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步进加药系统设计+CAD图纸(10)

时间:2017-02-21 21:10来源:毕业论文
其中X总已经知道,现在先要计算单向阀阀芯的开口量。 首先,吸药时最大速度为1m/s,压药时最大速度为2.5m/s。这样就可以算出流量: 然后将上两式的结


其中X总已经知道,现在先要计算单向阀阀芯的开口量。
首先,吸药时最大速度为1m/s,压药时最大速度为2.5m/s。这样就可以算出流量:
然后将上两式的结果带入下公式:   (3-36)
    其中Cd为1,密度为水的密度。
带入 后得到e吸 = 0.147mm,e压 = 0.260mm。
所以得到X预吸 = 1.109mm,X预压 = 2.252mm。
至此,单向阀的主要参数已求出。
3.1.5确定药箱
药箱容量的计算可根据推荐公式:  (3-37)  
式中  Qp—系统工作时的最大流量,取Qp=6.283ml/s。                            
为了确保系统中液压介质的清洁干净,需在系统中添设过滤器。由于系统中没有液压泵,步进电机搭配药缸的吸药装置吸药能力差,考虑到该系统的使用环境和液压介质均比较干净,则在系统只添加粗过滤器,在不影响系统吸药能力的前提下确保系统药液干净。
通过查找液压装置过滤器的相关资料,选取型号为:WF-3A×80的粗过滤器,其过滤精度为80um。同样为了确保系统药液干净,需在药箱上增设空气滤清器,出去尽量减小系统结构和药箱体积的设计初衷,通过查找相关资料选取的空气滤清器型号为:AB1162。
考虑上述系统中的各附件的尺寸、布局以及装配,确定药箱尺寸为:L×B×H=230mm×110mm×80mm,则可计算得药箱体积为:
                  V=LBH=230×110×80mm3=2.024L                  
    由于2.024L=2024ml,在合理的范围之内,所以药箱体积满足系统要求。
图3.2 药箱箱体设计图
3.2 驱动与传动部分的选择设计和计算
3.2.1 滚珠丝杠螺母副的选择
测试系统中滚珠丝杠螺母副是将步进电机输出的连续的旋转运动,转化为直线运动机构。滚珠丝杠的参数直接关系到步进电机驱动器的频率,其安装方式影响系统总体结构的布局与课题任务的实现。
3.2.1.1滚珠丝杠的载荷计算
考虑到吸药和压药时的压力大小以及在工作中的压力损失,得到吸药时的压力为0.12MPa,压药时的压力是2.31MPa。
根据数控机床,选用滚珠丝杠副进给时,不同导轨类型,倾覆力矩系数不一致。为了提高安全系数,在滚珠丝杠相关计算中取倾覆力矩系数的最大值,K=1.4。
系统所承受理论最小推力:   (3-38)
式中    P—系统工作压力,Pmin=0.12Mpa
        A—药缸有效工作面积
同理得到系统所承受理论最大推力:                        
考虑到滚珠丝杠螺母与药缸活塞杆连接时,受力点不在同一直线上,存在倾覆力矩,因此在其相关计算中最大最小推力如下:
3.2.1.2滚珠丝杠的转速计算
通过查找滚珠丝杠的相关资料,根据系统运动特性,在常见滚珠丝杠的导程系列中,取滚珠丝杠导程 ,则根据公式:  (3-39)   
可求得滚珠丝杠最大转速:                
3.2.1.3当量转速与当量载荷计算
(1)当量转速的确定
由于实验系统工作时滚珠丝杠的转速保持不变,因此滚珠丝杠的当量转速与转速相同,既是:
(2)当量载荷计算     (3-40) 步进加药系统设计+CAD图纸(10):http://www.youerw.com/fanyi/lunwen_3200.html
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