吊籃式高層建筑外墻噴涂機(jī)主機(jī)設(shè)計(jì)

1、<p>　　吊籃式高層建筑外墻噴涂機(jī)主機(jī)設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計(jì)源于實(shí)際生活中的高空噴涂問題。由于人工搭乘高空吊籃進(jìn)行噴涂具有較高危險(xiǎn)性，設(shè)計(jì)了一種吊籃式高層建筑外墻噴涂機(jī)。</p><p>　　此噴涂機(jī)主要由樓頂?shù)乃欧业跸到y(tǒng)及吊籃上的噴涂部件系統(tǒng)組成。本設(shè)計(jì)主要針對吊

2、籃噴涂主機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。吊籃上鋪設(shè)縱橫向?qū)к墝?shí)現(xiàn)X、Y向運(yùn)動(dòng)，并且采用真空吸附裝置實(shí)現(xiàn)吊籃相對于墻面的定位，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)噴涂。噴涂部件采用在現(xiàn)有噴槍產(chǎn)品基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的方法，將其噴嘴改為矩形，使其噴涂范圍形成一個(gè)矩形區(qū)域，有效的改善噴涂重疊面不均的問題。另外，采用噴涂部件上的兩個(gè)反向的絲杠傳動(dòng)結(jié)構(gòu)來調(diào)整三個(gè)噴槍的距離，改變重疊區(qū)域的范圍，來適應(yīng)多種噴涂距離和不同濃度的涂料。設(shè)計(jì)主要使用CAXA電子圖板繪制吊籃式噴涂主機(jī)的二維裝配圖，以及部件、零

3、件圖，并對一些重要零部件進(jìn)行計(jì)算和校核。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 吊籃式噴涂主機(jī) 導(dǎo)軌式移動(dòng)裝置 真空吸附 </p><p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 選題的意義1</p><p&

4、gt;　　1.2 噴涂設(shè)備的發(fā)展概況2</p><p>　　1.3 高空吊籃的發(fā)展現(xiàn)狀3</p><p>　　第二章 設(shè)計(jì)總體方案確定5</p><p>　　2.1 吊籃式噴涂機(jī)的技術(shù)要求及性能要求5</p><p>　　2.2 總體方案的構(gòu)思及選擇5</p><p>　　第三章 具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)9</

5、p><p>　　3.1 吊籃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)9</p><p>　　3.2 真空吸盤的設(shè)計(jì)11</p><p>　　3.3 真空發(fā)生器的選定14</p><p>　　3.4 吸盤組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)16</p><p>　　3.5 噴涂泵的選型17</p><p>　　3.6 氣壓回路的設(shè)計(jì)18</

6、p><p>　　第四章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與計(jì)算21</p><p>　　4.1 滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算21</p><p>　　4.2 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的設(shè)計(jì)與選型23</p><p>　　4.3 電機(jī)的選擇24</p><p>　　4.4 軸承的選擇26</p><p>　　4.5 聯(lián)軸器

7、的選擇29</p><p>　　4.6 鍵的選擇與校核29</p><p>　　第五章 使用和維護(hù)31</p><p>　　5.1 涂裝前的準(zhǔn)備工作31</p><p>　　5.2 涂裝操作31</p><p>　　5.3 涂裝后收尾工作32</p><p><b>　　致

8、 謝33</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)34</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 選題的意義</b></p><p>　　隨著社會(huì)的發(fā)展，在現(xiàn)代都市中高層建筑越來越多，各種各樣的摩天大

9、樓成為現(xiàn)代都市中一道亮麗的風(fēng)景。近年來，城市市容環(huán)境整頓工作越來越引起人們的重視。作為城市面貌的建筑物外表面清理和裝飾工作已成為城市環(huán)境整頓的工作重點(diǎn)。傳統(tǒng)的高層建筑物噴涂工作均是由人工完成的，然而，人工噴涂是相當(dāng)危險(xiǎn)的，高空強(qiáng)氣流致使人難以平衡，工作環(huán)境相當(dāng)惡劣，傷亡事故時(shí)有發(fā)生，而且效率低下。同時(shí)，需要工人在高溫、高壓、有毒的艱險(xiǎn)惡劣的環(huán)境中完成復(fù)雜作業(yè)，這無疑對工人的健康和生命安全造成巨大的威脅。</p><p

10、>　　在我國高空作業(yè)初始的方法是建腳手架，工人手工依次進(jìn)行作業(yè)，完畢后再拆除腳手架。很顯然，這種方式費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，需要大量的輔助材料來搭建腳手架。尤其對于高層建筑外墻的噴涂成本更高，而且效率太低。目前我國對高層建筑外墻的噴涂主要是人工作業(yè)，基本有兩種形式。一是用專門的載人提升設(shè)備，將工人及噴涂工具、噴涂材料等依次懸吊于墻面附近，噴涂工人手工依次對墻面進(jìn)行噴涂。這種方法使用的設(shè)備簡單，工人手持噴槍對墻面進(jìn)行噴涂。二是對于高層建筑外墻比

11、較規(guī)整的表面，在高層建筑的頂部預(yù)先安裝吊籃提升設(shè)備，可供工人站在吊籃上進(jìn)行手工噴涂，其噴涂方法與前一種方法基本相同。吊籃提升設(shè)備可同時(shí)站立多名工人在吊籃上工作，工人的工作條件有所改善，效率有所提高，但為保證噴涂作業(yè)的質(zhì)量問題，在噴涂過程中最好由一名工人完成，這就另噴涂效率大大的降低，而且加大了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。另外，采用手工噴涂的涂層質(zhì)量受人為控制的因素影響較大，如運(yùn)槍的速度、噴涂的距離、噴涂量、采用的噴涂方法和工人的技術(shù)水平等。<

12、/p><p>　　高層建筑物的壁面噴涂是一項(xiàng)量大面廣的作業(yè)，迄今為止，國內(nèi)外基本上還停留在人工噴涂階段，整個(gè)作業(yè)過程中需要工人搭乘高空吊籃進(jìn)行危險(xiǎn)的高空作業(yè)，這對作業(yè)人員來說不僅存在生命安全問題，而且噴涂所用物料本身含有大量有害物質(zhì)，長期接觸亦會(huì)對工人的健康造成威脅。所以高層建筑壁面噴涂自動(dòng)化問題亟待解決。解決這個(gè)問題的最好方法是用機(jī)器人代替工人進(jìn)行高空作業(yè)，這將是高空作業(yè)的發(fā)展方向。但就目前來說，噴涂機(jī)器人的研究還

13、不很成熟，不能普遍推廣和使用。所以可以考慮在吊籃基礎(chǔ)上，放置噴涂工具，由人工控制，代替工人作業(yè)，實(shí)現(xiàn)噴涂的半自動(dòng)化。這樣可以在很大程度上降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高噴涂效率及質(zhì)量。</p><p>　　1.2 噴涂設(shè)備的發(fā)展概況</p><p>　　就目前為止，國內(nèi)使用的噴涂設(shè)備有高壓無氣噴涂機(jī)和專用噴涂設(shè)備。 </p><p>　　1.2.1高壓無氣噴涂設(shè)備</

14、p><p>　　高壓無氣噴涂的設(shè)備主要包括加壓泵和噴槍，油漆，此外還有蓄壓器，漆料過濾器，高壓軟管等，涂料較為關(guān)鍵的設(shè)備是噴槍，高壓無氣噴涂的原理是噴槍將涂料形成霧狀，噴射于被涂物的表面，加壓泵提供高壓，使涂料可高速噴出。</p><p>　　蓄壓器的作用是使涂料液壓穩(wěn)定，減少漆路堵塞。高壓無氣噴涂設(shè)備按照驅(qū)動(dòng)力方式分為啟動(dòng)型、電動(dòng)型、內(nèi)燃機(jī)型。目前，采用較多的是氣動(dòng)型高壓無氣噴涂設(shè)備，采用壓

15、縮空氣驅(qū)動(dòng)泵，通過減壓閥調(diào)整空氣來控制涂料的輸出壓力。根據(jù)泵的設(shè)計(jì)，涂料壓力可達(dá)輸入氣壓的幾十倍高壓，涂料壓力與氣壓之比成為壓力比。噴槍是高壓無氣噴涂法的主要工具，由槍身，噴嘴，過濾網(wǎng)和連接部件組成，要求能耐50Mpa的高壓，耐各種介質(zhì)作用，并具有良好的密封和耐磨性，不泄露高壓涂料，扳機(jī)要靈活，設(shè)有安全保險(xiǎn)裝置，保險(xiǎn)裝飾鎖住后扣動(dòng)扳機(jī)噴槍不應(yīng)開啟。</p><p>　　當(dāng)使用涂料粘度不變，輸入的壓縮空氣壓力一定時(shí)

