数控钻泥浆泵设计

XX2015届本科生毕业设计（论文） 毕业设计（论文）任务书 2015 届 机械工程及自动化 专业题 目： 数控钻泥浆泵的设计 子 题：学生姓名： 班级学号：指导教师： 职 称：所在系（教研室）：机电与信息工程系下达日期：2014年7月4日 完成日期：2015年4月19日 摘 要机械工业是一个国家的重要产业，机械工业的发展无时不刻都在影响着国家经济的发展，人类的进步离不开机械工业的发展。在全球经济发展的大环境下，中国各个行业被其他国家的先进技术影响的同时，越来越多的外国企业和品牌传播到中国已经成为现实。在新的市场需求的推动下，对数控钻泥浆泵进行改良和优化是当务之急。有大型数控钻泥浆泵生产设备企业对设备的安全指标的有着一定生产的严格要求。在生产设备的企业，充分考虑到在设备运行中可能出现的问题，从而减少噪声污染引起的振动或不当操作设备的现象等。国内数控钻泥浆泵设备的研发及制造要与全球号召的高效经济、安全稳定主题保持一致。数控钻泥浆泵的发展与人类社会的进步和科学技术的水平密切相关。 近期对机械行业中数控钻泥浆泵的使用情况进行了调查，发现在机械行业中数控钻泥浆泵的使用非常广泛。自然而然它们的安装和制造的要求也有一定的要求。传统的钻泥浆泵的机械效率不高，维修困难。所以设计一个专用的数控钻泥浆泵势在必行。本次的毕业设计课题的是数控钻泥浆泵的设计。本文介绍了数控钻泥浆泵的结构组成、工作原理以及主要零部件的设计中所必须的理论计算和相关强度校验，该数控钻泥浆泵的优点是高效，经济，并且安全系数高，运行平稳。本次设计在某种程度上大大提升了该设备在国内外的竞争力，体现了机械工业重要性这一核心价值。关键词：机械工业；数控钻泥浆泵；效率；高效AbstractThe environment of global economic development, China industries affected by other countries advanced technology at the same time, foreign enterprises and brand spread to more and more Chinese has become an opportunity. Cap pressing machine in industry through a variety of ways have been working with the relevant technology, and constantly improve their own strength and core competitiveness, and narrow the gap with developed countries. In the new market demand, update the sleeve pressing machine is a pressing matter of the moment. The production of pipe pressing machine equipment manufacturing enterprises to fully tap the potential of the market, vigorously develop the sleeves of large low cost pressing special machinery and equipment, plays a positive role in the evolution of automatic assembly, the assembly of mechanical equipment. There is a large pipe equipment on equipment safety index has strict requirements of production. In the production equipment of enterprises, give full consideration to the