噴涂機(jī)械同步帶傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)是為了觀察同步帶在傳動(dòng)過程中的穩(wěn)定性和受力情況。為了節(jié)省計(jì)算時(shí)間，便于研究，減少滑輪中心距，其他參數(shù)不變。當(dāng)中心距減小時(shí)，應(yīng)稍微調(diào)整相應(yīng)的運(yùn)行時(shí)間，即同步帶總傳動(dòng)時(shí)間設(shè)為4s，皮帶輪完成2s正轉(zhuǎn)，再反向2s，模擬噴槍的往復(fù)噴射狀態(tài)。實(shí)線代表火炮速度的變化，虛線代表火炮位移的變化。噴槍從起始位置向下移動(dòng)，經(jīng)過短時(shí)間的加速，達(dá)到規(guī)定的運(yùn)行速度，然后速度趨于穩(wěn)定，垂直向下的運(yùn)動(dòng)是均勻的，這意味著噴涂機(jī)械噴槍從上到下噴灑工件。噴灑一次后，皮帶輪開始反轉(zhuǎn)。從速度曲線的變化可以明顯看出，噴涂機(jī)械噴槍速度在短暫的減速和加速后，開始沿相反的方向平穩(wěn)移動(dòng)，從上到下反映了噴槍的噴涂操作狀態(tài)。位移曲線的斜率沒有變化，這也反映了噴槍運(yùn)行平穩(wěn)、均勻的狀態(tài)。結(jié)果表明，滑輪驅(qū)動(dòng)噴槍的光滑度滿足靜電噴涂光滑度要求，同步帶傳動(dòng)參數(shù)設(shè)計(jì)合理。根據(jù)使用要求，同步帶傳動(dòng)電機(jī)在JSCC集約型電機(jī)中選用YF調(diào)速電磁制動(dòng)電機(jī)。電動(dòng)機(jī)在失電時(shí)能維持制動(dòng)負(fù)荷，并在失電時(shí)安裝電磁制動(dòng)器。如果噴涂機(jī)械制動(dòng)器失去動(dòng)力并釋放電樞，則制動(dòng)器上的彈簧將重置電樞，從而擰緊電機(jī)的摩擦盤并緊緊地固定電機(jī)軸。滿足了噴槍制動(dòng)的要求。采用獨(dú)特的電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，實(shí)現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制，并可調(diào)節(jié)不同的轉(zhuǎn)速。滿足不同的加工要求，噴槍速度和位移控制更加方便靈活。

噴涂機(jī)械的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，能滿足一定的運(yùn)行要求。考慮到伺服電機(jī)價(jià)格昂貴，無疑會(huì)增加設(shè)備成本，步進(jìn)電機(jī)能夠滿足設(shè)計(jì)要求。所謂的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量比是指負(fù)載慣量除以電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的比值。在電機(jī)選型規(guī)定中，噴涂機(jī)械額定功率750W以下的電機(jī)要求小于20倍，1000W以上的電機(jī)要求小于10倍。根據(jù)設(shè)備的操作參數(shù)，噴槍的垂直移動(dòng)速度為437.5mm／s，載荷為噴槍和托架。考慮到一定的設(shè)計(jì)裕度，暫定載荷為20kg，行程為2000mm，屬于輕載低速使用。噴涂機(jī)械根據(jù)總體設(shè)計(jì)方案，水平傳動(dòng)結(jié)構(gòu)負(fù)責(zé)整個(gè)垂直機(jī)械結(jié)構(gòu)的移動(dòng)。水平導(dǎo)軌需要承受其全部重量，包括垂直傳動(dòng)結(jié)構(gòu)及其荷載、垂直導(dǎo)軌、立柱、框架和底座等，考慮一定的計(jì)算裕度，進(jìn)行了初步估算。總重量150公斤，導(dǎo)軌的傳動(dòng)速度175毫米/秒，行程875毫米。它屬于低速、輕載和中載的范圍。首先選擇直線光軸導(dǎo)軌。型號(hào)為SBR30UU。

從模態(tài)分析結(jié)果可以看出，優(yōu)化后的噴涂機(jī)械結(jié)構(gòu)大大提高了整個(gè)設(shè)備的低階頻率，消除了電機(jī)勵(lì)磁頻率的隱患，改善了設(shè)備的動(dòng)態(tài)特性。本章利用UGNX8.0建模軟件和ANSYS Workbench 15.0有限元分析軟件，完成了噴涂設(shè)備及其關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)與優(yōu)化。兩者相輔相成，互操作，大大方便了設(shè)計(jì)人員對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化分析，比傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算和驗(yàn)證方法更準(zhǔn)確、有效。在有限元分析軟件中，采用模態(tài)分析和優(yōu)化分析相結(jié)合的方法，快速掌握結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性，同時(shí)為優(yōu)化分析提供目標(biāo)和方向，噴涂機(jī)械有效地增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體特性，改進(jìn)設(shè)計(jì)方案。在工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域，隨著自動(dòng)化和智能化的迅速發(fā)展和廣泛普及，大多數(shù)工業(yè)設(shè)備都采用自動(dòng)控制系統(tǒng)來完成其加工操作。為適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的需要，噴涂機(jī)械解決企業(yè)加工問題，針對(duì)中小企業(yè)噴涂生產(chǎn)線中的手工噴涂問題，設(shè)計(jì)研究了一種可自動(dòng)跟蹤工件的后續(xù)靜電粉末噴涂設(shè)備。該生產(chǎn)線完成了噴涂作業(yè)，有效避免了噴涂機(jī)械噴槍空氣噴涂現(xiàn)象，節(jié)約材料，降低成本。如果機(jī)械結(jié)構(gòu)是設(shè)備的“主干”，那么相應(yīng)的控制系統(tǒng)必須是設(shè)備的“大腦和神經(jīng)中樞”，因此控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和研究也是非常關(guān)鍵的。