拋光機(jī)畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書</p><p>　　專業(yè) 機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 班級 機(jī)械106 姓名 張良強(qiáng) 下發(fā)日期 2014-3-3</p><p>　題目臥式鋼坯檢驗試樣表面拋光機(jī)</p><p>　專題</p><p>　主要內(nèi)容及要求目的：臥式鋼坯檢驗試樣表面拋光機(jī)是用于拋光機(jī)連鑄鑄坯的

2、低倍試樣?，F(xiàn)在檢驗鑄坯的質(zhì)量主要通過觀察鑄坯的低倍試樣，但這有很大的局限性，無法觀察鑄坯中的一些微觀組織和細(xì)小的缺陷。為了更好的研究鑄坯的質(zhì)量，引用高倍和中倍觀察，首先要對鑄坯表面進(jìn)行拋光，而現(xiàn)在使用的拋光機(jī)只能用于拋光小塊試樣，無法對整塊試樣表面進(jìn)行拋光。因此，設(shè)計一系列拋光機(jī)，滿足不同尺寸鑄坯的要求。要求：達(dá)到能夠拋光鋼坯的功能；采用簡易框架的結(jié)構(gòu)，且結(jié)構(gòu)盡量簡單；完成主體結(jié)構(gòu)和傳動系統(tǒng)的設(shè)計；圖質(zhì)量：折合達(dá)到2.5張A0;計算說明

3、書：方案選擇；主要構(gòu)件的強(qiáng)度計算</p><p>　主要技術(shù)參數(shù)技術(shù)要求：拋光后的鋼坯表面的粗糙度達(dá)到</p><p>　進(jìn)度及完成日期2014年3月3日~2014年3月14日：（2周）畢業(yè)實習(xí)及查閱相關(guān)外文資料；2014年3月17日~2014年3月21日：（1周）了解現(xiàn)代拋光機(jī)使用和發(fā)展；2014年3月24日~2014年4月4日：（3周）對拋光機(jī)提出整體設(shè)計方案及修改；2014年4月7日

4、~2014年5月9日：（5周）進(jìn)行總體設(shè)計（繪制總裝圖）；2014年5月12日~2014年5月23日：（2周）零件和部件設(shè)計；2014年5月26日~2014年5月30日：（1周）整理設(shè)計計算說明書；2014年6月2日~2014年6月6日：（1周）相互審查設(shè)計總圖和完善設(shè)計；2014年6月9日~2014年6月13日：（1周）撰寫總的設(shè)計說明書，答辯；</p><p>　教學(xué)院長簽字日 期教研室主任簽字日 期指導(dǎo)教師

5、簽字日 期</p><p>　指 導(dǎo) 教 師 評 語</p><p>　指導(dǎo)教師: 年 月 日</p><p>　指 定 論 文 評 閱 人 評 語</p><p>　評閱人: 年 月 日</p><p>　答

6、 辯 委 員 會 評 語</p><p>　評定成績指導(dǎo)教師給定成績（30%）評閱人給定成績（30%）答辯成績（40%）總 評答辯委員會主席簽字</p><p><b>　　摘要</b></p><p>　　拋光是指利用機(jī)械、化學(xué)或電化學(xué)的作用，使工件表面粗糙度降低，以獲得光亮、平整表面的加工方法。是利用柔性拋光工具和磨

7、料顆?；蚱渌麙伖饨橘|(zhì)對工件表面進(jìn)行的修飾加工。拋光是進(jìn)行金相觀察與實驗過程中必不可少的重要一步，在冶金、金屬熱處理等方面有重要意義。要獲得較好的金相觀察效果對拋光質(zhì)量要求較高，然而現(xiàn)在所使用的拋光機(jī)以實驗室小型較多，拋光截面較小、拋光質(zhì)量較差，不能滿足大型截面的拋光需求。為了更好的研究鑄坯的質(zhì)量，引用高倍和中倍觀察需設(shè)計一系列拋光機(jī)滿足拋光質(zhì)量要求。本課題設(shè)計一合適拋光較大截面的臥式拋光機(jī)。</p><p>　　

8、本文從介紹拋光機(jī)的應(yīng)用、特點、原理到發(fā)展前景。首先對整機(jī)的設(shè)計方案進(jìn)行比較選擇，其中對于主軸與拋光輪連接及工作臺的驅(qū)動傳動方案選擇進(jìn)行了設(shè)計、比較和選擇。另外簡單介紹了零部件在箱體內(nèi)的安排布局。文章對傳動系統(tǒng)、零部件設(shè)計選擇以及校核作了詳細(xì)說明與計算，以確保機(jī)床能正常進(jìn)行。在最后對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行了簡單介紹與設(shè)計。</p><p>　　關(guān)鍵詞：拋光；臥式拋光機(jī)；方案設(shè)計；設(shè)計校核；冷卻系統(tǒng)。</p>&

9、lt;p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Polishing is a processing method using the effect of machinery chemistry，or electrochemistry. It is to reduce the surface roughness and make them smooth and shi

10、ny. It is a very important and necessary step in the metallographic observation and experiment process, and in metallurgy, metal heat treatment has the important meaning. To gain a good metallographic observing effect of

11、 polishing quality request is higher, but now the most use of polishing machine kinds are small which used in the labora</p><p>　　This paper introduces the application of polishing machine, characteristics,

12、principle and development prospect. At first the design are compared to choice the best one. Among them for spindle and polishing wheel connection, the drive and transmission of workbench scheme selection are designed, a

13、nd comparison, selection, also introduced the parts in the cabinet arrangement layout. The article on the transmission system, component design choice and the check detailed descriptions and calculation,</p><p

14、>　　Key words: polishing; vertical polishing machine; project design; design and check; cooling system.</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　Ab

15、stractII</p><p><b>　　目錄III</b></p><p><b>　　第1章 緒論V</b></p><p>　　1.1 拋光及拋光機(jī)的概述V</p><p>　　1.2拋光機(jī)的工作原理VII</p><p>　　1.3主要設(shè)計內(nèi)容VII

16、I</p><p>　　第2章 方案設(shè)計及電動機(jī)選用IX</p><p>　　2.1 主電機(jī)與拋光輪的連接設(shè)計IX</p><p>　　2.2 移動工作臺與工作臺電機(jī)間的連接設(shè)計X</p><p>　　2.3電動機(jī)的選擇XI</p><p>　　第3章 主要零件的設(shè)計及校核XIX</p>&

17、lt;p>　　3.1拋光輪的設(shè)計與選擇XIX</p><p>　　3.2 拋光膏的選擇XXIV</p><p>　　3.3 齒輪齒條的設(shè)計XXIV</p><p>　　3.4 導(dǎo)軌與工作臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計XXVII</p><p>　　3.5 主軸的設(shè)計與校核XXIX</p><p>　　3.6 齒輪軸的

18、設(shè)計與校核XXXV</p><p>　　3.7 各軸段聯(lián)軸器的選擇XXXVIII</p><p>　　3.8 鍵的選用及校核XL</p><p>　　3.9 行程開關(guān)的選擇XLI</p><p>　　3.10 軸承的選用與校核XLIII</p><p>　　3.11 工作臺往復(fù)驅(qū)動............

19、....................................................................43</p><p>　　第4章 冷卻系統(tǒng)XLVIII</p><p>　　4.1冷卻液作用XLVIII</p><p>　　4.2冷卻液用量L</p><p>　　4.3 冷卻液泵..........