possible problems in the operation of the equipment, so as to reduce the noise pollution caused by vibration or improper operation of equipment phenomenon. and manufacturing of domestic pipe pressing equipment with global appeal, economic, security and stability of the theme consistent. Increase and production pipe pressing equipment of new energy saving.With the development of science and technology, interdisciplinary mutual infiltration, mutual exchanges between the various industry, extensive use of new structure, new materials, new technology, the sleeve pressing machine is large, efficient, reliable, energy saving, Recently, the use of machinery industry, bearing and shaft sleeve shaft were investigated, found that the shaft, bearings and bushings in the machinery industry is one of the key parts. Come very naturally in the assembly of the installation is also very simple. In the installation if the use of artificial pressure with not only the labor intensity is too large and the size of each other is not easy to ensure the shaft, bearing and shaft sleeve, so the design of a special press be imperative. Graduation project this time is a tube axial compressive loading machine. This paper introduces the theoretical calculation to design sleeve pressing machine structure, working principle and main parts of the strength check and the advantages of the sleeve, pressing machine is efficient.Key word: pneumatic manipulator； cylinder； pneumatic loop； Fout degrees of freedom.目 录摘要1Abstract2第一章 绪论4 1.1 课题的来源与研究的目的和意义5 1.2 数控钻泥浆泵的发展现状6第二章 数控钻泥浆泵总体结构的设计7 2.1 数控钻泥浆泵的总体方案图8 2.2 数控钻泥浆泵的工作原理9第三章 机械传动部分的设计计算10 3.1电机的选型计算11 3.2滚珠丝杆的选型计算12 3.2.1确定滚珠丝杆螺母的导程14 3.2.2 材料选用原则15 3.2.3 确定当量转速与当量载荷16 3.2.4 滚珠丝杆螺母的支承方式的选择16 3.2.5 滚珠丝杆螺母的润滑和防尘隔离17 3.3 联轴器的选择17 第四章 各主要零部件强度的校核18 4.1轴承强度的校核与计算18 4.2丝杆螺母强度的校核计算20 第五章 数控钻泥浆泵中主要零件的三维建模24 5.1滚珠丝杆的三维建模26 5.2安装架的三维建模28 5.3缸盖法兰的三维建模25 5.4数控钻泥浆泵的三维建模26 第六章 三维软件设计总结27 结论28 致谢29 参考文献30第一章绪论1.1课题的来源与研究的目的和意义由于机械工程的知识总量已经远远超越个人掌握所有，一些专业知识是必不可少的。