（定稿）搅拌摩擦焊焊接工装设计（CAD图纸+毕业论文）

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搅拌摩擦焊焊接工装设计摘要承被“压紧”，轴承被“放松”，由平衡条件可得作用在轴承和上的轴向载荷分别为轴受力的大小及方向如图所示。因轴承Ⅰ上的作用力大于轴承Ⅱ上的作用力，故仅对轴承Ⅰ进行寿命计算，轴承寿命可由下式进行计算其中当量动载荷的计算公式为表动载荷系数载荷性质平稳或有轻微冲击中等冲击和振动强烈冲击和振动查表得，由式得查表得.，由式得．绘制弯矩图。水平面弯矩图图截面垂直面弯矩图图截面．绘制扭矩图图。表轴的许用弯曲应力材料碳素钢合金钢又根据,查表得故．绘制当量弯矩图图。截面截面．分别计算和处的直径。截面虽有键槽削弱，但结构设计确定的直径已达到，截面处为螺纹联接没有削弱，所以，此轴强度足够，符合设计要求。．伺服系统设计要求工作台面能左右运动，故选择直流伺服电机作为伺服系统的动力源，经带齿轮减速机构后传递给丝杠，由丝杠带动工作台面板做左右运动，并选用型行程控制开关，安装在工作台箱体内的左右两侧。工作台上下运动靠液压缸推动与工作台相连的液压杆来实现。伺服系统功率计算由零件图可知道，工作台上面板的体积为，下面板的体积为，钢的密度，工作台面板的质量为所以工作面板的重力为工件及其附加结构工件夹具共计，其重力为搅拌头对工件的压力为，故工作台面向下的总压力为钢与钢在有润滑剂时的摩擦系数，得工作台与工作面板间的滑动摩擦力为由于发生热塑性变形的金属对搅拌头的也有定阻力，同时为了防止工作台面锁死不动，故将伺服系统的推力增加约倍，即可提供左右的力。工作台移动的最大速度约为，因此，丝杠传动系统传递的功率为查得丝杠传动的效率为因此，伺服电机的功率约为选用直流伺服电机型号，最大转速，直流电源，外伸轴径，长度，键槽宽，中心高，总高，总量不大于.。平均传动功率为。初选传动丝杠的梯形螺纹螺距为，则丝杠最大转速，减速机构的减速比为初步传动比分配为伺服系统带设计名义功率，转速约为，要求传动比为选择带型号查表查工作情况系数，由式计算得根据和由图选用型带。．确定带轮基准直径。小带轮直径宜选大些，可以减小带的弯曲应力，有利于延长带的寿命在传递的转矩定时，选大些可降低带工作时的圆周力，从而可以减少带的根数。通常小轮直径应大于或等于表所列最小基准直径。若过大，传动的外廓也将增大，不方便将此结构装入工作台箱体内。由表选择小轮直径为，由式得由表选择实际传动比则齿轮传动比实际转速．验算带速。带速太高，带的离心力很大，使带的离心应力增大，并使带与轮之间的压紧力减小，摩擦力随之减小，从而使传动能力下降带速过低，传递相同功率时带所传递的圆周力增大，需要增加带的根数。由式得带速接近，符合要求。．确定中心距，带基准长度。初选中心距。要把此结构装入工作台箱体内，故中心距不能太大。根据得，初选为,符合取值范围。计算初定的带长由式得基准带长。由表选用,.实际中心距。由式得．核算小轮上包角。由式得．确定带根数。由和由图得，查表得.，查表得.，由式得查表得.，由式得选用型带根。．确定带的预拉力。预拉力是保证带传动正常工作和重要条件。预拉力不足，极限摩擦力减小，传动能力下降预拉力过大，又会使带的寿命降低，轴和轴承的压力增大。查表得型带的质量为由式得．计算带传动作用在轴上的力。为设计安装带轮的轴和轴承，必须确定带传动作用在带轮轴上的力。由式得．带轮结构设计。大带轮设计。大带轮结构按照表进行设计。初步取，利用轴肩作轴向固定，的键作周向固定。查表得，键.，.。取。具体尺寸见零件图。小带轮设计。小带轮结构按照图再结合表进行设计。用.的紧定螺钉与伺服电机输出轴作轴向固定，的键作周向固定。查表得，键的.，.，取。具体尺寸见零件图。伺服系统齿轮传动设计传递功率，转速则齿数比。．选择齿轮材料。表常用齿轮材料类别牌号热处理齿面硬度普通碳素钢正火约优质碳素钢正火调质正火调质表面淬火传动无特殊要求，为了便于制造，采用软齿面齿轮，查表得，大齿轮采用钢正火处理小齿轮采用钢调质处理，。．按齿面接触强度设计。对钢制外啮合齿轮设计公式为