20、......................................................................................47</p><p>　　4.4 冷卻液箱................................................................................................48 &

21、lt;/p><p>　　參考文獻(xiàn)錯誤!未定義書簽。</p><p>　　致謝錯誤!未定義書簽。</p><p>　　附件1錯誤!未定義書簽。</p><p>　　附件2錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　第1章 緒論</b></p><p>　　1.1 拋

22、光及拋光機(jī)的概述</p><p>　　1.1.1 拋光的意義</p><p>　　目前機(jī)械工業(yè)正面臨著朝高速、自動、精密方向迅速發(fā)展。在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計和制造過程中，所遇到的金屬和材料熱處理方面的問題日益增多，機(jī)械行業(yè)與金屬材料即熱處理之間的關(guān)系愈加密切。實踐證明，合理的選用金屬材料，適當(dāng)確定熱處理工藝妥善安排工藝路線對充分發(fā)揮金屬材料本身的性能潛力保證材料具有良好的加工工藝性能，獲得理想的

23、使用性能提高產(chǎn)品零件的質(zhì)量，節(jié)省金屬材料降低生產(chǎn)成本等方面有著重要的意義。實際工作中，往往由于選材不當(dāng)或者熱處理不妥是機(jī)械零件的使用性能達(dá)不到規(guī)定的技術(shù)要求，而導(dǎo)致生產(chǎn)過程中發(fā)生早期損壞如產(chǎn)生變形、斷裂或磨損等。因此，金屬材料及熱處理對機(jī)械制造工作者來說是必須具備的。而金屬材料的具體結(jié)構(gòu)和性能可以通過對金相的觀察及研究來了解，因此獲得清晰地金相圖對金屬材料的研究有著非常重要的意義。</p><p>　　為了在金相

24、顯微鏡下正確有效地觀察到內(nèi)部纖維組織，金屬式樣必須先經(jīng)過精心的制備，主要程序有取樣、鑲嵌、磨制、拋光、侵蝕等。金相試樣的制備是通過切割機(jī)、鑲嵌機(jī)、磨/拋光機(jī)來完成的，金相試樣的最終質(zhì)量是由拋光工序決定的，拋光是金相制樣過程中至關(guān)重要的一環(huán)。拋光時將試樣上磨制產(chǎn)生的磨痕及變形層去掉，使其成為光滑鏡面的最后工序。拋光試樣的方法有機(jī)械拋光、電解拋光、化學(xué)拋光以及復(fù)合拋光等。機(jī)械拋光是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛的拋光方法，其正確的工藝和操作方法是在保證

25、獲得優(yōu)質(zhì)的試樣和其他條件（如邊緣保留及石墨和夾雜物保留等）的情況下具有最高的拋光速率選擇可靠性高的金相試樣拋光機(jī)，可以提高制樣效率和質(zhì)量，減少試樣廢品率，從而降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益，獲得試樣質(zhì)量的高度一致性。</p><p>　　1.1.2金相試樣的拋光方法</p><p>　　試樣在拋光前要先經(jīng)過磨制，磨制好的試樣表面有細(xì)的磨痕，還不能有效觀察侵蝕后的組織，因此必須將磨痕完全拋去，使表面

26、達(dá)到光亮的鏡面那樣的光潔度，從而滿足顯微觀察的要求。拋光后的表面在200倍的顯微鏡下觀察基本上沒有磨痕和磨坑。目前，市場上的拋光機(jī)主要是簡易的，拋光機(jī)的金屬截面較小，不便對截面積較大的截面進(jìn)行拋光作業(yè)。對于截面較大的試樣一般采取切割分塊分別拋光然后在組合觀察，這樣就不可避免的影響觀察質(zhì)量。因此設(shè)計一種能對截面較大的試樣進(jìn)行一次性拋光的機(jī)械是非常有必要的。拋光的方法只要有機(jī)械拋光法、點解拋光法及化學(xué)拋光法等。</p><

27、;p><b>　　機(jī)械拋光法</b></p><p>　　機(jī)械拋光法是一種常用的方法，是在專用的金相試樣拋光機(jī)上進(jìn)行，轉(zhuǎn)速一般以200~300r/min為宜。在拋光盤上裝有拋光用織物（如粗拋用帆布、細(xì)拋用呢料、絨布、金絲絨。綢布等）。拋光時應(yīng)在織物上含有適量的拋光用磨料。常用的拋光用磨料是粉粉的水懸浮液，一般是1L水加入5g或10~15g。拋光時試樣表面應(yīng)保持適當(dāng)濕度，通常可用表面在空

28、氣中3~5s能將水膜蒸發(fā)的濕度為宜。拋光前應(yīng)將試樣磨圓滑，以便保護(hù)織物不被刮破及試樣飛出。</p><p>　　化學(xué)拋光及化學(xué)機(jī)械拋光</p><p>　　化學(xué)拋光是依靠化學(xué)試劑對試樣進(jìn)行選擇性溶解作用將磨痕去除的一種方法，如1~2g草酸、2~3mL氫氟酸、40mL過氧化氫、50mL蒸餾水的化學(xué)試劑。對碳鋼、一般低合金鋼的退火、淬火組織進(jìn)行化學(xué)拋光，效果較好。此方法用于沒有機(jī)械拋光設(shè)備的情

29、況?；瘜W(xué)拋光總是不太理想，若與機(jī)械拋光相結(jié)合，利用化學(xué)拋光劑邊腐蝕邊機(jī)械拋光可以提高拋光效能。</p><p><b>　　電解拋光</b></p><p>　　電解拋光是在一定的電解液中進(jìn)行的。試樣作陽極，選用耐腐蝕金屬材料為陰極。在接通電源后，陽極表面產(chǎn)生選擇性溶解，逐漸使陽極表面的磨痕消去。通常認(rèn)為，電解拋光時在陽極表面與電解液之間將形成一層具有電導(dǎo)率的薄膜層。

30、試樣表面高低不平，致使這層薄膜的厚度不均勻。表面凸出部分的薄膜比凹下去的部分顯然要薄一些，因此凸出部位的電流密度大，此處陽極溶解快，凸出部位漸趨平坦。本設(shè)計是基于機(jī)械拋光來設(shè)計一種拋光機(jī)，來方便截面積較大的試樣的拋光。</p><p>　　1.1.3拋光機(jī)研制現(xiàn)狀</p><p>　　目前，就拋光機(jī)設(shè)計而言，仍面臨許多急待突破的技術(shù)難題，主要表現(xiàn)在以下幾個方面：</p>&l

31、t;p>　　拋光方式的研究 先進(jìn)的金相試樣拋光機(jī)，需要有先進(jìn)的理論作指導(dǎo)。目前，有關(guān)金相試樣拋光機(jī)的理論著作過于老化，新理論和學(xué)術(shù)研究性文章比其他機(jī)械技術(shù)理論少，且深度不夠，學(xué)術(shù)價值低，這給新機(jī)型的開發(fā)研制帶來了困難。理論研究是今后有待深入探討的關(guān)鍵內(nèi)容之一。</p><p>　　冷卻方式的研究 多數(shù)試樣拋光方法最重要的特點是拋光時產(chǎn)生高溫，會造成金相組織發(fā)生變化，給金相分析造成困難因而，金相取樣時

32、必須進(jìn)行充分冷卻。通常使用的冷卻液為水，冷卻試樣靠自來水壓力注射，冷卻程度的好壞直接關(guān)系到試樣的切割質(zhì)量。目前，關(guān)于試樣拋光的冷卻方式的專題研究成果還未見報道。</p><p>　　控制方法的研究 在處理復(fù)雜系統(tǒng)控制問題時，傳統(tǒng)控制方法對于復(fù)雜性、不確定性、突變性所帶來的問題總有些力不從心。為了適應(yīng)不同技術(shù)領(lǐng)域和社會發(fā)展對控制科學(xué)提出的新要求，我們必須發(fā)展新的控制模式。近年來，在傳統(tǒng)控制中加入邏輯推理和啟發(fā)式