但是过度的专业知识分割，使视野狭隘，可以多多参加技术交流，和参加科研项目，缩小范围，提升新技术的进步和整个块的技术，提高外部条件变化的适应能力。封闭的专业知识的太狭隘，考虑的问题太特殊，在工作中协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。机械工程可以增加产量，提高劳动生产率，提高生产的经济效益为目标，并研制和发展新的机械产品。在未来，新产品的开发，降低资源消耗，清洁的可再生能源，成本的控制，减少或消除环境污染作为一个超级经济目标和任务。机器能完成人的手和脚，耳朵和眼睛等等器官完全不能直接完成的任务。现代机械工程机械和机械设备创造出更多、更精美的越来越复杂，很多幻想成为过去的现实。人类现在能成为天空的上游和宇宙，潜入海洋，数十亿光年的密切观察，细胞和分子。电子计算机硬件和软件，人类的新兴科学已经开始加强，并部分代替人脑科学，这是人工智能。这一新的发展已经显示出巨大的作用，但在未来几年还将继续创造出不可思议的奇迹。人类智慧的增长并没有减少手的效果，而是要求越来越精致，手工制作，更复杂的工作，从而促进手功能。又一方面实践促进人脑智力。在人类的进化过程中，以及在每个人的成长过程中，大脑和手是互相促进和平行进化。大脑和手之间的人工智能和机械工程的近似关系，唯一不同的是，智能硬件还需要使用机械制造。在过去，各种机械离不开人类的操作和控制，反应速度和运算精度的进化是非常缓慢的大脑和神经系统，人工智能将消除这种限制。相互促进，计算机科学和机械工程进展之间的平行，将在更高层次的新一轮发展的开始使机械工程。在第十九世纪，机械工程的知识总量仍然是有限的，大学在欧洲，它与一般的土木工程是一门综合性的学科，称为土木工程，下半场的第十九个世纪成为一门独立的学科。在第二十世纪，随着机械工程和知识增长的发展开始分解，机械工程专业，有分支机构。在第二十世纪中期趋势分解，在时间之前和之后的第二次世界大战结束时达到的峰值。由于机械工程的知识总量已经远远从个人掌握所有，一些专业是必不可少的。但是过度的专业知识使分割，视野狭隘，可以查看和统筹大局和全球工程和技术交流，缩小范围，新技术的进步和整个块的技术，外部条件变化的适应能力差。封闭的专业知识的专家太狭，考虑的问题太特殊，在工作协调困难，不利于自我提高。因此，自上世纪第二十年代末，出现了一体化的趋势。人们越来越重视基础理论，拓宽领域，对专业合并的分化。综合职业分化和发展知识循环过程的合成，是合理和必要的。从不同的专业和专业知识的专家，也有综合的知识了解不够，看看其他学科和项目作为一个整体，从而形成一种相互强烈的集体工作。综合和专业水平。有机械工程全面而专业的冲突；在综合性工程技术也有综合和专业问题。在人类所有的知识，包括社会科学，自然科学和工程技术，有一个更高的水平，更广泛的综合性和专业性的问题。1.2 数控钻泥浆泵的发展现状 当今社会，随着机械工业的蓬勃发展，各行各业的机械设备也在不断地更新，不断地完善，数控钻泥浆泵同样在发展着，传统的数控钻泥浆泵劳动效率低，生产效率低下，不适合现代化工业大生产的需要。1.我国泥浆泵的现状 轻便钻井泵功率在 955kW 以下，主要配套于 4000m 以下钻机，因此，轻便 钻井泵的市场前景基本依从于 4000m 以下钻机的使用现状和发展。根据 2000 年 的统计，中国拥有钻机 1000 余台，占世界钻机总量的 32%，其中，中石油集团 公司拥有 702 台，因此，中石油集团公司的钻机的情况基本反映了国内钻机的现 状。在中国石油集团公司拥有的 702 台钻机中，4000m 以下的钻机占总量的 80%。 