自动化设备设计介绍.ppt

图b层式的各层盖板均由钢板制成，耐热性好，强度高、刚性好，使用寿命长。该防护装置多用于大型和精密机床，如龙门式机床、数控机床和坐标镗床等。 五、提高导轨耐磨性的措施 从设计角度提高耐磨性的基本思路是：尽量争取无磨损；在无法避免磨损时尽量争取少磨损、均匀磨损以及磨损后能够补偿，以便提高使用期限。 (一) 争取无磨损 磨损的原因是配合面在一定的压强作用下直接接触并作相对运动。因此不磨损的条件是配合面在作相对运动时不直接接触，接触时则无相对运动。其办法之一是使润滑剂把摩擦面完全分隔开。如静压导轨、静压轴承或其它的静压副。 (二) 争取少磨损 争取无磨损只能在少数和特殊情况下才能做到。多数情况只能争取少磨损以延长工作期限。 1．降低压强 采用加大导轨的接触面和减轻负荷的办法来降低压强。提高导轨面的直线度和细化表面粗糙度，均可增加实际接触面积。采用卸荷导轨是减轻导轨负荷，降低压强的好办法。 2．改变摩擦性质 用滚动副代替滑动副，可以减少磨损。在滑动摩擦副中保证充分润滑避免出现干摩擦或半干摩擦，也可降低磨损。 3．正确选择摩擦副的材料和热处理 适当选择摩擦副的材料和热处理可提高抗磨损的能力。例如，支承导轨淬硬，动导轨表面贴塑料软带。 4．加强防护 加强防护，可避免灰尘、切屑、砂轮屑等进入摩擦副，是提高导轨耐磨性的有效措施。 (三) 争取均匀磨损 磨损是否均匀对零部件的工作期限影响很大。例如床身导轨，如果磨损是均匀的，对机床加工精度一般影响不大，而且可以补偿。磨损不均匀的原因主要有两个：在摩擦面上压强分布不均；各个部分的使用机会不同。争取均匀磨损有如下措施： 1. 力求使摩擦面上压强均匀分布，例如导轨的形状和尺寸要尽可能对集中载荷对称； 2. 尽量减小扭转力矩和倾覆力矩；保证工作台、溜板等支承件有足够的刚度； 3. 摩擦副中全长上使用机会不均的那一件硬度应高些，例如车床床身导轨的硬度应比床鞍导轨硬度高。 (四) 磨损后应能补偿磨损量 磨损后间隙变大了，设计时应考虑在构造上能补偿这个间隙。补偿方法可以是自动的连续补偿，也可以是定期的人工补偿。自动连续补偿可以靠自重，例如三角形导轨。定期的人工补偿，如矩形和燕尾形导轨靠调整镶条，闭式导轨还要调整压板等。 伺服电机选型原则 连续工作扭矩 伺服电机额定扭矩 瞬时最大扭矩 伺服电机最大扭矩 (加速时) 负载惯量 3倍电机转子惯量 连续工作速度 电机额定转速 F= —— 扭矩计算 1/R T T 电机转矩T （N.m） 滑轮半径r （m） 提升力F （N） T 经过减速机后的提升力F= —— ·R r F F r r r T 扭矩计算 F 1/R PB F PB T T 电机转矩T （N.m） 螺杆导程PB （m） 推力F （N） PB 2π F=T · —— 经过减速机后的推力F=T · —— ·R 2π PB 惯量计算 一、负载旋转时惯量计算 JL（㎏ ? ㎡） （以电机轴心为基准计算转动惯量） 实心圆柱 空心圆柱 L（m） D（m） L（m） D1 （m） JK＝ ×MK ×（D02－ D12） 8 1 经过减速机之后的转动惯量 JL＝ R2 JK JK＝ ×MK ×D2 8 1 1/R D0 （m） 惯量计算 M 1/R PB 直线运动部分 JK＝M ×（ ）2 2π PB 经过减速机之后的转动惯量 JL＝ R2 JK 二、负载直线运动时惯量计算 JL（㎏ ? ㎡） （以电机轴心为基准计算转动惯量） 惯量计算 三、皮带类传动时惯量计算 JL（㎏ ? ㎡） （以电机轴心为基准计算转动惯量） M3 M2 M1 r1 r2 电机转矩T （N.m） 小轮1质量M1(kg) 小轮1半径r1(m) 小轮2质量M2(kg) 小轮2半径r2(m) 重物质量M3(kg) 减速比r1/r2=1/R JL=1/2*M1*r12 + (1/2*M2*r22)/R2 + M3*r12 JL=1/2*M1*r12 + 1/2*M2*r12 + M3*r12 举例计算1 已知：圆盘质量M=50kg，圆盘直径D=500mm，圆盘最高转速60rpm，请选择伺服电机及减速机。 举例计算1 计算圆盘转动惯量 JL = MD2/ 8 = 50 *