机械设计课程设计说明书贴片机机构研究与设计

1、编号： 机械设计课程设计说明书题 目： 贴片机机构研究与设计 院 （系）： 机电工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 1 设计任务.11.1 设计题目.11.2 设计要求.11.3 设计内容.11.4 设计工作.12 贴片机的整体结构方案设计.12.1 贴片机的整体结构设计概述.12.2 贴片机的整体结构设计.22.3 确定方案.43 贴装头 x-y 移动定位系统的设计.43.1 x-y-z运动框架结构形式的的确定.43.2 驱动方案的确定.54 电机的选择计算.64.1 x 轴方向的驱动电机计算 .64.2 y轴方向的驱动电机计算.84.3 z轴方向电机计算.85 动力设计.106 机

2、械结构零部件设计.136.1 丝杆的设计 .136.2 滚动导轨设计 .196.3 齿轮的设计 .196.4 同步带的设计 .226.5 联轴器设计 .256.6 键连接强度计算 .267 贴片机性能分析.268 总结.271设计任务1.1 设计题目 贴片机机构研究与设计1.2 设计要求 水平移动距离：300-600mm,上线移动距离：10-30mm；生产率：3-5 次/秒。1.3 设计内容（1）贴片机整体结构的分析和设计。贴片机的整体组成，主要包括机架、pcb 传送机构及支撑台、xy 与 z/伺服定位系统、光学识别系统、贴装头、供料机、传感器和计算机操作系统。本课设主要设计机架、贴装头，并对

3、其结构进行具体的说明分析。（2）关键部分的设计分析和其他零部件的选取（3）贴片机中交流伺服电机的计算和选取（3）机械零部件的计算与校核1.4 设计工作 1、装配图两张（a3） 。 2、零件图两张（a3） 。 3、设计说明书一份。2 贴片机的整体结构方案设计2.1 贴片机的整体结构设计概述 贴片机的分类 目前世界上已经有很多个贴片机生产厂家，贴片机的种类达几百种之多，贴片机的分类虽没有固定格式，但习惯上有一下几种。 1）按速度分类 中速贴片机：3000 片/小时贴片速度9000 片 /小时 高速贴片机：9000 片/小时贴片速度40000 片 /小时 超高速贴片机：大于 3000 片/小时 通常

4、高速贴片机采用固定多头或双组贴片机头安装在 x-y 导轨上，x-y 伺服系统为闭环控制，故有较高的定位精度，贴片器件的种类较广泛。这类贴片机种类最多，制造商也多，可以在多种场合下使用，并具有多功能组合技术，可根据不同的生产需要和环境的制约，组合拼装使用。而超高速贴片机则多采用旋转式多头系统，根据多头旋转的方向又分水平旋转式与垂直旋转式。 2）按功能分类 1.射片机 射片机是一种专门用与片式元件贴装的机器，由于贴装速度非常快，通常称为高速贴片机。 2.多功能贴片机 多功能贴片机也叫高精度贴片机或泛用机，可以贴装高精度的大型、异型元器件，一般也能贴装小型片状元件，几乎可以涵盖所有的元件范围。其有以

5、下特点：精度高、灵活性好；机械结构少磨损、反馈快、安静、易于保养等特点。多功能贴片机能够处理各种各样的复杂的元器件，是复杂电子产品生产中必不可少的设备。 3.高速多功能贴片机 一般的贴片机功能较为单一，对于复杂的产品，必须使用不同功能的贴片机进行组合配线完成整个产品的贴装。目前有的复合式贴片机和平行式贴片机能安装多功能贴装头或者多功能模组，从而实现既能同时高速贴装小型片状元件，又能贴装高精度、大型、异型元器件；可以接受几乎所得的元件包装方式，包括可以加装盘装元件送料器。 2.2 贴片机的整体结构设计2.2.1 贴片机的移动结构方案设计 贴片机两种移动结构方案如图 2.2.1 所示。 图 2.2