平均新度系数仅为 0.4，其中 48%的钻机新度系数小于 0.3,有 500 台左右的钻机 服役 10 年以上，期待更新。 国内生产钻井泵的企业主要有:宝鸡石油机械厂、兰州石油机械厂等，但由 于各自产品为多年前开发，结构不尽合理，难以满足现代钻井工艺要求。目前 ， 三缸单作用往复式钻井泵存在以下主要问题。 (1) 钻井泵质量大，难以适应现代轻便钻机的要求，制约着钻机的移运性。 (2) 冲程短，冲次高钻井泵在不适合的冲次范围内工作，致使液力端寿命短。 (3 )泵压偏低，不能完全满足现代钻井工艺的需要。 (4) 结构不合理，部分强度冗余，部分刚度不足，可靠性低，难以满足钻机高可 靠性要求。 (5) 缸套寿命短，难以满足钻机高效率要求。 美国钻井泵大量采用三缸单作用泵，其结构特点：泵的液力端、阀箱采用 L 型，阀箱的吸入阀和排出阀为分体结构，吸入阀采用螺纹压紧，其壳体与阀箱螺 纹连接，球形吸入空气包。泵机座多为焊接结构，小齿轮用键固定在传动轴上， 大齿轮套安装在曲轴上。曲轴采用直轴与偏心轮一起铸造的结构。轴承采用双列 向心球面调心轴承。十字头滑动面经表面淬火磨削。齿轮采用斜齿或无槽人字齿 轮。为了加强易损件的互换，阀腔和活塞杆制定了相应的标准。随机辅助工具齐 全，有阀座液压拉拔器液压拆卸器、缸套拆卸器等。 俄罗斯三缸单作用钻井泵的结构特点：俄罗斯三缸泵的液力端，阀箱采用I形直通式和L形，阀箱的吸入阀和排出阀不是分体结构，而是一体式液力模块。L 形阀箱又有吸入阀在前、排出阀在后的常规型和吸入阀在后、排出阀在前的变L 形结构。 动力端机座有铸件和焊接件，传动采用小螺旋角斜齿轮传动和宽槽人字齿 轮。曲轴是由铸造的偏心轮套在直轴上组成的。采用双列圆锥滚子轴承。十字头 滑动面经表面淬火磨削。介杆采用双室密封。随机辅助工具齐全，有阀座液压拉 拔器、液压拆卸器、缸套拆卸器等。 总的来说，国外三缸泵易损件的使用寿命较低。与先进水平相比，尚有不小 差距。然而，由于其三缸泵多数运转速度较小(如额定速度为135r/min的泵，经 常以70-80r/min运转)，而且传动可以调速，因此，泵的功效发挥较好。 随着钻井工艺技术，特别是高压喷射钻井、衡钻井、丛式定向井、水平 井等新工艺、 新技术的发展， 钻井泵进一步向大功率、 大排量和高泵压方向推进， 作为钻机“心脏”的钻井泵，其性能水平和使用寿命同钻井速率和生产成本有着 直接关系，同时其工作条件又十分恶劣，工况也异常复杂，因此，对钻井泵工作 的可靠性和安全的要求也越来越高。 国内外三缸泵的优点有:液力端L形结构，复合锥面阀胶皮，冷却缸套活塞的 内孔喷射移动式喷淋装置，直立式吸入空气包;动力端的体外强力润滑系统，闭 式内固定导板机构。钻井技术的发展方向是提高时效，降低成本和采用能够降低 成本的新工艺、新技术和新装备。运用大排量高压喷射钻井工艺即是这一趋向的 必然选择。 高压喷射则由高可靠性的钻井泵来保证。 因此， 钻井泵的发展趋势是: 降低额定冲数，由150冲/min降到110一120冲/min,长冲程，最大冲程已达 300mm以上。降低冲次，降低冲次不仅可以提高易损件如活塞密封、缸套的使 用寿命， 而且还可以减少惯性损失， 改善泵的吸入性能， 同时提高泵动力端齿轮、 轴承等零部件的使用寿命，大大提高钻井泵的可靠性。因此合理降低泵的冲次， 适当增加泵的冲程长度， 既满足钻井过程中的排量要求， 又能确保泵的自吸性能， 充分发挥了泵的效能，成为今后钻井泵设计的发展方向。第二章 数控钻泥浆泵总体结构的设计2.1 数控钻泥浆泵的总体方案图本次设计的数控钻泥浆泵采用的方案为：变频电机驱动滚珠丝杆螺母副转动提供动力，滚珠螺母把旋转运动转化直线运动，从而带动活塞杆运动，活塞缸的在缸筒里面的反复移动，从而产生负压，于是泥浆就由于负压的作用被吸进数控钻泥浆泵的管路里面被抽出来。其布局的具体方案如下：2.2 数控钻泥浆泵的压装原理 数控钻泥浆泵的工作原理位：变频电机驱动滚珠丝杆螺母副转动提供动力，滚珠螺母把旋转运动转化直线运动，从而带动活塞杆运动，活塞缸的在缸筒里面的反复移动，从而产生负压，于是泥浆就由于负压的作用被吸进数控钻泥浆泵的管路里面被抽出来。