自动点胶机结构设计.doc

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1、自动点胶机结构设计整体机架设计学 院：专 业：姓 名：指导老师：工业自动化学院机械工程陈雄强 学 号：职 称：160406102737 秦雪梅 副教授 中国珠海二二年五月北京理工大学珠海学院2020届本科生毕业设计 诚信承诺书本人郑重承诺：我所呈交的毕业论文自动点胶机结构设计整体机架设计是在指导教师的指导下，独立开展研究取得的成果，文中引用他人的观点和材料，均在文后按顺序列出其参考文献，论文使用的数据真实可靠。承诺人签名： 日期： 年 月 日自动点胶机结构设计整体机架的设计摘 要本设计主要是对自动点胶机结构设计中的整体机架设计，设计的自动点胶机采用龙门式组合机架结构，整体机架由机架底座、左右两

2、立柱、X轴工作台、Y轴工作台和Z轴工作台组成，机架的材料选用铸铝材料，在保证刚性、强度以及稳定性的同时考虑经济性和工艺性。设计的自动点胶机机械运动为，X轴工作平台固定在立柱上不动，在机架底座上的Y轴工作台可实现前后移动，Z轴工作台在点胶工程中进行上下移动，并且可以在X轴工作平台的导轨上实现左右移动。同时，X、Y、Z轴方向上都设计了滚动丝杠和导轨，其机械运动为滚珠丝杠将步进电机中的旋转运动变为整个机构所需要的直线运动。关键词：机架、XYZ轴、滚珠丝杠。Design Of The Whole Frame Of The Automatic DispenserAbstractThis design i

3、s mainly for the overall frame design in the structural design of the automatic dispenser. The designed automatic dispenser adopts a plate-type combined frame structure. The overall frame is composed of the machine plus a base, left and right columns, X-axis work table, Y The shaft table and the Z-a

4、xis table are composed. The material of the frame is cast aluminum, which ensures the rigidity, strength and stability while considering the economy and manufacturability. The mechanical movement of the designed automatic dispenser is that the X-axis working platform is fixed on the upright post, th

5、e Y-axis working platform on the base of the rack can move forward and backward, and the Z-axis working platform moves up and down in the dispensing project, and It can move left and right on the guide rail of the X-axis working platform. At the same time, rolling screws and guide rails are designed

6、 in the X, Y, and Z directions. The function of the ball screw is to be able to convert the rotating motion of the motor into the linear motion required by the whole mechanism.Keywords: Frame, XYZ axis, Ball screw目 录一、绪论11.1研究意义11.2国内外的发展概况及存在的问题11.2.1国内发展情况11.2.2国外发展情况21.2.3存在的情况21.3本设计应解决的主要问题3二、自

7、动点胶机整体机架的设计方案42.1机架设计的准则42.2机架的组成和作用52.3机架各功能实现方式的确定6三、机架各组成部分的结构设计73.1 整体机架的结构设计. .73.2 机加底座和立柱的结构设计73.3 X、Y、Z轴工作台的结构设计93.4 点胶头位置的设计103.5 确定机架的材料和壁厚113.6 机架的强度和刚度校核12四、工作台传动零件的设计144.1滚珠丝杠的设计144.1.1滚珠丝杠的简介144.1.2滚珠丝杠负载的计算154.1.3滚珠丝杠转速的确定154.1.4滚珠丝杠最打动载荷的计算154.1.5压杆稳定性的核算164.1.6计算传动效率164.2导轨副的设计计算174

8、.2.1导轨副的简介174.2.2导轨副长度的计算184.2.13导轨副距离额定寿命的计算18五、结论21参考文献22谢辞23一、绪论科学技术的快速发展，连同经济生产的快速发展，使得人类进入到了一个信息化智能化的科技时代，在这样的一个背景条件下，工业自动化行业因此得到快速发展的机会，现在，工业自动化已经在各行各业中有着充分的应用。与此同时，信息化时代使得电路集成（IC）产业成为社会经济发展的基石，而电路集成（IC）更是信息产业发展的动力所在。个人电脑、汽车电子产品、消费类电子产品，加上高科技领域例如航天航空都在如今对电路封装有着越来越高标准越来越严格的要求。正因此使得点胶机的使用越来越广泛。以

