丝杠螺母副计算校核

丝杠螺母副设计计算及校核

由于导向轮的传动机构不需要高精度和高效率的传动,因此本次设计采用一对梯形螺杆、螺母的滑动螺旋传动。梯形螺纹具有牙根强度高,工艺性好,螺纹对中性好等优点。主要缺点是效率低,但并不影响工作。螺杆采用45号钢制造,,螺母采用35号钢整体车制。

根据导向轮的使用情况,导向轮主要在两种情况下受力:导向轮和轮胎同时工作时的受力;导向轮作为千斤顶时的受力。

1

1F F

G

根据力的平衡: F F G +=1 式1 根据力矩的平衡,对B 点取矩: 211FS S F = 式2 又 a S S 521== 式3

由1、2、3式可得 F = 12743 N

2.、导向轮作为千斤顶时的受力:

G

根据力的平衡: F F G +=2 式1 根据力矩的平衡,对B 点取矩: 432FS S F = 式2 又 a S a S 5,5.953== 式3

由1、2、3式可得 F = 16653 N

根据以上计算结果,应以导向轮作为千斤顶时的受力F = 16653 N 进行计算。

设计计算及校核

1、螺纹副耐磨性计算

滑动螺旋的磨损多发生在螺母并且与螺纹工作面上的压力、滑动速度、螺纹表面粗糙度

以及润滑状态等因素有关。其中最主要的是螺纹工作面上的压力,压力越大螺旋副间越容易形成过度磨损。因此,滑动螺旋的耐磨性计算,主要是限制螺纹工作面上的压力p ,使其小于材料的许用压力[p ]。

滑动螺旋传动用梯形、矩形或锯齿形螺纹,其失效形式多为螺纹磨损,而螺杆的直径和螺母的高度也常由耐磨性要求决定。传力较大时,应验算有螺纹部分的螺杆或其他危险部位以及螺母或螺杆螺纹牙强度。要求自锁时,应验算螺纹副的自锁条件。对于长径比很大的受压螺旋,应验算其稳定性,其直径也常由稳定性要求决定。

螺母为整体式并且磨损后间隙不能调整,因此取3.2=φ;该螺旋机构为人力驱动,因此[P]提高20%,[P]=13MPa 。

3

65.05.0=⨯==P h

mm P h FP d 2.173

.22.13101314.36

16653][6

2=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=≥

φπ 取 mm d 292=

因此选用632⨯T 的螺杆,其参数为:

表:滑动螺旋副材料的许用压力[ P]

1825 1118 612 710 1 2 1013 1318 612

4

7

注:当ф<2.5或人力驱动时,[p]值可提高20%;若为剖分螺母时则[p]值应降低15~20%。

2、螺纹牙强度计算

螺纹牙的剪切和弯曲破坏多发生在螺母。

螺纹牙底宽 mm P t 8.36634.0634.01=⨯== 许用压应力 MPa s

635

315

5

][==

=

σσ 许用切应力 MPa 63][][==στ

许用弯曲应力 MPa b 8.37636.0][6.0][=⨯==σσ

相旋合螺纹圈数 76

42=='=

P H z 剪切强度条件

MPa z dt F 04.6108.37103314.3166533

31=⨯⨯⨯⨯⨯=--π][τ≤ 弯曲强度条件 ][3.14108.3103314.310316653336

233

21b MPa z dt Fh σπ≤=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯=---

滑动螺旋副材料的许用应力

螺旋副材料 许用应力(MPa)

[σ] [σ]b

[τ]

螺杆 钢 σs /(3~5)

螺母

青铜 40~60 30~40 铸铁 40~55 40 钢

(1.0~1.2) [σ] 0..6[σ]

3、螺纹副自锁条件

78.329

14.36

1arctan arctan

2=⨯⨯==d nP πψ 梯形螺纹的牙型斜角

15=β,其当量摩擦角

5.615

cos 11.0arctan

cos arctan

===β

μ

ρv 对于螺旋传动,为保证自锁可靠,实际应取

1-

能够自锁。

上式中;为螺纹升角;f V 为螺旋副的当量摩擦系数;f 为摩擦系数.见下表。

表: 滑动螺旋副的摩擦系数f

螺杆—螺母的材料

摩擦系数f 钢—青铜 0.08~0.10 淬火钢—青铜 0.06~0.08 钢—钢 0.11~0.17 钢—铸铁

0.12~0.15

4、螺杆稳定性计算

对于长径比大的受压螺杆,当轴向压力Q 大于某一临界值时,螺杆就会突然发生侧向弯曲而丧失其稳定性。因此,在正常情况下,螺杆承受的轴向力Q 必须小于临界载荷Q 。。则螺杆的稳定性条件为