此种类型的数控钻泥浆泵，可以提高生产效率，节约成本。第三章 机械传动部分的设计计算3.1电机的选型计算 已知泥浆以及机械零部件的重量，我们取总重量为200Kg，活塞杆移动范围为50mm300mm，移动速度为12r/min。即： 具体的电机设计计算如下:本次设计加速时间 负载速度（m/min）有速度可知每秒上升50mm，3.1.2 电机转速 负载转矩式中：负载惯量左右水平运动丝杆螺母惯量式中总惯量电机转矩启动转矩必须转矩S为安全系数，这里取1.0。 根据以上得出数据，可以选择南京森宇机电的产品。根据电机的特性曲线以及参数表如下： 电机额定功率为1.5KW，额定转矩为1.3N.m，最大转矩为2.6N.m，额定转速为 3000r/min。3.2 滚珠丝杆的选型计算 3.2.1确定滚珠丝杆螺母的导程因同步皮带轮直径相等，皮带轮与丝杠直联，i=1由表1查得V=8m/minn=1000r/min代入得，P1.516mm由于计算出的P值应取较大值圆整，因此P=1.5mm 3.2.2材料选用原则 在材料选取的基本原则的前提下，可以满足一部分性能，良好的工艺性和经济性。这种材料的特性是机械，机械部分应在正常工作条件下，其物理和化学性能，是保证其可靠性的基础。一般的机械零件，主要考虑的是材料的机械性能；而非金属材料零件，还应考虑对零件性能的环境效应。根据零件选择的力学性能，首先要对工作条件的正确分析，形状和大小和应力状态，结合这类零件的主要失效形式，对原发性和继发性失效抗力指标的实际使用中，由于物质基础。2）丝杠螺母的工作条件、失效形式和技术要求1、工作条件由于传动机构是丝杠螺母副，即螺旋传动副，而工作时主要是携带传感器进行测量，而非传递动力或扭矩。主要承受一定的剪切、弯曲、扭转等载荷。2、主要失效形式 当弯曲载荷较大时，丝杠承受着交变应力；当其表面硬度较低，表面质量不良时，会发生磨损，甚至产生疲劳断裂。而设计的丝杠所传递的动力和扭矩都很小。因此，主要的失效形式是磨损。通过提高丝杠螺母的表面质量和安装精度可以有效的减少磨损。3、材料性能要求 根据丝杠的工作条件和失效形式，要求丝杠材料具备以下主要性能：电磁铁参数测量装置是对电磁铁的电磁吸力、磁场强度和线圈温度进行测量的装置。为避免电磁铁的磁泄漏，采用不可磁化材料。如不锈、铝合金、铜合金、陶瓷材料或高分子材料。较高的综合力学性能.当丝杠正常工作时，要承受一定的交变载荷与冲击载荷。丝杠轴颈应具有高的硬度和耐磨性，提高丝杠的旋转精度和使用寿命。根据丝杠螺母副的工作条件、失效形式和技术要求，考虑材料的综合性能，丝杠采用淬火钢，螺母采用铸造锡青铜。这是由于铜合金材料不仅具有较高的综合力学性能，而且具有较高硬度和耐磨性。丝杠螺母副的导柱采用不锈钢，导轨采用铝合金，联结件采用高分子塑料。3）丝杆螺旋传动的类型、特点与应用滚珠丝杆螺母副传动中，滚珠丝杆和螺母丝杠副满足传输要求的使用。它主要用于旋转运动转换为直线运动的场合，同时传递运动和动力。滚珠丝杠传动系统是一个很经典的传动机构，该传动形式分为两种：一种是将旋转运动转化为直线运动；另一种是直线运动转化为旋转运动。（1）高传输效率、传输效率 梯形螺丝驱动系统的工作效率高达90%至98%，滑动螺钉系统直线运动为旋转运动（可逆）。（2）光滑的运动：梯形滚珠丝杆传动系统的接触点在与滚珠运动，摩擦阻力小，灵敏度高，没有振动，启动速度没有在爬行现象，它可以精确地控制微生物饲料。（3）高精密球滚珠丝杆驱动系统撕裂小温度上升，和可以消除轴向间隙和滚珠丝杆预张力热伸长，因此获取精度和定位精度。（4）高耐用钢球滚动接触后硬化精密磨削过程中，循环系统是相对于滚动磨损小，寿命长，所以它有高精密保留。（5）同步稳定、敏感的反应，没有块，没有内裤，球滚珠丝杆驱动系统及驱动f组件或设备可以得到很好的同步效果。高可靠性：（6）和其他机械传动，液压传动滚珠丝杆驱动系统相比较，棒球是很低的故障率，维修是比较简单，就是通用润滑和灰尘。无润滑条件下工作，我们可以特别场合。没有预拧紧力矩：哥特（哥特式拱门形槽轴向间隙），可以调整很小，可以很容易地开车。如果你消除轴向间隙螺丝有更好的刚性，减少球滚珠丝杆和螺母，弹性变形下的负载，实现高精度。