16、，噴涂壓力和流量之間的關(guān)系為流量增大、噴涂壓力降低。當(dāng)輸入的壓縮空氣的壓力升高時(shí)，噴涂壓力和流量便相應(yīng)增加，涂料粘度與噴涂壓力，不同類型的涂料粘度不同，高固體成分涂料的粘度尤其大，粘度越高，施工時(shí)需要的噴涂壓力越大，但不能一味增大噴涂的壓力，噴涂高粘度時(shí)，還應(yīng)考慮更換大口徑的噴嘴。噴嘴的選擇，在進(jìn)行高壓無氣噴涂前，根據(jù)所使用的涂料和噴涂對象，應(yīng)選擇一定孔徑和形狀的噴嘴，噴嘴的孔徑?jīng)Q定了流量的大小，噴嘴的形狀則又決定噴霧的的幅度，對于粘度

17、較高的涂料應(yīng)選擇大噴嘴。</p><p>　　1.2.2專用噴涂設(shè)備</p><p>　　噴涂機(jī)是采用高壓無氣噴涂技術(shù)的專用噴涂設(shè)備。高壓無氣噴涂機(jī)，也稱無氣噴涂，它使用高壓柱塞泵，直接將油漆加壓。形成高壓力的噴涂，噴出槍口形成霧化氣流作用于物體表面（墻體或木器面）。相對于有氣噴涂而言，漆面均勻，無顆粒感，由于與空氣隔絕，油漆干燥干凈。無氣噴涂可用于高粘度油漆的施工，而且邊緣清晰，甚至可用

18、于一些有邊界要求的噴涂項(xiàng)目，視機(jī)械類型，也分為氣動(dòng)式無氣噴涂機(jī)、電動(dòng)式無氣噴涂機(jī)、內(nèi)燃式無氣噴噴涂機(jī)等多種。</p><p>　　下面以德國瓦格納爾（WAGNER）PS系列電動(dòng)柱塞泵無氣噴涂機(jī)為例簡要介紹噴涂機(jī)的性能特點(diǎn)及主要功能。</p><p><b>　　1) 性能特點(diǎn)：</b></p><p>　　行業(yè)首創(chuàng)的無電刷電機(jī)，確保電機(jī)永不磨損

19、，終身免維護(hù)。WAGNERPS系列這款機(jī)型小巧靈活，它是鋼結(jié)構(gòu)防銹、防腐蝕噴涂，建筑噴涂和日常維護(hù)的理想工具。</p><p><b>　　2) 主要功能：</b></p><p>　　實(shí)際工作壓力顯示:可顯示當(dāng)前泵體輸出壓力和涂料輸出壓力，一般兩者相差1-3（公斤）壓力，數(shù)據(jù)越小證明電機(jī)越穩(wěn)定。</p><p>　　液晶顯示數(shù)控噴涂系統(tǒng)：可隨

20、時(shí)隨地查看噴涂量及復(fù)位歸零重新計(jì)量，從而有效地提高噴涂操作人員的作業(yè)水平，同時(shí)也是節(jié)省油漆成本的一大利器。</p><p>　　智能型壓力盲區(qū)感應(yīng)控制：可以設(shè)定四種不同工況的工作壓力，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)記錄設(shè)定好的壓力。在相應(yīng)工況作業(yè)時(shí)，只需簡單操作，即可選用設(shè)定好的工作壓力，無須煩瑣的反復(fù)選擇、調(diào)整。</p><p>　　缺料低速運(yùn)行功能：當(dāng)涂料桶缺料時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)轉(zhuǎn)為低速運(yùn)行，減少泵體在非工作

21、狀態(tài)下的磨損。</p><p>　　脈沖清洗：作業(yè)完畢后清洗時(shí)，該功能將提供清洗效率，有效減少泵體磨損，使泵體壽命延長，降低維修成本。</p><p>　　多功能電子穩(wěn)壓壓力調(diào)節(jié)器：除了選定的四種壓力工況之外，還可以對工作壓力進(jìn)行機(jī)械式無級(jí)調(diào)整。</p><p>　　這款機(jī)適合噴涂各種色漆、臘克、瓷漆、乳膠漆、內(nèi)外墻涂料，高粘度涂料等，油性、水性均可。</p&

22、gt;<p>　　1.3 高空吊籃的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　隨著國內(nèi)高層建筑的大量興建，城市環(huán)境美化要求的提高，高空作業(yè)電動(dòng)吊籃普及迅速。建筑外墻裝飾是一項(xiàng)繁重的綜合性工程，施工量大，工期長，使用勞動(dòng)力多，經(jīng)濟(jì)效益低。在國外發(fā)達(dá)國家，推廣使用高處作業(yè)電動(dòng)吊籃已有40年歷史，技術(shù)先進(jìn)，質(zhì)量可靠，使用安全。我國從八十年代開始參照國外技術(shù)，進(jìn)行國產(chǎn)化設(shè)計(jì)，逐步投入批量化生產(chǎn)。傳統(tǒng)的施工方法有：a、采

23、用簡易建筑吊籃施工。從建筑物頂部懸掛鋼絲繩，配置吊船，上下移動(dòng)用手搬葫蘆，機(jī)具簡陋，使用不便，無安全保障，勞動(dòng)強(qiáng)度大，效率低。b、沿建筑物立面搭設(shè)腳手架。此方法費(fèi)工、費(fèi)時(shí)，占地面積大，需要鋼材多，價(jià)格高，運(yùn)輸量大。    高空吊籃的使用克服了上述施工存在的缺點(diǎn)，安裝方便，電動(dòng)升降，作業(yè)效率高，占地面積小，配置有工作繩和安全繩，使用安全可靠，適合各種復(fù)雜施工環(huán)境。在大城市高層建筑、樓房密集區(qū)的施工作業(yè)，住宅

24、小區(qū)的維修粉刷，更能顯示其經(jīng)濟(jì)、方便、安全、高效的優(yōu)越性。如建筑物外墻施工作業(yè)和維修裝飾作業(yè)。</p><p>　　電動(dòng)吊籃在我國的相關(guān)行業(yè)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，也有了很大的發(fā)展和提高。但在技術(shù)上，制造材料以及加工工藝上還有再前進(jìn)一步的空間。如提升機(jī)，提升重量與自重之比能否再大些。尤其800kg的提升機(jī)比630kg提升機(jī)的提升能力僅增加了85kg，自重卻增加了近一倍。目前，工地上的吊籃工作平臺(tái)部分多數(shù)是以2mm的薄

25、壁管焊接而成。此種結(jié)構(gòu)經(jīng)多年的使用，證明質(zhì)量是可靠的。但其中存在的一些問題也應(yīng)引起重視：其一是管壁太薄，組合平臺(tái)時(shí)方管連接部位的螺栓不能擰緊，有的廠家雖然配上了大直徑平墊，考慮到目前操作人員的素質(zhì)，此種方式有待改進(jìn)。其二是底板部分的連接，為了安裝時(shí)穿螺栓方便，使用了長型孔。M12的螺栓配以14x20的長孔即使加上平墊，做為用于高空作業(yè)的機(jī)械設(shè)備來說，也是不可取的。在電器電路上能否增加一些過載保護(hù)和防止誤操作功能。這些在塔式起重機(jī)上早已是

26、必備的設(shè)施。電動(dòng)吊籃從引進(jìn)、推廣、到今天在建筑業(yè)的廣泛應(yīng)用，使我國在這一領(lǐng)域的機(jī)械化程度和施工的文明程度都有了一個(gè)極大的提高。從推廣初期的不認(rèn)識(shí)，不理解，不使用到今天在大中城市的建筑業(yè)中成了不可缺少的必備機(jī)具，對業(yè)內(nèi)人士的思想上和認(rèn)識(shí)上是一個(gè)很大提高；在建筑施</p><p>　　2.1 吊籃式噴涂機(jī)的技術(shù)要求及性能要求</p><p>　　經(jīng)過一段時(shí)間的調(diào)研和考察，仔細(xì)閱讀了通過檢索得到

27、的資料，認(rèn)真分析了目前現(xiàn)有的各種類型的噴涂機(jī)及吊籃的各方面的優(yōu)缺點(diǎn)，并結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，提出了以下具體的技術(shù)性能及要求。</p><p><b>　　1、使用性能</b></p><p>　　高層建筑外墻噴涂實(shí)現(xiàn)人工控制；</p><p>　　噴涂效率8～10m2 /min,噴涂寬度800mm～1000mm；</p><p>

