吊籃式高層建筑外墻噴涂機主機設(shè)計

1、<p>　　吊籃式高層建筑外墻噴涂機主機設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本次畢業(yè)設(shè)計源于實際生活中的高空噴涂問題。由于人工搭乘高空吊籃進行噴涂具有較高危險性，設(shè)計了一種吊籃式高層建筑外墻噴涂機。</p><p>　　此噴涂機主要由樓頂?shù)乃欧业跸到y(tǒng)及吊籃上的噴涂部件系統(tǒng)組成。本設(shè)計主要針對吊

2、籃噴涂主機進行設(shè)計。吊籃上鋪設(shè)縱橫向?qū)к墝崿F(xiàn)X、Y向運動，并且采用真空吸附裝置實現(xiàn)吊籃相對于墻面的定位，實現(xiàn)平穩(wěn)噴涂。噴涂部件采用在現(xiàn)有噴槍產(chǎn)品基礎(chǔ)上進行改進的方法，將其噴嘴改為矩形，使其噴涂范圍形成一個矩形區(qū)域，有效的改善噴涂重疊面不均的問題。另外，采用噴涂部件上的兩個反向的絲杠傳動結(jié)構(gòu)來調(diào)整三個噴槍的距離，改變重疊區(qū)域的范圍，來適應(yīng)多種噴涂距離和不同濃度的涂料。設(shè)計主要使用CAXA電子圖板繪制吊籃式噴涂主機的二維裝配圖，以及部件、零

3、件圖，并對一些重要零部件進行計算和校核。</p><p>　　關(guān)鍵詞： 吊籃式噴涂主機 導(dǎo)軌式移動裝置 真空吸附 </p><p><b>　　目　　錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　1.1 選題的意義1</p><p&

4、gt;　　1.2 噴涂設(shè)備的發(fā)展概況2</p><p>　　1.3 高空吊籃的發(fā)展現(xiàn)狀3</p><p>　　第二章 設(shè)計總體方案確定5</p><p>　　2.1 吊籃式噴涂機的技術(shù)要求及性能要求5</p><p>　　2.2 總體方案的構(gòu)思及選擇5</p><p>　　第三章 具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計9</

5、p><p>　　3.1 吊籃結(jié)構(gòu)設(shè)計9</p><p>　　3.2 真空吸盤的設(shè)計11</p><p>　　3.3 真空發(fā)生器的選定14</p><p>　　3.4 吸盤組結(jié)構(gòu)設(shè)計16</p><p>　　3.5 噴涂泵的選型17</p><p>　　3.6 氣壓回路的設(shè)計18</

6、p><p>　　第四章 機械傳動系統(tǒng)的設(shè)計與計算21</p><p>　　4.1 滾珠絲杠副的設(shè)計計算21</p><p>　　4.2 直線滾動導(dǎo)軌副的設(shè)計與選型23</p><p>　　4.3 電機的選擇24</p><p>　　4.4 軸承的選擇26</p><p>　　4.5 聯(lián)軸器

7、的選擇29</p><p>　　4.6 鍵的選擇與校核29</p><p>　　第五章 使用和維護31</p><p>　　5.1 涂裝前的準(zhǔn)備工作31</p><p>　　5.2 涂裝操作31</p><p>　　5.3 涂裝后收尾工作32</p><p><b>　　致

8、 謝33</b></p><p><b>　　參考文獻34</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p><b>　　1.1 選題的意義</b></p><p>　　隨著社會的發(fā)展，在現(xiàn)代都市中高層建筑越來越多，各種各樣的摩天大

9、樓成為現(xiàn)代都市中一道亮麗的風(fēng)景。近年來，城市市容環(huán)境整頓工作越來越引起人們的重視。作為城市面貌的建筑物外表面清理和裝飾工作已成為城市環(huán)境整頓的工作重點。傳統(tǒng)的高層建筑物噴涂工作均是由人工完成的，然而，人工噴涂是相當(dāng)危險的，高空強氣流致使人難以平衡，工作環(huán)境相當(dāng)惡劣，傷亡事故時有發(fā)生，而且效率低下。同時，需要工人在高溫、高壓、有毒的艱險惡劣的環(huán)境中完成復(fù)雜作業(yè)，這無疑對工人的健康和生命安全造成巨大的威脅。</p><p

10、>　　在我國高空作業(yè)初始的方法是建腳手架，工人手工依次進行作業(yè)，完畢后再拆除腳手架。很顯然，這種方式費工、費時，需要大量的輔助材料來搭建腳手架。尤其對于高層建筑外墻的噴涂成本更高，而且效率太低。目前我國對高層建筑外墻的噴涂主要是人工作業(yè)，基本有兩種形式。一是用專門的載人提升設(shè)備，將工人及噴涂工具、噴涂材料等依次懸吊于墻面附近，噴涂工人手工依次對墻面進行噴涂。這種方法使用的設(shè)備簡單，工人手持噴槍對墻面進行噴涂。二是對于高層建筑外墻比

11、較規(guī)整的表面，在高層建筑的頂部預(yù)先安裝吊籃提升設(shè)備，可供工人站在吊籃上進行手工噴涂，其噴涂方法與前一種方法基本相同。吊籃提升設(shè)備可同時站立多名工人在吊籃上工作，工人的工作條件有所改善，效率有所提高，但為保證噴涂作業(yè)的質(zhì)量問題，在噴涂過程中最好由一名工人完成，這就另噴涂效率大大的降低，而且加大了工人的勞動強度。另外，采用手工噴涂的涂層質(zhì)量受人為控制的因素影響較大，如運槍的速度、噴涂的距離、噴涂量、采用的噴涂方法和工人的技術(shù)水平等。<

12、/p><p>　　高層建筑物的壁面噴涂是一項量大面廣的作業(yè)，迄今為止，國內(nèi)外基本上還停留在人工噴涂階段，整個作業(yè)過程中需要工人搭乘高空吊籃進行危險的高空作業(yè)，這對作業(yè)人員來說不僅存在生命安全問題，而且噴涂所用物料本身含有大量有害物質(zhì)，長期接觸亦會對工人的健康造成威脅。所以高層建筑壁面噴涂自動化問題亟待解決。解決這個問題的最好方法是用機器人代替工人進行高空作業(yè)，這將是高空作業(yè)的發(fā)展方向。但就目前來說，噴涂機器人的研究還

13、不很成熟，不能普遍推廣和使用。所以可以考慮在吊籃基礎(chǔ)上，放置噴涂工具，由人工控制，代替工人作業(yè)，實現(xiàn)噴涂的半自動化。這樣可以在很大程度上降低工人的勞動強度，提高噴涂效率及質(zhì)量。</p><p>　　1.2 噴涂設(shè)備的發(fā)展概況</p><p>　　就目前為止，國內(nèi)使用的噴涂設(shè)備有高壓無氣噴涂機和專用噴涂設(shè)備。 </p><p>　　1.2.1高壓無氣噴涂設(shè)備</

14、p><p>　　高壓無氣噴涂的設(shè)備主要包括加壓泵和噴槍，油漆，此外還有蓄壓器，漆料過濾器，高壓軟管等，涂料較為關(guān)鍵的設(shè)備是噴槍，高壓無氣噴涂的原理是噴槍將涂料形成霧狀，噴射于被涂物的表面，加壓泵提供高壓，使涂料可高速噴出。</p><p>　　蓄壓器的作用是使涂料液壓穩(wěn)定，減少漆路堵塞。高壓無氣噴涂設(shè)備按照驅(qū)動力方式分為啟動型、電動型、內(nèi)燃機型。目前，采用較多的是氣動型高壓無氣噴涂設(shè)備，采用壓

15、縮空氣驅(qū)動泵，通過減壓閥調(diào)整空氣來控制涂料的輸出壓力。根據(jù)泵的設(shè)計，涂料壓力可達輸入氣壓的幾十倍高壓，涂料壓力與氣壓之比成為壓力比。噴槍是高壓無氣噴涂法的主要工具，由槍身，噴嘴，過濾網(wǎng)和連接部件組成，要求能耐50Mpa的高壓，耐各種介質(zhì)作用，并具有良好的密封和耐磨性，不泄露高壓涂料，扳機要靈活，設(shè)有安全保險裝置，保險裝飾鎖住后扣動扳機噴槍不應(yīng)開啟。</p><p>　　當(dāng)使用涂料粘度不變，輸入的壓縮空氣壓力一定時