9、往人工点胶的传统点胶机器在如今的时代已经远远不能满足企业生产中对效率以及精度的要求，因此，人工点胶机逐渐退出市场，取而代之的是自动点胶机开始逐步发展。自动点胶机相比于手动点胶机，优点在于它能够完成精度、稳定性等工艺要求，从而提高生产的效率和保证了产品生产的品质。1.1 研究的意义课题研究的意义在于自动点胶机现如今已广泛应用在各行各业，在进行产品生产过程中对精度、稳定性、工艺性等要求有越来越高的标准，因此迫切需要精度更高、工艺性更强的自动点胶机机器的出现。而自动点胶机的精度不仅在于其控制系统的设计，更在于其整体机架结构的设计，机架的研究可以对设备的刚度、强度、稳定性、抗振性以及抗腐蚀性进行设计，

10、从而提高自动点胶机的精度等工艺要求，进而提高生产效率和生产产品的质量。1.2 国内外的发展概况及存在的问题1.2.1 国内发展情况在我国，电子产品行业的快速发展、LED行业的快速发展以及自动化设备的稳定发展，使得国内点胶机设备生产企业迅速增加。在点胶产品的日益需求下，精度、刚度以及稳定性等工艺要求逐渐完善，从而越来越多的国内点胶机设备生产企业开始加大自动点胶机的研究力度，国内的技术水平正逐步向国际自动点胶机的技术水平看齐。同时，自动点胶机也开始大范围的在各行各业中应用，例如电子产品行业中的PDA封胶、IC封装、光学器件加工、电路元件与基板粘接；汽车行业中的车灯车灯封装、车窗密封、仪器仪表的罐封

11、保护与电动车控制器封装，照明行业中的LED荧光粉点胶、LED灯座灌封与投光灯草坪灯等户外灯饰灌封；工业电气行业中的电容、按钮、继电器变压器等的粘结灌封；太阳能光伏行业中的光伏逆变器导热灌封；建筑工程行业中的钢材、建筑板材、防火门的涂覆。应用在自动点胶机中的胶水有着各式各样的种类，如AB胶、普通胶水、UV胶、PU胶、快干胶、水晶胶、灌注胶等等。不同的点胶机设备会使用不一样的胶水，也因此使得点胶机的应用更加广泛，在当今点胶机市场，相比于普通胶水的点胶机，电子胶水的点胶机有着更大的优势，其适用于更多的点胶产品，点胶粘度更大，发展前景更加广阔，在国际上形成了一定的品牌优势。本次设计的自动点胶机结构为三

12、轴自动点胶机，在我国自动点胶机发展过程中，三轴自动点胶机已经有着多年的发展历史，技术相对而言较为成熟，其制造企业也相对较多，价格便宜，但缺点在于其精度不高。对于精度要求不高的点胶产品，可以使用国内的三轴自动点胶机，但对于一些点胶机精度要求较高的高科技企业国内的点胶机设备满足不了，需要从国外进口精度要求更高的技术方面更好的自动点胶机设备，对于单组份的点胶机，国内技术已经成熟，在国内应用也较为广泛，而对于双组份的点胶机，国内技术不成熟，需求也不大，其市场主要在国外，因此对于国内来说，双组份的点胶机技术是一个需要攻克的技术领域，具有很大的市场发展潜力。1.2.2 国外发展情况国外的点胶机发展技术比国