4≥F

F cr

表: 螺杆的长度系数β :

N l EI F cr 8.110126564

)104002()1029(14.31020614.3)(2

34

39222=⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯⨯==--βπ 46.616653

8

.1101265>==F F cr 所以,该螺杆是稳定的。

(完整版)机械设计中丝杠螺母副计算校核

1、螺纹副耐磨性计算 《机械设计(第四版)》公式(6.20),螺纹中径计算公式: ] [2P h Fp d φπ≥ 式中, N F 轴向力,- 2.1=-φφ整体式螺母取 1.3,81][表许用压强MPa P - 6m m 螺距, -p mm p h h 365.05.0=?==-螺纹工作高度, 螺母为整体式并且磨损后间隙不能调整,2.1,5.22.1=-=φφ取;该螺旋机构为人力驱动,因此][P 提高20%,MPa P 6.212.118][=?=。 mm P h FP d 3.296 .212.1314.36 49153][2=????=≥ φπ 6 12 6 12 注:当ф<2.5或人力驱动时,[p]值可提高20%;若为剖分螺母时则[p]值应降低15~20%。

图3.? 螺旋副受力图 牙型角α=30°,螺距P 由螺纹标准选择P=6mm 牙顶间隙ac ;25.0,55.1=-=ac p ;5.0,126=-=ac p ;1,4414=-=ac p 外螺纹 大径(公称直径),根据各企业自行制定的行业标准(或自行设计加工)取d=44mm 中径mm p d d 415.02=-= 小径mm h d d 37231=-= 牙高mm ac p h 5.35.03=+= 内螺纹 大径mm ac d D 452=+= 中径mm d D 1422== 小径mm p d D 381=-= 牙高mm h H 5.334== 牙顶宽mm p f 196.2366.0==

牙槽底宽mm ac p w9145 .1 0563 . 366 .0= - = 螺纹升角447 0.0 tan 2 = = d np π ψ 因此选用6 44? T的螺杆,其参数为: 公称直径(mm) d 螺距(mm) P 中径(mm) 2 2 D d= 大径(mm) D 小径(mm) 1 d 1 D 44 6 41 45 37 38 2、螺纹牙强度计算 螺纹牙的剪切和弯曲破坏多发生在螺母。 螺纹牙底宽mm p t8.3 6 634 .0 634 .0 1 = ? = = 螺母旋合长度94.3 1 4 3.2 2 '= ? = =d Hφ 相旋合螺纹圈数16 6 94.3 ≈ = ' = P H z 剪切强度条件 MPa z Dt F 4.06 8.3 61 45 14 .3 34912.5 1 = ? ? ? = π MPa 40 30 ] [- = ≤τ 弯曲强度条件 MPa MPa z Dt Fh b 60 40 ] [ 9.62 61 8.3 45 14 .3 3 34912.5 3 3 2 2 1 - = ≤ = ? ? ? ? ? =σ π

滚珠丝杠选型计算常用公式 -

一、精度等级计算: 精度等级一般定义为长度300mm 的滚珠丝杠的长度变动量。机构的定位精度须换算为每300mm 长度时的允许的误差。 例如:工作行程为1000mm,单方向定位精度要求为±0.3mm, 则精度选择计算公式为: 根据计算精度选择合适的丝杠精度等级。 二、丝杠导程计算: 式中: PB 一丝杠导程,mm; Vmax 一机构最大运行速度,m/s; NR 一电机额定转速,r/min; i 一电机到丝杠的传动比。 三、直线运动加速度计算公式: 或 式中: a 一加速度,m/s^2; Vmax 一最终速度,m/s; Vm 一末速度,m/s; V0 一初速度,m/s;