16、，噴涂壓力和流量之間的關(guān)系為流量增大、噴涂壓力降低。當(dāng)輸入的壓縮空氣的壓力升高時，噴涂壓力和流量便相應(yīng)增加，涂料粘度與噴涂壓力，不同類型的涂料粘度不同，高固體成分涂料的粘度尤其大，粘度越高，施工時需要的噴涂壓力越大，但不能一味增大噴涂的壓力，噴涂高粘度時，還應(yīng)考慮更換大口徑的噴嘴。噴嘴的選擇，在進行高壓無氣噴涂前，根據(jù)所使用的涂料和噴涂對象，應(yīng)選擇一定孔徑和形狀的噴嘴，噴嘴的孔徑?jīng)Q定了流量的大小，噴嘴的形狀則又決定噴霧的的幅度，對于粘度

17、較高的涂料應(yīng)選擇大噴嘴。</p><p>　　1.2.2專用噴涂設(shè)備</p><p>　　噴涂機是采用高壓無氣噴涂技術(shù)的專用噴涂設(shè)備。高壓無氣噴涂機，也稱無氣噴涂，它使用高壓柱塞泵，直接將油漆加壓。形成高壓力的噴涂，噴出槍口形成霧化氣流作用于物體表面（墻體或木器面）。相對于有氣噴涂而言，漆面均勻，無顆粒感，由于與空氣隔絕，油漆干燥干凈。無氣噴涂可用于高粘度油漆的施工，而且邊緣清晰，甚至可用

18、于一些有邊界要求的噴涂項目，視機械類型，也分為氣動式無氣噴涂機、電動式無氣噴涂機、內(nèi)燃式無氣噴噴涂機等多種。</p><p>　　下面以德國瓦格納爾（WAGNER）PS系列電動柱塞泵無氣噴涂機為例簡要介紹噴涂機的性能特點及主要功能。</p><p><b>　　1) 性能特點：</b></p><p>　　行業(yè)首創(chuàng)的無電刷電機，確保電機永不磨損

19、，終身免維護。WAGNERPS系列這款機型小巧靈活，它是鋼結(jié)構(gòu)防銹、防腐蝕噴涂，建筑噴涂和日常維護的理想工具。</p><p><b>　　2) 主要功能：</b></p><p>　　實際工作壓力顯示:可顯示當(dāng)前泵體輸出壓力和涂料輸出壓力，一般兩者相差1-3（公斤）壓力，數(shù)據(jù)越小證明電機越穩(wěn)定。</p><p>　　液晶顯示數(shù)控噴涂系統(tǒng)：可隨

20、時隨地查看噴涂量及復(fù)位歸零重新計量，從而有效地提高噴涂操作人員的作業(yè)水平，同時也是節(jié)省油漆成本的一大利器。</p><p>　　智能型壓力盲區(qū)感應(yīng)控制：可以設(shè)定四種不同工況的工作壓力，系統(tǒng)會自動記錄設(shè)定好的壓力。在相應(yīng)工況作業(yè)時，只需簡單操作，即可選用設(shè)定好的工作壓力，無須煩瑣的反復(fù)選擇、調(diào)整。</p><p>　　缺料低速運行功能：當(dāng)涂料桶缺料時，系統(tǒng)將自動轉(zhuǎn)為低速運行，減少泵體在非工作

21、狀態(tài)下的磨損。</p><p>　　脈沖清洗：作業(yè)完畢后清洗時，該功能將提供清洗效率，有效減少泵體磨損，使泵體壽命延長，降低維修成本。</p><p>　　多功能電子穩(wěn)壓壓力調(diào)節(jié)器：除了選定的四種壓力工況之外，還可以對工作壓力進行機械式無級調(diào)整。</p><p>　　這款機適合噴涂各種色漆、臘克、瓷漆、乳膠漆、內(nèi)外墻涂料，高粘度涂料等，油性、水性均可。</p&

22、gt;<p>　　1.3 高空吊籃的發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　隨著國內(nèi)高層建筑的大量興建，城市環(huán)境美化要求的提高，高空作業(yè)電動吊籃普及迅速。建筑外墻裝飾是一項繁重的綜合性工程，施工量大，工期長，使用勞動力多，經(jīng)濟效益低。在國外發(fā)達國家，推廣使用高處作業(yè)電動吊籃已有40年歷史，技術(shù)先進，質(zhì)量可靠，使用安全。我國從八十年代開始參照國外技術(shù)，進行國產(chǎn)化設(shè)計，逐步投入批量化生產(chǎn)。傳統(tǒng)的施工方法有：a、采

23、用簡易建筑吊籃施工。從建筑物頂部懸掛鋼絲繩，配置吊船，上下移動用手搬葫蘆，機具簡陋，使用不便，無安全保障，勞動強度大，效率低。b、沿建筑物立面搭設(shè)腳手架。此方法費工、費時，占地面積大，需要鋼材多，價格高，運輸量大。    高空吊籃的使用克服了上述施工存在的缺點，安裝方便，電動升降，作業(yè)效率高，占地面積小，配置有工作繩和安全繩，使用安全可靠，適合各種復(fù)雜施工環(huán)境。在大城市高層建筑、樓房密集區(qū)的施工作業(yè)，住宅

24、小區(qū)的維修粉刷，更能顯示其經(jīng)濟、方便、安全、高效的優(yōu)越性。如建筑物外墻施工作業(yè)和維修裝飾作業(yè)。</p><p>　　電動吊籃在我國的相關(guān)行業(yè)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，也有了很大的發(fā)展和提高。但在技術(shù)上，制造材料以及加工工藝上還有再前進一步的空間。如提升機，提升重量與自重之比能否再大些。尤其800kg的提升機比630kg提升機的提升能力僅增加了85kg，自重卻增加了近一倍。目前，工地上的吊籃工作平臺部分多數(shù)是以2mm的薄

25、壁管焊接而成。此種結(jié)構(gòu)經(jīng)多年的使用，證明質(zhì)量是可靠的。但其中存在的一些問題也應(yīng)引起重視：其一是管壁太薄，組合平臺時方管連接部位的螺栓不能擰緊，有的廠家雖然配上了大直徑平墊，考慮到目前操作人員的素質(zhì)，此種方式有待改進。其二是底板部分的連接，為了安裝時穿螺栓方便，使用了長型孔。M12的螺栓配以14x20的長孔即使加上平墊，做為用于高空作業(yè)的機械設(shè)備來說，也是不可取的。在電器電路上能否增加一些過載保護和防止誤操作功能。這些在塔式起重機上早已是

26、必備的設(shè)施。電動吊籃從引進、推廣、到今天在建筑業(yè)的廣泛應(yīng)用，使我國在這一領(lǐng)域的機械化程度和施工的文明程度都有了一個極大的提高。從推廣初期的不認(rèn)識，不理解，不使用到今天在大中城市的建筑業(yè)中成了不可缺少的必備機具，對業(yè)內(nèi)人士的思想上和認(rèn)識上是一個很大提高；在建筑施</p><p>　　2.1 吊籃式噴涂機的技術(shù)要求及性能要求</p><p>　　經(jīng)過一段時間的調(diào)研和考察，仔細(xì)閱讀了通過檢索得到

27、的資料，認(rèn)真分析了目前現(xiàn)有的各種類型的噴涂機及吊籃的各方面的優(yōu)缺點，并結(jié)合現(xiàn)實情況，提出了以下具體的技術(shù)性能及要求。</p><p><b>　　1、使用性能</b></p><p>　　高層建筑外墻噴涂實現(xiàn)人工控制；</p><p>　　噴涂效率8～10m2 /min,噴涂寬度800mm～1000mm；</p><p>

28、;<b>　　適于噴涂較大平面；</b></p><p><b>　　噴涂幅面可調(diào)節(jié)；</b></p><p>　　保證圖層均勻，平穩(wěn)噴涂；</p><p><b>　　2、裝配及可維修性</b></p><p>　　機體裝配式應(yīng)根據(jù)圖紙要求簡單容易的裝配，維修容易，不需要專門