13、内的成熟，对于自动化行业来说，技术是最重要的发展动力，技术是第一生产力，可以说掌握了更好的技术，就掌握了市场，站在行业的领先地位，在点胶机技术的不断发展过程中，拥有技术的企业就拥有更大的市场份额。自动点胶机技术存在两个要点，其一为多样化，其二为精确，多样化的特点使得点胶机设备不断地在各行各业中得到广泛的使用。点胶机最先在美国和欧洲等国用于生产，然而日本在经过电子行业的快速发展之后，逐渐淘汰了手工点胶的方式，继而采用欧美等国生产的点胶机设备，同时，日本本土的点胶机技术也在这一时期快速的发展中，点胶机的使用，使得日本企业大大的提高了点胶产品的生产效率，不仅如此，还在一定的程度上减少了生产成本。日本

14、企业对于点胶机的使用让欧美点胶机打开了亚洲的市场，此后，多种多样胶水的出现，又让点胶机开始广泛的在各行各业中使用，同时也解决了生产效率、生产成本以及产品质量等问题。随着点胶机设备的广泛使用，市场需求越来越大，市面上逐渐生产出了多种多样的点胶机设备，用于满足不同点胶产品的要求，例如半自动点胶机、全自动点胶机、灌胶机等等。在当今国际市场上，美国的EFD、日本的MUSASHI、IEI等企业设计的点胶机设备技术远远领先于其他地区的国家，处于世界领先的地位，当中日本的MUSASHI设计的全自动点胶机速度快、精度高，其专门用于LED研发使用，中国LED封装企业大多数使用的就是MUSASHI生产的自动点胶机

15、，缺点在于价格过高。1.2.3 存在的问题目前而言，国内企业生产点胶机普遍存在精度不高的问题，国外企业生产的点胶机又价位过高。同时点胶机还存在着一下几个问题。（1）阀门问题。针头过小会导致阀门出现滴漏现象。（2）空气或者胶水的压力筒压力不稳定的情况下会产生出胶不一致的现象。（3）空气渗入胶水导致出现气泡。（4）点胶时出现断胶或者胶水堵塞的现象。1.3 本设计应解决的主要问题本设计的主要问题在于以下几个方面(1) 机架各组成部分的结构设计；(2) 机架强度和刚度的计算和校核；(3) 传动零件滚珠丝杆的选型计算。二、自动点胶机整体机架的设计方案2.1 机架设计的准则进行机架设计需要满足机架设计的一

16、般要求，即需要满足机架设计中的机架的加工工艺性要求、经济性要求以及功能要求等。设计需要满足机架的轻便性，重量轻，机架的材料选择合适，成本低，同时结构设计合理，满足强度、刚度、抗振性以及稳定性的要求。除此之外还需考虑以下各项要求。（1） 合理选材，质量轻、成本低。（2） 结构合理，工艺性好，便于制造。机架一般是大型零件，其毛坯一般为铸造或焊接而成，因此在对机架进行结构设计时，必须考虑铸造或焊接的工艺性要求。（3） 结构设计应便于机架上的零件的安装、调整、修理和更换。（4） 抗振性好、噪声小；温度变化引起的热应力小；装有导轨的机架要求导轨面的平整、耐磨、受力合理。（5） 运输方便。要考虑运输载体对

17、机架尺寸、质量的限制。（6） 美观实用，便于操作。机架的造型对总体的美观有较大的影响，其美观性必须与其实用性结合起来考虑。设计时应考虑机架高度、操作位置、仪表布置等人机工程学要求。机架根据形状结构的分类有梁柱式机架、框架式机架、钣金式机架和箱壳式机架等；根据选用的材料的不同的分类有金属机架和非金属机架两种。表2.1为机架的分类，表2.2为外形结构不一样的机架分类。表2.1 机架的分类分类方式机架种类外形结构梁柱式机架、框架式机架、箱壳式机架等材料金属机架、非金属机架制造方法铸造机架、焊接机架构件的几何特征杆系结构、板壳结构、实体结构表2.2 外形结构不一样的机架分类2.2 机架的组成和作用机架

