垃圾箱的設(shè)計計算部分設(shè)計【帶PROE三維+說明書】

1 1、步進電機的選用 平移動步進電機的選用 1、 確定步進電動機的型號 （ 1）脈沖當(dāng)量的選擇 ， 脈沖當(dāng)量：一個指令脈沖使步進電動機驅(qū)動拖動的移動距離 =p（輸入一個指令脈沖工作臺移動 米） 7。 初選之相步進電動機的步距角 當(dāng)三相六拍運行時，步距角 =其每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù) S=600 p/r 步進電動機與滾珠絲桿間的傳動比 i 為 1 （ 2）等效負載轉(zhuǎn)矩的計算 7 1、 空載時的摩擦轉(zhuǎn)矩 2LF 2LF 、 測量儀工作時的轉(zhuǎn)矩 2L SG T 得 2L SG T = 電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩為（ 3） 等效轉(zhuǎn)動慣量計算 1、 滾 珠絲桿的轉(zhuǎn)動慣量 4032、 滑塊 的運動慣量 2()W g p= 2 得 算到電動機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量 += 得 4） 初選步進電動機型號 ， 根據(jù) 電動機總轉(zhuǎn)動慣量5應(yīng)式步進電動機。該電動機的最大靜扭距 查表選用兩個 85步進電機。 電機的有關(guān)參數(shù)見下表 表 平移動步進 電機參數(shù) 型號 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 外形尺寸（ 重量 (N) 步距角)( 最大靜轉(zhuǎn)矩)( 最高空載啟動頻率 （ s） 相數(shù) 電壓 (V) 電流 (A) 外徑 長度 軸徑 85 00 3 60 5 97 12 35 直移動步進電機的選用 1、 確定步進電動機的型號 （ 1）脈沖當(dāng)量的選擇 ， 脈沖當(dāng)量：一個指令脈沖使步進電動機驅(qū)動拖動的移動距離 =p（輸入一個指令脈沖工作臺移動 米） 。 初選之相步進電動機的步距角 當(dāng)三相六拍運行時，步距角 =每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù) S=4600 p/r 步進電動機與滾珠絲桿間的傳動比 i 為 1 （ 2）等效負載轉(zhuǎn)矩的計算 7 1、 空載時的摩擦轉(zhuǎn)矩 2LF 2LF 、 測量儀工作時的轉(zhuǎn)矩 3 2L SG T 得 2L SG T = 電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩為（ 3） 等效轉(zhuǎn)動慣量計算 2、 滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動慣量 4032、 滑塊 的運動慣量 2()W g p=得 算到電動機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量 += 得 4） 初選步進電動機型號 ， 根據(jù) 電動機總轉(zhuǎn)動慣量10應(yīng)式步進電動機。該電動機的最大靜扭 距 表 豎直移動步進 電機參數(shù) 型號 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 外形尺寸（ 重量 (N) 步距角)( 最大靜轉(zhuǎn)矩)( 最高空載啟動頻率 （ s） 相數(shù) 電壓 (V) 電流 (A) 外徑 長度 軸徑 110 00 3 60 10 126 16 50 2、滾珠絲桿的確定選擇與計算 4 定滾珠絲杠副的導(dǎo)程 由表 1 查得 8m/1000r/入得， 于計算出的 此 定當(dāng)量轉(zhuǎn)速與當(dāng)量載荷 （ 1） 各種切削方式下，絲杠轉(zhuǎn)速 由表 1 查得 1 8 代入得 100 133 167 