t 一运行时间,s。 四、直线运动的一些运动学公式: 式中: F 一运动物体所受的力,N; μ一摩擦系数; m 一运动物体的质量,kg; g 一重力加速度,m/s^2; a 一运动物体的加速度,m/s^2 五、滚珠丝杠的最大轴向允许载荷计算公式: 式中: P1 一最大轴向允许载荷,N; η2 一与安装方式有关的系数,查下表; dr 一滚珠丝杠沟槽最小直径,mm; L 一滚珠丝杠安装间距,mm。 六、滚珠丝杠临界转速计算公式: 式中:

n1 一滚珠丝杠临界转速,r/min; f 一与安装方式有关的系数,见下表; dr 一丝杠沟槽最小直径,mm; L 一丝杠安装间距,mm。 七、由DN 值决定的丝杠临界转速计算: DN 值一般在50000 到70000 之间。 式中: N 一滚珠中心直径,mm,查产品样册(例如,某品牌滚珠丝杠,丝杠直径为20mm、导程为20mm 时,其滚珠中心直径D 为20.75mm)。 八、实际最高转速计算公式: 式中: nmax 一实际最高转速,r/min; Vmax 一最高转速,m/s; PB 一丝杠导程,mm; i 一电机到丝杠之间的减速比。 九、丝杠螺母允许的最大轴向载荷计算公式: 式中: Famax 一丝杠螺母允许的最大轴向载荷,N; Coa 一丝杠螺母额定静载荷,KN,查产品样册;

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠及电机选型 1.滚珠丝杠及电机选型计算 1.1 确定滚珠丝杠副的导程 根据电机额定转速和X 向滑板最大速度,计算丝杠导程。X 向运动的驱动电机选择松下MDMA152P1V ,电机最高转速为4500rpm 。电机与滚珠丝杆直连,传动比为1。X 向最大运动速度25mm/s ,即1500mm/min 。则丝杠导程为 mm n i V P h 34.045001/1500/max max ≈⨯=⋅= 实际取mm P h 10=,可满足速度要求。 1.2 滚珠丝杠副的载荷及转速计算 滚动导轨承重时的滑动摩擦系数最大为0.004,静摩擦系数与摩擦系数差别不大,此处计算取静摩擦系数为0.006。则导轨静摩擦力: N f g M F 2.108548.91500006.000=⨯+⨯⨯=+⋅⋅=μ 式中: M ——工件及工作台质量,经计算M 约为1500kg 。 f ——导轨滑块密封阻力,按4个滑块,每个滑块密封阻力5N 。 由于该设备主要用于检测,丝杠工作时不受切削力,检测运动接近匀速,其阻力主要来自于导轨、滑块的摩擦力。则有: 15010/2560/60min max =⨯=⋅=≈h P v n n rpm N F F F 2.1080min max =≈≈ 滚珠丝杠副的当量载荷: 3 2min max F F F m +=≈0F =108.2N 滚珠丝杠副的当量转速: 1502 min max =+=n n n m rpm 1.3 滚珠丝杠副预期额定动载荷 1.3.1按滚珠丝杠副的预期工作时间计算: N f f f F L n C c a w m h m am 06.5551 110012.10815000150601006033=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅ = 式中: m n ——当量转速,15010/2560/60=⨯=⋅=h m P v n rpm h L ——预期工作时间,测试机床选择15000小时

滚珠丝杠螺母副载荷分布的计算方法

滚珠丝杠螺母副载荷分布的计算方法 刘畅; 赵春雨; 韩彦龙; 闻邦椿 【期刊名称】《《东北大学学报(自然科学版)》》 【年(卷),期】2019(040)012 【总页数】5页(P1739-1743) 【关键词】滚珠丝杠螺母副; 载荷分布; 赫兹接触; 有限元方法; 轴向载荷 【作者】刘畅; 赵春雨; 韩彦龙; 闻邦椿 【作者单位】东北大学机械工程与自动化学院辽宁沈阳 110819; 承德石油高等专科学校河北承德 067000 【正文语种】中文 【中图分类】TB121 滚珠丝杠螺母副是数控机床中回转运动转化为直线运动(反之亦然)常用的传动装置,具有传动效率和刚度高、承载能力大的优点.在其工作过程中,滚珠与滚道接触状 态是决定其传动性能和使用寿命的关键因素[1-3].但由于其结构的复杂性,很难直 接检测滚道内滚珠的力学行为[3].因此,建立其力学模型实现接触状态的精确数值 计算对高性能滚珠丝杠螺母副的开发与设计极其重要. 多年来,国内外学者对滚珠丝杠螺母副进行了大量研究工作,分析了滚珠与滚道法向载荷的分布.1976年,Izawa等提出了半导程静力学模型计算滚珠与滚道法向载荷的分布[4].在假设滚珠与滚道连续接触的条件下,Nakashima等提出了计算各