18、是一种非标准零件，由机器的机架、底座、机身等结构组成，对机器起到支撑以及能够容纳其他零部件的作用。本设计中自动点胶机采用龙门式组合机架，整体机架由底座、左右两立柱、X轴工作台、Y轴工作台以及Z轴工作台组成。图2.1为自动点胶机整体机架简图。图2.1 自动点胶机整体机架简图1- X轴工作台；2-Z轴工作台；3-立柱4- 机架底座；5-Y轴工作台底座是自动点胶机整体机架的基础，用于支撑整个机架的重量，支撑左右两立柱，同时留有一定的空间，用于自动点胶机Y轴工作台和控制系统等结构的位置布置。左右两立柱起到支撑、门框的作用，用螺栓连接于底座以及连接支撑X轴工作台，左右两立柱的设计需要一定的强度和刚度要求

19、。X轴工作台固定不动，在空间内设计导轨，主要承受来自Z轴工作台的力。Z轴工作台连接在X轴工作台导轨，末端留用一定的空间用于点胶机械师以及控制系统结构的设计。Y轴工作平台用螺栓连接在机架底座，作用是用于点胶产品的空间放置与固定。2.3 机架各功能的实现方式确定组合式机架的连接结构形式有螺栓连接的结构、立销-斜楔连接的结构、套环-斜楔连接的结构，在本设计中，自动点胶机机架结构较为简单，且外形小，因此选用螺栓连接的结构。X、Y、Z轴工作台的机械运动方式采用步进电机驱动滚珠丝杠运动的方式，滚珠丝杠将步进电机的旋转运动转化成直线运动。其设计的机械运动是:X轴工作台固定在立柱上不动，Y轴工作台在底座上前后

20、移动，Z轴工作台连接在X轴工作台上下移动，并且可以在X轴工作台的导轨上实现左右移动。三、机架各组成部分的结构设计3.1 整体机架的结构设计本设计中自动点胶机在点胶过程以及X、Y、Z轴机械运动过程中产生的全部压力和水平方向的张力最后全部由机架所承受。机架的精度、刚度、强度对自动点胶机的点胶精度有着重要的影响。如机架受力后产生的变形，将直接影响到自动点胶的精度。因此设计时既要满足强度要求，又要保持足够的刚度。图3.1是龙门式自动点胶机的三维图。图3.1 龙门式自动点胶机的三维图本设计的自动点胶机是龙门式自动点胶机，左右两立柱和X轴工作台承受复杂的空间载荷，为保证机架刚度要求，横梁的截面一般设计成封

21、闭的矩形截面或双矩形截面。整体机架设计中需要保证各机架零件结构连接的强度和刚度要求，因为，各零件连接刚度会影响自动点胶机整体机架的刚度，进而影响机器的精度、稳定性等。在本设计中，各机架零件结构连接采用螺栓连接的方法。设计时为了提高连接刚度，尽量使螺栓孔线贴近板壁，或使之与板壁中心线重合。机架参数设计为:左右两立柱是由两条铸铝构成，机械精度一般要求为0.02mm，机架尺寸根据经验设计为：107610001078mm。3.2 机架底座和立柱的结构设计图3.2 底座的三维图图3.3 机加底座内部图自动点胶机机架底座设计成由经过平面处理的钢板组成的矩形，经过平面处理是为了保证精度。同时使重心下降，更加

22、稳固。在图3.2中机架底座上盖板留有Y轴工作台的连接位置，在图3.3的机架底座内部图中左侧的螺纹孔是螺栓连接立柱的设计。图3.4 立柱图3.4是左右两立柱的结构设计，在立柱上设计有螺纹孔，分别用于连接机架底座和X轴工作台，立柱材料选用铸铝材料，铸铝材料力学性能高。3.3 X、Y、Z工作台的结构设计图3.5 X轴工作台图3.6 X轴工作台内部三维图图3.5是X轴工作台外部形状，左侧零件板上的螺纹孔用于连接左立柱，在图3.6的x轴工作台的内部图中有滚珠丝杠、导轨以及Z轴连接板的设计。图3.7 Y轴工作台图3.7是Y轴工作平台的设计，其内部零件设计有传动元件滚珠丝杠、导轨和点胶产品放置加紧板，Y轴工