（3）稳定性验算，由部件自重产生的使丝杆回转的扭矩为式中G移动部件自重 S导程（cm） 逆传动效率，由于滚珠丝杆副的正传动效率和逆传动效率近似相等，因此，一般用正传动效率代替。N.cm可知110BF004反应式步进电动机带动丝杆螺母副时不会发生逆向传动。3.2.3确定当量转速与当量载荷（1）各种切削方式下，丝杠转速 由表1查得V=0.6 V=0.8 V=1 V=8 代入得n=100 n=133 n=167 n=1333（2）各种切削方式下，丝杠轴向载荷由表1查得 已知W=3000N W=5000N代入得（3）当量转速由表1查得代入得n267r/min（3）当量载荷代入得F=1380N3.2.4滚珠丝杆螺母的支承方式的选择 滚珠丝杠的支承主要有以下四种，由于支承方式不同，使容许轴向载荷及容许回转转速也有所不同。（1）固定-固定，适用于高速，高精度；（2）固定轴承适用于中高速，高精度；（3）支持，中速的支持，精度；（4）固定-自由，低速度，精度，短轴螺钉本次设计中丝杆螺母的固定方式如下所示： 滚珠丝杠副设计使用中应注意的问题：（1）为了提高滚珠丝杠副的精度和使用寿命，通过滚珠丝杆的轴向力对滚珠丝杆的影响，保证轴承的受力均匀，避免倾覆力。（2）反逆向的滚珠丝杠驱动器对效率高，应在电机功率的考虑，和逆螺旋传动由于其成分的重量（尤其是驱动在垂直方向上，当逆方法）可以用来防止动力传动电机，蜗轮自锁：切割离合器，等。（3）在行程两端的滚珠丝杠应该旅游保护装置，以防止滚珠丝杠过程的冲击和影响精度，使用寿命甚至损坏。（4）防止热变形对定位精度的丝杠热变形精度的重要影响。热源不仅是摩擦热产生的螺丝，和其他机械零件热时，滚珠丝杆的热膨胀和伸长率。因此有必要对热源的因素，控制热源的措施，也可用于预拉伸，强制冷却，减少滚珠丝杆伸长的热变形的影响。（5）水平螺旋，而造成弯曲变形的轴，是影响齿距累积误差的因素，会导致不均匀的载荷螺母。螺杆的设计需要考虑到螺杆的材料和它的强度的问题。（6）密封圈是重要的密封气体和液体的标准件，所以密封圈的防尘措施是必须要考虑的。滚珠丝杠螺母安装在防尘圈的两端，以避免螺钉外露，但还需要滚珠丝杆选择保护装置。（7）合理的润滑是减小驱动力矩的重要环节，提高传动效率，延长滚珠丝杆的使用寿命，接触面和油膜减振效果，降低传动噪音和尘土等杂物在螺旋洗。所以你想注入润滑脂。螺母和油孔，用户可以拧入水口，其他合适的润滑油的使用。（8）的预紧力的正确选择，滚珠丝杠厂一直需要调整预紧力要求，严禁自行拆卸滚珠滚珠丝杆零件，以免影响准确性。非冲击管和拔除，以免球塞，运行平稳。（9）推荐的大型轴承的使用适用于数控机床为了提高传动刚度。（10）内循环滚珠丝杠，滚珠丝杠必须两端的齿和一端连接了至少一个螺纹，所有圆螺纹底径尺寸小于D2，否则无法安装螺母。（11）外循环滚珠滚珠丝杆位置，最好是放在滚珠丝杆轴以上插管。（12）加工螺纹，外圆直径大于1的外径最好不要螺钉。第四章各主要零部件强度的校核4.1轴承强度的校核与计算（1）滚动轴承的选择滚动轴承为双列圆锥滚子轴承350324B，由文献2表得KN，KN，。（2）寿命验算 轴承所受支反力合力 N （4.1）对于双列圆锥滚子轴承，派生轴向力互相抵消。 ，N由文献2表得， ， N （4.2）按轴承B的受力大小验算 h （4.3）h=年 由于拖拉机减速箱的运转平稳，必须选择较大寿命的轴承，轴承能达到所计算的寿命。 经审核后，此轴承合格。4.2丝杆螺母强度的校核与计算 滚动螺旋传动主要承受轴向力。螺母与螺钉间滑动摩擦较大，所以磨损失效的主要形式。基本尺寸（直径滚珠丝杠和螺母高度），通常基于条件的耐磨性测定。滚珠丝杆驱动力较大，还应检查滚珠丝杆和螺母的螺纹强度的危险截面，以防止塑性变形或断裂的发生；自锁螺钉的要求，检查自锁螺钉；传动精度，应检查的刚度，以免造成传输降低音高变化的应力的精度；滚珠丝杆长径比大，应检查其稳定性，以防止轴心受压失稳；长滚珠丝杆转速也应该检查的临界转速，以防止过大的横向振动。设计应根据驱动型，工作条件和失效模式，选同的设计标准，无需逐一检查。