滚珠法向载荷分布的方法[5].假设单滚珠与丝杠和螺母滚道接触角相等且加载后不变,Mei等利用相邻滚珠间的丝杠及螺母轴向变形的协调关系推导出滚珠法向载荷间的平衡方程,分析了丝杠的几何误差对滚珠法向载荷分布的影响[3].但由于滚珠的滑动效应,系统高速运行时滚珠与丝杠接触角产生较大的差异[6].利用滑动接触模型[6],Xu等对文献[3]的模型进行改进,进而分析滚珠滑移对接触角的影响[7].基于应变相容方程,Zhdanov等分析了滚珠与滚道接触载荷分布对滚珠丝杠螺母副几何参数的依赖关系[8].以各滚珠等载荷而变接触角假设,Chen等提出了双螺母丝杠接触刚度的准静态计算方法[9].综合考虑滚珠丝杠螺母副变形行为及其几何误差,Lin等提出了滚珠载荷分布计算的低阶静力学模型[10]. 理论上,当丝杠不受载时,丝杠与螺母滚道螺旋面等间距分布,而各滚珠与滚道以等初始角接触;当受载后,丝杠和螺母滚道相对位置发生改变,且随滚珠位置变化而变化.本文基于此变形机制,提出了一种滚珠丝杠螺母副载荷分布的计算模型,并利用二维结构的有限元计算进行了验证. 1 滚珠丝杠螺母副的接触模型 在轴向载荷的作用下,滚珠与螺旋滚道产生了弹性接触变形,接触形式由点接触转变成面接触.根据赫兹接触理论,第i个滚珠与螺旋滚道之间的接触变形δζi为[1] (1) 式中:ζ为s和n,分别表示滚珠与丝杠和螺母滚道接触;Qζi为接触力;kζ为赫兹接触刚度,其表达式: (2) 式中:为赫兹接触系数;Eb和Eζ分别为滚珠和滚道材料的弹性模量;μb和μζ分别为滚珠和滚道材料的泊松比;∑ρζ为滚珠和滚道在接触点处的主曲率之和,其

滚珠丝杠的设计计算

3.4 滚珠丝杠螺母副的计算和选型 3.4.1 纵向进给丝杠 滚珠丝杠的选型 螺纹滚道型面的选择 1.单圆弧型面 2.双圆弧型面 选择要求:经济易调试稳定 选择方案 2双圆弧型面 选择原因接触角Ъ不变双圆弧交接处尚有小空隙可容纳一些赃物这读滚珠丝杠有利而不致堵塞滚珠循环方式: 1内循环 2外循环 选择方案:外循环 选择原因:结构制造较易经济实用 轴向间隙的调整和预紧力的选择 1垫片式 2螺纹式 3齿差式 选择要求: 经济可靠易拆装刚度高 选择方案:双螺母垫片式预紧 选择原因:结构简单可靠性好刚度高拆装方便 丝杠的安装方式 ①计算进给率引力(N) 纵向进给为三角形贴塑导轨: =1.15×1873+0.04(2491+800)=2500N 式中: K-考虑颠复力矩影响的实验系数,综合导轨:K=1.15 -滑动导轨磨擦系数 0.03~0.05 G-溜板及刀架重力G=800N ②计算最大动负载F