23、作平台在机架底座上可以进行前后运动。图3.8 Z轴工作台Z轴工作台和X、Y工作台内部一样具有滚珠丝杠和导轨的设计，不同的是，在Z轴工作台末端还设计有点胶头的空间位置结构。3.4 点胶头位置设计点胶头位置设计在Z轴工作平台，用一块工字形铝板与Z轴工作平台连接，连接结构采用螺栓连接。图3.9 点胶头位置设计3.5 确定机架的材料和壁厚机架材料可以影响到设备的强度、稳定性和精度等问题。机架常用材料有灰铸铁、球墨铸铁、20钢、45钢和铸铝合金，机架材料的选择需要对机架材料的形状、尺寸大小以及生产数量等进行设计。其中固定式机架和箱体常用铸造方式来进行加工，因为其结构较为复杂；而对于应用最广泛的铸铁材料来

24、说，其具有熔点低、成本低、耐磨性好的特点。本次设计中机架底座使用的材料是钢，左右两立柱、X、Y、Z轴工作平台设计的材料是铸铝合金ZL101,其力学性能较高，但高温力学性能较低。耐腐蚀性良好，铸造、焊接性能好，切削加工性能中等。铸铝合金常作仪器仪表的外壳，最小壁厚应该按照形状最窄处的金属早期凝聚条件确定。机架壁厚的选择如表3.1。当量尺寸N=(21076+1000+1078)/3=773.2mm=0.7732m，所以取壁厚为6mm。表3.1 铸铝合金构件的壁厚当量尺寸N/m0.30.51.01.52.02.53.04.0壁厚/mm4468101214183.6 机架的强度和刚度校核点胶过程中，机

25、架主要受力在于X轴工作台承受来自Z轴工作台部件的作用力，对X轴工作台进行受力分析，其受力分析如图3.9所示。图3.10 X轴工作平台的受力分析设作用在X轴工作台的力F=200N，L=900mm，由力和弯矩方程可计算得，支反力RA=RB=F/2=100N，剪力VA=RA,VB=-RB。作出弯矩图和剪力图。图3.11 弯矩图图3.12 剪力图可得最大弯矩Mmax=0.25F/L=0.25200900=45000Nmm。最大正应力不能大于许用应力，强度条件为，max=。其中w是抗弯截面模量，w=，B为梁宽，H为梁高，根据设计要求设B=150mm，H=50mm，计算得w=12419mm。max=3.6

26、23MPa，因为铸铝材料=295335，max,因此机架X轴工作台强度足够。根据图3.9受力分析，最大挠度Wmax=,E是弹性模量，I是截面惯性矩。由表3.2查得E=69KN/mm,I=(150505050)/12=15610。表3.2 材料弹性模量计算得Wmax=0.3mm，Wmax2=(2900)/600=3mm，符合机架刚度设计要求。四、工作台传动零件的设计4.1 滚珠丝杠的设计4.1.1 滚珠丝杠简介滚珠丝杠组成部分有钢珠、预压片、反向器、螺杆、螺母和防尘器，其作为一种传动元件，在机械运动中比较常见。滚珠丝杠能够将步进电机中的回转运动转化成机构所需要的直线运动，具有传动效率高、轴向刚度

27、高、高进给以及定位准确等特点，可分为外循环滚珠丝杠和内循环滚珠丝杠两种类型。滚珠丝杠的工作原理是，在丝杠和螺母上加工有弧形螺旋槽，当把他们套装在一起时可形成螺旋滚道，并且滚道内填满钢珠，当丝杠相对于螺母做旋转运动时，两者间发生轴向位移，而滚珠则可沿着滚道滚动，减少摩擦阻力。滚珠在丝杠上滚过数圈后，通过回程引导装置，逐个滚回到丝杠和螺母之间，构成一个闭合的回路管道。图4-1 滚珠丝杠4.1.2 滚珠丝杠负载的计算Z轴工作台受到的作用力主要是轴向力，假设条件为Z轴上工作平台的总重量为60N，计算其最大工作载荷为：Fmz=Gu=601.15N=69N。表 4-1 Fm实验计算公式和参考系数导轨类型实