29、工具。</p><p><b>　　3、加工</b></p><p>　　盡量使用標(biāo)準(zhǔn)件，對非標(biāo)準(zhǔn)件，應(yīng)盡可能工藝簡單，加工容易。</p><p>　　2.2 總體方案的構(gòu)思及選擇</p><p>　　在擬定方案的時候，經(jīng)過多方考察查閱資料。集思廣益，自由闡述的方式，充分討論了設(shè)計方案，經(jīng)過多方比較，全方位考慮，最終將設(shè)

30、計優(yōu)點集合在一起，確定了設(shè)計方案。</p><p>　　吊籃式高層建筑外墻噴涂機主要包括伺服懸吊系統(tǒng)和吊籃式噴涂主機兩大部分。吊籃式噴涂主機可分為移動機構(gòu)、吸附機構(gòu)和噴涂機構(gòu)三大設(shè)計部分，下面分別從這三個方面選擇及確定設(shè)計方案。</p><p>　　2.2.1 移動機構(gòu)方案的確定</p><p>　　若要實現(xiàn)噴涂機構(gòu)相對于墻面在一定范圍內(nèi)的噴涂，需要設(shè)計一個移動機構(gòu)

31、，將噴涂部件置于移動機構(gòu)上，由移動機構(gòu)帶動噴涂部件實現(xiàn)在一定范圍內(nèi)的噴涂作業(yè)。</p><p>　　移動機構(gòu)的設(shè)計借鑒上次課程設(shè)計中設(shè)計的數(shù)控二維工作臺，將X-Y工作臺置于吊籃體上，作為整個噴涂部件的移動機構(gòu)，實現(xiàn)橫向及縱向的移動。具體的結(jié)構(gòu)設(shè)計如下圖：</p><p>　　如上圖所示，整個移動部件與吊籃體采用高強度結(jié)構(gòu)螺栓連接，主要有橫向和縱向兩個方向的移動機構(gòu)組成。橫向移動機構(gòu)連接在吊

32、籃體上，主要由橫向絲杠副，電機，聯(lián)軸器，軸承支座，導(dǎo)軌副組成。由電機通過聯(lián)軸器帶動絲杠轉(zhuǎn)動，運動通過螺母座將轉(zhuǎn)動變?yōu)橹本€移動傳到導(dǎo)軌滑塊上，進而實現(xiàn)橫向的直線移動?？v向移動機構(gòu)通過橫向滑塊連接在橫向?qū)к壣?，組成部件與橫向移動機構(gòu)相同，整個噴涂部件亦通過滑塊與縱向?qū)к夁B接。電機帶動縱向絲杠轉(zhuǎn)動，將運動轉(zhuǎn)化為噴涂部件的縱向移動。</p><p>　　就以上移動機構(gòu)，可以選擇兩種噴涂路線，如下：</p>

33、<p>　　噴涂路線的設(shè)定應(yīng)考慮移動部件的結(jié)構(gòu)。由于縱向?qū)к壷糜跈M向?qū)к壣?，所以選擇噴涂路線時，應(yīng)考慮先縱向直線移動，然后再橫向直線移動，即選擇第二種噴涂路線。</p><p>　　2.2.2 吸附機構(gòu)方案的確定</p><p>　　本次設(shè)計中吊籃相對于墻面的定位采用真空吸盤吸附的方法。在吊籃靠近墻面那一面布置吸盤，待吊籃升降到一定位置，使吸盤吸附在墻面上，達到定位的目的。另外，

34、吊籃距離墻面通常有一定的距離，所以需要吸盤沿垂直于墻面的方向能夠移動。這里可以采用氣動或液壓元件實現(xiàn)吸盤在這個方向的運動，即將吸盤與液壓缸或氣缸相連，通過驅(qū)動液壓缸或氣缸運動，帶動吸盤移動。由于在此次設(shè)計中，噴槍及吸盤都需要有壓縮空氣源，再綜合考慮氣壓驅(qū)動與液壓驅(qū)動的優(yōu)缺點，決定選用氣壓驅(qū)動的方式，由氣缸帶動吸盤運動。由于噴涂距離的不同，吸盤需要在任意一個位置都能夠停止，所以采用鎖緊氣缸，它可以實現(xiàn)在任意位置停止并鎖緊。吸盤布置在吊籃靠

35、近墻面一面的兩端，為保證足夠的吸附力，兩邊采用吸盤組的方式，每個吸盤組包含兩個直徑相同的吸盤。</p><p>　　2.2.3 噴涂機構(gòu)方案的確定</p><p>　　本設(shè)計采用自動噴槍進行噴涂，由于每個噴槍的噴涂范圍大約在300～500mm之間，相對于墻面噴幅較小，所以可以采取設(shè)計噴槍組的方法，將數(shù)個噴槍線性排列或組合成其他形式，形成一個噴槍組，這樣可以增大噴涂面積，提高噴涂效率。噴槍的

36、排列方式有以下幾種：</p><p>　　圖中圓形區(qū)域為噴槍的噴幅面，考慮以上三種噴槍布置方式，矩形排列噴槍時，噴涂過后圖層為兩層，這樣噴涂前需調(diào)整好噴流量，避免圖層過厚的情況發(fā)生；第二種情況斜線布置噴槍時，由于三個噴槍的相對位置不容易調(diào)整，所以圖層的重疊區(qū)域不易調(diào)整，這樣不能適用于不同的噴涂距離。對于直線排列的噴槍組，沒有涂層重疊問題，而且圖層重疊區(qū)域的大小可以通過吸盤的直線運動容易的得到改變。綜上，采取第三種

37、布置方式，直線排列噴槍。</p><p>　　由于采用圓形噴嘴時，幅面邊緣地帶擴散較大，可能導(dǎo)致圖層不均勻，本設(shè)計采用在原有噴槍基礎(chǔ)上將圓形噴嘴改為矩形噴嘴，有效的改善這個問題。另外，噴槍位置的調(diào)整，采用兩個旋向相反的絲杠帶動兩端的噴槍相對于中間的噴槍同時向里或向外移動來調(diào)整相鄰兩個噴槍之間的距離，進而改變圖層重疊區(qū)域的大小，來適應(yīng)不同的噴距。</p><p>　　第三章 具體結(jié)構(gòu)的設(shè)計&

38、lt;/p><p>　　在吊籃上鋪設(shè)縱橫向?qū)к墸呻姍C帶動絲杠轉(zhuǎn)動，進而帶動導(dǎo)軌上的部件實現(xiàn)X向及Y向的運動，使噴涂部件實現(xiàn)相對于墻面的移動，實現(xiàn)一定范圍內(nèi)的噴涂。噴涂部件由三個自動噴槍組成，噴槍的位置設(shè)置為可調(diào)的，采用手動調(diào)節(jié)。具體實現(xiàn)機構(gòu)是使用兩個旋向相反的滾珠絲杠，通過旋轉(zhuǎn)手輪帶動絲杠轉(zhuǎn)動，進而使導(dǎo)軌上的噴槍相對移動，調(diào)節(jié)圖層覆蓋面的范圍。由于噴涂過程中要保證整個吊籃相對于墻面的平穩(wěn)性，所以采用真空吸盤組將吊籃

39、吸附于墻壁上，實現(xiàn)平穩(wěn)噴涂。吸盤相對于墻面的移動通過氣缸實現(xiàn)。噴槍、吸盤、氣缸所需的壓縮空氣由置于吊籃上的空氣壓縮機組提供。以下是吊籃式噴涂機主機具體結(jié)構(gòu)的選定和設(shè)計。</p><p>　　3.1 吊籃結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　吊籃體部分作為所有裝置的支撐，由鋼結(jié)構(gòu)組成。該方案吊籃體采用冷軋方鋼管焊接，與其它零部件采用高強度螺栓連接。其外觀簡潔、剛度好、穩(wěn)固可靠。</p>