28、;<b>　　適于噴涂較大平面；</b></p><p><b>　　噴涂幅面可調(diào)節(jié)；</b></p><p>　　保證圖層均勻，平穩(wěn)噴涂；</p><p><b>　　2、裝配及可維修性</b></p><p>　　機(jī)體裝配式應(yīng)根據(jù)圖紙要求簡單容易的裝配，維修容易，不需要專門

29、工具。</p><p><b>　　3、加工</b></p><p>　　盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件，對非標(biāo)準(zhǔn)件，應(yīng)盡可能工藝簡單，加工容易。</p><p>　　2.2 總體方案的構(gòu)思及選擇</p><p>　　在擬定方案的時(shí)候，經(jīng)過多方考察查閱資料。集思廣益，自由闡述的方式，充分討論了設(shè)計(jì)方案，經(jīng)過多方比較，全方位考慮，最終將設(shè)

30、計(jì)優(yōu)點(diǎn)集合在一起，確定了設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　吊籃式高層建筑外墻噴涂機(jī)主要包括伺服懸吊系統(tǒng)和吊籃式噴涂主機(jī)兩大部分。吊籃式噴涂主機(jī)可分為移動(dòng)機(jī)構(gòu)、吸附機(jī)構(gòu)和噴涂機(jī)構(gòu)三大設(shè)計(jì)部分，下面分別從這三個(gè)方面選擇及確定設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　2.2.1 移動(dòng)機(jī)構(gòu)方案的確定</p><p>　　若要實(shí)現(xiàn)噴涂機(jī)構(gòu)相對于墻面在一定范圍內(nèi)的噴涂，需要設(shè)計(jì)一個(gè)移動(dòng)機(jī)構(gòu)

31、，將噴涂部件置于移動(dòng)機(jī)構(gòu)上，由移動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)噴涂部件實(shí)現(xiàn)在一定范圍內(nèi)的噴涂作業(yè)。</p><p>　　移動(dòng)機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)借鑒上次課程設(shè)計(jì)中設(shè)計(jì)的數(shù)控二維工作臺(tái)，將X-Y工作臺(tái)置于吊籃體上，作為整個(gè)噴涂部件的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)橫向及縱向的移動(dòng)。具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如下圖：</p><p>　　如上圖所示，整個(gè)移動(dòng)部件與吊籃體采用高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)螺栓連接，主要有橫向和縱向兩個(gè)方向的移動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)連接在吊

32、籃體上，主要由橫向絲杠副，電機(jī)，聯(lián)軸器，軸承支座，導(dǎo)軌副組成。由電機(jī)通過聯(lián)軸器帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)通過螺母座將轉(zhuǎn)動(dòng)變?yōu)橹本€移動(dòng)傳到導(dǎo)軌滑塊上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)橫向的直線移動(dòng)?？v向移動(dòng)機(jī)構(gòu)通過橫向滑塊連接在橫向?qū)к壣?，組成部件與橫向移動(dòng)機(jī)構(gòu)相同，整個(gè)噴涂部件亦通過滑塊與縱向?qū)к夁B接。電機(jī)帶動(dòng)縱向絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，將運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為噴涂部件的縱向移動(dòng)。</p><p>　　就以上移動(dòng)機(jī)構(gòu)，可以選擇兩種噴涂路線，如下：</p>

33、<p>　　噴涂路線的設(shè)定應(yīng)考慮移動(dòng)部件的結(jié)構(gòu)。由于縱向?qū)к壷糜跈M向?qū)к壣?，所以選擇噴涂路線時(shí)，應(yīng)考慮先縱向直線移動(dòng)，然后再橫向直線移動(dòng)，即選擇第二種噴涂路線。</p><p>　　2.2.2 吸附機(jī)構(gòu)方案的確定</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中吊籃相對于墻面的定位采用真空吸盤吸附的方法。在吊籃靠近墻面那一面布置吸盤，待吊籃升降到一定位置，使吸盤吸附在墻面上，達(dá)到定位的目的。另外，

34、吊籃距離墻面通常有一定的距離，所以需要吸盤沿垂直于墻面的方向能夠移動(dòng)。這里可以采用氣動(dòng)或液壓元件實(shí)現(xiàn)吸盤在這個(gè)方向的運(yùn)動(dòng)，即將吸盤與液壓缸或氣缸相連，通過驅(qū)動(dòng)液壓缸或氣缸運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)吸盤移動(dòng)。由于在此次設(shè)計(jì)中，噴槍及吸盤都需要有壓縮空氣源，再綜合考慮氣壓驅(qū)動(dòng)與液壓驅(qū)動(dòng)的優(yōu)缺點(diǎn)，決定選用氣壓驅(qū)動(dòng)的方式，由氣缸帶動(dòng)吸盤運(yùn)動(dòng)。由于噴涂距離的不同，吸盤需要在任意一個(gè)位置都能夠停止，所以采用鎖緊氣缸，它可以實(shí)現(xiàn)在任意位置停止并鎖緊。吸盤布置在吊籃靠

35、近墻面一面的兩端，為保證足夠的吸附力，兩邊采用吸盤組的方式，每個(gè)吸盤組包含兩個(gè)直徑相同的吸盤。</p><p>　　2.2.3 噴涂機(jī)構(gòu)方案的確定</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用自動(dòng)噴槍進(jìn)行噴涂，由于每個(gè)噴槍的噴涂范圍大約在300～500mm之間，相對于墻面噴幅較小，所以可以采取設(shè)計(jì)噴槍組的方法，將數(shù)個(gè)噴槍線性排列或組合成其他形式，形成一個(gè)噴槍組，這樣可以增大噴涂面積，提高噴涂效率。噴槍的

36、排列方式有以下幾種：</p><p>　　圖中圓形區(qū)域?yàn)閲姌尩膰姺?，考慮以上三種噴槍布置方式，矩形排列噴槍時(shí)，噴涂過后圖層為兩層，這樣噴涂前需調(diào)整好噴流量，避免圖層過厚的情況發(fā)生；第二種情況斜線布置噴槍時(shí)，由于三個(gè)噴槍的相對位置不容易調(diào)整，所以圖層的重疊區(qū)域不易調(diào)整，這樣不能適用于不同的噴涂距離。對于直線排列的噴槍組，沒有涂層重疊問題，而且圖層重疊區(qū)域的大小可以通過吸盤的直線運(yùn)動(dòng)容易的得到改變。綜上，采取第三種

37、布置方式，直線排列噴槍。</p><p>　　由于采用圓形噴嘴時(shí)，幅面邊緣地帶擴(kuò)散較大，可能導(dǎo)致圖層不均勻，本設(shè)計(jì)采用在原有噴槍基礎(chǔ)上將圓形噴嘴改為矩形噴嘴，有效的改善這個(gè)問題。另外，噴槍位置的調(diào)整，采用兩個(gè)旋向相反的絲杠帶動(dòng)兩端的噴槍相對于中間的噴槍同時(shí)向里或向外移動(dòng)來調(diào)整相鄰兩個(gè)噴槍之間的距離，進(jìn)而改變圖層重疊區(qū)域的大小，來適應(yīng)不同的噴距。</p><p>　　第三章 具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)&

38、lt;/p><p>　　在吊籃上鋪設(shè)縱橫向?qū)к墸呻姍C(jī)帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)導(dǎo)軌上的部件實(shí)現(xiàn)X向及Y向的運(yùn)動(dòng)，使噴涂部件實(shí)現(xiàn)相對于墻面的移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)一定范圍內(nèi)的噴涂。噴涂部件由三個(gè)自動(dòng)噴槍組成，噴槍的位置設(shè)置為可調(diào)的，采用手動(dòng)調(diào)節(jié)。具體實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)是使用兩個(gè)旋向相反的滾珠絲杠，通過旋轉(zhuǎn)手輪帶動(dòng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而使導(dǎo)軌上的噴槍相對移動(dòng)，調(diào)節(jié)圖層覆蓋面的范圍。由于噴涂過程中要保證整個(gè)吊籃相對于墻面的平穩(wěn)性，所以采用真空吸盤組將吊籃

39、吸附于墻壁上，實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)噴涂。吸盤相對于墻面的移動(dòng)通過氣缸實(shí)現(xiàn)。噴槍、吸盤、氣缸所需的壓縮空氣由置于吊籃上的空氣壓縮機(jī)組提供。以下是吊籃式噴涂機(jī)主機(jī)具體結(jié)構(gòu)的選定和設(shè)計(jì)。</p><p>　　3.1 吊籃結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　吊籃體部分作為所有裝置的支撐，由鋼結(jié)構(gòu)組成。該方案吊籃體采用冷軋方鋼管焊接，與其它零部件采用高強(qiáng)度螺栓連接。其外觀簡潔、剛度好、穩(wěn)固可靠。</p>