28、验公式k矩形导轨Fm=KFx+u(Fz+Fy+G)0.151.1燕尾导轨Fm=KFx+u(Fz+2Fy+G)0.21.4三角形或综合导轨Fm=KFx+u(Fz+G)0.15-0.181.15其中，根据表3.1，选择参考系数u为1.15。设X轴工作台承受重量为200N，Y轴工作台承受重量为120N，则对于X轴工作台Fmx=Gu=2001.15N=230N；对于Y轴工作平台Fmy=Gu=1201.15N=138N。4.1.3 滚珠丝杠转速的确定要求工作台最大速度为1500mm/min，X轴工作台上的直线运动速度为1200mm/min，Y轴工作台上的直线运动速度为850mm/min，Z轴工作台上的直

29、线运动速度为900mm/min。根据经验假设滚珠丝杠导程P=4mm，可由式4.2计算得到丝杠的转速。 V=np/60 （式4.1） n= (式4.2)因此，对于X轴工作台，=60Vx/P=1800r/min。对于Y轴工作台，=60Vy/P=12750r/min。对于Z轴工作台，=60Vz/P=13500r/min。4.1.4 滚珠丝杠最大动载荷的计算由式4.3、式4.4可计算滚珠丝杠的最大动载荷。=fwfhFm （式4.3）=60nt/（1r） （式4.4）其中，是滚珠丝杠螺母副的寿命，t为使用寿命，根据一般机电装备取值取t=15000h。则对于X轴工作台，=6030015000/=16200

30、r，选用fw=1.0，fh=1.0，因此=fwfhFm =11230=5820N，X轴工作台初选型号为FYND25043的滚珠丝杠，其公差直径为25mm，基本导程为4mm。对于Y轴工作台，=601275015000/=11475r，选用fw=1.0，fh=1.0，因此=fwfhFm =11138=3174N，Y轴工作台初选型号为GY1004DSHANR0600的滚珠丝杠。对于Z轴工作台，=601350015000/=12150r，选用fw=1.0，fh=1.0，因此=fwfhFm =11138=3173N，Z轴工作台初选型号为GY1204DSHANR0800的滚珠丝杠。4.1.5 压杆稳定性的

31、核算滚珠丝杠所受到的载荷不能过大，否则会发生失稳情况，在失稳时的临界状态载荷需满足以下条件。 (式4.5) 其中，Fk是临界状态载荷；E是钢的弹性模量，取E=2.1MPa；fk是支撑系数，fk取4；I是丝杠底径d2截面的惯性矩，I=/64；k是压杆稳定系数，一般取值范围为2.54；a是丝杠工作长度。因此，在X轴工作台，Fk=6349NFmx，不会发生失稳现象，所以选用的FYND25043的滚珠丝杠满足设计要求。在Y轴工作台，Fk=2890NFmy，不会发生失稳现象，所以选用的GY1004DSHANR0600的滚珠丝杠满足设计要求。在Z轴工作台，Fk=1044NFmz，不会发生失稳现象，所以选用

32、的GY1204DSHANR0800的滚珠丝杠满足设计要求。4.1.6 计算传动效率滚珠丝杠的传动效率可由式4.6计算求出。 = （式4.6）其中是丝杠的螺旋开角，是摩擦角，一般取10，一般在0.8-0.9。因此代入数据可得：在X轴工作平台上，=0.94；在Y轴工作平台上，=0.97；在Z轴工作平台上，=0.97。4.2 导轨副的设计计算4.2.1 导轨副的简介导轨副常在机械设备中使用，如金属切削机床、压力机、轧机等等，其由承导件和运动件两部分组成。导轨副是运动件导向和承载道德部件，按运动学原理，导轨副是将运动构件约束到只有一个自由度的部件，这一个自由度可以使直线运动也可以是回转运动，对导轨副的