6、.1 2.2.2 贴片机的移动结构方案比较 设计方案对比如表 2.2.2 表 2.2.2方案一方案二方案名称x,y 联动龙门架式结构z 轴旋转摆动式结构优点1）移动灵活性大2）高速运转时移动定位准确3） 传动效率搞4）易于实现自动化生产1） 适用于一些但方向距离较远的抓取2） 设备占用体积小缺点1） 结构占地面积大2） 生产成本高1） 摆动速度受到一定制约2） 工作不稳定3） 高速运转易出现震动2.2.3 贴装头的方案设计 贴装头的的种类形式有多种，分类如下： 按照贴装头系统与 pcb 板运载系统以及送料系统的运动情况，贴装头大致还可分为 4 种类型：拱架式、复合式、转塔式、大型平行系统。不同

7、种类饿贴装头对应的贴片机各有优势，通常取决于应用或工艺对系统的要求，并在其速度和精度之间也存在一定的平衡。拱架式结构又称动臂式结构，也可以叫做平台式结构。拱架式结构具有较好的灵活性和精度，适用于大部分元件，搞精度的激情一般都是这种类型，但起速度方面不是很快，无法和复合式。转盘式和大型平行系统相比。如图2.2.3 所示。 图 2.2.3 拱架式运动图 复合式机构是由拱架式结构发展起来的，严格的说，复合式结构也是拱架贴装头单头多头固定式旋转式转塔式转盘式式的一种，它集合了转塔式和拱架式的特点，在动臂上安装有转盘，像 simens的 siplace80s 系列贴片机，有两个带有 12 个吸嘴的转盘，

8、如图 2.2.3 所示。复合式结构通过增加动臂数量来提高速度，具有很大的灵活行，贴装速度可以每小时 5 万片。 图 2.2.3 复合式机构 转塔式结构是以前高速贴片机最常用的结构，如图 2.2.4 所示。这种结构自从 20 世纪 80 年代问世以来，很长一段时间都是告诉贴片机的主力机型。这种结构通常都有一个固定的转塔在旋转的同时进行元件的吸取、照相、贴装和吸嘴更换等。其优点速度高，性能非常稳定，如松下公司的 msh3 机器贴装速度可达 0.075 秒/片。但是由于真空吸嘴上径向加速度的最大允许值受到限制和机械结构限制而使贴装速度已达到一个极限值，不可能再有大幅度的提高。 图 2.2.4 转塔式

9、结构 大型平行系统是有一系列的小型独立组装机组成。模块化结构，有着丝杆定位系统等。而且速度上也比较高，如 phlips 公司的 fcm 机器有 16 个安装头，实现了 0.0375 秒/片的贴装速度，但就没个安装头而言，贴装速度在 0.6 秒/片左右，仍可以大幅度提高。但其缺点成本较高，仅适用于大型企业。2.3 确定方案 按照课设题目要求设计方案最终选择， 贴片机移动结构：x,y 型龙门式结构 贴装头：拱架式结构 方案选择分析原因如下：芯片拾取运动过程中，速度要求平稳，且高。贴装精度要求高。本次课题目的是进一步提高贴片的精度，理论贴装精度为 1um，且贴装速度满足高速贴片机的要求。3 贴装头

10、x-y 移动定位系统的设计 本设计中，贴装头的运动是由 x-y 两轴联动实现的定位，x-y 运动机构的功能是驱动贴装头在 x 轴方向和 y 轴方向做往复运动，可实现贴装头快速、准确、平稳地到达指定位置。3.1 x-y-z 运动框架结构形式的的确定框架结构（即龙门架）一般分为 4 种，x-y 联动，z 单动，x-z 联动，y 单动；x-y-z 联动（上面：x-y 驱动平面在 z 轴上方） ；x-y-z 联动（下面：x-y 驱动平面在 z 轴下方） 。详见表 3.1。 表 3.1序号名称简图特点1x-y 联动，z 单动横梁固定不动，刚度容易保证；x-y 平台联动，是经典结构，但不易提速。2x-z