40、<p>　　由于架體各部分的焊接結(jié)構(gòu)的制造精度和裝配精度要求較高，制造中必須采用一定的工藝手段來保證精度。構(gòu)成架體的焊接件在焊接前要進(jìn)行校直。為防止和減小焊接變形，提高工件的尺寸精度，焊接時(shí)要采用專用的焊接夾具?？梢圆捎萌缦罗k法：</p><p>　　1) 在滿足連接強(qiáng)度的條件下，盡量避免連續(xù)焊縫，采用間斷焊縫或點(diǎn)接焊縫；間斷焊縫采取交錯(cuò)排列順序?qū)嵤┖附印?lt;/p><p>　　

41、2) 對于長徑比較大的，焊縫要求較密集的，或?qū)ν饨映叽缫筝^高的結(jié)構(gòu)部件，采用專用焊接夾具來防止和減小變形，保證加工精度。</p><p>　　考慮到制造工藝順序，由于焊接后的架體結(jié)構(gòu)尺寸較大，不能進(jìn)行再加工，相關(guān)的安裝、連接件及尺寸必須在組裝焊接前完成。所以，為了使大型組件焊接后不必再進(jìn)行加工就能夠達(dá)到設(shè)計(jì)要求，節(jié)約材料，省工、省時(shí)、提高生產(chǎn)效率，決定采取的工藝方案是：現(xiàn)將零件加工到位，再進(jìn)行大部件焊接成型。大

42、部件組合焊接時(shí)使用工裝定位、裝夾，以保證工件的尺寸精度。</p><p>　　架體在使用過程中要滿足各種工作環(huán)境的要求，做好防潮防腐處理，其表面涂層十分重要，應(yīng)提高其防銹、防腐能力。所以，焊接后的鋼結(jié)構(gòu)表面要進(jìn)行噴丸處理，消除焊接應(yīng)力，清除焊劑焊渣，達(dá)到噴漆前的要求。所有結(jié)構(gòu)件外表面噴涂四層專用防銹環(huán)氧樹脂漆。第一層采用富鋅底漆，具有良好的防銹防腐蝕功能；第二層采用云鐵中間漆，以增強(qiáng)漆膜間的附著力和漆膜彈性，最后

43、兩層為環(huán)氧樹脂面漆，具有抗氧化、不褪色、漆膜厚、附著力強(qiáng)、耐沖擊的優(yōu)良特性。</p><p>　　吊籃體采用力學(xué)性能與化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T8162-99，鋼號(hào)為Q235-A的冷拔無縫方形鋼管。如下圖：</p><p>　　吊籃框架選用邊長分別為30mm、40mm、50mm的方形鋼管，其相關(guān)參數(shù)如下表：</p><p>　　鋼管與鋼管之間的連接是通過焊接連接形成一個(gè)

44、整體的。焊接的過程應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　1. 焊接前必須將缺陷徹底清除，焊接面應(yīng)修的平整圓滑，不得有尖角存在。</p><p>　　2. 在條件允許的情況下，盡可能在水平位置施焊。焊縫位置應(yīng)便于操作。</p><p>　　3. 節(jié)省原料，減少焊接工作量。</p><p>　　4. 不要讓熱影響區(qū)相距太近，焊接件的設(shè)計(jì)應(yīng)具有對稱

45、性，焊縫布置于焊接順序也應(yīng)對稱。</p><p>　　5. 不同厚度工件焊接時(shí)接頭應(yīng)平滑過渡。</p><p>　　6. 當(dāng)根部間隙過大，且需從一面進(jìn)行焊接時(shí)，應(yīng)用墊板。墊板常在該處保持到焊后變成接頭總體一部分。墊板材料應(yīng)與母板材料一致。</p><p>　　3.2 真空吸盤的設(shè)計(jì)</p><p>　　3.2.1 真空吸盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</

46、p><p>　　真空吸盤的吸附性能是受多種條件制約的，但主要的制約因素可歸結(jié)為三點(diǎn)：</p><p>　　(a) 吸盤的結(jié)構(gòu)； </p><p>　　(b) 吸盤的材料 ；</p><p>　　(c) 吸盤與被吸附工件表面的貼合程度。</p><p>　　真空吸盤的結(jié)構(gòu)分為普通型和特殊型，常見的普通型真空吸盤（圖1）有以下

47、三種：</p><p>　　(a) 扁平吸盤形狀各異，材料品種多，特別適于搬運(yùn)表面光滑的工件；</p><p>　　(b) 短波紋管型吸盤吸附剛性好，接觸工件時(shí)緩沖性能好，吸力強(qiáng)，其波紋管可作小行程移動(dòng)，用來分離細(xì)小工件，但它很少用于垂直舉升；</p><p>　　(c) 長波紋管型吸盤與短波紋管型吸盤適用場合相同，但它能適用水平方向更大高度差，并可做較長距離運(yùn)送動(dòng)

48、作。</p><p>　　特殊型真空吸盤是為了滿足特殊應(yīng)用場合而專門設(shè)計(jì)的，又分為異形吸盤和專用吸盤兩種，這些吸盤的結(jié)構(gòu)形狀因吸附對象而異，種類繁多。</p><p>　　除結(jié)構(gòu)外，吸盤材料也是決定其密封性能的關(guān)鍵因素。目前市場上的真空吸盤采用的材料有丁腈橡膠、硅橡膠、聚氨酯、氟橡膠等。由硅橡膠制成的吸盤適于抓住表面較粗糙的制品；由氨酯制成的吸盤則很耐用。另外，在實(shí)際生產(chǎn)中如果要求吸盤具有

49、耐油性，則可以考慮使用聚氨酯、丁腈橡膠或含乙烯基的聚合物等材料來制造吸盤。具體材料的選擇要根據(jù)工作環(huán)境對吸盤耐油、耐水、耐磨、耐熱、耐寒等性能要求確定。</p><p>　　吸盤與被吸附工件表面的貼合程度直接影響著吸盤內(nèi)的真空壓力，若貼合程度過差，吸盤的真空度不易保持，就達(dá)不到吸附工件的目的。在使用真空吸盤的時(shí)候，我們總希望物體與吸盤接觸的那部分表面是光滑和密封的，這樣有利于真空吸盤牢牢貼上物體表面。但這只是個(gè)理

50、想狀態(tài)，通常物體表面不具備這樣的理想條件，不是有氣孔就是粗糙不平，這些因素就直接影響著吸盤與物體表面的貼合程度。當(dāng)吸盤與物體表面貼合狀態(tài)差的情況下就會(huì)發(fā)生泄漏現(xiàn)象。彌補(bǔ)泄漏系統(tǒng)的措施通常有兩個(gè)：</p><p>　　(a) 使用高性能的真空發(fā)生器，使泄漏的氣體在最短的時(shí)間里補(bǔ)充上來。這種方法的缺點(diǎn)是系統(tǒng)中仍存在較大的漏氣量，并且能源耗費(fèi)較高；</p><p>　　(b) 縮小吸盤的直徑或通

51、徑。這種辦法的缺點(diǎn)是當(dāng)工件質(zhì)量較大時(shí)達(dá)不到所需要的真空水平。</p><p>　　因此針對表面粗糙如墻面等需設(shè)計(jì)出一種新型結(jié)構(gòu)的高適應(yīng)性吸盤。針對墻面的明顯凹坑、凸緣等缺陷，設(shè)計(jì)一種多唇邊式真空吸盤。其結(jié)構(gòu)如下所示。</p><p>　　實(shí)現(xiàn)用真空吸盤吸附物體的目的需滿足兩個(gè)條件：(a) 要有一個(gè)密封的真空腔；(b) 要保證吸附過程中，真空腔內(nèi)的真空度始終能滿足要求。 </p>

52、<p>　　這兩個(gè)條件都直接被真空吸盤的密封性能所影響。對于多唇邊式真空吸盤，第一，由于多唇邊的存在，各唇邊之間可形成獨(dú)立的密封范圍，其中某一個(gè)密封范圍發(fā)生泄漏并不影響其余范圍的附效果。另外，柔軟的橡膠材料使唇邊可根據(jù)物體表面缺陷而變化，使其形狀與物體表面完成良好的貼合，達(dá)到了較好的密封效果；第二，吸盤體和唇形密封體采用兩分式結(jié)構(gòu)，吸盤體采用普通的工業(yè)橡膠，唇邊體采用具有耐磨性好、抗撕裂性能高的聚氨酯橡膠，在提高了吸盤壽命