表2.1螺旋传动的常用材料螺旋副材料牌号应用范围滚珠丝杆Q235、Q275、45、50材料不经热处理，使用于经常运动，受力不大，转速较低的传动40Cr、65Mn、T12、40WMn、18CrMnTi材料需经热处理，以提高其耐磨性，适用于重载、转速较高的重要传动9Mn2V、CrWMn、38CrMoAl材料需经热处理，以提高其尺寸的稳定性，适用于精密传导螺旋传动螺母ZCu10P1、ZCu5Pb5Zn5材料耐磨性好，适用于一般传动ZCuAl9FeNi4Mn2ZCuZn25Al6Fe3Mn3材料耐磨性好，强度高，适用于重载、低速的传动。对于尺寸较大或高速传动，螺母可采用钢或铸铁制造，内孔浇注青铜或巴氏合金（1）滚珠丝杆螺母副，横向丝杆的最大轴向载荷为2000N，支承间最大距离为400mm，要求定位精度为0.001mm，滚珠丝杆的负荷包括运动部件的重量所引起的进给抗力。应按额定静载荷选用。 载荷性质系数为1动载荷硬度影响系数， =1最大轴向载荷定静载荷为C02000N，查表得使用寿命时间T=15000h，初选丝杆螺距t=5mm，得丝杆转速 n/min由于丝杆螺距为5，可选W系列完循环丝杆副尺寸系列W2005-2.5圈一列滚珠丝杆螺母副的几何参数计算，见表2.6所示：表2.2 滚珠丝杆螺母副几何参数名 称符 号计算公式和结果（mm）螺纹滚道公称直径20螺 距5接触角钢球直径3.175螺纹滚道法面半径偏心距螺纹升角滚珠丝杆滚珠丝杆外径滚珠丝杆内径滚珠丝杆接触直径螺母螺母螺纹外径螺母内径（外循环）螺母长度Ln33（2）传动效率计算 （2.23）式中：摩擦角；丝杆螺纹升角。（3）刚度验算，滚珠丝杆受工作负载P引起的导程的变化量 （2.24）Y向所受牵引力大，故应用Y向参数计算（N） （cm） () (材料为45钢) （）所以 （cm）丝杆因受扭矩而引起的导程变化量很小，可以忽略。所以导程误差 查表知C级精度的丝杆允许误差6，故强度足够。第五章 数控钻泥浆泵中主要零件的三维建模5.1滚珠丝杆的三维建模5.2安装架的三维建模5.3缸盖法兰的三维建模5.4数控钻泥浆泵的三维建模第六章 三维软件设计总结 通过本次设计，再次提出了利用三维软件的水平，并吸收了大量的经验，总结出以下几点。关于图纸的绘制方面，当零件的尺寸已经给出，不考虑图纸尺寸不合适的，基于三维零件图，装配时必须考虑的大小是合适的，因为AutoCAD绘图效果不好，也会引起的尺寸误差，和甚至出现欠定义大小，因此，必须通过在这个时候对零件进行测量，进行修改，直到符合要求。该工具是方便的输入数据映射，通过选择部分的类型，标准件，可以生成，但有时需要在工具集使用部分可能找不到，所以在这个时候随机应变，其他部分而不是通过修改或满足要求增加组件的使用。三维地图应该是灵活的，解决问题的方法总比问题多，当一个方法不能正常映射，试试另一种方法，它不仅可以完成零件的生产，而且还可以开发映射一个更好的主意，并打破了新思想的规则。 学习使用一些可以节省时间的命令，如镜像，阵列，能省则省”。在装配过沉重，曾给了我一个很大的障碍，是要花很多时间去找出为什么。在一个活跃的子组件，虽然活动范围会产生干扰，可以设置该复合物的活动范围，如先进的范围内，和角度范围，即使在这个范围内不影响母配体，不能设置。因为一旦设定的范围内，在父组件将被视为完全定义的组件模型，它将冲突分总成，将无法完成装配。看地图是最重要的任务是理解零件图，图表工具，没有工具是没有法律的零件图，所以不要急着写，想通过零件的结构，并认为通过线图，这是重中之重，映射。部分建模，一般应的特点进行深入分析，找出零件是由几个特点，摆脱所有的形状特点，它们之间的连接相对位置、表面，然后按主次特征造型的关系，按一定的顺序。一个复杂的部分，有许多简单的功能，通过切除或重叠相交。所以部分建模，序列特征是很重要的，虽然不同的建模过程可以构造出相同的实体部分，但其建模过程和实体结构的稳定性有直接的影响，实体模型可以修改应用程序，可理解性和实体模型。特别是在二维图纸，我们只能看到元器件的布局，并用虚线给说的内部特征，除了部分的相贯线，这条线各特征在路口出现。在选秀过程中零件，必须选择第一个草图平面，这是非常重要的，决定了后续的模型飞机的命令，使用简单的说，一个圆柱形围成一个圈，然后绘制，也可以作为一个长方体旋转，虽然他们的结果都是一样的，但草图平面和命令的使用。