33、知識，將傳統(tǒng)控制理論與模糊邏輯、神級網(wǎng)絡(luò)、遺傳算法等人工智能技術(shù)結(jié)合起來，充分利用人的控制知識對復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行智能化控制，逐漸形成拋光機(jī)的智能控制。</p><p>　　1.2拋光機(jī)的工作原理</p><p>　　拋光機(jī)操作的關(guān)鍵是要設(shè)法得到最大的拋光速率，以便盡快除去磨光時產(chǎn)生的損傷層，同時也要使拋光損傷層不會影響最終觀察到的組織，即不會造成假組織。前者要求使用較粗的磨料，以便保證有較大的

34、拋光速率來去除磨光的損傷層，但拋光損傷層也較深；后者要求使用最細(xì)的材料，使拋光損傷層較淺，但拋光速率低。</p><p>　　解決這個矛盾的最好方法就是把拋光分為兩個階段進(jìn)行。粗拋目的是去除磨光損傷層，這一階段應(yīng)具有最大的拋光速率，粗拋形成的表層損傷是次要的的考慮，不過也應(yīng)當(dāng)盡可能小；其次是精拋（或稱終拋），其目的是去除粗拋產(chǎn)生的表層損傷，是拋光損傷減到最小。拋光機(jī)拋光時，試樣磨面與拋光應(yīng)絕對平行并均勻地輕壓在拋

35、光盤上，注意防止試樣飛出和因壓力太大而產(chǎn)生新磨痕。同時還應(yīng)使試樣自傳并沿轉(zhuǎn)盤半徑方向來回移動，以避免拋光織物局部磨損太快在拋光過程中要不斷添加微粉懸浮液，使拋光織物保持一定濕度。濕度太大會減弱拋光的磨痕作用，使試樣中硬相呈現(xiàn)浮凸和剛中非金屬夾雜物及鑄鐵中石墨相產(chǎn)生“曳尾”現(xiàn)象；濕度太小時，由于摩擦生熱會使試樣升溫，潤滑作用減小，磨面失去光澤，甚至出現(xiàn)黑斑，輕合金則會拋傷表面。為了達(dá)到粗拋的目的，要求轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)速較低，最好不要超過600r/m

36、in；拋光時間應(yīng)當(dāng)比去掉劃痕所需的時間長些，因為還要去掉變形層。粗拋后磨面光滑，但黯淡無光，在顯微鏡下觀察油均勻細(xì)致的磨痕，有待精拋消除。</p><p>　　精拋時轉(zhuǎn)盤速度可適當(dāng)提高，拋光時間以拋掉粗拋的損傷層為宜。精拋后磨面明亮如鏡，在顯微鏡明視場條件下看不到劃痕，但在相襯照明條件下則仍可見到磨痕。拋光機(jī)拋光質(zhì)量的好壞嚴(yán)重影響試樣的組織結(jié)構(gòu)，已逐步引起有關(guān)專家的重視。近年來，國內(nèi)外在拋光機(jī)的性能上做了大量研究

37、工作，研究出不少新機(jī)型、新一代拋光設(shè)備，正由原來的手動操作發(fā)展為各種各樣的半自動及全自動拋光機(jī)。</p><p>　　拋光時，拋光輪高速旋轉(zhuǎn)，零件與拋光輪摩擦產(chǎn)生高溫，使零件金屬塑性提高，在拋光力的作用下，金屬表面產(chǎn)生塑性變形，凸起的部分被壓入并流動，凹進(jìn)的部分被填平，從而使細(xì)微不平的表面進(jìn)一步得到改善。也就是說：最外層的毛刺層機(jī)體由于劇烈的塑性變形而破碎成很細(xì)的二次晶體，表層里邊塑性變形較小，越里邊變形越小。&

38、lt;/p><p>　　利用驅(qū)動馬達(dá)帶動毛氈輪使其旋轉(zhuǎn)，工件被齒輪齒條循序帶動前進(jìn)，當(dāng)工件行進(jìn)至布輪下放時，仍連續(xù)前進(jìn)，從而使工件和拋光布輪產(chǎn)生摩擦，達(dá)到工件表面光亮之效果。</p><p><b>　　1.3主要設(shè)計內(nèi)容</b></p><p>　　本設(shè)計主要拋光機(jī)設(shè)計中所需要部件及其相關(guān)參數(shù)進(jìn)行選擇與計算，結(jié)合設(shè)計要求及主要設(shè)計參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)與選

39、擇。全文的主要內(nèi)容包括以下幾個方面：</p><p>　　拋光機(jī)的概述，簡要介紹拋光機(jī)的應(yīng)用、特點及發(fā)展現(xiàn)狀。</p><p>　　方案設(shè)計，對拋光機(jī)的主軸與砂輪連接形式、工作臺電機(jī)到工作臺動力的傳動方 </p><p>　　案的設(shè)計、導(dǎo)軌設(shè)計、拋光輪的設(shè)計等。</p><p>　　設(shè)計計算，根據(jù)設(shè)計內(nèi)容及主要設(shè)計參數(shù)進(jìn)行計算，從而進(jìn)

40、行部件的選擇。</p><p>　　部件的選擇，根據(jù)計算的結(jié)構(gòu)并結(jié)合實際要求選用合適的零部件。</p><p>　　冷卻系統(tǒng)的簡單設(shè)計和電氣控制的簡單介紹。</p><p>　　第2章 方案設(shè)計及電動機(jī)選用</p><p>　　2.1 主電機(jī)與拋光輪的連接設(shè)計</p><p>　　拋光時拋光輪受到摩擦力、拋光切削力，

41、拋光輪與電機(jī)的連接有多種方法。拋光輪可以與電機(jī)主軸連接，但所選電機(jī)伸出長度有限，且普通電動機(jī)伸出軸只能鍵連接，不能滿足要求，在拋光機(jī)設(shè)計中不宜采取此種連接方法。由此，為滿足要求，設(shè)計拋光輪與電動機(jī)之間用彈性柱銷聯(lián)軸器連接。拋光輪再通過一對角接觸球軸承配合連接，使主軸更加平穩(wěn)可靠。拋光輪與主軸用螺母和擋圈固定。</p><p>　　彈性聯(lián)軸器有很多功能：</p><p>　　1、補(bǔ)償由于制造

42、和安裝誤差造成所聯(lián)接兩軸的軸向位移,徑向位移和角位移，避免軸端產(chǎn)生過大的附加載荷。</p><p>　　2、緩和電機(jī)工作時軸上的扭轉(zhuǎn)沖擊。</p><p>　　3、改變軸系的共振轉(zhuǎn)速，例如當(dāng)沖擊吸收功相同時。以扭矩為基準(zhǔn)的扭轉(zhuǎn)角越大(即剛度小)，沖擊扭矩越小。共振轉(zhuǎn)速越低。此外，聯(lián)軸器的慣性矩也影響軸的共振轉(zhuǎn)速。</p><p>　　4、減輕軸的扭轉(zhuǎn)振動。不過，這只

43、有采用具有較大外阻尼(增大摩擦阻尼)的結(jié)構(gòu)或較大內(nèi)阻尼的材料(如橡膠、塑料等)做聯(lián)軸器的中間傳力件時，才能實現(xiàn)。</p><p>　　當(dāng)機(jī)器受到意外的過載時，往往會造成傳動裝置或其他機(jī)件的損壞。如果在傳動軸系中采用安全聯(lián)軸器，利用聯(lián)軸器中聯(lián)接元件的破斷、分離或打滑，使傳動的力流中斷或限制力流的傳遞，就能起到安全保護(hù)作用。</p><p>　　圖2-1 拋光輪與軸和電機(jī)連接</p>