53、的同時(shí)也降低了生產(chǎn)成本；第三、由于多唇邊的存在，增大了吸附面積，從而提高了吸盤的吸附力。</p><p>　　3.2.2 真空吸盤的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　吸盤的理論吸附力是吸盤內(nèi)的真空度與吸盤的有效吸附面積的乘積。對于吸附墻面這樣較大的面積的物體，為防止吸盤松脫，通常使用多個(gè)吸盤進(jìn)行吸附。這些吸盤應(yīng)合理配置，以使吸附力作用點(diǎn)與被吸附物的中心盡量靠近。</p><

54、p>　　使用n個(gè)同一直徑的吸盤吸吊物體，其吸盤直徑按下式選定</p><p>　　式中 ——吸盤直徑，mm</p><p><b>　　——吸吊物重力，N</b></p><p>　　——安全率，水平吊t≥4；垂直吊，t≥8</p><p>　　——吸盤內(nèi)的真空度，MPa</p><p>　

55、　吸盤內(nèi)的真空度p應(yīng)在真空發(fā)生器的最大真空度pv的63%至95%范圍內(nèi)選擇，以提高真空吸著的能力，又不致吸著相應(yīng)時(shí)間過長。</p><p><b>　　吸吊物重力： </b></p><p><b>　　吸盤個(gè)數(shù)： </b></p><p><b>　　安全率：</b></p><

56、p>　　預(yù)選真空發(fā)生器最大真空度為80KPa。</p><p><b>　　吸盤真空度：</b></p><p><b>　　計(jì)算得</b></p><p>　　故選用吸盤的直徑為160mm。 </p><p>　　3.3 真空發(fā)生器的選定</p><p>　　真空發(fā)生

57、器原理：真空發(fā)生器產(chǎn)生真空的原理和傳統(tǒng)真空泵是不一樣的。它是讓壓縮空氣在泵體內(nèi)形成高速氣流，氣體的流動(dòng)速度越高，當(dāng)?shù)氐臍怏w壓力就越低（從柏努利方程可以得出），因此就具有越強(qiáng)的抽吸能力。真空發(fā)生器就是利用這種原理制成的。正因?yàn)槿绱?，在同等真空抽氣量的情況下，真空發(fā)生器體積小，基本不用維護(hù)，真正的無油，是一種既可靠效率又高的真空泵。 真空發(fā)生器分單級(jí)真空發(fā)生器和多級(jí)真空發(fā)生器兩類，在消耗相同壓縮空氣的條件下，多級(jí)真空發(fā)生器在標(biāo)準(zhǔn)大氣下的真空

58、抽氣量一般是單級(jí)真空發(fā)生器的好幾倍，因此，多級(jí)真空發(fā)生器是真正高效率的真空泵。 真空發(fā)生器的使用環(huán)境要求很簡單，只要有壓縮空氣源，就可以使用真空發(fā)生器。中國絕大部分工廠都有壓縮空氣源，完全有條件使用真空發(fā)生器。 真空發(fā)生器同傳統(tǒng)機(jī)械泵的比較如下表：</p><p>　　3.3.1 吸著響應(yīng)時(shí)間T</p><p>　　如圖4-1，設(shè)吸盤內(nèi)的壓力從大氣壓降至真空度達(dá)63%pv的到達(dá)時(shí)間

59、為T1，降至真空度達(dá)95%pv的到達(dá)時(shí)間為T2，有</p><p>　　式中：T1 （或T2）—— 吸著響應(yīng)時(shí)間，s</p><p>　　V ——真空發(fā)生器至吸盤的配管容積， ，L </p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　則</b></p><p

60、><b>　　配管的內(nèi)徑： </b></p><p><b>　　配管的長度： </b></p><p>　　真空發(fā)生器至吸盤的配管容積 </p><p>　　則由式 得出 </p><p>　　配管有效截面積：S=30mm2。</p>&l

61、t;p>　　通過配管的平均吸入流量</p><p>　　真空發(fā)生器的平均吸入流量，其中Qe為真空發(fā)生器的最大吸入流量。</p><p><b>　　，一般取 。</b></p><p><b>　　則。</b></p><p>　　3.3.2 求工件吸著時(shí)的泄露量</p><

62、;p>　　吸著漏氣工件的有效截面積：。</p><p>　　工件吸著時(shí)的泄漏量：。</p><p>　　3.3.3 真空發(fā)生器的選定</p><p>　　有泄漏量時(shí)，最大吸入流量：</p><p>　　由最大吸入流量Qmax，選定真空發(fā)生器。經(jīng)過查詢網(wǎng)上生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，最終選定深圳市寶安區(qū)旋風(fēng)氣動(dòng)科技開發(fā)部的XFD系列直排真空發(fā)生器，最

63、大吸入流量30L/min，型號(hào)為XFD-0.3。</p><p>　　3.4 吸盤組結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)</p><p>　　吸盤組要與氣缸相連，并且每組包括兩個(gè)吸盤，現(xiàn)設(shè)計(jì)吸盤組的結(jié)構(gòu)如下：</p><p>　　如圖3-5中所示，整個(gè)吸盤組做成一個(gè)獨(dú)立的整體，這樣方便安裝和拆卸。兩個(gè)吸盤由氣缸帶動(dòng)沿豎直方向運(yùn)動(dòng)，為保證兩吸盤中心與氣缸中心的平行度，以使吸盤組能夠平穩(wěn)吸附，采用

64、雙桿支撐的方式，兩個(gè)導(dǎo)桿通過導(dǎo)向套與支架相連。另外氣缸與支架相連處已采用導(dǎo)向套來連接，來保證氣缸在這個(gè)方向的水平度。整個(gè)支架由薄板焊接組成，保證足夠的剛度和強(qiáng)度。</p><p>　　3.5 噴涂泵的選型</p><p>　　隔膜泵與柱塞泵在涂裝機(jī)械中應(yīng)用比較，高壓無氣噴涂效率高，表面細(xì)膩平整，附著力強(qiáng)，涂料損耗少而得到建筑機(jī)械船舶家具等行業(yè)的廣泛使用。 高壓無氣噴涂機(jī)分為氣動(dòng)式無氣噴涂機(jī)

65、，電動(dòng)式無氣噴涂機(jī)（柱塞泵）和電動(dòng)無氣噴涂機(jī)（隔膜泵），由于氣動(dòng)式無氣噴涂機(jī)需要帶壓縮空氣源而限制了氣動(dòng)噴涂機(jī)的使用。</p><p>　　現(xiàn)將電動(dòng)柱塞無氣噴涂機(jī)與電動(dòng)隔膜無氣噴涂機(jī)作比較，柱塞泵是將直流電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)柱塞往復(fù)運(yùn)動(dòng)將涂料吸入，加壓后排出，由于其柱塞裸露，且柱塞在涂料中工作，在涂料研磨作用下柱塞磨損非?？欤坏┡鋫淇趶捷^大的噴嘴，其柱塞往復(fù)頻率提高，劇加劇柱塞的磨損，機(jī)器壽命短。而更換柱塞價(jià)格非常昂貴，

66、如果電壓不正常也將直接導(dǎo)致工作直流電的不正常。另外，由于大幅來回往復(fù)運(yùn)動(dòng)，柱塞泵的工作脈動(dòng)很大，使得噴涂不穩(wěn)定，涂料噴上的墻面平整度就不夠好。但柱塞泵初始吸料較快是其長處。 隔膜式無氣噴涂機(jī)（隔膜泵），其設(shè)計(jì)是在柱塞泵基礎(chǔ)上得到了更大的改進(jìn)，原理為用電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)活塞往復(fù)工作（活塞并不直接接觸涂料），再推動(dòng)隔膜運(yùn)動(dòng)，將涂料吸收加壓后推出，通過噴嘴噴向涂裝物體，由于其活塞在防磨損的油中工作，工作環(huán)境大大優(yōu)化，壽命大大提高，經(jīng)過摻透硬化處理的活

67、塞更是不易損壞，加上高分子材料制成的高抗絞隔膜更使隔膜泵壽命進(jìn)一步提高。運(yùn)行可靠是隔膜泵的又一長處，故障率極低，對電壓要求底，對環(huán)境要求底，維修容易，維修費(fèi)用僅為柱塞泵的五分之一左右。 </p><p>　　由于隔膜泵比柱塞泵更具優(yōu)越性，所以在本次設(shè)計(jì)中采用隔膜泵作為噴涂設(shè)備的涂料動(dòng)力提供設(shè)備。選用上海中誠泵業(yè)制造有限公司的DBY系列電動(dòng)隔膜泵，型號(hào)為DBY-25，其主要性能參數(shù)如下：</p>&l