F= L=(60×n×T)/10 N=1000 / 式中: -滚珠丝杠导程,初选=6mm -最大切削力下的进给速度,可取最高进给速度的(1/2-1/3), =1.5m/min T-使用寿命,按15000h -运动系数,取=1.2 L-寿命以转为1单位 由式知:n=1000 / =(1000×1.5)/6=250r/min 由式知:L=(60×N×T)=(60×250×15000)/ =255 由式知:F= ×1.2×2500=18246.6N=1862kg ③计算最大静负载 =×=2×1862=3724N<=69678N ④滚珠丝杠螺母副的类型 选用滚珠丝杠副的直径时,必须保证在一定轴向负载作用下,丝杠在回转100万转后,在它的滚道上不产生点蚀现象。 根据纵向进给丝杠的动负载来选取滚珠丝杠螺母副。查阅文献附表A表3,可采用 3506型3.5圈一列外循环垫片调整预紧的双螺母滚珠丝杠副,其额定动载荷为19012N,额定静载荷为69678N,精度等级为3级。 根据额定动载荷选用角接触球轴承7008型号其额定动载荷为 =19KN ⑤传动效率计算 =tan /tan =tan /tan =0.949 -摩擦角取,滚动摩擦系数0.003~0.004 ⑥刚度验算

机械设计中丝杠螺母副计算校核

1、螺纹副耐磨性计算 《机械设计(第四版)》公式(6.20),螺纹中径计算公式: ] [2P h Fp d φπ≥ 式中, N F 轴向力,- 2.1=-φφ整体式螺母取 1.3,81][表许用压强MPa P - 6m m 螺距, -p mm p h h 365.05.0=⨯==-螺纹工作高度, 螺母为整体式并且磨损后间隙不能调整,2.1,5.22.1=-=φφ取;该螺旋机构为人力驱动,因此][P 提高20%,MPa P 6.212.118][=⨯=。 mm P h FP d 3.296 .212.1314.36 49153][2=⨯⨯⨯⨯=≥ φπ 6 12 6 12 注:当ф<2.5或人力驱动时,[p]值可提高20%;若为剖分螺母时则[p]值应降低15~20%。

图3.? 螺旋副受力图 牙型角α=30°,螺距P 由螺纹标准选择P=6mm 牙顶间隙ac ;25.0,55.1=-=ac p ;5.0,126=-=ac p ;1,4414=-=ac p 外螺纹 大径(公称直径),根据各企业自行制定的行业标准(或自行设计加工)取d=44mm 中径mm p d d 415.02=-= 小径mm h d d 37231=-= 牙高mm ac p h 5.35.03=+= 内螺纹 大径mm ac d D 452=+= 中径mm d D 1422== 小径mm p d D 381=-= 牙高mm h H 5.334== 牙顶宽mm p f 196.2366.0==

牙槽底宽mm ac p w 9145.10563.366.0=-= 螺纹升角4470.0tan 2 == d np πψ 因此选用644⨯T 的螺杆,其参数为: 表3.2 644⨯T 的螺杆 公称直径(mm ) d 螺距(mm ) P 中径(mm ) 22D d = 大径(mm ) D 小径(mm ) 1d 1D 44 6 41 45 37 38 2、螺纹牙强度计算 螺纹牙的剪切和弯曲破坏多发生在螺母。 螺纹牙底宽 mm p t 8.36634.0634.01=⨯== 螺母旋合长度94.3143.22'=⨯==d H φ 相旋合螺纹圈数 166 94.3≈='=P H z 剪切强度条件 MPa z Dt F 4.068 .3614514.334912.5 1=⨯⨯⨯=πMPa 4030][-=≤τ 弯曲强度条件 MPa MPa z Dt Fh b 6040][9.626 18.34514.33 34912.533221-=≤=⨯⨯⨯⨯⨯=σπ

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠的计算和选择 I ] -- *曲, 已知条件 横向最大行程600mm , 横向最快进给速度 20m/mi n 主轴箱大概质量150kg,尾坐大概质量50kg ,工 作台大概质量250kg ,工件大概质量200kg 1、导程确定 电机与丝杠直接相连,传动比 i=1,该电机的最高工作转速为 n MAX = 2000rpm ,则丝杠 导程为:V max P h 》n max 》2000 10,取 P h = 10 2、确定丝杠的等效转速 v n = r/min P h 、. v • 1 最小进给速度时丝杠的转速: n mi n = = 10 = 0.1r/min P h 10 丝杠的等效转速:(取t 1 = 2t 2) n max t 1 +n min t 2 =1333.37r/min X+t 2 3、 估计工作台质量及负重 主轴箱质量: G 1 = 150 X 9.8 = 1470N 尾坐质量: G 2 = 50 X 9.8 = 490N 工作台质量: G 3 = 250 X 9.8 = 2450N 工件质量: G 4 = 200 X 9.8 = 1960N 总重:G=6370N 4、 确定丝杠的等效负载 工作负载是指机床工作时,实际作用在滚珠丝杠上的轴向压力,它的数值可用进给牵引 力的实验公式计算。选定导轨为滑动导轨,取摩擦系数为0.03 ,K 为颠覆力矩影响系数, 般取1.1~1.5,现取1.2,则丝杠所受的力为 最大进给速度时丝杠的转速: n max v max P h 20000 10 =2000r/min n m