44、;<p>　　2.2 移動工作臺與工作臺電機(jī)間的連接設(shè)計</p><p>　　拋光機(jī)對的設(shè)計需要從各個組織結(jié)構(gòu)出發(fā)，精確的設(shè)計各組成部分，并最終使其有機(jī)結(jié)合，以達(dá)到設(shè)計要求，并盡量遵循，低成本，小質(zhì)量，易裝卸原則。</p><p>　　拋光機(jī)由電動機(jī)通過驅(qū)動和減速系統(tǒng)帶動工作臺，電動機(jī)帶動毛氈輪轉(zhuǎn)動來拋光工件，工作臺的設(shè)計與其對應(yīng)的導(dǎo)軌和冷卻系統(tǒng)組成。 </p>

45、<p>　　根據(jù)毛氈輪與工件的相對位置分為縱向進(jìn)給外圓磨，切入磨，周邊——端面磨，端面——平面磨，從而分成臥式拋光機(jī)與立式拋光機(jī)。臥式拋光機(jī)，其毛氈輪的速度較高而工作臺的速度很小，根據(jù)其特點來設(shè)計傳動方案。臥式拋光機(jī)的設(shè)計主要設(shè)計為帶動工作臺的傳動系統(tǒng)的設(shè)計，工作臺的移動為直線移動，而且速度很低。</p><p>　　本方案設(shè)計是通過齒輪電機(jī)連接聯(lián)軸器 ，然后通過聯(lián)軸器與齒輪連接 齒輪驅(qū)動齒條帶動

46、工作臺移動連接示意圖如下</p><p>　　電機(jī)與工作臺連接示意圖</p><p><b>　　2.3電動機(jī)的選擇</b></p><p>　　設(shè)計臥式拋光機(jī)用拋光輪的圓周面面來拋光金屬試樣，工件形式如圖。工作臺上放置的試樣隨工作臺前后移動，拋光輪圓周面與試樣接觸，隨著兩者的相對運動來實現(xiàn)對試樣面的拋光。 </p><p&

47、gt;　　2.3.1 主軸電機(jī)的選擇</p><p><b>　　拋光力 </b></p><p>　　對于拋光所需力的大小計算，根據(jù)臥式外圓磨床磨削力大小的計算方法來估算所需拋光力的大小。</p><p>　　外圓磨削的切向力計算經(jīng)驗公式：（2-1）</p><p>　　外圓磨削主磨削力的經(jīng)驗公式的指數(shù)和系數(shù)值<

48、/p><p>　　取 =0.5 =0.5</p><p><b>　　2. 具體參數(shù)選擇</b></p><p>　　擬定主軸電動機(jī)轉(zhuǎn)速為，工作臺速度為</p><p><b>　　拋光輪速度</b></p><p>　　由于拋光輪拋光工件尺寸為mm，選取直

49、徑為的拋光輪，則：拋光輪速度為</p><p><b>　　工件速度</b></p><p>　　工件速度一般選擇6m/min—10m/min </p><p>　　這里我們選擇10m/min</p><p><b>　　查閱文獻(xiàn)知取20</b></p><p><b

50、>　　4）拋光力大小</b></p><p>　　由以上確定的參數(shù)，根據(jù)公式（2-1）得： </p><p><b>　　=33.86N</b></p><p><b>　　5)拋光功率</b></p><p><b>　　主運動消耗的功率為</b><

51、/p><p><b>　　6)拋光輪電機(jī)功率</b></p><p>　　電動機(jī)與砂輪的連接通過聯(lián)軸器與軸承，查閱《機(jī)械設(shè)計手冊》取</p><p><b>　　則</b></p><p><b>　　因此拋光輪電機(jī)功率</b></p><p><b&

52、gt;　　選擇電動機(jī) </b></p><p>　　由于存在很多未知摩擦 這里選擇Y系列（IP44）三相異步電動機(jī)（JB/T9616—1999），電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表見下圖</p><p><b>　　主電動機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表</b></p><p>　　電動機(jī)主要外形和尺寸以及示意圖</p><p>　　2.3.2

53、工作臺電動機(jī)選擇</p><p>　　在拋光的過程中，消耗的功率由公式V已知，先求F。</p><p>　　由拋光輪的功率N=Frn</p><p>　　式中F拋光輪與工件的摩擦力，r為拋光輪的半徑，n為拋光輪的轉(zhuǎn)速，代入已知參數(shù)求得：</p><p><b>　　F=</b></p><p>　

54、　則工件進(jìn)給的功率為P=</p><p>　　分析 ：由于從電動機(jī)驅(qū)動工作臺前后移動的過程中，運動傳遞有大量損失，因此在計算電機(jī)輸出功率時應(yīng)該考慮一下方面：</p><p><b>　　軸承效率取 ，</b></p><p><b>　　聯(lián)軸器效率 ，</b></p><p>　　齒輪齒條傳動效率，

55、取</p><p>　　考慮導(dǎo)軌摩擦損失一般為15％---20％取消率同時考慮帶動工作臺移動的同時，也帶動了左右移動導(dǎo)軌及電機(jī)，電磁吸盤等附件的移動，真正用于工件的效率很小取為，則可以計算出電機(jī)的輸出功率為：</p><p>　　由于一般電機(jī)沒這么小的功率，同時轉(zhuǎn)速一般較高，要想獲得很小的工件速度需要經(jīng)過多極減速這樣是不經(jīng)濟(jì)的同時結(jié)構(gòu)也會變得比較復(fù)雜， 先分析如下 </p>

56、<p>　　[1]直接使用直線電機(jī)來帶動工作臺：直線電機(jī)可以直接傳輸直線運動，并且高速響應(yīng)，由于系統(tǒng)中直接取消了一些響應(yīng)時間常數(shù)較大的機(jī)械傳動件（如絲杠）使整個閉環(huán)控制系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能大大提高，反應(yīng)異常靈敏快捷。直線驅(qū)動系統(tǒng)取消了由于絲杠等機(jī)械機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的傳動間隙以及誤差，減少了插補(bǔ)運動時因傳動系統(tǒng)滯后帶來的跟蹤誤差。通過直線位置檢測反饋裝置控制，即可大大提高機(jī)床的定位精度。直線電機(jī)剛度高，由于“直接驅(qū)動”，避免了啟動，變速和

57、換向時因中間環(huán)節(jié)的摩擦磨損，彈性變形個反向間隙造成的運動滯后現(xiàn)象，同時提高了了其傳動剛度。直線電機(jī)的選擇速度寬，加減速過程短。直線電機(jī)運動安靜噪音低由于取消了傳動絲杠等部件的機(jī)械摩擦，且導(dǎo)軌又可才有滾動導(dǎo)軌或磁墊懸浮導(dǎo)軌（無機(jī)械接觸），其運動時噪音將大大降低。直線電機(jī)效率高由于無中間環(huán)節(jié)，消除了機(jī)械摩擦?xí)r的能量損耗，傳動效率大大提高。由于直線電機(jī)的造價很高，從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)考慮到無法設(shè)計出來在社會上大規(guī)模推廣，并且拋光的精度沒有要求那么高

58、，所以最后放棄了這種設(shè)計方案。</p><p>　　[2]通過伺服電機(jī)驅(qū)動滾珠絲杠來帶動工作臺：伺服電機(jī)是指伺服系統(tǒng)指機(jī)械元件運轉(zhuǎn)的發(fā)動機(jī)，是一種補(bǔ)助馬達(dá)間接變速裝置。伺服電可以控制速度，位置精度非常準(zhǔn)確，可以將電壓信號轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速以驅(qū)動控制對象。伺服電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速受輸入信號控制，并能快速反應(yīng)，并在控制系統(tǒng)中，用做執(zhí)行元件，且具有機(jī)電時間常數(shù)小，線性度高，使動電壓等特性，可把所受到的信號轉(zhuǎn)換成電動機(jī)軸上的角位移