40、<p>　　由于架體各部分的焊接結(jié)構(gòu)的制造精度和裝配精度要求較高，制造中必須采用一定的工藝手段來保證精度。構(gòu)成架體的焊接件在焊接前要進行校直。為防止和減小焊接變形，提高工件的尺寸精度，焊接時要采用專用的焊接夾具。可以采用如下辦法：</p><p>　　1) 在滿足連接強度的條件下，盡量避免連續(xù)焊縫，采用間斷焊縫或點接焊縫；間斷焊縫采取交錯排列順序?qū)嵤┖附印?lt;/p><p>　　

41、2) 對于長徑比較大的，焊縫要求較密集的，或?qū)ν饨映叽缫筝^高的結(jié)構(gòu)部件，采用專用焊接夾具來防止和減小變形，保證加工精度。</p><p>　　考慮到制造工藝順序，由于焊接后的架體結(jié)構(gòu)尺寸較大，不能進行再加工，相關(guān)的安裝、連接件及尺寸必須在組裝焊接前完成。所以，為了使大型組件焊接后不必再進行加工就能夠達到設(shè)計要求，節(jié)約材料，省工、省時、提高生產(chǎn)效率，決定采取的工藝方案是：現(xiàn)將零件加工到位，再進行大部件焊接成型。大

42、部件組合焊接時使用工裝定位、裝夾，以保證工件的尺寸精度。</p><p>　　架體在使用過程中要滿足各種工作環(huán)境的要求，做好防潮防腐處理，其表面涂層十分重要，應(yīng)提高其防銹、防腐能力。所以，焊接后的鋼結(jié)構(gòu)表面要進行噴丸處理，消除焊接應(yīng)力，清除焊劑焊渣，達到噴漆前的要求。所有結(jié)構(gòu)件外表面噴涂四層專用防銹環(huán)氧樹脂漆。第一層采用富鋅底漆，具有良好的防銹防腐蝕功能；第二層采用云鐵中間漆，以增強漆膜間的附著力和漆膜彈性，最后

43、兩層為環(huán)氧樹脂面漆，具有抗氧化、不褪色、漆膜厚、附著力強、耐沖擊的優(yōu)良特性。</p><p>　　吊籃體采用力學(xué)性能與化學(xué)成分應(yīng)符合GB/T8162-99，鋼號為Q235-A的冷拔無縫方形鋼管。如下圖：</p><p>　　吊籃框架選用邊長分別為30mm、40mm、50mm的方形鋼管，其相關(guān)參數(shù)如下表：</p><p>　　鋼管與鋼管之間的連接是通過焊接連接形成一個

44、整體的。焊接的過程應(yīng)注意以下幾點：</p><p>　　1. 焊接前必須將缺陷徹底清除，焊接面應(yīng)修的平整圓滑，不得有尖角存在。</p><p>　　2. 在條件允許的情況下，盡可能在水平位置施焊。焊縫位置應(yīng)便于操作。</p><p>　　3. 節(jié)省原料，減少焊接工作量。</p><p>　　4. 不要讓熱影響區(qū)相距太近，焊接件的設(shè)計應(yīng)具有對稱

45、性，焊縫布置于焊接順序也應(yīng)對稱。</p><p>　　5. 不同厚度工件焊接時接頭應(yīng)平滑過渡。</p><p>　　6. 當(dāng)根部間隙過大，且需從一面進行焊接時，應(yīng)用墊板。墊板常在該處保持到焊后變成接頭總體一部分。墊板材料應(yīng)與母板材料一致。</p><p>　　3.2 真空吸盤的設(shè)計</p><p>　　3.2.1 真空吸盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計</

46、p><p>　　真空吸盤的吸附性能是受多種條件制約的，但主要的制約因素可歸結(jié)為三點：</p><p>　　(a) 吸盤的結(jié)構(gòu)； </p><p>　　(b) 吸盤的材料 ；</p><p>　　(c) 吸盤與被吸附工件表面的貼合程度。</p><p>　　真空吸盤的結(jié)構(gòu)分為普通型和特殊型，常見的普通型真空吸盤（圖1）有以下

47、三種：</p><p>　　(a) 扁平吸盤形狀各異，材料品種多，特別適于搬運表面光滑的工件；</p><p>　　(b) 短波紋管型吸盤吸附剛性好，接觸工件時緩沖性能好，吸力強，其波紋管可作小行程移動，用來分離細(xì)小工件，但它很少用于垂直舉升；</p><p>　　(c) 長波紋管型吸盤與短波紋管型吸盤適用場合相同，但它能適用水平方向更大高度差，并可做較長距離運送動

48、作。</p><p>　　特殊型真空吸盤是為了滿足特殊應(yīng)用場合而專門設(shè)計的，又分為異形吸盤和專用吸盤兩種，這些吸盤的結(jié)構(gòu)形狀因吸附對象而異，種類繁多。</p><p>　　除結(jié)構(gòu)外，吸盤材料也是決定其密封性能的關(guān)鍵因素。目前市場上的真空吸盤采用的材料有丁腈橡膠、硅橡膠、聚氨酯、氟橡膠等。由硅橡膠制成的吸盤適于抓住表面較粗糙的制品；由氨酯制成的吸盤則很耐用。另外，在實際生產(chǎn)中如果要求吸盤具有

49、耐油性，則可以考慮使用聚氨酯、丁腈橡膠或含乙烯基的聚合物等材料來制造吸盤。具體材料的選擇要根據(jù)工作環(huán)境對吸盤耐油、耐水、耐磨、耐熱、耐寒等性能要求確定。</p><p>　　吸盤與被吸附工件表面的貼合程度直接影響著吸盤內(nèi)的真空壓力，若貼合程度過差，吸盤的真空度不易保持，就達不到吸附工件的目的。在使用真空吸盤的時候，我們總希望物體與吸盤接觸的那部分表面是光滑和密封的，這樣有利于真空吸盤牢牢貼上物體表面。但這只是個理

50、想狀態(tài)，通常物體表面不具備這樣的理想條件，不是有氣孔就是粗糙不平，這些因素就直接影響著吸盤與物體表面的貼合程度。當(dāng)吸盤與物體表面貼合狀態(tài)差的情況下就會發(fā)生泄漏現(xiàn)象。彌補泄漏系統(tǒng)的措施通常有兩個：</p><p>　　(a) 使用高性能的真空發(fā)生器，使泄漏的氣體在最短的時間里補充上來。這種方法的缺點是系統(tǒng)中仍存在較大的漏氣量，并且能源耗費較高；</p><p>　　(b) 縮小吸盤的直徑或通

51、徑。這種辦法的缺點是當(dāng)工件質(zhì)量較大時達不到所需要的真空水平。</p><p>　　因此針對表面粗糙如墻面等需設(shè)計出一種新型結(jié)構(gòu)的高適應(yīng)性吸盤。針對墻面的明顯凹坑、凸緣等缺陷，設(shè)計一種多唇邊式真空吸盤。其結(jié)構(gòu)如下所示。</p><p>　　實現(xiàn)用真空吸盤吸附物體的目的需滿足兩個條件：(a) 要有一個密封的真空腔；(b) 要保證吸附過程中，真空腔內(nèi)的真空度始終能滿足要求。 </p>

52、<p>　　這兩個條件都直接被真空吸盤的密封性能所影響。對于多唇邊式真空吸盤，第一，由于多唇邊的存在，各唇邊之間可形成獨立的密封范圍，其中某一個密封范圍發(fā)生泄漏并不影響其余范圍的附效果。另外，柔軟的橡膠材料使唇邊可根據(jù)物體表面缺陷而變化，使其形狀與物體表面完成良好的貼合，達到了較好的密封效果；第二，吸盤體和唇形密封體采用兩分式結(jié)構(gòu)，吸盤體采用普通的工業(yè)橡膠，唇邊體采用具有耐磨性好、抗撕裂性能高的聚氨酯橡膠，在提高了吸盤壽命

53、的同時也降低了生產(chǎn)成本；第三、由于多唇邊的存在，增大了吸附面積，從而提高了吸盤的吸附力。</p><p>　　3.2.2 真空吸盤的設(shè)計計算</p><p>　　吸盤的理論吸附力是吸盤內(nèi)的真空度與吸盤的有效吸附面積的乘積。對于吸附墻面這樣較大的面積的物體，為防止吸盤松脫，通常使用多個吸盤進行吸附。這些吸盤應(yīng)合理配置，以使吸附力作用點與被吸附物的中心盡量靠近。</p><