如果我们想要一个轴，那么我们应该选择第二个方法以及。由于该零件的设计不规则零件，用于为拉伸和旋转命令，许多零部件都是对称的，所以为了节省时间，提高效率，通常用于指挥镜特性。一个完整的工程图纸应该包含以下4个方面。一组视图：一组视图（包括视图，剖面，断面，局部视图）是正确的，完整的，对各部分的结构和形状表达清楚。尺寸：尺寸的确定和零件的形状各部分的位置技术要求：表明部分的一些要求必须在制造和检验完成，如表面粗糙度，尺寸公差，形位公差，材料和热处理的方法和指标。标题栏：注明产品名称，材料，数量，拉伸比和拉伸，等。单击新建图标以显示新的文件系统，SolidWorks文件”对话框中，单击“选项”对话框中的组件，你可以进入装配工作模式，进行以后的设计工作。结 论在最近的一段时间的毕业设计，使我们充分把握的设计方法和步骤，不仅复习所学的知识，而且还获得新的经验与启示，在各种软件的使用找到的资料或图纸设计，会遇到不清楚的作业，老师和学生都能给予及时的指导，确保设计进度。本文所设计的是数控钻泥浆泵的设计，通过初期的定稿，查资料和开始正式做毕设，让我系统地了解到了所学知识的重要性，从而让我更加深刻地体会到做一门学问不易，需要不断钻研，不断进取才可要做的好，总之，本设计完成了老师和同学的帮助下，在大学研究的最后，感谢帮助过我的老师和同学，是大家的帮助才使我的论文得以通过。参考文献1张福学编著.数控钻泥浆泵技术及其应用.北京：电子工业出版社，2000。2何发昌著，邵远编著.数控钻泥浆泵的原理及应用.北京：高等教育出版社，1996。3宋学义著. 数控钻泥浆泵速查手册. 北京：机械工业出版社，1995.3。4陈奎生著. 气与气压传动. 武汉：武汉理工大学出版社，2008.5。5SMC（中国）有限公司. 数控钻泥浆泵实用技术. 北京：机械工业出版社，2003.106徐文灿著. 数控钻泥浆泵系统设计. 北京：机械工业出版社，1995。7曾孔庚.数控钻泥浆泵的发展趋势. 机器人技术与应用论坛。8寿庆丰 机械设计1999年第3期，第3卷。9高微,杨中平,赵荣飞等.数控钻泥浆泵臂结构优化设计. 机械设计与制造2006.1。10孙兵,赵斌,施永辉.数控钻泥浆泵的研制. 中国期刊全文数据库。11马光,申桂英.工业机器人的现状及发展趋势. 中国期刊全文数据库2002年。12李如松.数控钻泥浆泵的应用现状与展望. 中国期刊全文数据库1994年第4期。13李明.单臂回转式数控钻泥浆泵设计.制造技术与机床2005年第7期。14李杜莉，武洪恩，刘志海.数控钻泥浆泵的运动学分析. 煤矿机械2007年2月15成大先主编.机械设计手册（第三版）.北京：化学工业出版社，1994。16Hirohiko Arai, Kazuo Tanie, and Susumu Tachi. Dynamic Control of a Manipulator with Passive Joints in Operational Space.致 谢 直到今天，论文总算完成了，我的心里感到特别高兴和激动，在这里，我打心里向我的导师和同学们表示衷心的感谢！因为有了老师的谆谆教导，才让我学到了很多知识和做人的道理，由衷地感谢我亲爱的老师，您不仅在学术上对我精心指导，在生活上面也给予我无微不至的关怀支持和理解，在我的生命中给予的灵感，所以我才能顺利地完成大学阶段的学业，也学到了很多有用的知识，同时我的生活中的也有了一个明确的目标。知道想要什么，不再是过去的那个爱玩的我了。导师严谨的治学态度，创新的学术风格，认真负责，无私奉献，宽容豁达的教学态度都是我们应该学习和提倡的。通过近半年的设计计算，查找各类数控钻泥浆泵的相关资料，论文终于完成了，我感到非常兴奋和高兴。虽然它是不完美的，是不是最好的，但在我心中，它是我最珍惜的，因为我是怎么想的，这是我付出的汗水获得的成果，是我在大学四年的知识和反映。四年的学习和生活，不仅丰富了我的知识，而且锻炼了我的个人能力，更重要的是来自老师和同学的潜移默化让我学到很多有用的知识，在这里，谢谢老师以及所有关心我和帮助我的人，谢谢大家。28