33、设计要保证其精确的导向精度、运动的平稳、简单的结构和良好的工艺性。表4.2 导轨的分类导轨类型主要特点应用普通滑动导轨1. 结构简单，使用维修方便2. 磨损大、寿命低、运动精度不稳定普通机床、冶金设备上应用普遍塑料导轨1. 动导轨表面贴塑料软带等与铸铁或钢导轨搭配，摩擦因素小，且动、静摩擦因数相近。2. 贴塑工艺简单主要运用于中、大型机床压强不大的导轨，应用日趋广泛渡金属导轨在支承导轨上镶装有一定硬度的钢板或钢带，提高导轨耐磨性，改善摩擦或满足焊接床身结构需要镶钢导轨工艺复杂，成本高。常用于重型机床如立车、龙门铣床的导轨滚动导轨1. 运动灵敏度高、低速运动平稳性好，定位精度高2. 精度保持性好

34、，磨损少、寿命长3. 刚性和抗振性差，结构复杂成本高，要求良好的防护广泛用于各类精密机床、数控机床、纺织机械等动压导轨1. 速度高，形成液体摩擦2. 阻尼大3. 抗振性好4. 结构简单，不需要复杂供油系统，使用维护方便主要用于速度高、精度要求一般的机床主运动导轨图4.2 导轨副的组成1-承导件；2-运动件4.2.2 导轨副长度的计算本次设计的自动点胶机比较小型且需要运动性能平稳，没有冲击和振动，根据表4.2选用滚动直线导轨副。同时，设计的自动点胶机应具有灵敏的响应速度，所以设计需要使摩擦阻力降低驱动功率小，还应该具有较高的承受负载的能力、较高的刚度性能以及能够使直线运动在高速情况下运动、瞬时速

35、度能够提高10倍以上。根据性能要求，需使设计制造和装备等工作简化，节省时间的同时降低成本、保证一定的质量。综上所述，本设计选用40Cr轴作为导轨副。式4.7式可以计算出导轨副的长度。 L=H+S+L-S1-S2 （式4.7）在式4.7中，L是导轨的长度，H是滑块的导向面长度，S是滑块行程，L是封闭高度调节量，S1、S2是滑块到行程极点时导轨露出部分长度。根据机械设计手册和式4.7估算导轨副长度得：Lx=750mm，Ly=700mm，Lz=300mm。4.2.3 导轨副距离额定寿命的计算查机械设计手册得导轨副的额定功率动载荷为Ca=13.6KN，导轨副的额定功率静载荷为COa=20.3KN，X轴

36、工作台承受重量最大，因此工作台最大重量G=200N。滑块承受最大的工作载荷Fmax=50N。式4.7可以计算导轨副的额定寿命。 （式4.7）其中L是额定寿命，根据下表选用=1.0、=1.0、=0.81、=1、=1.5。将数据代入式4.7计算得： =46066Km。表4.3 温度系数工作温度100100-150150-200200-25010.900.730.60表4.5 接触系数每根导轨上的滑块数123451.000.810.720.660.61表4.6 载荷系数精度等级23451.01.00.90.9表4.7 精度系数工作条件无外部冲击或振动得低速运动场合，速度小于 15m/min11.5无

37、 明显 冲击 或 振动 的 场合 ， 速 度为1560m/min1.52有外部冲击或高速运动的场合，速度大于 60m/min23.5式4.8可计算导轨副的寿命时间。 （式4.8）La为行程长度，取La=0.74Km；n为每分钟往返次数，取n=1。则滚动导轨副的寿命时间为=518761.261h。结论本次设计中自动点胶机整体机架的设计采用了板块式机架结构，机架结构组成有机架底座、左右两立柱、X轴工作平台、Y轴工作平台和Z轴工作平台，机架材料采用钢和铸铝合金材料，其中机架零件结构连接处采用螺栓连接方式，机械运动方式是滚珠丝杠把步进电机的旋转运动转化为直线运动，同时采用了滑动直线导轨副，在此条件下，