54、p>　　使用n個同一直徑的吸盤吸吊物體，其吸盤直徑按下式選定</p><p>　　式中 ——吸盤直徑，mm</p><p><b>　　——吸吊物重力，N</b></p><p>　　——安全率，水平吊t≥4；垂直吊，t≥8</p><p>　　——吸盤內(nèi)的真空度，MPa</p><p>　

55、　吸盤內(nèi)的真空度p應(yīng)在真空發(fā)生器的最大真空度pv的63%至95%范圍內(nèi)選擇，以提高真空吸著的能力，又不致吸著相應(yīng)時間過長。</p><p><b>　　吸吊物重力： </b></p><p><b>　　吸盤個數(shù)： </b></p><p><b>　　安全率：</b></p><

56、p>　　預(yù)選真空發(fā)生器最大真空度為80KPa。</p><p><b>　　吸盤真空度：</b></p><p><b>　　計算得</b></p><p>　　故選用吸盤的直徑為160mm。 </p><p>　　3.3 真空發(fā)生器的選定</p><p>　　真空發(fā)生

57、器原理：真空發(fā)生器產(chǎn)生真空的原理和傳統(tǒng)真空泵是不一樣的。它是讓壓縮空氣在泵體內(nèi)形成高速氣流，氣體的流動速度越高，當(dāng)?shù)氐臍怏w壓力就越低（從柏努利方程可以得出），因此就具有越強的抽吸能力。真空發(fā)生器就是利用這種原理制成的。正因為如此，在同等真空抽氣量的情況下，真空發(fā)生器體積小，基本不用維護，真正的無油，是一種既可靠效率又高的真空泵。 真空發(fā)生器分單級真空發(fā)生器和多級真空發(fā)生器兩類，在消耗相同壓縮空氣的條件下，多級真空發(fā)生器在標(biāo)準(zhǔn)大氣下的真空

58、抽氣量一般是單級真空發(fā)生器的好幾倍，因此，多級真空發(fā)生器是真正高效率的真空泵。 真空發(fā)生器的使用環(huán)境要求很簡單，只要有壓縮空氣源，就可以使用真空發(fā)生器。中國絕大部分工廠都有壓縮空氣源，完全有條件使用真空發(fā)生器。 真空發(fā)生器同傳統(tǒng)機械泵的比較如下表：</p><p>　　3.3.1 吸著響應(yīng)時間T</p><p>　　如圖4-1，設(shè)吸盤內(nèi)的壓力從大氣壓降至真空度達63%pv的到達時間

59、為T1，降至真空度達95%pv的到達時間為T2，有</p><p>　　式中：T1 （或T2）—— 吸著響應(yīng)時間，s</p><p>　　V ——真空發(fā)生器至吸盤的配管容積， ，L </p><p><b>　　取</b></p><p><b>　　則</b></p><p

60、><b>　　配管的內(nèi)徑： </b></p><p><b>　　配管的長度： </b></p><p>　　真空發(fā)生器至吸盤的配管容積 </p><p>　　則由式 得出 </p><p>　　配管有效截面積：S=30mm2。</p>&l

61、t;p>　　通過配管的平均吸入流量</p><p>　　真空發(fā)生器的平均吸入流量，其中Qe為真空發(fā)生器的最大吸入流量。</p><p><b>　　，一般取 。</b></p><p><b>　　則。</b></p><p>　　3.3.2 求工件吸著時的泄露量</p><

62、;p>　　吸著漏氣工件的有效截面積：。</p><p>　　工件吸著時的泄漏量：。</p><p>　　3.3.3 真空發(fā)生器的選定</p><p>　　有泄漏量時，最大吸入流量：</p><p>　　由最大吸入流量Qmax，選定真空發(fā)生器。經(jīng)過查詢網(wǎng)上生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，最終選定深圳市寶安區(qū)旋風(fēng)氣動科技開發(fā)部的XFD系列直排真空發(fā)生器，最

63、大吸入流量30L/min，型號為XFD-0.3。</p><p>　　3.4 吸盤組結(jié)構(gòu)設(shè)計</p><p>　　吸盤組要與氣缸相連，并且每組包括兩個吸盤，現(xiàn)設(shè)計吸盤組的結(jié)構(gòu)如下：</p><p>　　如圖3-5中所示，整個吸盤組做成一個獨立的整體，這樣方便安裝和拆卸。兩個吸盤由氣缸帶動沿豎直方向運動，為保證兩吸盤中心與氣缸中心的平行度，以使吸盤組能夠平穩(wěn)吸附，采用

64、雙桿支撐的方式，兩個導(dǎo)桿通過導(dǎo)向套與支架相連。另外氣缸與支架相連處已采用導(dǎo)向套來連接，來保證氣缸在這個方向的水平度。整個支架由薄板焊接組成，保證足夠的剛度和強度。</p><p>　　3.5 噴涂泵的選型</p><p>　　隔膜泵與柱塞泵在涂裝機械中應(yīng)用比較，高壓無氣噴涂效率高，表面細(xì)膩平整，附著力強，涂料損耗少而得到建筑機械船舶家具等行業(yè)的廣泛使用。 高壓無氣噴涂機分為氣動式無氣噴涂機

65、，電動式無氣噴涂機（柱塞泵）和電動無氣噴涂機（隔膜泵），由于氣動式無氣噴涂機需要帶壓縮空氣源而限制了氣動噴涂機的使用。</p><p>　　現(xiàn)將電動柱塞無氣噴涂機與電動隔膜無氣噴涂機作比較，柱塞泵是將直流電動機帶動柱塞往復(fù)運動將涂料吸入，加壓后排出，由于其柱塞裸露，且柱塞在涂料中工作，在涂料研磨作用下柱塞磨損非?？?，一旦配備口徑較大的噴嘴，其柱塞往復(fù)頻率提高，劇加劇柱塞的磨損，機器壽命短。而更換柱塞價格非常昂貴，

66、如果電壓不正常也將直接導(dǎo)致工作直流電的不正常。另外，由于大幅來回往復(fù)運動，柱塞泵的工作脈動很大，使得噴涂不穩(wěn)定，涂料噴上的墻面平整度就不夠好。但柱塞泵初始吸料較快是其長處。 隔膜式無氣噴涂機（隔膜泵），其設(shè)計是在柱塞泵基礎(chǔ)上得到了更大的改進，原理為用電動機帶動活塞往復(fù)工作（活塞并不直接接觸涂料），再推動隔膜運動，將涂料吸收加壓后推出，通過噴嘴噴向涂裝物體，由于其活塞在防磨損的油中工作，工作環(huán)境大大優(yōu)化，壽命大大提高，經(jīng)過摻透硬化處理的活

67、塞更是不易損壞，加上高分子材料制成的高抗絞隔膜更使隔膜泵壽命進一步提高。運行可靠是隔膜泵的又一長處，故障率極低，對電壓要求底，對環(huán)境要求底，維修容易，維修費用僅為柱塞泵的五分之一左右。 </p><p>　　由于隔膜泵比柱塞泵更具優(yōu)越性，所以在本次設(shè)計中采用隔膜泵作為噴涂設(shè)備的涂料動力提供設(shè)備。選用上海中誠泵業(yè)制造有限公司的DBY系列電動隔膜泵，型號為DBY-25，其主要性能參數(shù)如下：</p>&l

68、t;p>　　3.6 氣壓回路的設(shè)計</p><p>　　噴涂機主機中的噴涂機構(gòu)以及吸附機構(gòu)都用到了氣動元件。其中吸附機構(gòu)的氣動執(zhí)行元件為吸盤組上的鎖緊氣缸。吸附機構(gòu)的設(shè)計用到了真空發(fā)生器和真空吸盤。</p><p>　　3.6.1 鎖緊氣缸的回路設(shè)計</p><p>　　鎖緊氣缸安裝在吸盤組上，需要實現(xiàn)的運動有兩個，在吸盤與墻壁接觸面處有壓力開關(guān)，當(dāng)缸體伸出到