11、联动，y 单动横梁、平台都容易保证精度，但平台行程要比其它机构多 1 倍3x-y-z 联动（驱动上面）结构简单，但 z轴不能高于 x-y运动平面，x-y 运功平面中的一个方向刚度不容易保证4x-y-z 联动（驱动下面）横梁结构刚度是设计难点，各项性能优于其它结构 当横梁跨距值较小时，可以才用单侧驱动方式，当横梁跨距值较大时，最好选用双侧驱动，单驱动横梁的扭矩摆值会较大。在精度值要求不搞的场合下，可以采用悬臂结构代替框架结构，这样做会使结构简单，成本降低。x-y 运动机构的功能是驱动贴装头在 x 轴和 y 轴量个方向做往复运动，使贴装头能够快速、准确、平稳地到达指定位置。选择第四种结构，作为本次

12、设计的结构，可以较好地满足高速、高精度的要求。三维实体建模图 3.1 如所示。图 3.13.2 驱动方案的确定 采用两组交流伺服电机分别驱动 x 方向运动和 y 方向运动，其传动机构是相同的。 方案一：交流伺服电机同步齿形带直线轴承 同步带由伺服电机驱动小齿轮，使同步带在一定范围内做直线往复运动。这样带动轴基座在直线轴承上往复运动，两个方向的传动组合在一起组成 x-y传动系统。 方案二：交流伺服电机滚珠丝杠滚动导轨 贴装头固定在滚珠螺母基座和对应的滚动导轨上方的基座上，伺服电机工作是，带动螺母做 x 方向往复运动，由滚动导轨导向，保证运动方向平行，x轴在两平行滚珠丝杠的滚动导轨做 y 方向运动

13、，实现贴装头 x-y 移动系统。分析两种方案的优缺点：滚珠丝杆传动技术成熟，输出精度搞，但其噪声交大：同步带传动机构噪声小，传动效率高，但其有弹性，驱动能力受到限制。经过分析比较，选择第二种方案，且使用的双电机驱动。4 电机的选择计算4.1 x 轴方向的驱动电机计算x 轴方向传动结构：伺服电机-同步带-滚珠丝杆-贴装头。按结构的设计要求和尺寸的规划，伺服电机输出轴通过同步带传动到滚珠丝杆，而不是用联轴器直接相连。 x 轴方向驱动的负载包括：丝杆、贴装头以及同步带。 （1）贴装头换算到电机轴上的转动惯量。贴装头的质量计算，按贴装头1j形状，贴装头的质量 m1 为 60kg。贴装头的理论速度为秒/

14、片，在 x-y 直线运动的速度为 1 米/秒，丝杆导程20mm（导程选取详见丝杆设计） ，则电机理论转速 n=3000rad/min 取电机的启动时间 t=0.1 秒，电机的角速度为，角加速度为： sradn/3143014. 3300030 2/31401 . 0314sradt贴装头换算到电机上的转动惯量为：1j （4-1）2021mmvj 式中：m-贴片头质量，kg -贴装头的速度，m/smv -电机的角加速度，rad/s0把各数值代入公式 4-1 得 22210006. 0314160mkgj（2）丝杆换算到电机轴上转动惯量.所选丝杆的尺寸直径为 40mm，导2j程为 20mm，长度为

15、 750mm，它的质量为 34.09kg。2m 丝杆换算到电机的转动惯量为：2j （4-2）22224imtj式中：m-丝杆的质量，kg t-丝杆的螺距，m i-电机与丝杆直接的转动比 将各数值带入公式（4-2）得 22220003. 0114. 3402. 009.34mkgj 负载的总的转动惯量0.000921jjj2mkg 负载的惯性力矩为 t： (4-3) jt式中：j-转动惯量，2mkg -角加速度，2srad 将各数值带入公式（4-3）得： t=0.00093140= 2.83mn x 轴方向的负载的功率为 p： （4-4）9550ntp式中：t-惯性力矩，mn n-电机转速，1m