38、X轴工作平台固定在机架底座，Z轴工作平台上下移动，并可在X轴工作平台导轨上左右移动，Y轴工作平台在机架底座上前后移动。从确定选题开始到完成整个设计，期间查找了大量的资料，包括机械设计方面的机架设计、导轨设计、滚动丝杠的选型和计算、传动装置的设计以及自动机器人设备的设计等。 本次设计的是自动点胶机结构设计整体机架的设计，对自动点胶机的机架的形状尺寸、材料选型、连接结构进行了设计，满足了自动点胶机机架受力作用后的刚度、强度以及稳定性的要求。同时还对机械运动结构进行了设计，步进电机带动滚珠丝杠，可到达工作区域内任意一点，实现了自动点胶机精度的设计要求。虽然本次设计完成了自动点胶机的机架设计，但我对自

39、动设备结构的设计仍有待提升，期望在日后能更多的在这方面进行学习，强化机械设计的知识。参考文献1 王朝伟.冯久平.全自动涂胶机的研制J.电子工业专业设备，2018，32(1)：51-53.2 祖国庆.点胶机器人的应用M.西南交通大学出版社，2006，23(1)：35-37.3 芮延年.点胶机器人技术及其应用M.化学工业出版社，2018，18(1)：61-63.4 张荣奎.智能点胶机关键技术研究D.河南理工大学，2011.5 姚磊.机床滚珠丝杠的精度研究J.湖南农机，2014.6 周庆海.点胶控制系统及工程M.化学工业出版社，1996年,28(1)：32-40.7 王朝伟，冯久平.全自动涂胶机的研

40、制J.电子工业专业设备，2018年.8 王永飞.自动化蠕动式点胶机的设计与实现D.陕西科技大学，2013年.9 荣冈.点胶机在中国市场的前景分析M.机械工业出版社，2004年,19(1)：5-10.10 丁树模.机械工程学M.机械工业出版社，2000年,10(1)：59-63. 谢 辞岁月如歌，转眼间大学生活即将结束。站在大学的校园里，回想起这四年来的大学生活，期间有过拼搏奋斗的快乐也有过绞尽脑汁思考一道题的烦恼，然而这些都将成为记忆长廊里最美好的风景线。还记得与同学们一起奔跑于校园的道路，在运动场里留下呐喊的身影，这些夹杂着欢声笑语的日子也都将尘埃落定。北京理工大学珠海学院以其较好的学习风气

41、、严谨的科研氛围教我求学，以其博大包容的情怀胸襟、浪漫充实的校园生活育我成人。在这里我要感谢我的导师秦雪梅老师，秦雪梅老师平易近人，为人谦和，本论文是在她的悉心指导之下完成的。本论文从选题到定稿，几次修改，每一步都是在导师的指导下完成的。在撰写论文期间遇到的一些难点与疑虑老师都会耐心地指点，并对论文提出指导性和改善性的建议，这些意见帮助我更好的完善论文，在此我向我的导师秦雪梅老师表示深深的谢意与祝福！本论文的顺利完成也同样离不开其他各位老师、同学和朋友们的关心与帮助。从开题、发放问卷、初稿、二稿到预答辩期间各位老师都给我提出了许多宝贵的意见，这些宝贵的意见令我收获颇多，并对我论文的顺利完成起了很大的作用，同时还要感谢我的同学朋友们，在论文完成过程中给予我许多鼓励和帮助，特别是在论文修改阶段，朋友们对我论文的修改提出了他们的宝贵意见，由此给我带来了许多启发。回想起一个人写论文的日子，撰写过程中虽然有遇到一些困难，却因此让我静下心来思索解决问题的思路，在经过自己的一番独立思考后，也更深入地体会到机械工程这一门学科的意义和精髓，因此倍感珍惜。值此毕业论文完成之际，我谨向所有关心、爱护、帮助我的人们表示最真诚的谢意与最美好的祝愿。23