焊接機器人工作站工作滑台与丝杠传动设计.docVIP

机电产品综合实践 说明书(论文) 题 目 焊接机器人工作站工作滑台 与丝杠传动设计 课 程 名 称 机电产品综合实践 院（系、部、中心） 机械工程学院 专 业 机械电子工程 班 级 K机械电子091 学 生 姓 名 魏俊 学 号 240090210 设 计 地 点 工程中心2-206 指 导 教 师 刘极峰 袁建宁 南京工程学院 目录 一、课程设计任务书 2 1、课程设计应达到的目的 2 2、课程设计题目及要求 2 3、课程设计任务及工作量的要求〔包括课程设计计算说明书、图纸、实物样品 等要求〕 2 二、焊接机器人工作滑台滚珠丝杠选择与设计 3 1. 焊接机器人工作滑台滚珠丝杠选择 3 2．丝杠选择数值计算过程： 7 三、机器人工作滑台与滚动导轨副选择与设计 14 1. 直线运动滚动导轨副的特点及要求 14 2．滚动导轨副的分类 15 3. 导轨的结构和作用 15 4. 直线滚动导轨副的计算 16 5. 滚动导轨的润滑与防护 17 6 滚动导轨装配图 18 四、控制系统的设计 18 1．负载等效转动惯量的计算 18 2．步进电机的选择 19 3．步进电动机的驱动与控制 20 4．程序的编制 20 5. 硬件接线示意图 21 五、参考资料 22 机电产品设计课程设计报告 一、焊接机器人工作滑台滚珠丝杠选择与设计 1. 焊接机器人工作滑台滚珠丝杠选择 丝杠传动形式选择 丝杠螺母机构又称螺旋传动机构，它主要用来将旋转运动变换为直线运动或将直线运动变为旋转运动。有以传递能量为主的（如螺旋压力机、千斤顶等），也有以传递运动为主的（如工作台的进给丝杠），还有调整零件之间相对位置的螺旋传动机构等（如螺旋传动机构）。 丝杠螺母机构有滑动摩擦机构和滚动摩擦机构，滑动丝杠螺母机构结构简单，加工方便，制造成本底，具有自锁功能，但其摩擦阻力矩大，传动效率底（30%-40%）。滚珠丝杠螺母机构虽然结构复杂，制造成本高，但其最大优点是摩擦阻力矩小，传动效率高（92%-98%）其具有螺旋槽的丝杆与螺母之间装有中间传动元件——滚珠。丝杠与螺母相对运动的组合情况有四种基本形式：螺母固定丝杠转动并移动；丝杠转动螺母移动；螺母转动丝杠移动；丝杠固定螺母移动并转动。 滚珠丝杠副是由丝杠、螺母、滚珠等零件组成的机械元件，其作用是将旋转运动转变为直线运动或将直线运动转变为旋转运动，它是传统滑动丝杠的进一步延伸发展。这一发展的深刻意义如同滚动轴承对滑动轴承所带来得改变一样。滚珠丝杠副因优良的摩擦特性使其广泛的运用于各种工业设备、精密仪器、精密数控机床。尤其是近年来，滚珠丝杠副作为数控机床直线驱动执行单元，在机床行业得到广泛运用，极大的推动了机床行业的数控化发展。这些都取决于其具有以下几个方面的优良特性： 滚珠丝杠副发热率低，温升小以及在加工过程中对丝杠采取预拉伸并预 紧消除轴向间隙等措施，使丝杠副具有高的定位精度和重复定位精度传动效率高、定位精度高、传动可逆性、使用寿命长、同步性能好 图1 内循环示意图 1—凸键 2、3—反向键 ②外循环式 外循环方式的滚珠在循环反向时，离开丝杠螺纹滚道，在螺母体内或体外做循环运动。如图2，（a）为螺旋槽式外循环（b）为插管式外循环。 优缺点：结构简单、制造容易、但径向尺寸大，且弯管两端耐磨性和抗冲击性差。 图2 外循环示意图 （a）螺旋槽式：1—套筒；2—螺母；3—滚珠；4—挡珠器；5—丝杠 （b）插管式：1—弯管；2—压板；3—丝杠；4—滚珠；5—滚道 3）精度等级的选择 根据JB/T3162.2-91标准，对滚珠丝杠副的精度分成六个等级，即 C，D，E，F，G，H级。最高精度为C级，最低精度为H级；而JB/T3162.2-1991为1，2，3，4，5，7，10共七个等级，最高为1级，最低为10级。 500 500～1000 1000～1500 1500～2000 2000～2500 2500～3000 3000～3500 3500～4000 4000～5000 5000～6000 12 3,4,5 7,10 16 1,2 3,4,5 7,10 20 1,2 3,4,5 7,10 25 1,2 3,4,5 7,10 32 1,2 3,4,5 7,10 40 1,2 3,4,5 7,10