16、inr 将数值带入（4-4）中计算得： kwp89. 09550300083. 2电机的总功率为kwpp1 . 189. 02 . 12 . 1总根据以上计算结果，选取电机的型号为 sm 110-040-30lfb，其性能参数如下：1频率：200hz2额定输出功率：1.2kw3额定转速：3000rpm4额定转矩：4nm5控制电压：ac 220v6外形尺寸：最大外径 110mm7质量：1kg4.2 y 轴方向的驱动电机计算y 轴方向传动结构：伺服电机-同步带-滚珠丝杆。其传动结构和 x 轴方向一样。伺服电机驱动 y 轴方向的负载包括：贴装头、丝杆、横梁架、x 轴的驱动电机，贴装头和丝杆的尺寸 x

17、 轴方向的相同，故惯性力矩数值也相同，y 轴方向承受横梁和安装在其上面的滚动导轨总的质量一半为 100kg。3m横梁换算到电机的转动惯量为:3j 222223001. 03141100mkgmvjy 轴方向负载的总的转动惯量为 j： 23210019. 0001. 00003. 00006. 0mkgjjjj负载的惯性力矩为 t： mnjt97. 531400019. 0y 轴方向负载的功率为 p kwntp9 . 19550300097. 59550y 轴伺服电机的总功率为：总p kwpp28. 29 . 12 . 12 . 1总根据以上计算结果，选取电机的型号为 sm 130-0770-3

18、0lfb，其性能参数如下：1频率：200hz2额定输出功率：2.4kw3额定转速：3000rpm4额定转矩：7.7nm5控制电压：ac 220v6外形尺寸：最大外径 130mm7质量：2.2kg4.3 z 轴方向电机计算 （1）z 轴上下运动电机计算z 轴的上下运动的传动过程：伺服电机-联轴器-齿轮箱-6 个工位的丝杆。齿轮箱内部含有电磁离合器，通过离合器和齿轮传动结构可实现一轴输入多轴输出，且独立控制每一跟输出轴，达到 6 个工位的 z 轴上下独立运动，以此节省电机使用，使贴装头的重量大大减轻。其结构图如图 4.3 所示。图 4.3根据所设计的传动方式，伺服电机驱动负载包括：联轴器、齿轮、丝

19、杆贴装头轴、吸嘴、元器件和 z 轴旋转用的电机。由于吸嘴和元器件的质量远小于其它见，可将其忽略。贴装头轴和连接板的质量 m3为 5kg，贴装头贴片时的 z 轴方向理论速度为150mm/s，丝杆导程取 2.5mm，则电机理论转速 n=3600rad/min 取电机的启动时间 t=0.01 秒，电机的角速度为，角加速度为： sradn/8 .3763014. 3360030 2/3768001. 08 .376sradt贴装头换算到电机上的转动惯量为：1j 2021mmvj 把各数值代入公式 3-1 得 272211092. 78 .37615. 05mkgj （2）丝杆换算到电机轴上转动惯量.所

20、选丝杆的尺寸直径为 6mm，导2j程为 2.5mm，长度为 110mm，它的质量为 5kg。2m 丝杆换算到电机的转动惯量为：2j （4-5）22224imtj 将各数值带入公式（4-5）得 272221091. 7114. 340025. 05mkgj 负载的总的转动惯量26211058. 1mkgjjj 负载的惯性力矩为 t： t=1.5810-637680= 0.06mn x 轴方向的负载的功率为 p： wntp239550360006. 09550由于是一个电机带动 6 个工位动作则电机的总功率：总p kwpp17. 066 . 52 . 162 . 1总根据以上计算结果，选取电机的型

21、号为 a110-30，其性能参数如下：1频率：200hz2额定输出功率：0.4kw3额定转速：3600rpm4额定转矩：0.1nm5控制电压：ac 220v6外形尺寸：最大外径 30mm7质量：0.2kg5 动力设计齿轮箱的动力设计 齿轮箱结构如图 5.1 所示。 图 5.10 轴：0 轴即电动机轴 kwppr17. 00轴：wpp8429925. 017. 020101 min/18000101rinn mnnpt45. 018008455. 955. 9111 轴：wpp8429925. 017. 020102 min/18000202rinn mnnpt45. 018008455. 95