n 4 =1333 （ 2）各種切削方式下，絲杠軸向載荷 5 由表 1 查得 已知 3000N 5000N 代入得 （ 3）當(dāng)量轉(zhuǎn)速 由表 1 查得 代入得 267r/ 3）當(dāng)量載荷 代入得 1380N 6 （ 1） 按預(yù)期工作時間估算 按表 9 查得：輕微沖擊取 表 7 查得： 1 3 取 按表 8 查得：可靠性 97%取 知： 0000 小時 代入得 27899N （ 2）擬采用預(yù)緊滾珠絲杠副，按最大負載 算： 按表 10 查得：中預(yù)載取 入得 取以上兩種結(jié)果的最大值 27899N （ 1） 估算絲杠允許的最大軸向變形量 （ 1/3 1/4）重復(fù)定位精度 （ 1/4 1/5）定位精度 : 最大軸向變形量 m 7 已知：重復(fù)定位精度 10m, 定位精度 25m =3 =6 取兩種結(jié)果的小值 =3m (2）估算最小螺紋底徑 絲杠要求預(yù)拉伸，取兩端固定的支承形式 (程 +（ 10 14） 已知：行程為 10003000N , 0 =入得 600N D 定滾珠絲杠副的規(guī)格代號 （ 1）選內(nèi)循環(huán)浮動式法蘭，直筒雙螺母型墊片預(yù)形式 （ 2） 由計算出的 在樣本中取相應(yīng)規(guī)格的滾珠絲杠副 h =8a =30700 27899 8 定滾珠絲杠副預(yù)緊力 其中 程補償值與與拉伸力 （ 1） 行程補償值 式中： =（ 2 4） (2) 預(yù)拉伸力 代入得 珠絲杠副工作圖設(shè)計 (1) 絲杠螺紋長度 u+2由表二查得余程 0 繪制工作圖 （ 2）兩固定支承距離 9 按樣本查出螺母安裝聯(lián)接尺寸 絲杠全長 L （ 3）行程起點離固定支承距離 工作圖得 90 000 L=1000 0 得 20 N/ m 剛度驗算及精度選擇 （ 1） = = N/ m = N/ m 已知 000 N ， =0=1000 N ： 靜摩擦力 N ：靜摩擦系數(shù) ：正壓力 N 10 （ 2）驗算傳動系統(tǒng)剛度 傳動系統(tǒng)剛度 N 已知反向差值或重復(fù)定位精度為 10 22 160 （ 3）傳動系統(tǒng)剛度變化引起的定位誤差 =1.7 m （ 4）確定精度 ：任意 300的行程變動量對半閉環(huán)系統(tǒng)言， 位精度 - 定位精度為 20 m/300 14.3 m 絲杠精度取為 3 級 2 m 5) 確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號 已確定的型號： 稱直徑： 12 導(dǎo)程： 3 螺紋長度： 900 絲杠全長： 1000 11 P 類 3 級精度 1290 驗算臨界壓縮載荷 ： N 絲杠所受最大軸向載荷 于絲杠預(yù)拉伸力 F 不用驗算。 算臨界轉(zhuǎn)速 nc=f 10 : 臨界轉(zhuǎn)速 n/f ：與支承形式有關(guān)的系數(shù) ：絲杠底徑 ：臨界轉(zhuǎn)速計算長度 表 14 得 f=樣本得 工作圖及表 14 得： 0 4310 500 算 pw 滾珠絲杠副的節(jié)圓直徑 mm 滾珠絲杠副最高轉(zhuǎn)速 n/3、機架的設(shè)計 12 機架的選擇根據(jù)垃圾箱上面的所有組成部件，預(yù)定最大的垃圾存放量的多少和重量來定。即機架所支撐的上面 的零件和以及預(yù)定的垃圾的最大存放量以及軸承等等給的壓力為 G+部件重量） =10000N（ 5000+(100020000N; 根據(jù)方通承載力計算公式： M= b h h 12（ 僅用于截面 ) f=M/W 材料的許用應(yīng)力。 M=11960次設(shè)計初定 200 M=13456N.M b h h 12，初定方通為 80算 462M 1 3 4 5 6f = = = 1 2 1 2 . 3 5 1 0 a = 1 2 . 1 2 1 0 0 . 4 2 c N 算后位 360的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 60500于 360遠小于 375以方通滿足強度要求。 