小徑)</p><p>  圖2-7 絲杠的有關(guān)參數(shù)</p><p>

28、<b>  故:</b></p><p><b>  其中:</b></p><p><b>  許用拉壓負載——</b></p><p>  由以上計算知:、、、、的絲杠軸均滿足軸向負載要求</p><p><b>  許用轉(zhuǎn)速——</b></p

29、><p><b>  危險速度——</b></p><p>  若能滿足,其它也能滿足。以計算</p><p><b>  絲杠最高轉(zhuǎn)速 </b></p><p>  DN值決定的許用轉(zhuǎn)速——</p><p>  各外軸對應(yīng)鋼球中心直徑為:</p><p&g

30、t;<b>  、、、、</b></p><p>  由 (D為鋼球中心直徑)</p><p><b>  排除、外徑</b></p><p><b>  型號選擇——</b></p><p><b>  有、、的型號及參數(shù)</b></p&

31、gt;<p><b>  容許軸向負載——</b></p><p>  任務(wù)書未規(guī)定工作情況,保險起見,認為負載條件有震動,沖擊</p><p>  按[一般工業(yè)機械],取</p><p><b>  前面所列型號中最小</b></p><p><b>  最小</b&

32、gt;</p><p>  所以以上型號均滿足要求</p><p><b>  工作壽命探討——</b></p><p><b>  軸向平均載荷:</b></p><p><b>  正向:</b></p><p><b>  負向:<

33、/b></p><p><b>  其中,取</b></p><p>  微速, 取1.2 (表19)</p><p>  前面型號中最小為3kN,以此計算:</p><p>  前面的型號均能滿足一般機械的壽命要求</p><p>  為確保定位精度,需要絲杠有較好的剛度,外軸選<

34、/p><p>  查《THK》B-650 在標準公稱型號中,選擇剛度較好,且螺母質(zhì)量較小的DIK2004-6型絲杠</p><p>  下面就DIK2004-6進行討論</p><p><b>  支撐單元選擇</b></p><p>  適合的支撐單元有EK15,F(xiàn)K15,BK15,BK17</p><

35、p>  EF15,F(xiàn)F15,BF15,BF17</p><p>  查《THK》B-750~769,根據(jù)THK的推薦,同時為了減小安裝尺寸,</p><p>  選固定軸為BK15,支撐端BF15</p><p><b>  聯(lián)軸器選擇</b></p><p>  絲杠軸鍵槽端軸段長20,軸徑為,鍵槽4,深2.5,

36、長16</p><p>  根據(jù)《Panasonic MINAS A5》P69, </p><p>  電機MSMD011G,2軸段長22,軸徑,鍵槽寬3,長14(由以上兩組尺寸初選聯(lián)軸器)</p><p>  SCXW/SCXWK型聯(lián)軸器適合高,高定徑精度的伺服馬達驅(qū)動的工況</p><p>  由上面兩組尺寸,考慮只有SCXWKNo.34

37、適合</p><p>  相關(guān)參數(shù):容許扭矩:4.0Nm, 最高轉(zhuǎn)速:10000rpm, 轉(zhuǎn)動慣量</p><p><b>  轉(zhuǎn)矩探討</b></p><p>  轉(zhuǎn)矩由三部分計算:負載轉(zhuǎn)矩,滾珠絲杠預(yù)壓引起轉(zhuǎn)矩,慣性轉(zhuǎn)矩</p><p><b>  負載轉(zhuǎn)矩</b></p><

38、;p>  ②,滾珠絲杠預(yù)壓引起轉(zhuǎn)矩</p><p>  ---預(yù)壓載荷,適當?shù)念A(yù)壓載荷為最大軸向載荷的,但應(yīng)小于基本額定動載荷的10%</p><p><b>  ——導(dǎo)程角,</b></p><p><b>  取變動范圍</b></p><p><b>  取最大值</b&

39、gt;</p><p><b>  慣性轉(zhuǎn)矩</b></p><p>  ---絲杠轉(zhuǎn)動慣量,查《THK》B-650~651,</p><p><b>  得</b></p><p><b>  角加速度</b></p><p>  其中,為電機轉(zhuǎn)子慣量

40、,</p><p><b>  為聯(lián)軸器轉(zhuǎn)動慣量,</b></p><p><b>  ∴加速時: </b></p><p>  等速時: </p><p><b>  減速時: </b></p><p><b&

41、gt;  電機的校核</b></p><p>  最高使用轉(zhuǎn)速:3000rpm</p><p>  馬達額定轉(zhuǎn)速:3000rpm</p><p><b>  所需最大轉(zhuǎn)矩</b></p><p><b>  電機瞬時最大轉(zhuǎn)矩</b></p><p>  有效轉(zhuǎn)矩:

42、電機額定轉(zhuǎn)矩</p><p> ?。ǜ鶕?jù)Panasonic MSMDO1G的要求,負載慣量應(yīng)小于轉(zhuǎn)子慣量的30倍)</p><p><b>  =23.7</b></p><p>  ∴電機Panasonic MSMD011G1滿足要求</p><p><b>  聯(lián)軸器校核</b></p&g

43、t;<p><b>  由表14-1選</b></p><p><b>  T取</b></p><p>  SCXWK No.34 容許扭矩</p><p><b>  容許最高轉(zhuǎn)速</b></p><p>  ∴聯(lián)軸器SCXWK No.34合格</p&g

44、t;<p><b>  導(dǎo)軌的選型</b></p><p> ?。?)預(yù)期額定動載荷、靜載荷計算</p><p><b>  為靜態(tài)安全系數(shù),取</b></p><p>  為每個滑塊承受重量,</p><p>  由于兩滑塊裝在一個導(dǎo)軌上,=0.81</p><p

45、>  fc:接觸系數(shù),見下表,因為每根導(dǎo)軌上安裝兩個滑座,取fc=0.81。</p><p>  (2) 導(dǎo)軌長度計算</p><p>  導(dǎo)軌長有效行程+工作臺長度+余量=600+200+50mm=850mm</p><p><b> ?。?)選擇導(dǎo)軌型號</b></p><p>  根據(jù)以上求得的預(yù)期額定動負載

46、計算、預(yù)期額定靜負載計算和導(dǎo)軌長查Misumi官方資料,選定導(dǎo)軌為型號為SSV2RL-850,H=24,L=850。</p><p><b>  軸承的校核</b></p><p>  選型 7002HTDF(左)GMP6 6004zz(右)</p><p>  軸承預(yù)期壽命:15000h(機械設(shè)計P318)</p>

47、<p>  其中,m為螺母質(zhì)量(THK253)</p><p><b>  左極限:</b></p><p>  對于6004ZZ,徑向載荷</p><p><b>  軸向載荷</b></p><p> ?。ǔ醪剑?式13-8a</p><p><

48、b>  按表13-6,</b></p><p>  按表13-5,X=0.56</p><p><b>  ∴</b></p><p>  軸承應(yīng)有的基本額定動載荷:</p><p><b>  右極限:</b></p><p>  對于6004ZZ,徑向載

49、荷</p><p><b>  軸向載荷</b></p><p>  ∴X取0.56,Y取1.99</p><p>  ∴6004ZZ作為支撐端軸承合適</p><p>  對于7002HTDF</p><p><b>  GMP5</b></p><p&

50、gt;<b>  左極限:</b></p><p><b>  取</b></p><p><b>  右極限:</b></p><p>  ∴7002HTDF作為固定端軸承合適</p><p><b>  GMP5</b></p><

51、p><b>  系統(tǒng)精度計算</b></p><p>  ①軸向剛性對精度的影響:</p><p>  滾珠絲杠的拉壓剛度:</p><p><b>  其中,</b></p><p>  軸向間隙,單向不考慮</p><p>  導(dǎo)程精度C3,查表12μm</p

52、><p>  溫度影響:加冷卻,不考慮</p><p><b>  故,</b></p><p><b>  系統(tǒng)諧振頻率計算</b></p><p> ?、匐姍C:n=3000rpm, P=100w, </p><p><b>  ②滾珠絲杠:</b>&

53、lt;/p><p><b>  工作臺:</b></p><p>  最大進給速度v=12mpm,導(dǎo)軌摩擦系數(shù)μ=0.005</p><p><b>  光柵的選型</b></p><p>  根據(jù)測量精度的準確性要求,我們選擇了HEIDENHAIN公司的LC483光柵傳感器。</p>&

54、lt;p>  其中,我們選擇的光柵的長度為620mm,測量精度為±。</p><p><b>  附錄:</b></p><p><b>  參考書目</b></p><p>  【1】. 《PanasonicMINAS A5》手冊</p><p>  【2】. 【3】.【4】張建民

55、,等.【機電一體化系統(tǒng)設(shè)計】.2版.</p><p>  北京:高等教育出版社,2001</p><p>  【5】.【6】 THK技術(shù)手冊,滾珠絲杠</p><p>  【7】. MISUMI公司技術(shù)手冊</p><p>  【8】濮良貴等.機械設(shè)計.8版.北京:高等教育出版社,2006</p><p>  【9】.

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 眾賞文庫僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

評論

0/150

提交評論