22、5. 9222轴：840.99=83.16w1313pp min/36001313rinn mnnpt22. 0360016.8355. 955. 9333轴：840.99=83.16w2424pp min/36002424rinn mnnpt22. 0360016.8355. 955. 9444轴：82.3w3535pp min/18003535rinn mnnpt44. 018003 .8255. 955. 9555轴：82.3w4646pp min/18004646rinn mnnpt44. 018003 .8255. 955. 9666轴：81.5w5757pp min/3600575

23、7rinn mnnpt21. 036005 .8155. 955. 9777轴：81.5w6868pp min/36006868rinn mnnpt21. 036005 .8155. 955. 9333轴：80.7w7979pp min/18007979rinn mnnpt42. 018007 .8055. 955. 9999x 轴：80.7w810810pp min/1800810810rinn mnnpt42. 018007 .8055. 955. 9101010表 5.1 各轴运动及动力参数轴序号功率 p/w转速 n/（r/min）转矩 t/n.m017036000.58418000.4

24、58418000.4583.1636000.2283.1636000.2282.318000.4482.318000.4481.536000.2181.536000.2180.718000.42x80.718000.426 机械结构零部件设计6.1 丝杆的设计 滑动螺旋的特点：结构简单，加工方便；易于实现逆行程自锁，工作安全可靠；摩擦阻力大，传动效率低；容易磨损，轴向刚度较差。 滚珠螺旋的特点：摩擦阻力小，传动效率高；磨损小、寿命长、工作可靠性好；具有运动的可逆性，应设防逆动装置；轴向刚度较高，抗冲击性能较差；结构复杂，加工制造较难；预紧后得到很高的定位精度（约达5um/300）和重复定位精度

25、（可达 12um） 。根据贴片机的设计要求，拟选定滚动螺旋传动方式，结构图如图 6.1 所示。 图 6.16.1.1 工作设计规格 工作重量：w1=w/2=100kg 最大行程：smax=600mm 最大速度：vmax=1m/s 要求寿命：lt=25000h 导轨滑动系数：01. 0 伺服电机： nmax=3000rpm 定位精度： /最大行程um16.1.2 运转条件 贴装头的运转各个时间段如图 6.1.2 所示。 图 6.1.26.1.3 丝杆轴径、导程、螺帽之选定 （1）导程():hp 由伺服电机最高转速，可得 )(20300060000maxmaxmmnvph （1）滚珠丝杆副的载荷及

26、转速计算 首先分析图 速度呈直线变化，等加速度运动。 周期行的往复运动。 最高速度：vmax=1m/s 加速时间：t1=0.1s 减速时间：t3=0.1sa.达到最高速度所行走的距离 )(501 . 0210201mmtvvx b.等速时所行走的距离： )(4004 . 012mmtvx c.从最高速度到停止所行走的距离 )(501 . 0201203mmtvvx d.去时等加速度-阶段 1 )/(101 . 0121max1smtva =0.011009.8+10010=1009.8(n)1111awgwf =3000/2=1500(rad/min)2/max1nn e.去时等速度-阶段 2

27、 =0.011009.8=9.8(n)gwff12 n2= 3000(rad/min) f.去时等减速-阶段 3 =0.011009.8+50(-10)=-990.2(n)313magwf 3000/2=1500(rad/min)2/max3nn以上轴向负荷行走距离、时间、平均转速的关系如表 6.1.3 所示。 表 6.1.3-1动作轴向负荷行程时间平均转速去程加速度1009.8500.11500去程等速度9.84000.43000去程减速度-990.2500.11500回程加速度-1009.8500.11500回程等速度-9.84000.43000回程减速度990.2500.11500 g.