1 1、步進電機的選用 平移動步進電機的選用 1、 確定步進電動機的型號 （ 1）脈沖當(dāng)量的選擇 ， 脈沖當(dāng)量：一個指令脈沖使步進電動機驅(qū)動拖動的移動距離 =p（輸入一個指令脈沖工作臺移動 米） 7。 初選之相步進電動機的步距角 當(dāng)三相六拍運行時，步距角 =其每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù) S=600 p/r 步進電動機與滾珠絲桿間的傳動比 i 為 1 （ 2）等效負載轉(zhuǎn)矩的計算 7 1、 空載時的摩擦轉(zhuǎn)矩 2LF 2LF 、 測量儀工作時的轉(zhuǎn)矩 2L SG T 得 2L SG T = 電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩為（ 3） 等效轉(zhuǎn)動慣量計算 1、 滾 珠絲桿的轉(zhuǎn)動慣量 4032、 滑塊 的運動慣量 2()W g p= 2 得 算到電動機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量 += 得 4） 初選步進電動機型號 ， 根據(jù) 電動機總轉(zhuǎn)動慣量5應(yīng)式步進電動機。該電動機的最大靜扭距 查表選用兩個 85步進電機。 電機的有關(guān)參數(shù)見下表 表 平移動步進 電機參數(shù) 型號 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 外形尺寸（ 重量 (N) 步距角)( 最大靜轉(zhuǎn)矩)( 最高空載啟動頻率 （ s） 相數(shù) 電壓 (V) 電流 (A) 外徑 長度 軸徑 85 00 3 60 5 97 12 35 直移動步進電機的選用 1、 確定步進電動機的型號 （ 1）脈沖當(dāng)量的選擇 ， 脈沖當(dāng)量：一個指令脈沖使步進電動機驅(qū)動拖動的移動距離 =p（輸入一個指令脈沖工作臺移動 米） 。 初選之相步進電動機的步距角 當(dāng)三相六拍運行時，步距角 =每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù) S=4600 p/r 步進電動機與滾珠絲桿間的傳動比 i 為 1 （ 2）等效負載轉(zhuǎn)矩的計算 7 1、 空載時的摩擦轉(zhuǎn)矩 2LF 2LF 、 測量儀工作時的轉(zhuǎn)矩 3 2L SG T 得 2L SG T = 電動機的最大靜轉(zhuǎn)矩為（ 3） 等效轉(zhuǎn)動慣量計算 2、 滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動慣量 4032、 滑塊 的運動慣量 2()W g p=得 算到電動機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量 += 得 4） 初選步進電動機型號 ， 根據(jù) 電動機總轉(zhuǎn)動慣量10應(yīng)式步進電動機。該電動機的最大靜扭 距 表 豎直移動步進 電機參數(shù) 型號 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 外形尺寸（ 重量 (N) 步距角)( 最大靜轉(zhuǎn)矩)( 最高空載啟動頻率 （ s） 相數(shù) 電壓 (V) 電流 (A) 外徑 長度 軸徑 110 00 3 60 10 126 16 50 2、滾珠絲桿的確定選擇與計算 4 定滾珠絲杠副的導(dǎo)程 由表 1 查得 8m/1000r/入得， 于計算出的 此 定當(dāng)量轉(zhuǎn)速與當(dāng)量載荷 （ 1） 各種切削方式下，絲杠轉(zhuǎn)速 由表 1 查得 1 8 代入得 100 133 167 n 4 =1333 （ 2）各種切削方式下，絲杠軸向載荷 5 由表 1 查得 