59、或角速度輸出。伺服電機(jī)的主要特點是電壓信號為零是無自傳現(xiàn)象，轉(zhuǎn)速隨著轉(zhuǎn)矩的增加而勻速下降。滾珠絲杠傳動系統(tǒng)是一個億滾珠作為滾動媒介的滾動螺旋傳動的體系，滾珠絲杠可以把直線運動轉(zhuǎn)換為回轉(zhuǎn)運動。滾珠絲杠的傳動效率高，滾珠絲杠的傳動效率高達(dá)90%到98%，為傳統(tǒng)的滑動絲杠系統(tǒng)的2到4倍，所以一較小的扭矩可以得到較大的推力，亦可以由回轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動。滾珠絲杠傳動平穩(wěn)，滾珠絲杠系統(tǒng)傳動為點接觸滾動運動，工作中摩擦阻力小，靈敏度高，啟動時無震

60、顫，低速時無爬行現(xiàn)象，因此可精密的控制微量進(jìn)給。滾珠絲杠精度高，滾珠絲杠系統(tǒng)傳動中溫升較小，并可預(yù)緊消除軸向間隙和對絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸以補(bǔ)償熱拉伸，因此可以獲得較高的定位精度和重復(fù)定位精度。滾珠絲杠高</p><p>　　場合可在無潤滑狀態(tài)下工作。滾珠絲杠傳動系統(tǒng)采用歌德式（Gothic arch）溝槽形狀使鋼珠與溝槽到達(dá)最佳接觸以便輕易走轉(zhuǎn)。若加入適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，消除軸向間隙，樂意使?jié)L珠有更加剛性，減少滾珠和螺母絲杠

61、之間的彈性變形，達(dá)到最高精度。由于伺服電機(jī)帶動滾珠絲杠的造價很高，從經(jīng)濟(jì)的角度考慮無法設(shè)計出來在社會上大力推廣，并且拋光機(jī)的精度沒有必要那么高，所以放棄了這種設(shè)計方案。</p><p>　　[3]普通的三相電動機(jī)通過減速來帶動齒輪齒條從而帶動工作臺：這其中的減速可以通過三級齒輪減速，或者直接選個標(biāo)準(zhǔn)的減速器來帶動軸和齒輪齒條。齒輪傳動是利用雙齒輪的輪齒相互嚙合傳遞動力和運動的機(jī)械傳動。按齒輪軸線的相對位置分平行軸

62、圓柱齒輪傳動，相交軸圓柱齒輪傳動和交錯軸螺旋齒輪傳動。具有結(jié)構(gòu)緊湊，效率高，壽命長，速度和尺寸范圍大的優(yōu)點。經(jīng)過計算齒輪減速大約經(jīng)過三級或四級齒輪減速才可到達(dá)理想的速度，這樣從設(shè)計生產(chǎn)的角度看不方便生產(chǎn)推廣，并且減速系統(tǒng)的占用空間很大，所以不易選用此種設(shè)計方案。</p><p>　　[4]通過ICJ系列齒輪減速三相異步電動機(jī)來驅(qū)動齒輪齒條從而帶動工作臺：齒輪減速電機(jī)是一種動力傳遞機(jī)械，其實利用各級齒輪來達(dá)到降速目

63、的。齒輪減速機(jī)適合低轉(zhuǎn)速大轉(zhuǎn)矩的環(huán)境，利用齒輪的速度轉(zhuǎn)換器將電機(jī)的回轉(zhuǎn)數(shù)減速到所需要的回轉(zhuǎn)數(shù)，并得到較大轉(zhuǎn)矩。齒輪減速機(jī)在減速的同時能提高輸出轉(zhuǎn)矩，而齒輪的減速機(jī)的扭矩輸出比例是按電機(jī)輸出乘以減速比所得，但要注意的是不能超出額定扭矩。此外，齒輪減速機(jī)在正式投入使用前，必須進(jìn)行負(fù)荷試運轉(zhuǎn)以及空載運轉(zhuǎn)。進(jìn)行試運轉(zhuǎn)的目的是要確定齒輪減速機(jī)在運轉(zhuǎn)過程中是否有異?，F(xiàn)象，待確定無異?，F(xiàn)象后方可進(jìn)行使用。齒輪減速電機(jī)是指減速機(jī)和電機(jī)的集成體。這種集成

64、體通常也可稱為齒輪馬達(dá)或齒輪電機(jī)。齒輪齒條傳動可以將旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化為直線運動，并且其承載力大，傳動精度高，可達(dá)0.1mm，可隨意改變對接長度，傳動的速度選擇的范圍大。加工的安裝的要求的精度低，磨損后對其性能影響小，齒條是由標(biāo)準(zhǔn)外齒輪的齒數(shù)增加到無窮多時，齒輪式的基圓和其他圓都變成了相互平行的直線，同側(cè)漸開線齒廓也變成了相互平行的斜直線齒廓。</p><p>　　總結(jié)以上幾個備選方案：通過yjc系列的齒輪減速三相異步

65、電動機(jī)通過聯(lián)軸再連接器與軸連接，軸上安裝齒輪，通過齒輪和齒條嚙合，讓齒條與工作臺焊接，在接頭上通過螺栓和螺母再連接一次。這種設(shè)計方案從功能角度上講可以完成拋光機(jī)所需的功能，并且其粗糙度達(dá)到要求。從經(jīng)濟(jì)的角度上講造價合適，適合在社會上大力推廣應(yīng)用，選用YJC系列的減速電機(jī)是一種標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動系統(tǒng)，可以滿足速度的要求且省去了減速器的部分，占用空間大大減小，結(jié)構(gòu)緊湊。其特點如下</p><p>　　1、同軸式斜齒輪減速電機(jī)

66、結(jié)構(gòu)緊湊,體積小,造型美觀,承受過載能力強(qiáng)。</p><p>　　2、傳動比分級精細(xì),選擇范圍廣,轉(zhuǎn)速型譜寬,范圍i=2-28800。</p><p>　　3、能耗低,性能優(yōu)越,減速器效率高達(dá)百分之九十六,振動小,噪音低。</p><p>　　4、通用性強(qiáng),使用維護(hù)方便,維護(hù)成本低,特別是生產(chǎn)線,只需備用內(nèi)部幾個傳動件即可保證整線正常生產(chǎn)的維修保養(yǎng)。</p&g

67、t;<p>　　5、采用新型密封裝置,保護(hù)性能好,對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng),可在有腐蝕、潮濕等惡劣環(huán)境中連續(xù)工作。</p><p>　　6、本系列產(chǎn)品可匹配普通Y系列、Y2系列、起重電機(jī)、防暴電機(jī)、制動電機(jī)、變頻電機(jī)、直流電機(jī)、戶外型專用電機(jī)等各種電機(jī)。</p><p>　　在這里我們選擇Y系列電機(jī) 示意圖如下</p><p>　　因此最優(yōu)的方案是選擇齒輪減速

68、電機(jī)，根據(jù)上述參數(shù)我們選取 YJC系列三相異步電動機(jī)（JB/T 8680.1_1998）通過查機(jī) </p><p>　　機(jī)械設(shè)計手冊得其技術(shù)數(shù)據(jù)如下表：</p><p>　　齒輪減速電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖</p><p>　　第3章 主要零件的設(shè)計及校核</p><p>　　3.1拋光輪的設(shè)計與選擇</p><p>　　拋光

69、輪是拋光機(jī)上直接起拋光作用的部件。因此，拋光輪是直接影響拋光效率和質(zhì)量的關(guān)鍵因素。常見的拋光輪是用數(shù)十層纖維織物通過膠粘而成的布輪或氈輪，最外層表面根據(jù)不同的工藝規(guī)范膠粘上一種或數(shù)種硬質(zhì)顆粒物。還有有特殊織物，如用尼龍纖維或布料制成的外面不膠粘硬質(zhì)顆粒的布輪。</p><p>　　3.1.1拋光輪的種類和型號</p><p>　　拋光輪用各種棉布，細(xì)毛氈，皮革特種紙等材料制成，分為縫合式，