28、当量载荷 fm、当量转速 nm计算 292.3n)312211322321131.nnnnnmtntntntnftnftnff 1154(rad/min)ttntntnnnnm.2211额定动载荷 cm计算 （6-1）cahmmwmfflnffc100/)60(31式中：精度系数af可靠系数f载荷性质系数wfh预期工作寿命，hl查表把数据带入公式（6-1）得 3911.3n100/200001154603 .2922 . 1100/)60(3131cahmmwmfflnffc工作寿命 lh 查下表：各类机械预期工作时间机械类型lh备注普通机械普通机床数控机床精密机床测试机械航空机械500010

29、00010000150002000020000150001000250（天）16（h）10（年）0.5（开机率）=20000由于是精密丝杆传动，选 lh =20000h；又查表得：载荷系数载荷性质无冲击平稳时一般运行有冲击和振动fw1-1.2 1.2-1.51.5-2可靠性系数可靠性/%909596fe1.00.20.53精度系数精度系数1、2、34、57fa1.00.90.8由上表知： 载荷系数 fw=1.2；可靠性系数 fc=1.0; 精度系数 fa=1.0；螺帽的选择根据以上计算数据，可得选用：1外循环式高导程滚珠丝杆2形式：fswe3循环圈数列：3.5或 51ca 查表得导程 10（m

30、m）外径（mm）3.5151324490364750404130505050618075506.1.4 丝杆轴径之选定 高速移动时，可由许用转速来决定轴径。 用危险速度来计算所需丝杆公称直径： 7202210260ldfaeigln (6-2)72010flnd在此 l=最大行程+螺帽的长度/2+轴端预留量 =600+50+100=750（mm）安装方式固定+固定 查表：21.9f把数据带入公式 6-2 得 7.7（mm）722109 .217503000d6.1.5 滚珠丝杆刚性系统计算由初始设计条件：失位为 0.02mm（无负荷）在此设定滚珠丝杆系统的构成元件（丝杆轴，螺帽及支撑轴承）的总

31、变形量为 0.006mm。此时滚珠丝杆系统组成的弹性变形量为)(25. 0uml （1）丝杆轴的刚性：ks、弹性位移量：sl 丝杆会产生最大轴向变形处在位置为丝杆中央 （6-3）310 xlxleaks 由图可在将 x=l/2 代入公式（6-3）图 6.1.5 得：32210ssledk 32210edlfkflsasas 其中 fa为滑动阻力，值为 9.8n；计算结果如表所示（2）螺帽的刚性：km、弹性位移量：nl 以最大轴向负荷的 1/3 为预紧力 fa0=fmax/3=549/3=183n 3/108 . 0aancfkk ，代入1 . 0 nankfl 计算结果如 6.1.5 表所示.

32、表 6.1.5丝杆轴螺帽合计螺帽型号2dackskslnknll32-fswe-20b127.0544908564.30.1561.80.150.336-fswe-20b131.0547509384.80.1166.30.140.2540-fswe-20b135.054130101108.10.0975.50.120.2150-fswe-20b142.05530099155.50.06385.30.110.17在的条件下，加上没有考虑的轴承刚性和考虑经济性和安全性做 )(25. 0uml 出以下选择滚动丝杆型号：40-fswe-20b1 轴径：40mm 导程：20mm（3）寿命的校核 =228

33、08（h）63631011546012 . 154.295413010601mwmtnffcal大于设计要求的寿命 20000h许用回转速度校核13646(rad/min)72210ldfn危险转速为 13646（rad/min）远大于最大转速 3000（rad/min）,故安全。（4）滚珠丝杆应力计算 26222max/1004. 14/05.358 .10094/mndfaf 26/102 . 1100020597mnjrt 1.58106n/m222max经查手册符合强度要求。6.2 滚动导轨设计 滚动导轨型号的选择导轨类型的选择有滚动和滑动，本设计中选择滚动导轨。x-y 两个方向的导轨