已知 3000N 5000N 代入得 （ 3）當(dāng)量轉(zhuǎn)速 由表 1 查得 代入得 267r/ 3）當(dāng)量載荷 代入得 1380N 6 （ 1） 按預(yù)期工作時間估算 按表 9 查得：輕微沖擊取 表 7 查得： 1 3 取 按表 8 查得：可靠性 97%取 知： 0000 小時 代入得 27899N （ 2）擬采用預(yù)緊滾珠絲杠副，按最大負載 算： 按表 10 查得：中預(yù)載取 入得 取以上兩種結(jié)果的最大值 27899N （ 1） 估算絲杠允許的最大軸向變形量 （ 1/3 1/4）重復(fù)定位精度 （ 1/4 1/5）定位精度 : 最大軸向變形量 m 7 已知：重復(fù)定位精度 10m, 定位精度 25m =3 =6 取兩種結(jié)果的小值 =3m (2）估算最小螺紋底徑 絲杠要求預(yù)拉伸，取兩端固定的支承形式 (程 +（ 10 14） 已知：行程為 10003000N , 0 =入得 600N D 定滾珠絲杠副的規(guī)格代號 （ 1）選內(nèi)循環(huán)浮動式法蘭，直筒雙螺母型墊片預(yù)形式 （ 2） 由計算出的 在樣本中取相應(yīng)規(guī)格的滾珠絲杠副 h =8a =30700 27899 8 定滾珠絲杠副預(yù)緊力 其中 程補償值與與拉伸力 （ 1） 行程補償值 式中： =（ 2 4） (2) 預(yù)拉伸力 代入得 珠絲杠副工作圖設(shè)計 (1) 絲杠螺紋長度 u+2由表二查得余程 0 繪制工作圖 （ 2）兩固定支承距離 9 按樣本查出螺母安裝聯(lián)接尺寸 絲杠全長 L （ 3）行程起點離固定支承距離 工作圖得 90 000 L=1000 0 得 20 N/ m 剛度驗算及精度選擇 （ 1） = = N/ m = N/ m 已知 000 N ， =0=1000 N ： 靜摩擦力 N ：靜摩擦系數(shù) ：正壓力 N 10 （ 2）驗算傳動系統(tǒng)剛度 傳動系統(tǒng)剛度 N 已知反向差值或重復(fù)定位精度為 10 22 160 （ 3）傳動系統(tǒng)剛度變化引起的定位誤差 =1.7 m （ 4）確定精度 ：任意 300的行程變動量對半閉環(huán)系統(tǒng)言， 位精度 - 定位精度為 20 m/300 14.3 m 絲杠精度取為 3 級 2 m 5) 確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號 已確定的型號： 稱直徑： 12 導(dǎo)程： 3 螺紋長度： 900 絲杠全長： 1000 11 P 類 3 級精度 1290 驗算臨界壓縮載荷 ： N 絲杠所受最大軸向載荷 于絲杠預(yù)拉伸力 F 不用驗算。 算臨界轉(zhuǎn)速 nc=f 10 : 臨界轉(zhuǎn)速 n/f ：與支承形式有關(guān)的系數(shù) ：絲杠底徑 ：臨界轉(zhuǎn)速計算長度 表 14 得 f=樣本得 工作圖及表 14 得： 0 4310 500 算 pw 滾珠絲杠副的節(jié)圓直徑 mm 滾珠絲杠副最高轉(zhuǎn)速 n/3、機架的設(shè)計 12 機架的選擇根據(jù)垃圾箱上面的所有組成部件，預(yù)定最大的垃圾存放量的多少和重量來定。即機架所支撐的上面 的零件和以及預(yù)定的垃圾的最大存放量以及軸承等等給的壓力為 G+部件重量） =10000N（ 5000+(100020000N; 根據(jù)方通承載力計算公式： M= b h h 12（ 僅用于截面 ) f=M/W 材料的許用應(yīng)力。 M=11960次設(shè)計初定 200 M=13456N.M b h h 12，初定方通為 80算 462M 1 3 4 5 6f = = = 1 2 1 2 . 3 5 1 0 a = 1 2 . 1 2 1 0 0 . 4 2 c N 算后位 360的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼 60500于 360遠小于 375以方通滿足強度要求。