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自动化设计:关键标准件选型与计算详解
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更新于2024-07-16
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自动化设计标准件选型概要.pptx 是一份关于自动化系统中关键标准件选型的详细介绍文档。主要内容涵盖了非标设计中常见的12种标准件,包括气缸、直线线轨、滚珠丝杆、伺服电机、减速机、凸轮分割器、同步轮带、轴承、齿轮齿条、链轮链条、拖链以及液压油缸。这些部件的选择对于自动化系统的性能和效率至关重要。 首先,气缸选型主要考虑制造商如亚德客、SMC、FESTO等国际知名品牌,选择时需考虑缸径的大小,这决定了气缸的出力,而气缸出力受负载、空气压力和活塞杆动作速度的影响。不同应用场景下,气缸的效率系数η会有不同的限制。此外,选型时还要注意环境因素,比如高温时需选择氟橡胶密封件,并配备过滤器、调压阀和给油器等辅助设备以确保系统的正常运行。 其他标准件的选型同样注重匹配设备需求,如直线线轨和滚珠丝杆用于精确运动控制,伺服电机提供精确的驱动力,减速机则用于减速和增加扭矩。凸轮分割器、同步轮带用于传动,轴承和齿轮齿条则是支撑和传递动力的关键。链轮链条用于长距离、高速传输,拖链适用于输送带式物料,而液压油缸则在需要高压液体力量的场合发挥作用。 在实际应用中,涉及到气缸耗气量的计算,通过公式 Q/Qmax = (π/4) * D^2 * Vmax / S * t 来估算,其中D是缸径,Vmax是最大速度,S是行程,t是操作时间。缓冲器的选择则要考虑撞击吸收能力和适应的环境条件,常见的有聚氨酯、橡胶、弹性、液气和弹性胶泥缓冲器,各有其特点和适用场景。 这份文档对自动化工程人员来说是一份宝贵的参考资料,帮助他们做出符合性能和成本效益的最佳标准件选型决策,确保自动化系统的高效稳定运行。
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精度等级: C H P SP
UP
普通 高 精密 超精密 超
高精密
直线导轨的选用
通常,直线导轨副的选用必须根据使用条件、负载能力、和预期寿命选用。所谓使用条件主要是指应
用何种设备、精度要求、刚性要求、负荷方式、行程、运行速度、使用频率、使用环境等因素。根据
条件选择对应的合适产品系列。各个直线导轨的生产厂家都对其产品进行了合适的系列划分。
预压力:
所谓预压力是预先给予钢珠负荷力,利用钢珠与珠道之间负向间隙给予预压,这样能够提
高直线导轨的刚性和消除间隙。
按照预压力的大小可以分为不同的预压等级。如台湾上银公司( HIWIN )提供六种标准预
压,预压力从有间隙到 0.13C 不等。
C 值为动额定负荷。
基本动额定负荷( C )
所谓基本动额定负荷是指一批相同规格的直线导轨副,在负荷方向和大小均等的
状态下,经过运行 50km 后, 90% 的直线导轨其滚道表面不产生疲劳损坏(剥离或点蚀)时
的最高负荷。
基本静额定负荷 (Co):
所谓基本静额定负荷是指在负荷方向和大小均等的状态下,在受到最大应力的接触面处,钢珠与
滚道表面的总永久变形量恰为钢珠直径万分之一时的静负荷。
静安全系数 ( fsl )
计算滑块最大负荷时要确认选用的直线导轨静安全系数应该超过推荐表中所列值。如果所选用的直线导轨
副刚性不足,可以提高预压力,加大选用尺寸或增加滑块数来提高刚性。
静安全系数定义为静额定负荷与工作负荷的比值。
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