34、选择型号为 ggb20aa 四方向等载荷型滚动直线导轨副。参数如下： 导轨长度：735 额定动载荷：11.6kn 额定静载荷：14.5kn 额定力矩：na=92.4 nb=92.4 nc=154mn mn mn 其结构简图和受力图如下： 图 6.2.1图 6.2.26.3 齿轮的设计 高速级齿轮传动的设计计算6.3.1 齿轮材料，热处理及精度考虑此减速器的功率及现场安装的限制，故大小齿轮都选用硬齿面渐开线斜齿轮（1） 齿轮材料及热处理 材料：高速级小齿轮选用钢调质，齿面硬度为小齿轮 280hbs 取45小齿齿数=241z高速级大齿轮选用钢正火，齿面硬度为大齿轮 240hbs 45z =iz =

35、212=48 21 齿轮精度按 gb/t100951998，选择 7 级，齿根喷丸强化。6.3.2 初步设计齿轮传动的主要尺寸按齿面接触强度设计2131)(1hedtzuuktd确定各参数的值:试选=1.3tk由课本公式 10-13计算应力值环数202pn =60n j =6036001（283005）11hl=5.1841 0h9n = =2.5910 h 28查课本 10-19 图得：k=0.93 k=0.94203p12齿轮的疲劳强度极限取失效概率为 1%,安全系数 s=1,应用公式 10-12 得:202p =0.93550=511.5 h1skhhn1lim1mpa =0.94450

36、=423 h2skhhn2lim2mpa许用接触应力 mpahhh25.4672/ )4235 .511(2/ )(21查课本由表 10-6 得： =189.8mp 198peza 由表 10-7 得: =1201pdt=9.55=9.5581.5/360011/np=0.21n.m6.3.3 设计计算小齿轮的分度圆直径 dt 12131)(12hedttzuutkd=mm139.72)4238 .189(2 . 32 . 4121. 03 . 123计算圆周速度10006011ndtsm/59.131000603600139.7214. 3计算齿宽 b 和模数ntm计算齿宽 b b=72.1

37、39mm tdd1 计算齿宽与高之比hb模数 mt=d1t/z1=72.139/24=3.005mm齿高 h=2.25 =2.253.005=6.761tmmm = =10.68hb761. 6139.72 计算载荷系数 k根据,7 级精度, 查手册得smv/59.13动载系数 kv=1.07,=1,afhkkk432. 1hk由，,查课本由表 10-13 得: k=1.3568.10hb432. 1hk195pf故载荷系数: 594. 1423. 1112. 11fhvahkkkk 按实际载荷系数校正所算得的分度圆直径d =d=72.139=77.211t 1tkk /33 . 1594.

38、13mm 计算模数nm=nmmmzd2 . 32421.77116.3.4 齿根弯曲疲劳强度设计 由弯曲强度的设计公式；nm)(21213fsfdyyzkt 确定公式内各计算数值1查手册得小齿轮的弯曲疲劳强度极限；大齿轮轮的弯曲mpafe5001强度极限mpafe38012寿命系数 ,85. 01fnk88. 02fnk3计算弯曲疲劳许用应力。 取弯曲疲劳安全系数 s=1.4 mpaskfefnf57.3034 . 150085. 0111 mpaskfefnf86.2384 . 138088. 02224计算载荷系数 k。 512. 135. 1112. 11ffvahkkkk5查取齿形系数

39、。 ；65. 21fay226. 22fay6查取应力校正系数。 ；58. 11say764. 12say7计算大小齿轮的并加以比较。 111fsafayy 01379. 057.30358. 165. 2111fsafayy 01379. 057.30358. 165. 2111fsafayy（2）设计计算 mmm026. 001644. 024121. 0512. 1232查课本由表 10-18 得弯曲疲劳寿命系数:197pk=0.86 k=0.93 1fn2fn 取弯曲疲劳安全系数 s=1.4 =f114.3074 . 150086. 011skfffn =f243.2524 . 138