68、t;p>　　3.6 氣壓回路的設(shè)計(jì)</p><p>　　噴涂機(jī)主機(jī)中的噴涂機(jī)構(gòu)以及吸附機(jī)構(gòu)都用到了氣動(dòng)元件。其中吸附機(jī)構(gòu)的氣動(dòng)執(zhí)行元件為吸盤組上的鎖緊氣缸。吸附機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)用到了真空發(fā)生器和真空吸盤。</p><p>　　3.6.1 鎖緊氣缸的回路設(shè)計(jì)</p><p>　　鎖緊氣缸安裝在吸盤組上，需要實(shí)現(xiàn)的運(yùn)動(dòng)有兩個(gè)，在吸盤與墻壁接觸面處有壓力開關(guān)，當(dāng)缸體伸出到

69、一定位置吸盤與墻壁接觸時(shí)，氣缸停止運(yùn)動(dòng)并在此狀態(tài)鎖緊。當(dāng)需要調(diào)節(jié)噴槍組于墻面之間的距離（即噴距）時(shí)，氣缸運(yùn)動(dòng)到一定位置并鎖緊。</p><p>　　在圖3-6中，鎖緊氣缸當(dāng)A口加壓，B口排氣時(shí)，制動(dòng)軸瓦處于自由狀態(tài)，活塞桿可自由運(yùn)動(dòng)；當(dāng)B口加壓，A口排氣時(shí)，制動(dòng)瓦在氣動(dòng)力及彈簧力的作用下，從外部抱緊活塞桿，起制動(dòng)作用。</p><p>　　根據(jù)鎖緊氣缸的原理圖，鎖緊氣缸回路設(shè)計(jì)如下：<

70、;/p><p>　　根據(jù)工作條件最終選定鎖緊氣缸的型號(hào)為QGSJR FB 40x350 H2Y，缸徑為，最大行程350mm，工作速度100mm/s，制動(dòng)反向?yàn)殡p向。</p><p>　　3.6.2 吸盤組的氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中采用四個(gè)吸盤來吸附墻面，每兩個(gè)吸盤作為一個(gè)吸盤組。吸附部件的結(jié)構(gòu)如前面所述，包括架體，吸盤，真空發(fā)生器。吸盤吸附功能的實(shí)現(xiàn)

71、需要有壓縮空氣，現(xiàn)設(shè)計(jì)吸附部件的氣動(dòng)回路圖如下：</p><p>　　3.6.3 噴涂部件的氣動(dòng)回路設(shè)計(jì)</p><p>　　噴涂部件中噴槍的噴射需要用壓縮空氣作為動(dòng)力，在壓縮空氣的壓力下涂料經(jīng)過噴嘴霧化噴出。此氣動(dòng)回路較簡單，采用一個(gè)二位二通的電磁換向閥及一個(gè)分流器，將壓縮空氣流分為三條支路分別送入三個(gè)噴槍的壓縮空氣口。</p><p>　　第四章 機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的

72、設(shè)計(jì)與計(jì)算</p><p>　　4.1 滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算</p><p>　　橫向傳動(dòng)系統(tǒng)中采用電機(jī)帶動(dòng)滾珠絲杠副運(yùn)動(dòng)，下面為橫向滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算。</p><p>　　4.1.1求計(jì)算動(dòng)載荷 </p><p>　　預(yù)選絲杠導(dǎo)程 </p><p>　　縱向移動(dòng)部件移動(dòng)速度 </p><

73、;p>　　絲杠恒速段平均轉(zhuǎn)速 </p><p><b>　　求值： </b></p><p>　　式中 ——使用壽命（h）,</p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　求計(jì)算動(dòng)載荷</b></p><p>　　式

74、中：——硬度系數(shù)，取</p><p><b>　　——載荷系數(shù)，取</b></p><p>　　——平均軸向載荷，kN</p><p><b>　　所以，kN</b></p><p>　　初選滾珠絲杠規(guī)格型號(hào)，應(yīng)使其</p><p>　　查詢《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第3卷，選擇漢江機(jī)

75、床廠滾珠絲杠副，型號(hào)為4010-6。其</p><p>　　所選絲杠副的主要參數(shù)如下：額定動(dòng)載荷 ，額定靜載荷kN，公稱直徑，基本導(dǎo)程</p><p>　　4.1.2 壓桿穩(wěn)定性驗(yàn)算</p><p>　　式中：——臨界載荷；</p><p><b>　　——穩(wěn)定性系數(shù)，</b></p><p>　

76、　——絲杠內(nèi)徑，近似取</p><p>　　——絲杠支撐距離，(mm) </p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　所以絲杠穩(wěn)定性滿足要求。</p><p>　　4.1.3 臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算</p><p>　　式中：——臨界轉(zhuǎn)速；</p><p><

77、;b>　　——臨界轉(zhuǎn)速系數(shù)，</b></p><p>　　——絲杠內(nèi)徑，近似取 </p><p>　　——絲杠工作長度(mm)，可近似取為支撐距離，即 </p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　4.1.4 強(qiáng)度的核算</p><p>　　絲杠拉壓力的計(jì)算公

78、式為：</p><p><b>　　=≤[σ]</b></p><p>　　式中：——絲杠所受的最大軸向力（N）; P=500N</p><p>　　——絲杠內(nèi)徑的斷面積（mm2）,A===902.1mm2 </p><p>　　——絲杠傳動(dòng)效率，經(jīng)計(jì)算得0.58</p><p>　　[]——許用

79、拉壓應(yīng)力（N/mm2），由于螺紋所引起的應(yīng)力集中系數(shù)不能精確確定，因此，取[]= ，為材料的屈服點(diǎn)（N/mm2）。</p><p>　　[]= N/mm2 可取[]=10 N/mm2</p><p>　　將所有數(shù)據(jù)代入計(jì)算公式得：</p><p>　　==0.55N/mm2≤10N/mm2 ,符合強(qiáng)度要求。</p><p>　　綜上，所

80、選絲杠符合要求。</p><p>　　4.2 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副的計(jì)算與選型</p><p>　　4.2.1 根據(jù)設(shè)計(jì)壽命計(jì)算導(dǎo)軌副的距離壽命</p><p>　　1、根據(jù)計(jì)算壽命計(jì)算導(dǎo)軌副的距離壽命L</p><p>　　式中：——壽命時(shí)間，h；</p><p>　　——額定壽命，km； </p><

81、p>　　——移動(dòng)件行程長度，m，</p><p>　　——移動(dòng)件每分鐘往復(fù)次數(shù)，</p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　2、根據(jù)動(dòng)載荷和距離壽命的關(guān)系式計(jì)算動(dòng)載荷</p><p><b>　　滾動(dòng)體為球時(shí)：</b></p><p>　　式中：—

82、—額定壽命，km</p><p>　　——額定動(dòng)載荷，kN</p><p><b>　　——計(jì)算載荷，kN</b></p><p><b>　　——硬度系數(shù)，</b></p><p>　　——溫度系數(shù)，工作溫度≤100度，</p><p>　　——接觸系數(shù)，由于每根導(dǎo)軌上的滑

83、塊數(shù)為2，所以</p><p><b>　　——載荷系數(shù)，</b></p><p><b>　　——精度系數(shù)，</b></p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　計(jì)算得，</b></p><p>　　3

84、、根據(jù)動(dòng)載荷選取合適的型號(hào)</p><p>　　查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》第3卷，第3章 直線運(yùn)動(dòng)滾動(dòng)功能部件，選擇滾動(dòng)導(dǎo)軌型號(hào)為HJG-65，其基本額定動(dòng)載荷 </p><p>　　由于縱向?qū)к壐彼惺艿妮d荷小于橫向?qū)к壐?，所選導(dǎo)軌型號(hào)應(yīng)小于橫向?qū)к墸珵榱朔奖?，縱向?qū)к壐边x擇和橫向?qū)к壐毕嗤男吞?hào)，所以不再加以計(jì)算說明。</p><p><b>　　4.3

85、電機(jī)的選擇</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)的選型有以下原則：</p><p>　　1) 安裝方式的選擇</p><p>　　電動(dòng)機(jī)安裝方式有臥式和立式兩種，臥式電動(dòng)機(jī)的價(jià)格較立式的便宜，所以通常情況下多選用臥式電動(dòng)機(jī)，一般只在為簡化傳動(dòng)裝置且必須垂直運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)才選用立式電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　2) 防護(hù)形式的選擇</

86、p><p>　　電動(dòng)機(jī)防護(hù)形式有開啟式、封閉式、防護(hù)式和防暴式四種。</p><p>　　(1) 開啟式電動(dòng)機(jī)在定子兩側(cè)與端蓋上有較大的通風(fēng)口，散熱條件好，價(jià)格便宜，但水氣、塵埃等雜物容易進(jìn)入，因此只在清潔、干燥環(huán)境下使用。</p><p>　　(2) 封閉式電動(dòng)機(jī)又可分為自扇冷式、他扇冷式和密閉式三種。前兩種可在潮濕、多塵埃、有腐蝕性氣體或易受風(fēng)雨的環(huán)境中工作。第三種