70、非縫合式，褶皺式。具體參照下表1</p><p><b>　　表1.拋光輪的種類</b></p><p>　　根據(jù)設(shè)計要求，該拋光件為直徑200的圓形鋼坯，為大型工件，所以根據(jù)表選擇褶皺式。</p><p>　　3.1.2常用拋光輪的種類及功能</p><p>　　棘面輪：結(jié)構(gòu)-輪橫截面為13mm寬，中間用圓盤加緊并打孔

71、?？灼鸬窖h(huán)空氣而冷卻輪子的作用，防止輪與工件接觸部位聚集熱量?？p線12-13圈/dm2，精拋輪為10-11圈/dm2，影響輪表面彈性的因素：布的層數(shù)，中心夾盤的直徑，褶皺度。功能-使用中較干凈，輪子壽命長;增加金屬磨拋量，磨速快，粗糙度低；減少拋光時間，拋光機(jī)使用少。適合自動拋光。</p><p>　　指寬輪：結(jié)構(gòu)-由多個棘面輪重疊裝配。輪的密實性很重要，改變因素有：單片輪縫線線距，縫線圈數(shù)，組合輪數(shù)量，輪轂直

72、徑。適合外形復(fù)雜的工件。</p><p>　　圓盤輪：結(jié)構(gòu)-20曾圓形布疊合而成，平均厚度6mm。常使用螺旋形縫線圓盤輪。軟輪縫線線距寬度為10mm，中等硬輪為6mm，硬輪為3mm。功能-改變縫線圈數(shù)，以控制拋光輪硬度，撓曲度，彈性，存留拋光機(jī)能力。用途-軟輪用于精拋光或鏡面拋光。</p><p>　　拼合輪：結(jié)構(gòu)將新的，不規(guī)則形狀的零碎布料，夾在外層為圓形的布片間，再在輪的圓截面上一圈圈

73、地縫線。用于磨削量大的磨光作業(yè)。</p><p>　　3.1.3.拋光輪的設(shè)計</p><p>　　拋光輪由拋光桿與毛氈組成，并且用螺母加上擋圈來固定。，如圖</p><p><b>　　拋光輪示意圖</b></p><p>　　拋光輪毛氈選擇片狀中通型，通過螺栓和墊片固定在拋光桿上，毛氈比鑄件和墊片要高，從而起到拋光作

74、用又不磨損鑄件，更換時松下螺栓就能更換，簡單方便。</p><p>　　拋光輪的直徑設(shè)計為，拋光輪的中心與工作平臺的中心在一條水平線上，這樣當(dāng)拋光輪與工作平臺相對移動時可以完整的拋光，又保證了主軸拋光輪的大小和拋光力。</p><p><b>　　毛氈的規(guī)格與型號</b></p><p><b>　　A1　分類命名</b>

75、</p><p>　　工業(yè)用毛氈根據(jù)使用原料分為五大類：a．細(xì)毛b．半粗毛c．粗毛d．雜毛e．獸毛注：產(chǎn)品有特殊要求，使用原料不受此限。A2  編號由五位數(shù)字組成，三四位數(shù)中間用“—”表示，每位數(shù)字說明如下：A2.1  第一位數(shù)字表示產(chǎn)品顏色。</p><p>　　A1 第一位數(shù)字 色  澤  分  類1、白色（

76、即羊毛本色白色）2、灰色（既有部分再生毛作原料，一般呈灰色）3、天然雜色（既有部分黑色或棕色羊毛作原料）4、彩色（由人工染色或人工加白等各色）5、各種彩色（包括人工染色和天然雜色等混合色）</p><p>　　A2.2第二位表示使用原料分類。</p><p>　　A2 第二位數(shù)字 原  料  分  類1、細(xì)毛 2、半粗毛 3、粗毛

77、 4、雜毛 5、獸毛</p><p>　　A2.3  第三位數(shù)字表示產(chǎn)品品種規(guī)格分類。</p><p>　　A3 第三位數(shù)字 品  種  規(guī)  格1、匹氈（鋼絲針布?xì)郑┘伴L度在5米以上的（包括5米）2、塊氈（長度在5米以下的）3、氈輪4、氈筒5、環(huán)形零件（即油封）6、縫接環(huán)形零件（即縫接油封）7、塊形零

78、件8、圓片零件9、條形零件0、濾芯 </p><p>　　A2.4  第四、五位數(shù)字表示產(chǎn)品密度（g/cm3）。如0.44 g/cm3，0.39g/cm3。A2.5  T——代表特品氈。舉例說明：</p><p>　　T112-32～44  即特品白色細(xì)毛塊氈，密度為0.32～0.44 g/cm3。</p><p>　

79、　b．112-32～44   即白色細(xì)毛一般塊氈，密度為0.32～0.44 g/cm3。</p><p>　　c． 124-25      即白色半粗毛氈筒，密度是0.25 g/cm3。</p><p>　　d． 130-25      即白色粗毛濾芯，密度是0.25 g

80、/cm3。</p><p>　　e．342-20  即天然雜色獸毛及羊毛混合塊氈，密度是0.20 g/cm3</p><p>　　A3  凡規(guī)定允許非毛含量屬全毛產(chǎn)品的原料，用于制氈產(chǎn)品也按此規(guī)定掌握。</p><p>　　這里我們選擇 124-25 即白色半粗毛氈筒，密度是0.25 g/cm3</p><p>

81、　　3.2 拋光膏的選擇</p><p>　　拋光膏也是拋光過程中不可缺少的材料，常用的拋光膏按顏色可分為白、綠、和黃三種，其分別是用硬化油、米糠油、地蠟、石蠟、白蠟、紅丹、長石粉等按不同的比例混合而成，各類拋光膏的特點與用途見下表2，</p><p>　　表2-2 拋光膏的種類</p><p>　　綜合考慮這里我們選擇綠拋光膏</p><p&

82、gt;　　3.3 齒輪齒條的設(shè)計</p><p>　　按傳動方案，選用直齒圓柱齒輪齒條傳動。</p><p>　　拋光機(jī)為一般機(jī)器工作機(jī)器，速度不高，故選用8級精度。</p><p>　　材料的選擇，由表知選擇齒輪齒條，材料都為45鋼（淬火調(diào)質(zhì)）。</p><p>　　m是設(shè)計制造齒輪的重要參數(shù)。模數(shù)大，則齒距p也大，隨之齒厚s、齒高h(yuǎn)也大，

83、因而齒輪的承載能力也增大。不同模數(shù)的齒輪要用不同模數(shù)的刀具來加工制造，為便于設(shè)計和加工，模數(shù)的數(shù)值已系列化。</p><p>　　注：選用模數(shù)時，應(yīng)優(yōu)先選用第一系列；其次選用第二系列；括號內(nèi)的模數(shù)盡可能不用。本編未摘錄小于1的模數(shù)。</p><p>　　由上表選的模數(shù)m=2，z=37</p><p><b>　　按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計</b><

84、;/p><p>　　由設(shè)計計算公式進(jìn)行計算，</p><p>　　確定公式內(nèi)的各計算數(shù)值，</p><p>　　1）試選載荷系數(shù)Kt=1.2。</p><p>　　2）計算直齒輪傳遞的轉(zhuǎn)矩T=95.51000.55/960=3.46105N.mm</p><p>　　3)由表10-7選取齒輪的齒寬系數(shù)ZE=188Mpa1/