40、093. 022skfffn 01347. 014.307596. 1592. 2111fsffy01554. 043.252774. 1211. 2222fsffy大齿轮的数值大.选用.6.4 同步带的设计6.4.1 初始条件(1)传递功率：p=2.28kw(2)小带轮转速，大带轮的转速min/30001radn min/30001radn 6.4.2 设计过程 （1）设计功率 pd （6-4）pkpad其中，-工况系数ak -传递功率，kwp根据设计条件，查手册可得=1.8ak代入数据到公式（6-4）得 kwpkpad104. 428. 28 . 1 （2）带型选择 根据和设计功率，查手册

41、可得选用 5m 型号1n （3）确定带轮齿数和1z2z 小带轮齿数按原则确定，见下表min1zz minz型号（圆弧齿）（jb/t 7512.3-1994）小带轮转速11min/rn3m5m8m14m90010142228120090014202828180012001624323236001800202836-480036002230-则选小带轮齿数281z 大带轮齿数2828112 izz （4）确定带轮直径 根据型号 5m 和齿数 28 查手册可得 大小带轮直径参数如下 带轮节圆直径：d=44.56mm，外径mmd42.430 （5）选择带的节线长度和确定实际中心距 apl a.计算带的

42、初定节线长度0l （6-5）021212004)()(57. 12addddal式中，-初定中心距，0a初定取144mm，把数据代入公式（6-5）得0a mml7 .4411444)56.4456.44()56.4456.44(57. 1144220 b.选择带的标准节线长度pl 查手册可得=450mmpl c.确定实际中心距 a 中心距近似计算公式为： mm16/32122ddmma mm1228. 64ddlmp 把数据代入以上公式的： mmm33.124056.4456.4428. 64504 mma04.15516/56.4456.443233.124033.12402 （6）确定中心

43、距调整下限 i 和调整上限 s 根据节线长度，查表可选得中心距安装量 i=1.27mm;调整量s=0.76mm。 中心距范围为： mm saia 即： mm8 .15577.153 （7）确定带长系数lk 查手册可得=0.9lk （8）确定带啮合齿形系数zk 啮合齿数: 14112)65 . 0(zaddentzm 由，则啮合齿数系数取6mz1zk （9）确定带的基本额定功率 p0 根据以上数据结果查表得 p0=0.822kw （10）带速计算 6.9m/s100060300056.4410006011ndv （11）确定带和带轮的宽度 40mm14. 100pkkpbbzldss 查表取标准

44、值 bs=40mm （12）计算压力轴 q 压轴力 q 示意图如图 6.4 所示 图 6.4 带的紧边张力 f1 计算：12504.104/6.9=743.48nvpfd/12501 带的松边张力 f2计算： 2504.104/6.9=148.70nvpfd/2501 小带轮的包角：1 180012013 .57180add 由包角可查手册得修正系数=1fk 则压力轴 q: 0.771(743.48+148.70)=686.98n 2177. 0ffkqf6.56.5 联轴器设计联轴器设计6.5.1 类型选择. 为了隔离振动和冲击，选用弹性波纹管联轴器6.5.2 载荷计算 公称转矩：t=955

45、09550npmn 45. 0360017. 0 查课本,选取3114343表p5 . 1ak 所以转矩 mntktaca585. 045. 03 . 13 因为计算转矩小于联轴器公称转矩,所以查机械设计手册选取 bl-10-02 型弹性波纹管联轴器其公称转矩为 1nm6.6 键连接强度计算6.6.1 类型选择 根据丝杆端部直径，选取 850gb/t 1096-20036.6.2 校核键连接的强度 键和轴，同步带的材料都是钢，查表可得许用挤压应力=110mpa。键p的工作长度50-8=42mm，键与带轮的接触高度 k=0.5h=0.57=3.5mm。bll2.9mpa110mpa28425 . 31097. 5210233kldtp故该键满足强度要求。7 贴片机性能分析贴片速度的分析计算 贴片机的速度所受到的影响因素很多，如：元器件的进料器的数量和位、元器件定心和贴装头以及 pcb 装卸效率、pcb 的尺寸等，这些因素都是贴片机本身无法控制的，但在设计的的过程中，只需考虑与贴片机相关的因素，即