69、一定位置吸盤與墻壁接觸時，氣缸停止運動并在此狀態(tài)鎖緊。當(dāng)需要調(diào)節(jié)噴槍組于墻面之間的距離（即噴距）時，氣缸運動到一定位置并鎖緊。</p><p>　　在圖3-6中，鎖緊氣缸當(dāng)A口加壓，B口排氣時，制動軸瓦處于自由狀態(tài)，活塞桿可自由運動；當(dāng)B口加壓，A口排氣時，制動瓦在氣動力及彈簧力的作用下，從外部抱緊活塞桿，起制動作用。</p><p>　　根據(jù)鎖緊氣缸的原理圖，鎖緊氣缸回路設(shè)計如下：<

70、;/p><p>　　根據(jù)工作條件最終選定鎖緊氣缸的型號為QGSJR FB 40x350 H2Y，缸徑為，最大行程350mm，工作速度100mm/s，制動反向為雙向。</p><p>　　3.6.2 吸盤組的氣動回路設(shè)計</p><p>　　本次設(shè)計中采用四個吸盤來吸附墻面，每兩個吸盤作為一個吸盤組。吸附部件的結(jié)構(gòu)如前面所述，包括架體，吸盤，真空發(fā)生器。吸盤吸附功能的實現(xiàn)

71、需要有壓縮空氣，現(xiàn)設(shè)計吸附部件的氣動回路圖如下：</p><p>　　3.6.3 噴涂部件的氣動回路設(shè)計</p><p>　　噴涂部件中噴槍的噴射需要用壓縮空氣作為動力，在壓縮空氣的壓力下涂料經(jīng)過噴嘴霧化噴出。此氣動回路較簡單，采用一個二位二通的電磁換向閥及一個分流器，將壓縮空氣流分為三條支路分別送入三個噴槍的壓縮空氣口。</p><p>　　第四章 機械傳動系統(tǒng)的

72、設(shè)計與計算</p><p>　　4.1 滾珠絲杠副的設(shè)計計算</p><p>　　橫向傳動系統(tǒng)中采用電機帶動滾珠絲杠副運動，下面為橫向滾珠絲杠副的設(shè)計計算。</p><p>　　4.1.1求計算動載荷 </p><p>　　預(yù)選絲杠導(dǎo)程 </p><p>　　縱向移動部件移動速度 </p><

73、;p>　　絲杠恒速段平均轉(zhuǎn)速 </p><p><b>　　求值： </b></p><p>　　式中 ——使用壽命（h）,</p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　求計算動載荷</b></p><p>　　式

74、中：——硬度系數(shù)，取</p><p><b>　　——載荷系數(shù)，取</b></p><p>　　——平均軸向載荷，kN</p><p><b>　　所以，kN</b></p><p>　　初選滾珠絲杠規(guī)格型號，應(yīng)使其</p><p>　　查詢《機械設(shè)計手冊》第3卷，選擇漢江機

75、床廠滾珠絲杠副，型號為4010-6。其</p><p>　　所選絲杠副的主要參數(shù)如下：額定動載荷 ，額定靜載荷kN，公稱直徑，基本導(dǎo)程</p><p>　　4.1.2 壓桿穩(wěn)定性驗算</p><p>　　式中：——臨界載荷；</p><p><b>　　——穩(wěn)定性系數(shù)，</b></p><p>　

76、　——絲杠內(nèi)徑，近似取</p><p>　　——絲杠支撐距離，(mm) </p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　所以絲杠穩(wěn)定性滿足要求。</p><p>　　4.1.3 臨界轉(zhuǎn)速計算</p><p>　　式中：——臨界轉(zhuǎn)速；</p><p><

77、;b>　　——臨界轉(zhuǎn)速系數(shù)，</b></p><p>　　——絲杠內(nèi)徑，近似取 </p><p>　　——絲杠工作長度(mm)，可近似取為支撐距離，即 </p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　4.1.4 強度的核算</p><p>　　絲杠拉壓力的計算公

78、式為：</p><p><b>　　=≤[σ]</b></p><p>　　式中：——絲杠所受的最大軸向力（N）; P=500N</p><p>　　——絲杠內(nèi)徑的斷面積（mm2）,A===902.1mm2 </p><p>　　——絲杠傳動效率，經(jīng)計算得0.58</p><p>　　[]——許用

79、拉壓應(yīng)力（N/mm2），由于螺紋所引起的應(yīng)力集中系數(shù)不能精確確定，因此，取[]= ，為材料的屈服點（N/mm2）。</p><p>　　[]= N/mm2 可取[]=10 N/mm2</p><p>　　將所有數(shù)據(jù)代入計算公式得：</p><p>　　==0.55N/mm2≤10N/mm2 ,符合強度要求。</p><p>　　綜上，所

80、選絲杠符合要求。</p><p>　　4.2 直線滾動導(dǎo)軌副的計算與選型</p><p>　　4.2.1 根據(jù)設(shè)計壽命計算導(dǎo)軌副的距離壽命</p><p>　　1、根據(jù)計算壽命計算導(dǎo)軌副的距離壽命L</p><p>　　式中：——壽命時間，h；</p><p>　　——額定壽命，km； </p><

81、p>　　——移動件行程長度，m，</p><p>　　——移動件每分鐘往復(fù)次數(shù)，</p><p><b>　　所以，</b></p><p>　　2、根據(jù)動載荷和距離壽命的關(guān)系式計算動載荷</p><p><b>　　滾動體為球時：</b></p><p>　　式中：—

82、—額定壽命，km</p><p>　　——額定動載荷，kN</p><p><b>　　——計算載荷，kN</b></p><p><b>　　——硬度系數(shù)，</b></p><p>　　——溫度系數(shù)，工作溫度≤100度，</p><p>　　——接觸系數(shù)，由于每根導(dǎo)軌上的滑

83、塊數(shù)為2，所以</p><p><b>　　——載荷系數(shù)，</b></p><p><b>　　——精度系數(shù)，</b></p><p><b>　　所以，</b></p><p><b>　　計算得，</b></p><p>　　3

84、、根據(jù)動載荷選取合適的型號</p><p>　　查閱《機械設(shè)計手冊》第3卷，第3章 直線運動滾動功能部件，選擇滾動導(dǎo)軌型號為HJG-65，其基本額定動載荷 </p><p>　　由于縱向?qū)к壐彼惺艿妮d荷小于橫向?qū)к壐?，所選導(dǎo)軌型號應(yīng)小于橫向?qū)к?，但為了方便，縱向?qū)к壐边x擇和橫向?qū)к壐毕嗤男吞?，所以不再加以計算說明。</p><p><b>　　4.3

85、電機的選擇</b></p><p>　　電動機的選型有以下原則：</p><p>　　1) 安裝方式的選擇</p><p>　　電動機安裝方式有臥式和立式兩種，臥式電動機的價格較立式的便宜，所以通常情況下多選用臥式電動機，一般只在為簡化傳動裝置且必須垂直運轉(zhuǎn)時才選用立式電動機。</p><p>　　2) 防護形式的選擇</

86、p><p>　　電動機防護形式有開啟式、封閉式、防護式和防暴式四種。</p><p>　　(1) 開啟式電動機在定子兩側(cè)與端蓋上有較大的通風(fēng)口，散熱條件好，價格便宜，但水氣、塵埃等雜物容易進入，因此只在清潔、干燥環(huán)境下使用。</p><p>　　(2) 封閉式電動機又可分為自扇冷式、他扇冷式和密閉式三種。前兩種可在潮濕、多塵埃、有腐蝕性氣體或易受風(fēng)雨的環(huán)境中工作。第三種

87、可浸入液體中使用。</p><p>　　(3) 防護式電動機在機座下方開有通風(fēng)口，散熱較好，能防止水滴、鐵屑等雜物從上方落入電動機，但不能防止塵埃和潮氣入侵，所以適宜與較清潔干凈的環(huán)境中。</p><p>　　(4) 防暴式電動機適用于有爆炸危險的環(huán)境中，如油庫、礦井中。</p><p>　　3) 根據(jù)生產(chǎn)機械的負(fù)載性質(zhì)選擇電動機類型</p><