2 -F y + F max = KF x + f yG+ F Z 2 2 =1.2 X 9.7 + 0.03 X■7 X 6370 + 145.5 -48.5 + 7 X 6370 =4707N F min = 0N

滚珠丝杠螺母副的计算和选型

滚珠丝杠螺母副的计算和选型 一、滚珠丝杠螺母副的计算方法 1.导程和螺距的计算:导程是指螺纹螺旋线上两个相邻螺纹峰之间的 距离;螺距是指螺纹进行一周所需要的长度。导程和螺距的计算可以根据 实际需求和使用条件来确定,一般需要考虑运动速度、负载等因素。 2.负载计算:负载是指施加在滚珠丝杠上的力或扭矩。在计算滚珠丝 杠螺母副的负载时,需考虑运动的方向、大小、加速度等因素,以确保滚 珠丝杠能正常承载负载,并具有足够的寿命。 3.传动效率计算:传动效率是指滚珠丝杠螺母副在工作过程中能够实 际转换的功率和输入功率之间的比值。传动效率的计算需要考虑滚珠丝杠 的摩擦力、滚珠与螺纹之间的接触角、滚珠与导轨之间的接触角等因素, 可以通过实验或理论计算来确定。 4.动力学计算:动力学计算主要包括滚珠丝杠螺母副的加速度、线速 度和力矩等参数的计算。这些参数的计算可以通过力学模型、动力学理论 和实验数据等方法来确定,以确保滚珠丝杠螺母副在工作时能够满足要求,不产生过大的振动和冲击。 二、滚珠丝杠螺母副的选型要点 1.负载要求:根据实际负载要求来选取合适的滚珠丝杠螺母副。一般 情况下,需考虑负载的大小、方向、频率等,以确保选择的滚珠丝杠螺母 副能够承受负载并具备足够的寿命。

2.运动速度要求:根据实际运动速度的要求来选取合适的滚珠丝杠螺 母副。一般情况下,运动速度越高,所需的精度和刚性要求越高,需要选 择更高级别的滚珠丝杠螺母副。 3.精度要求:根据实际精度要求来选取合适的滚珠丝杠螺母副。一般 情况下,需考虑滚珠丝杠螺母副的回转精度、重复性精度等指标,以确保 所选的滚珠丝杠螺母副能够满足要求。 4.环境条件:根据实际工作环境的要求来选取合适的滚珠丝杠螺母副。一般情况下,需考虑滚珠丝杠螺母副的防尘、防水、耐腐蚀等性能,以确 保所选的滚珠丝杠螺母副能够适应各种工作环境。 5.维护和保养要求:根据实际需求来选择易于维护和保养的滚珠丝杠 螺母副。一般情况下,可考虑选择带有自动润滑装置的滚珠丝杠螺母副, 以减少维护工作。 综上所述,滚珠丝杠螺母副的计算和选型是一个复杂的过程,需要考 虑多个因素和参数。正确的计算和选型可以确保滚珠丝杠螺母副在实际应 用中具备良好的性能和寿命。因此,对于滚珠丝杠螺母副的计算和选型, 应该进行详细的分析和研究,并结合实际情况进行合理的选择。