87、可浸入液體中使用。</p><p>　　(3) 防護(hù)式電動(dòng)機(jī)在機(jī)座下方開有通風(fēng)口，散熱較好，能防止水滴、鐵屑等雜物從上方落入電動(dòng)機(jī)，但不能防止塵埃和潮氣入侵，所以適宜與較清潔干凈的環(huán)境中。</p><p>　　(4) 防暴式電動(dòng)機(jī)適用于有爆炸危險(xiǎn)的環(huán)境中，如油庫、礦井中。</p><p>　　3) 根據(jù)生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載性質(zhì)選擇電動(dòng)機(jī)類型</p><

88、p>　　(1) 對于不要求調(diào)速、對啟動(dòng)性能亦無過高要求的生產(chǎn)機(jī)械，應(yīng)優(yōu)先考慮使用一般鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。若要求啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，則可選用高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩的鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　(2) 對于要求經(jīng)常啟、制動(dòng)，且負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大、又有一定調(diào)速要求的生產(chǎn)機(jī)械，應(yīng)考慮用線繞式異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　(3) 經(jīng)常對于只需要幾種速度，而不需要無級(jí)調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，為了簡化變速機(jī)構(gòu)，可選

89、用多變速異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　(4) 對于要求恒速穩(wěn)定運(yùn)行的生產(chǎn)機(jī)械，且需要補(bǔ)償電網(wǎng)功率因素的場合，應(yīng)優(yōu)先選用同步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　(5) 對于需要大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，又要求恒功率調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械，常選用直流串勵(lì)或復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　(6) 對于要求大范圍無級(jí)調(diào)速，且要求經(jīng)常啟動(dòng)、制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機(jī)械，則可選用帶調(diào)速裝置的直流電動(dòng)機(jī)或

90、鼠籠式異步電動(dòng)機(jī)。</p><p>　　電動(dòng)機(jī)分為交流電動(dòng)機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)兩種。由于直流電動(dòng)機(jī)需要直流電源，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價(jià)格較高，維護(hù)比較不便。</p><p>　　綜上所述根據(jù)在滿足生產(chǎn)機(jī)械對拖動(dòng)系統(tǒng)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性要求的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、維護(hù)方便、價(jià)格低廉的原則下進(jìn)行電機(jī)的選擇。</p><p>　　由于本系統(tǒng)移動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),對電機(jī)有如下的要求：&

91、lt;/p><p>　　啟動(dòng)頻繁,功率無需太大，速度也無需太快，制動(dòng)性要好，能保持在恒速下運(yùn)轉(zhuǎn)，位置精度要求不高，綜上考慮選擇交流三相異步電動(dòng)機(jī)，這樣可基本保證上述要求。</p><p>　　由初定的噴涂速度 =，計(jì)算出絲杠軸轉(zhuǎn)速： </p><p>　　由于采用電機(jī)直接通過聯(lián)軸器與絲杠軸相連的方式，所以通過計(jì)算轉(zhuǎn)速選取電機(jī)型號(hào)為Y90L型電動(dòng)機(jī)，其同步轉(zhuǎn)速為 ，

92、功率</p><p>　　由電機(jī)轉(zhuǎn)速計(jì)算實(shí)際噴涂速度：</p><p><b>　　4.4 軸承的選擇</b></p><p>　　軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，在機(jī)械設(shè)計(jì)中主要是選用，首先應(yīng)了解其類型。</p><p>　　滾動(dòng)軸承的滾動(dòng)體有球和滾子，如（圓柱滾子、滾針、圓錐滾子等）兩類，按所受載荷方向和公稱接觸角α的不同又分為向心軸

93、承和推力軸承兩類（公稱接觸角α指軸承中套圈與滾動(dòng)體接觸處的法線和垂直于軸承軸線平面間的夾角）。向心軸承公稱接觸角從0度到45度，主要承受徑向載荷，推力軸承的公稱接觸角從45度到90度，主要承受軸向載荷。</p><p>　　滾動(dòng)軸承的代號(hào)是用字母加數(shù)字表示其結(jié)構(gòu)、尺寸、公差等級(jí)、技術(shù)性能等特征的產(chǎn)品符號(hào)。</p><p>　　滾動(dòng)軸承代號(hào)的基礎(chǔ)是基本代號(hào)，表示軸承的類型、結(jié)構(gòu)、和尺寸；為表

94、達(dá)其他技術(shù)要求，添加前置代號(hào)和后置代號(hào)作的補(bǔ)充。</p><p>　　滾動(dòng)軸承的使用性能主要是承載能力、壽命和可靠性。</p><p><b>　　1) 承載能力</b></p><p>　　滾動(dòng)軸承以額定靜載荷C0和基本額定動(dòng)載荷C表示承載能力。額定靜載荷是指軸承受載荷最大的滾動(dòng)體與滾道接觸中心處引起最大接觸應(yīng)力值為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許值時(shí)，軸承所

95、能承受的靜載荷，反映其靜承載能力；而基本額定動(dòng)載荷是基本額定壽命為106r時(shí)軸承承受的恒定載荷，反映其一定壽命下的動(dòng)承載能力。各種軸承的額定靜載荷與基本額定動(dòng)載荷作為基本參數(shù)列于軸承目錄中。</p><p><b>　　2) 壽命和可靠性</b></p><p>　　軸承的套圈或滾動(dòng)體材料出現(xiàn)第一個(gè)疲勞剝落擴(kuò)展之前一個(gè)套圈相對另一個(gè)套圈的總轉(zhuǎn)數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下的運(yùn)轉(zhuǎn)小時(shí)數(shù)

96、稱為壽命。</p><p>　　同樣的一批軸承在相同的工作條件下運(yùn)轉(zhuǎn)，軸承的壽命各不相同，單個(gè)軸承的可靠性為該軸承達(dá)到規(guī)定壽命的概率，通常用可靠度來表達(dá)。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定以可靠度90℅的壽命定為軸承的基本額定壽命。</p><p>　　軸承的分類很多，在選擇時(shí)應(yīng)明確載荷的大小、方向和性質(zhì)，轉(zhuǎn)速的高低以及使用要求，下面具體介紹滾動(dòng)軸承類型的選擇。</p><p>　　徑向接

97、觸軸承、軸向接觸軸承或向心角接觸軸承一般可根據(jù)工作載荷方向來選用。如只有徑向載荷作用時(shí)可選用徑向接觸軸承；同時(shí)承受徑向與軸向載荷時(shí)可選用向心角接觸軸承，但軸向載荷較小時(shí)亦可選用深溝球軸承，軸向載荷很大時(shí)可選用徑向接觸軸承和軸向接觸軸承的組合型式，分別承擔(dān)徑向和軸向載荷。滾子軸承的承載能力大于球軸承，故對于載荷較大或有沖擊振動(dòng)時(shí)宜選用滾子軸承。球軸承允許的極限轉(zhuǎn)速高于滾子軸承，因此在高速、要求有較高的旋轉(zhuǎn)精度時(shí)選用球軸承。推力球軸承允許的

98、極限轉(zhuǎn)速很低，故高速、軸向載荷不大時(shí)可選用深溝球軸承或選用角接觸球軸承。滾子軸承（調(diào)心滾子軸承除外）對軸的撓曲很敏感，適用于軸的剛度較大和兩軸孔同軸度較好的場合。對于軸的彎曲變形較大或兩軸孔同軸度較低時(shí)，應(yīng)選用允許內(nèi)、外圈軸線偏轉(zhuǎn)角較大的調(diào)心軸承。</p><p>　　此外，軸承選擇還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性。公差等級(jí)越高的軸承，價(jià)格越高。當(dāng)公差等級(jí)相同時(shí)，球軸承的價(jià)格比滾子軸承低。</p><p>

99、　　本設(shè)計(jì)對軸承的要求不高，在橫向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，絲杠軸主要承受徑向載荷，所以選用角接觸球軸承，摩擦因數(shù)小，價(jià)格低廉。且在連接電機(jī)一端采用兩個(gè)角接觸球軸承對裝的方式來承受較大的徑向力。選用的角接觸球軸承型號(hào)為GB/T292-1994,7206AC。軸承置于軸承座中，采用潤滑油潤滑，唇形密封圈密封的方式，軸承的結(jié)構(gòu)型式見圖4-1所示。</p><p>　　縱向傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中，絲杠軸主要承受軸向載荷，所以選用主要承受軸向力的