88、p>　　(1) 對于不要求調(diào)速、對啟動性能亦無過高要求的生產(chǎn)機械，應(yīng)優(yōu)先考慮使用一般鼠籠式異步電動機。若要求啟動轉(zhuǎn)矩較大，則可選用高啟動轉(zhuǎn)矩的鼠籠式異步電動機。</p><p>　　(2) 對于要求經(jīng)常啟、制動，且負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大、又有一定調(diào)速要求的生產(chǎn)機械，應(yīng)考慮用線繞式異步電動機。</p><p>　　(3) 經(jīng)常對于只需要幾種速度，而不需要無級調(diào)速的生產(chǎn)機械，為了簡化變速機構(gòu)，可選

89、用多變速異步電動機。</p><p>　　(4) 對于要求恒速穩(wěn)定運行的生產(chǎn)機械，且需要補償電網(wǎng)功率因素的場合，應(yīng)優(yōu)先選用同步電動機。</p><p>　　(5) 對于需要大的啟動轉(zhuǎn)矩，又要求恒功率調(diào)速的生產(chǎn)機械，常選用直流串勵或復(fù)勵電動機。</p><p>　　(6) 對于要求大范圍無級調(diào)速，且要求經(jīng)常啟動、制動、正反轉(zhuǎn)的生產(chǎn)機械，則可選用帶調(diào)速裝置的直流電動機或

90、鼠籠式異步電動機。</p><p>　　電動機分為交流電動機和直流電動機兩種。由于直流電動機需要直流電源，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，價格較高，維護比較不便。</p><p>　　綜上所述根據(jù)在滿足生產(chǎn)機械對拖動系統(tǒng)靜態(tài)和動態(tài)特性要求的前提下，力求結(jié)構(gòu)簡單、運行可靠、維護方便、價格低廉的原則下進行電機的選擇。</p><p>　　由于本系統(tǒng)移動機構(gòu)的運動特點,對電機有如下的要求：&

91、lt;/p><p>　　啟動頻繁,功率無需太大，速度也無需太快，制動性要好，能保持在恒速下運轉(zhuǎn)，位置精度要求不高，綜上考慮選擇交流三相異步電動機，這樣可基本保證上述要求。</p><p>　　由初定的噴涂速度 =，計算出絲杠軸轉(zhuǎn)速： </p><p>　　由于采用電機直接通過聯(lián)軸器與絲杠軸相連的方式，所以通過計算轉(zhuǎn)速選取電機型號為Y90L型電動機，其同步轉(zhuǎn)速為 ，

92、功率</p><p>　　由電機轉(zhuǎn)速計算實際噴涂速度：</p><p><b>　　4.4 軸承的選擇</b></p><p>　　軸承為標(biāo)準(zhǔn)件，在機械設(shè)計中主要是選用，首先應(yīng)了解其類型。</p><p>　　滾動軸承的滾動體有球和滾子，如（圓柱滾子、滾針、圓錐滾子等）兩類，按所受載荷方向和公稱接觸角α的不同又分為向心軸

93、承和推力軸承兩類（公稱接觸角α指軸承中套圈與滾動體接觸處的法線和垂直于軸承軸線平面間的夾角）。向心軸承公稱接觸角從0度到45度，主要承受徑向載荷，推力軸承的公稱接觸角從45度到90度，主要承受軸向載荷。</p><p>　　滾動軸承的代號是用字母加數(shù)字表示其結(jié)構(gòu)、尺寸、公差等級、技術(shù)性能等特征的產(chǎn)品符號。</p><p>　　滾動軸承代號的基礎(chǔ)是基本代號，表示軸承的類型、結(jié)構(gòu)、和尺寸；為表

94、達其他技術(shù)要求，添加前置代號和后置代號作的補充。</p><p>　　滾動軸承的使用性能主要是承載能力、壽命和可靠性。</p><p><b>　　1) 承載能力</b></p><p>　　滾動軸承以額定靜載荷C0和基本額定動載荷C表示承載能力。額定靜載荷是指軸承受載荷最大的滾動體與滾道接觸中心處引起最大接觸應(yīng)力值為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的允許值時，軸承所

95、能承受的靜載荷，反映其靜承載能力；而基本額定動載荷是基本額定壽命為106r時軸承承受的恒定載荷，反映其一定壽命下的動承載能力。各種軸承的額定靜載荷與基本額定動載荷作為基本參數(shù)列于軸承目錄中。</p><p><b>　　2) 壽命和可靠性</b></p><p>　　軸承的套圈或滾動體材料出現(xiàn)第一個疲勞剝落擴展之前一個套圈相對另一個套圈的總轉(zhuǎn)數(shù)或一定轉(zhuǎn)速下的運轉(zhuǎn)小時數(shù)

96、稱為壽命。</p><p>　　同樣的一批軸承在相同的工作條件下運轉(zhuǎn)，軸承的壽命各不相同，單個軸承的可靠性為該軸承達到規(guī)定壽命的概率，通常用可靠度來表達。標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定以可靠度90℅的壽命定為軸承的基本額定壽命。</p><p>　　軸承的分類很多，在選擇時應(yīng)明確載荷的大小、方向和性質(zhì)，轉(zhuǎn)速的高低以及使用要求，下面具體介紹滾動軸承類型的選擇。</p><p>　　徑向接

97、觸軸承、軸向接觸軸承或向心角接觸軸承一般可根據(jù)工作載荷方向來選用。如只有徑向載荷作用時可選用徑向接觸軸承；同時承受徑向與軸向載荷時可選用向心角接觸軸承，但軸向載荷較小時亦可選用深溝球軸承，軸向載荷很大時可選用徑向接觸軸承和軸向接觸軸承的組合型式，分別承擔(dān)徑向和軸向載荷。滾子軸承的承載能力大于球軸承，故對于載荷較大或有沖擊振動時宜選用滾子軸承。球軸承允許的極限轉(zhuǎn)速高于滾子軸承，因此在高速、要求有較高的旋轉(zhuǎn)精度時選用球軸承。推力球軸承允許的

98、極限轉(zhuǎn)速很低，故高速、軸向載荷不大時可選用深溝球軸承或選用角接觸球軸承。滾子軸承（調(diào)心滾子軸承除外）對軸的撓曲很敏感，適用于軸的剛度較大和兩軸孔同軸度較好的場合。對于軸的彎曲變形較大或兩軸孔同軸度較低時，應(yīng)選用允許內(nèi)、外圈軸線偏轉(zhuǎn)角較大的調(diào)心軸承。</p><p>　　此外，軸承選擇還應(yīng)考慮經(jīng)濟性。公差等級越高的軸承，價格越高。當(dāng)公差等級相同時，球軸承的價格比滾子軸承低。</p><p>

99、　　本設(shè)計對軸承的要求不高，在橫向傳動機構(gòu)中，絲杠軸主要承受徑向載荷，所以選用角接觸球軸承，摩擦因數(shù)小，價格低廉。且在連接電機一端采用兩個角接觸球軸承對裝的方式來承受較大的徑向力。選用的角接觸球軸承型號為GB/T292-1994,7206AC。軸承置于軸承座中，采用潤滑油潤滑，唇形密封圈密封的方式，軸承的結(jié)構(gòu)型式見圖4-1所示。</p><p>　　縱向傳動機構(gòu)中，絲杠軸主要承受軸向載荷，所以選用主要承受軸向力的

100、推力球軸承，在連接電機一端采用一個雙向推力球軸承，來承受雙向的軸向載荷。選用的推力球軸承的型號為GB/T301-1995,51306,及GB/T301-1995,52207。軸承潤滑采用潤滑油潤滑的方式，密封方式采用唇形密封圈密封，軸承的結(jié)構(gòu)型式設(shè)計如圖4-2所示。</p><p>　　4.5 聯(lián)軸器的選擇</p><p>　　聯(lián)軸器是連接兩軸使之一同旋轉(zhuǎn)并傳遞運動和轉(zhuǎn)矩的一種零件。聯(lián)軸器