85、2</p><p>　　5)齒輪齒條的接觸疲勞強(qiáng)度Hlim1=Hlim2=550Mpa</p><p>　　6）由圖取接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1=KHN2=0.95。</p><p>　　7）計算接觸需用應(yīng)力，取失效概率為1%，安全系數(shù)S=1。</p><p><b>　　計算圓周速度V</b></p>&l

86、t;p><b>　　V=</b></p><p>　　b1=，d1t=74mm</p><p>　　齒輪齒寬為b1=54mm，由機(jī)械設(shè)計手冊的齒條b2=18,由工作臺的行程確定齒條長 l=300mm。</p><p>　　通過圓柱齒輪齒頂部的圓稱為齒頂圓，其直徑用表示。通過圓柱齒輪齒根部的圓稱為齒根

87、圓，直徑用表示。齒頂圓與分度圓d之間的徑向距離稱為齒頂高，用ha來表示；齒根圓與分度圓d之間的徑向距離稱為齒根高，用hf來表示；齒頂高與齒根高之和稱為齒高，以h表示，即齒頂圓與齒根圓之間的徑向距離。以上所述的幾何要素均與模數(shù)m有關(guān)。</p><p>　　表3-9 直齒圓柱齒輪各幾何要素的尺寸計算</p><p>　　基本要素：模數(shù)m；齒數(shù)z</p><p><

88、b>　　d=z.m=74</b></p><p>　　db=d.cosα=72</p><p>　　P=πm=12.56</p><p><b>　　ha=2</b></p><p><b>　　hf=2.5</b></p><p>　　da=d+2ha=7

89、6</p><p>　　df=d-2hf=69.5</p><p>　　s=e==6.28。</p><p>　　3.4 軌與工作臺的結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p><b>　　3.4.1導(dǎo)軌設(shè)計</b></p><p>　　導(dǎo)軌的運動部件導(dǎo)向和承載部件。按運動部件的運動形式，導(dǎo)軌有直線運動導(dǎo)軌和回轉(zhuǎn)運

90、動導(dǎo)軌。常用導(dǎo)軌的類型和特點總結(jié) 如下表所示。</p><p>　　表2-3導(dǎo)軌的類型及各自的特點與應(yīng)用</p><p>　　對導(dǎo)軌設(shè)計主要考慮 以下三方面：</p><p>　　準(zhǔn)確的導(dǎo)向精度：幾何精度、結(jié)構(gòu)剛度和溫度變化影響。</p><p>　　精度保持性好：要求導(dǎo)軌耐磨性好，在受載和環(huán)境溫度變化下有較長的壽命，潤滑和防護(hù)性好。&

91、lt;/p><p>　　結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，便于調(diào)整和維修。</p><p>　　因為本拋光機(jī)是精密拋光，運動過程中需要良好的導(dǎo)向精度和運動平穩(wěn)性根據(jù)上表，綜合考慮選擇直線滾動導(dǎo)軌，通過滑塊帶動整個工作臺運動。兩條前后移動導(dǎo)軌。</p><p>　　3.4.2 工作臺設(shè)計</p><p>　　在拋光機(jī)底座上放置一塊平行度較高的鋼板，以保證運動過程

92、中的平穩(wěn)性，通過滑塊帶動工作臺移動，將軸承座、磁力表座、電磁吸盤等零件固定在鋼板上。</p><p>　　此次設(shè)計的拋光機(jī)為臥式拋光機(jī)，拋光的工件為規(guī)格的鋼坯。</p><p>　　工作臺及升降臺的設(shè)計</p><p>　　工作平臺及升降臺示意圖</p><p>　　如圖，螺紋套和蝸桿相連，聽過螺紋配合，旋轉(zhuǎn)螺紋套可以升降工作平臺，最大行程為

93、30mm，工作平臺中心用內(nèi)六角螺釘與蝸輪軸連接，此時，螺紋套受壓力，內(nèi)六角螺釘受拉力，從而保證了升降之后的穩(wěn)定。</p><p>　　磁力表座的規(guī)格為，固定在工作臺的四個方向，通過工作臺的凹槽定位，再通過底部的螺釘進(jìn)行緊固。吸力為80N 重量 1kg 型號為 PD-103螺紋深度為1.25mm。</p><p><b>　　磁力表座的選擇</b></p

94、><p><b>　　。</b></p><p>　　3.5 主軸的設(shè)計與校核 </p><p>　　根據(jù)主軸的設(shè)計結(jié)果設(shè)計軸的具體尺寸</p><p><b>　　電動機(jī)的輸出功率為</b></p><p><b>　　電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為</b></

95、p><p><b>　　主軸的輸出功率為</b></p><p><b>　　主軸的輸出轉(zhuǎn)矩為</b></p><p><b>　　作用在主軸上的力</b></p><p>　　拋光時拋光輪與試樣接觸的壓力根據(jù)經(jīng)驗??；拋光機(jī)在工作過程中加磨料去摩擦系數(shù)，工作時摩擦力</p&g

96、t;<p>　　，但在拋光時，拋光力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于此力，故取</p><p><b>　　拋光時工作所受力為</b></p><p>　　1. 初步確定軸的最小直徑</p><p>　　按扭矩強(qiáng)度條件計算，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》表15-1選擇軸的材料為45鋼，正火處理，硬度HBS=200,強(qiáng)度極限，屈服極限，彎曲疲勞極限。由《機(jī)械設(shè)計》表15

97、-3查得。</p><p>　　由于最小直徑與電動機(jī)輸出軸連接，電動機(jī)輸出軸直徑為28mm，長度60mm，因此主軸最小直徑取28mm。同時為了使電動機(jī)輸出軸與主軸連接需要選取聯(lián)軸器型號。</p><p>　　選擇聯(lián)軸器類型時，應(yīng)考慮：　　(1)所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)，對緩沖、減振功能的要求以及是否可能發(fā)生共振等?！　?2)由制造和裝配誤差、軸受載和熱膨脹變形以及部件之間的相對運動等引

98、起兩軸軸線的相對位移程度?！　?3)許用的外形尺寸和安裝方法，為了便于裝配、調(diào)整和維修所必需的操作空間。對于大型的聯(lián)軸器，應(yīng)能在軸不需作軸向移動的條件下實現(xiàn)裝拆?！　〈送?，還應(yīng)考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤滑和密封和經(jīng)濟(jì)性等條件，再參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。</p><p>　　表3-1　工作情況系數(shù)KA</p><p>　　計算聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩，由于考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故

99、，則：</p><p>　　查詢標(biāo)準(zhǔn)按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014-2003，選用LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。聯(lián)軸器孔徑為28mm，半聯(lián)軸器長度為62mm。如下圖：</p><p>　　根據(jù)周向定位要求確定軸的各段直徑與長度</p><p>　　參見軸結(jié)構(gòu)圖，如下圖。</p><p>　　軸水平放置

100、左端與電動機(jī)相連1段與聯(lián)軸器相連，長度為60mm，直徑為28mm；</p><p>　　1初步選擇滾動軸承。因軸承同時受徑向力和軸向力的作用，因此選用角接觸球軸承。根據(jù)工作要求，根據(jù)3段直徑選取角接觸球軸承GBT292-94，其尺寸為，設(shè)計3段長度為19mm，直徑為45mm；</p><p>　　2段為了方便軸承安裝設(shè)計直徑為 40mm，長度為45mm；</p><p&

101、gt;　　4段根據(jù)定位軸肩原則選擇直徑為54mm，由于長度沒有具體要求，可以取該段長170mm；</p><p>　　5段軸安裝軸承，其尺寸同第3段相同；長度為19 直徑為45mm。</p><p>　　6段為方便軸承安裝取直徑為40,mm、 長度為60mm。</p><p>　　7段需要深入箱體與拋光輪連接，為方便拋光輪的安裝，該段軸長取320mm，直徑為36mm