100、推力球軸承，在連接電機(jī)一端采用一個(gè)雙向推力球軸承，來承受雙向的軸向載荷。選用的推力球軸承的型號(hào)為GB/T301-1995,51306,及GB/T301-1995,52207。軸承潤滑采用潤滑油潤滑的方式，密封方式采用唇形密封圈密封，軸承的結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)如圖4-2所示。</p><p>　　4.5 聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　聯(lián)軸器是連接兩軸使之一同旋轉(zhuǎn)并傳遞運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)矩的一種零件。聯(lián)軸器

101、可分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類。剛性聯(lián)軸器又分凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器。撓性聯(lián)軸器又分無彈性元件撓性聯(lián)軸器、有彈性元件撓性聯(lián)軸器。</p><p>　　對聯(lián)軸器的一般要求有：工作可靠、裝拆方便、尺寸小、質(zhì)量輕以及維護(hù)簡單。聯(lián)軸器的安裝位置要盡量靠近軸承。剛性聯(lián)軸器和無彈性元件撓性聯(lián)軸器均無緩沖作用，有彈性元件撓性聯(lián)軸器具有緩沖和減振作用。</p><p>　　聯(lián)軸器類型很多，

102、大部分已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化?？筛鶕?jù)載荷性質(zhì)、轉(zhuǎn)速、兩被連接軸的軸線偏差、傳動(dòng)精度等選擇聯(lián)軸器的類型。各聯(lián)軸器每一種型號(hào)（尺寸）都列有許用轉(zhuǎn)矩和許用轉(zhuǎn)速，應(yīng)根據(jù)被聯(lián)接軸的直徑、轉(zhuǎn)速和傳遞的轉(zhuǎn)矩選擇聯(lián)軸器的型號(hào)和結(jié)構(gòu)尺寸。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)中，移動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)中所用的是凸緣聯(lián)軸器，移動(dòng)機(jī)構(gòu)中選用聯(lián)軸器為YLD4型，噴涂機(jī)構(gòu)中選用YLD1型凸緣聯(lián)軸器。</p><p>　　4.6 鍵的選擇

103、與校核</p><p>　　鍵與花鍵聯(lián)接是最常見的輪轂聯(lián)接方式，屬可拆卸聯(lián)接。鍵與花鍵主要用于軸與回轉(zhuǎn)零件輪轂間周向固定和傳遞轉(zhuǎn)矩，有的還可以實(shí)現(xiàn)軸向固定和傳遞軸向力。</p><p>　　鍵的類型可根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用要求和工作條件的選擇。因?yàn)槠芥I結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，對中性較好，所以整個(gè)傳動(dòng)系統(tǒng)中，所有聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接均需要普通平鍵來實(shí)現(xiàn)。平鍵的上下表面相互平行，兩個(gè)側(cè)面是工作面，與

104、鍵槽有配合關(guān)系，工作時(shí)，靠鍵槽和鍵的側(cè)面擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。鍵的頂面和輪轂鍵槽的底面間留有間隙，不影響輪轂與軸的對中。</p><p>　　普通平鍵按端部形狀不同分為圓頭、平頭和單圓頭三種。圓頭平鍵用得最多，單圓頭平鍵只適用于軸端。</p><p><b>　　鍵型號(hào)選擇</b></p><p>　　絲杠軸軸端直徑為24mm。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊》，考慮

105、到傳遞的轉(zhuǎn)矩不是很大，因而選擇圓頭普通平鍵 (A型)8×32（GB/T 1096-1979）。其截面尺寸為：寬度b=8mm，高度h=7mm，鍵長L=32mm。</p><p><b>　　鍵聯(lián)接強(qiáng)度校核</b></p><p>　　假定載荷在鍵的工作平面上均勻分布 ，普通平鍵聯(lián)接的強(qiáng)度條件為：</p><p>　　式中：T——絲杠軸傳

106、遞的轉(zhuǎn)矩，單位為Nmm；</p><p>　　k——鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，單位為mm；</p><p>　　l——鍵的工作長度，單位為mm；</p><p>　　d——絲杠軸的直徑，單位為mm；</p><p>　　——鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為。</p><p>　　鍵和軸的材料都是鋼，其許用

107、擠壓應(yīng)力，取。絲杠軸的直徑為24mm，選擇鍵的型號(hào)為普通平鍵（A型）8×32（GB/T 1096-1979）。鍵的工作長度l=L=32，高度h=7mm，鍵與齒輪輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=3.5mm。</p><p>　　由上式可得鍵的聯(lián)接強(qiáng)度：</p><p><b>　?。ê线m）</b></p><p>　　鍵的標(biāo)記為：鍵A

108、8×32 （GB/T 1096-1979）</p><p><b>　　第五章 使用與維護(hù)</b></p><p>　　5.1 涂裝前的準(zhǔn)備工作</p><p>　　在涂裝施工前，要將涂裝必備的物品準(zhǔn)備齊全，涂裝必備的物品有涂料及稀釋劑、涂料攪拌器、稱量用具、噴涂機(jī)器及配套用具，涂料及涂層檢測儀器等。除此之外，還要進(jìn)行涂料的調(diào)配及機(jī)

109、器調(diào)試等工作。 </p><p><b>　　1、確認(rèn)涂料 </b></p><p>　　根據(jù)涂裝要求確認(rèn)涂料的品種及質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)更正。 </p><p>　　2、調(diào)整涂料粘度 </p><p>　　將涂料充分?jǐn)嚢杈鶆?，測量涂料的粘度，若粘度過高時(shí)，應(yīng)適當(dāng)加入稀釋劑調(diào)至合適的粘度。 </p>

110、<p><b>　　5.2 涂裝操作</b></p><p>　　涂裝操作主要是噴槍的操作使用問題，噴槍的操作使用不當(dāng)，會(huì)造成涂層涂裝缺陷，涂層涂裝缺陷主要表現(xiàn)為三方面：其一，涂層不均勻，主要表現(xiàn)為有接茬痕跡、涂層顏色不一致、涂層光滑度差等。其二，涂層過厚，主要表現(xiàn)為有流掛現(xiàn)象、涂層表面干燥而深層不干，出現(xiàn)涂層結(jié)皮現(xiàn)象等。其三，涂層太??；主要表現(xiàn)為按常規(guī)噴涂遍數(shù)涂裝后，涂層達(dá)不到

111、所需要的厚度。噴槍的操作使用主要注意三個(gè)問題。 </p><p><b>　　1、槍距 </b></p><p>　　噴槍口與被涂物面的距離稱為槍距，槍距以300~400mm為宜。槍距過小，噴涂壓力過大，反沖力也大，容易出現(xiàn)涂層不均勻現(xiàn)象，而且噴幅（扇面寬度）小，使被涂物局部噴料過多，涂膜過厚。槍距過大，噴涂壓力損失大，涂料易散失，而且噴幅過大，使被涂物局部噴料過

112、少，涂膜達(dá)不到厚度要求。 </p><p>　　2、噴涂扇面角度 </p><p>　　噴涂扇面與被涂物面要相互垂直，手工操作噴槍時(shí)，要注意每次的噴涂寬度不宜過大，否則因操作不便會(huì)引起噴涂扇面角度明顯變化，造成涂層不均勻。 </p><p>　　3、噴槍運(yùn)行方向及速度 </p><p>　　噴槍運(yùn)行的方向要始終與被涂物面平行，與噴涂扇

113、面垂直，以保證涂層的均勻性。噴槍運(yùn)行速度要穩(wěn)，以300～400mm/s為宜。運(yùn)行速度不穩(wěn)，涂層厚度不均勻，運(yùn)行速度過快涂層太薄，過慢涂層太厚。 </p><p>　　5.3 涂裝后收尾工作</p><p>　　涂裝施工完成或暫行段落時(shí)，要注意做好收尾工作。 </p><p>　　1、噴涂設(shè)備的清洗 </p><p>　　將機(jī)內(nèi)的涂料噴凈

114、，然后用溶劑代替涂料噴出，以清洗機(jī)內(nèi)輸料管線及噴槍內(nèi)的涂料，當(dāng)噴出的料比較澄清時(shí)即可。然后將噴槍卸下，并將易拆卸的部件拆開，用溶劑細(xì)致清洗。若噴涂的是水性涂料，則用水清洗機(jī)器和噴槍。 </p><p>　　2、噴涂設(shè)備的保養(yǎng) </p><p>　　噴涂設(shè)備清洗后，將需要拆卸保養(yǎng)的部件拆卸下來，并采用適當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)措施處理各部件。對于涂裝流水來說，主要是噴槍及噴嘴的保養(yǎng)。 </p&g