101、可分為剛性聯(lián)軸器和撓性聯(lián)軸器兩大類。剛性聯(lián)軸器又分凸緣聯(lián)軸器、套筒聯(lián)軸器、夾殼聯(lián)軸器。撓性聯(lián)軸器又分無彈性元件撓性聯(lián)軸器、有彈性元件撓性聯(lián)軸器。</p><p>　　對聯(lián)軸器的一般要求有：工作可靠、裝拆方便、尺寸小、質(zhì)量輕以及維護簡單。聯(lián)軸器的安裝位置要盡量靠近軸承。剛性聯(lián)軸器和無彈性元件撓性聯(lián)軸器均無緩沖作用，有彈性元件撓性聯(lián)軸器具有緩沖和減振作用。</p><p>　　聯(lián)軸器類型很多，

102、大部分已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化、系列化?？筛鶕?jù)載荷性質(zhì)、轉(zhuǎn)速、兩被連接軸的軸線偏差、傳動精度等選擇聯(lián)軸器的類型。各聯(lián)軸器每一種型號（尺寸）都列有許用轉(zhuǎn)矩和許用轉(zhuǎn)速，應(yīng)根據(jù)被聯(lián)接軸的直徑、轉(zhuǎn)速和傳遞的轉(zhuǎn)矩選擇聯(lián)軸器的型號和結(jié)構(gòu)尺寸。</p><p>　　本次設(shè)計中，移動機構(gòu)設(shè)計中所用的是凸緣聯(lián)軸器，移動機構(gòu)中選用聯(lián)軸器為YLD4型，噴涂機構(gòu)中選用YLD1型凸緣聯(lián)軸器。</p><p>　　4.6 鍵的選擇

103、與校核</p><p>　　鍵與花鍵聯(lián)接是最常見的輪轂聯(lián)接方式，屬可拆卸聯(lián)接。鍵與花鍵主要用于軸與回轉(zhuǎn)零件輪轂間周向固定和傳遞轉(zhuǎn)矩，有的還可以實現(xiàn)軸向固定和傳遞軸向力。</p><p>　　鍵的類型可根據(jù)聯(lián)接的結(jié)構(gòu)特點、使用要求和工作條件的選擇。因為平鍵結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，對中性較好，所以整個傳動系統(tǒng)中，所有聯(lián)軸器與軸的聯(lián)接均需要普通平鍵來實現(xiàn)。平鍵的上下表面相互平行，兩個側(cè)面是工作面，與

104、鍵槽有配合關(guān)系，工作時，靠鍵槽和鍵的側(cè)面擠壓傳遞轉(zhuǎn)矩。鍵的頂面和輪轂鍵槽的底面間留有間隙，不影響輪轂與軸的對中。</p><p>　　普通平鍵按端部形狀不同分為圓頭、平頭和單圓頭三種。圓頭平鍵用得最多，單圓頭平鍵只適用于軸端。</p><p><b>　　鍵型號選擇</b></p><p>　　絲杠軸軸端直徑為24mm。查《機械設(shè)計手冊》，考慮

105、到傳遞的轉(zhuǎn)矩不是很大，因而選擇圓頭普通平鍵 (A型)8×32（GB/T 1096-1979）。其截面尺寸為：寬度b=8mm，高度h=7mm，鍵長L=32mm。</p><p><b>　　鍵聯(lián)接強度校核</b></p><p>　　假定載荷在鍵的工作平面上均勻分布 ，普通平鍵聯(lián)接的強度條件為：</p><p>　　式中：T——絲杠軸傳

106、遞的轉(zhuǎn)矩，單位為Nmm；</p><p>　　k——鍵與輪轂鍵槽的接觸高度，單位為mm；</p><p>　　l——鍵的工作長度，單位為mm；</p><p>　　d——絲杠軸的直徑，單位為mm；</p><p>　　——鍵、軸、輪轂三者中最弱材料的許用擠壓應(yīng)力，單位為。</p><p>　　鍵和軸的材料都是鋼，其許用

107、擠壓應(yīng)力，取。絲杠軸的直徑為24mm，選擇鍵的型號為普通平鍵（A型）8×32（GB/T 1096-1979）。鍵的工作長度l=L=32，高度h=7mm，鍵與齒輪輪轂鍵槽的接觸高度k=0.5h=3.5mm。</p><p>　　由上式可得鍵的聯(lián)接強度：</p><p><b>　　（合適）</b></p><p>　　鍵的標(biāo)記為：鍵A

108、8×32 （GB/T 1096-1979）</p><p><b>　　第五章 使用與維護</b></p><p>　　5.1 涂裝前的準(zhǔn)備工作</p><p>　　在涂裝施工前，要將涂裝必備的物品準(zhǔn)備齊全，涂裝必備的物品有涂料及稀釋劑、涂料攪拌器、稱量用具、噴涂機器及配套用具，涂料及涂層檢測儀器等。除此之外，還要進行涂料的調(diào)配及機

109、器調(diào)試等工作。 </p><p><b>　　1、確認(rèn)涂料 </b></p><p>　　根據(jù)涂裝要求確認(rèn)涂料的品種及質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)問題及時更正。 </p><p>　　2、調(diào)整涂料粘度 </p><p>　　將涂料充分?jǐn)嚢杈鶆颍瑴y量涂料的粘度，若粘度過高時，應(yīng)適當(dāng)加入稀釋劑調(diào)至合適的粘度。 </p>

110、<p><b>　　5.2 涂裝操作</b></p><p>　　涂裝操作主要是噴槍的操作使用問題，噴槍的操作使用不當(dāng)，會造成涂層涂裝缺陷，涂層涂裝缺陷主要表現(xiàn)為三方面：其一，涂層不均勻，主要表現(xiàn)為有接茬痕跡、涂層顏色不一致、涂層光滑度差等。其二，涂層過厚，主要表現(xiàn)為有流掛現(xiàn)象、涂層表面干燥而深層不干，出現(xiàn)涂層結(jié)皮現(xiàn)象等。其三，涂層太??；主要表現(xiàn)為按常規(guī)噴涂遍數(shù)涂裝后，涂層達不到

111、所需要的厚度。噴槍的操作使用主要注意三個問題。 </p><p><b>　　1、槍距 </b></p><p>　　噴槍口與被涂物面的距離稱為槍距，槍距以300~400mm為宜。槍距過小，噴涂壓力過大，反沖力也大，容易出現(xiàn)涂層不均勻現(xiàn)象，而且噴幅（扇面寬度）小，使被涂物局部噴料過多，涂膜過厚。槍距過大，噴涂壓力損失大，涂料易散失，而且噴幅過大，使被涂物局部噴料過

112、少，涂膜達不到厚度要求。 </p><p>　　2、噴涂扇面角度 </p><p>　　噴涂扇面與被涂物面要相互垂直，手工操作噴槍時，要注意每次的噴涂寬度不宜過大，否則因操作不便會引起噴涂扇面角度明顯變化，造成涂層不均勻。 </p><p>　　3、噴槍運行方向及速度 </p><p>　　噴槍運行的方向要始終與被涂物面平行，與噴涂扇

113、面垂直，以保證涂層的均勻性。噴槍運行速度要穩(wěn)，以300～400mm/s為宜。運行速度不穩(wěn)，涂層厚度不均勻，運行速度過快涂層太薄，過慢涂層太厚。 </p><p>　　5.3 涂裝后收尾工作</p><p>　　涂裝施工完成或暫行段落時，要注意做好收尾工作。 </p><p>　　1、噴涂設(shè)備的清洗 </p><p>　　將機內(nèi)的涂料噴凈

114、，然后用溶劑代替涂料噴出，以清洗機內(nèi)輸料管線及噴槍內(nèi)的涂料，當(dāng)噴出的料比較澄清時即可。然后將噴槍卸下，并將易拆卸的部件拆開，用溶劑細(xì)致清洗。若噴涂的是水性涂料，則用水清洗機器和噴槍。 </p><p>　　2、噴涂設(shè)備的保養(yǎng) </p><p>　　噴涂設(shè)備清洗后，將需要拆卸保養(yǎng)的部件拆卸下來，并采用適當(dāng)?shù)谋ｐB(yǎng)措施處理各部件。對于涂裝流水來說，主要是噴槍及噴嘴的保養(yǎng)。 </p&g