102、。而且端部要加工螺紋。方便毛氈固定。</p><p><b>　　軸向零件的周向定位</b></p><p>　　聯(lián)軸器與軸的軸向定位采用平鍵連接。按1段的尺寸查平鍵截面，再根據(jù)該軸段長度與聯(lián)軸器長度確定鍵長50mm，半聯(lián)軸器的選取</p><p>　　與軸的配合為。滾動軸承與軸的軸向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。&l

103、t;/p><p>　　軸上倒角與圓角尺寸見零件圖</p><p><b>　　求軸上的載荷</b></p><p>　　此軸未受徑向力，拋光輪邊緣受到豎直向上的力為拋光壓力，該力軸向作用由軸承承擔(dān)，對軸造成的彎矩大小為23000Nm</p><p>　　從軸的結(jié)構(gòu)圖和扭矩圖中可以看出齒輪軸與軸承的配合處為軸的危險截面。計算數(shù)

104、據(jù)如下表</p><p><b>　　主軸彎扭圖</b></p><p>　　按彎扭合成應(yīng)力校核軸的強(qiáng)度進(jìn)行校核時，通常只校核軸上承受最大彎矩和扭矩的截面的強(qiáng)度，根據(jù)上表數(shù)據(jù)，以及軸的單向旋轉(zhuǎn)，扭轉(zhuǎn)切應(yīng)力為脈動循環(huán)應(yīng)力，取，軸的計算應(yīng)力：</p><p>　　前已選定渦輪軸的材料為45鋼，調(diào)質(zhì)處理，查的，因此，故安全。</p>&

105、lt;p>　　3.6 齒輪軸的設(shè)計與校核 </p><p>　　根據(jù)主軸的設(shè)計結(jié)果設(shè)計軸的具體尺寸</p><p>　　1.確定主軸的最小直徑</p><p><b>　　電動機(jī)的輸出功率為</b></p><p><b>　　電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩為</b></p><p>

106、　　2.初步確定軸的最小直徑</p><p>　　按扭矩強(qiáng)度條件計算，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計》表15-1選擇軸的材料為45鋼，正火處理，硬度HBS=200,強(qiáng)度極限，屈服極限，彎曲疲勞極限。由《機(jī)械設(shè)計》表15-3查得。</p><p>　　由于最小直徑與電動機(jī)輸出軸連接，電動機(jī)輸出軸直徑為38mm，長度60mm，因此主軸最小直徑取38mm。同時為了使電動機(jī)輸出軸與主軸連接需要選取聯(lián)軸器型號。&l

107、t;/p><p>　　選擇聯(lián)軸器類型時，應(yīng)考慮：　　(1)所需傳遞轉(zhuǎn)矩的大小和性質(zhì)，對緩沖、減振功能的要求以及是否可能發(fā)生共振等?！　?2)由制造和裝配誤差、軸受載和熱膨脹變形以及部件之間的相對運動等引起兩軸軸線的相對位移程度。　　(3)許用的外形尺寸和安裝方法，為了便于裝配、調(diào)整和維修所必需的操作空間。對于大型的聯(lián)軸器，應(yīng)能在軸不需作軸向移動的條件下實現(xiàn)裝拆?！　〈送?，還應(yīng)考慮工作環(huán)境、使用壽命以及潤滑和密

108、封和經(jīng)濟(jì)性等條件，再參考各類聯(lián)軸器特性，選擇一種合用的聯(lián)軸器類型。</p><p>　　表10-2　工作情況系數(shù)KA</p><p>　　計算聯(lián)軸器轉(zhuǎn)矩，由于考慮到轉(zhuǎn)矩變化很小，故，則：</p><p>　　查詢標(biāo)準(zhǔn)按照計算轉(zhuǎn)矩應(yīng)小于聯(lián)軸器公稱轉(zhuǎn)矩的條件，查標(biāo)準(zhǔn)GB/T 5014-2003，選用LX2型彈性柱銷聯(lián)軸器，其公稱轉(zhuǎn)矩為。聯(lián)軸器孔徑為38mm，半聯(lián)軸器長度

109、為62mm。</p><p><b>　　齒輪軸的結(jié)構(gòu)設(shè)計</b></p><p>　　（1）根據(jù)周向定位要求確定軸的各段直徑與長度</p><p>　　參見軸結(jié)構(gòu)圖，如下圖。</p><p>　　A. 軸水平放置左端與電動機(jī)相連1段與聯(lián)軸器相連，長度為60mm，直徑為38mm；</p><p>

110、;　　B. 初步選擇滾動軸承。因軸承同時受徑向力和軸向力的作用，因此選用角接觸球軸 承。根據(jù)工作要求，根據(jù)3段直徑選取角接觸球軸承GBT292-94，其尺寸為，設(shè)計3段長度為32mm，直徑為45mm；</p><p>　　C. 2段為了方便軸承安裝設(shè)計直徑為 40mm，長度為40mm；</p><p>　　D. 4段與齒輪配合選擇直徑為48mm，由于長度沒有具體要求，可以

111、取該段長52mm；</p><p>　　E. 5段軸為軸環(huán)；長度為6直徑為56mm。</p><p>　　F. 6段與軸承配合，該段軸長取30mm，直徑為45mm。</p><p><b>　　軸向零件的周向定位</b></p><p>　　聯(lián)軸器與軸的軸向定位采用平鍵連接。按1段的尺寸查平鍵截面，再根據(jù)該軸段長度與

112、聯(lián)軸器長度確定鍵長45mm，半聯(lián)軸器的選取</p><p>　　與軸的配合為。滾動軸承與軸的軸向定位是由過渡配合來保證的，此處選軸的直徑尺寸公差為k6。</p><p>　　軸上倒角與圓角尺寸見零件圖</p><p><b>　　求軸上的載荷</b></p><p>　　此軸未受徑向力，拋光輪邊緣受到豎直向上的力為拋光壓

113、力，該力軸向作用由軸承承擔(dān)，對軸造成的彎矩大小為23000Nm</p><p>　　3.7 各軸段聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　此次設(shè)計聯(lián)軸器共用到兩處，都是選用的彈性柱銷聯(lián)軸器。</p><p>　　聯(lián)軸器是用來聯(lián)接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件。在高速重載的動力傳動中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)

114、軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。一般動力機(jī)大都借助于聯(lián)軸器與工作機(jī)相聯(lián)接。</p><p>　　聯(lián)軸器所連接的兩軸，由于制造及安裝誤差、承載后的變形以及溫度變化的影響等，往往不能保證嚴(yán)格的對中，而是存在著某種程度的相對位移。這就要求設(shè)計聯(lián)軸器時，要從結(jié)構(gòu)上采取各種不同的措施，使之具有適應(yīng)一定范圍的相對位移的性能。</p><p>　　彈性柱銷聯(lián)軸器是利用若干非金屬彈性材料制成

115、的柱銷，置于兩半聯(lián)軸器凸緣孔中，通過柱銷實現(xiàn)兩半聯(lián)軸器聯(lián)接，該聯(lián)軸器結(jié)構(gòu)簡單，容易制造，裝拆更換彈性元件比較方便，不用移動兩聯(lián)軸器。彈性元件（柱銷）的材料一般選用尼龍6，有微量補(bǔ)償兩軸線偏移能力，彈性件工作時受剪切，工作可靠性極差，僅適用于要求很低的中速傳動軸系，不適用于作可靠行要求較高的工況，例如起重機(jī)械的提升機(jī)構(gòu)的傳動軸系絕對不能選用，不宜用于低速承重及具有強(qiáng)烈沖擊和振動較大的傳動軸系，對于徑向和角向偏移較大的工況以及安裝精度較低的