滚珠丝杠参数计算与选用

滚珠丝杠参数计算与选用 本文由jxjaxy贡献 doc文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT,或下载源文件到本机查看。 https://www.360docs.net/doc/ae19214536.html,/html/gund/g1.htm 计算举例某台加工中心台进给用滚珠丝杠副的设计计算: 工作及夹具最大重量 W2=3000N 工作台已知: 工作台重量 W1=5000N 最大行程 LK=1000mm 工作台导轨的摩擦系数:动摩擦系数μ=0.1 静摩擦系数μ0=0.2 快速进给速度 Vmax=15m/min 定位精度 20 μm/300mm 全行程25μm 重复定位精度10μm 要求寿命 20000 小时(两班制工作十年). 表1 切削方式强力切削一般切削精切削快速进给纵向切削力 Pxi(N) 2000 1000 500 0 垂向切削工作时间百进给速度力分比 Vi(m/min) Pzi(N) % 1200 200 200 0 0.6 0.8 1 15 10 30 50 10 丝杠轴向载丝杠转荷速 (N) r/min 2920 1850 1320 800 60 80 100 1500 1)确定滚珠丝杠副的导程 1)确定滚珠丝杠副的导程 因电机与丝杠直联,i=1 由表 1 查得 代入得, 按第 2 页表,取 2)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 代入得 (1)各种切削方式下,丝杠轴向载荷

由表 1 查得 代入得 (3)当量转速 由表 1 查得 代入得 (2)当量载荷 代入得 3)预期额定动载荷 (1) 按预期工作时间估算 按表 9 查得:轻微冲击取 fw=1.3 按表 7 查得:1~3 取按表 8 查得:可靠性 97%取 fc=0.44 已知:Lh=20000 小时代入得 (2)拟采用预紧滚珠丝杠副,按最大负载 Fmax 计算: 按表 10 查得:中预载取 Fe=4.5 代入得 取以上两种结果的最大值 4)确定允许的最小螺纹底径 (1) 估算丝杠允许的最大轴向变形量 ① ≤(1/3~1/4)重复定位精度 ② ≤(1/4~1/5)定位精度 : 最大轴向变形量 m 已知:重复定位精度 10m, 定位精度25m ① =3 ②

1 滚珠丝杠副的调整方法

1滚珠丝杠副的调整方法 滚珠丝杠螺母副的调整主要是对丝杠螺母副轴向间隙进行消除。轴向间隙是指丝杠和螺母在无相对转动时,两者之间的最大轴向窜动量。除了结构本身的游隙之外,在施加轴向载荷后,轴向变形所造成的窜动量也包括在其中。一般在机加工过程中消除滚珠丝杠螺母副的轴向间隙,满足加工精度要求的办法有两种: 1.1软调整法: 在加工程序中加入刀补数,刀补数等于所测得的轴向间隙数或是调整数控机床系统轴向间隙参数的数值。但这都是治标不治本的办法。因为滚珠丝杠螺母副的轴向间隙事实上仍是存在的,只是在走刀时或工作台移动时多运行一段距离而已。由于间隙的存在会使丝杠螺母副在工作中加速损坏,还会使机床震动加剧;噪声加大;机床精加工期缩短等。 1.2硬调整法: 是使用机械性的方法使丝杠螺母副间隙消除,实现真正的无间隙进给。此种办法对机床的日常工作维护也是相当重要的。是解决机床间隙进给的根本办法。但相对软调整过程要复杂一些,并需经过多次调整,才可达到理想的工作状态。在此我主要对滚珠丝杠螺母副的硬性间隙调整作较详细地介绍。 滚珠丝杠螺母副一般是通过调整预紧力来消除间隙(硬调整)的,消除间隙时要注意考虑以下情况:预加力能够有效地减小弹性变形所带来的轴向位移,但不可过大或过小。过大的预紧力将增加滚珠之间和滚珠与丝母、丝杠间的磨擦阻力,降低传动效率,使滚珠、丝母、丝杠过早磨损或破坏,使丝杠螺母副寿命大为缩短。预紧力过小时会造成机床在工作时滚珠丝杠螺母副的轴向间隙量没有得到消除或没有完全消除。使工件的加工精度达不到要求。所以,滚珠丝杠螺母副一般都要经过多次调整才能保证在最大轴向载荷下,既消除了间隙,又能灵活运转。 (1)滚珠丝杠螺母副轴向间隙的测得 要进行轴向间隙的调整的第一步是得知滚珠丝杠螺母副是否已有轴向间隙和该间隙的数值。可采用以下方法获得:使用磁力千分表,将其固定于机床某一固定位置。将表针贴于任意方向工作台的一个侧面,表针要位于工作台移动方向的同向直线上。记下千分表数值。然后使此方向的工作台向远离表针的距离移动大约25~50cm再返回程序中原来对表时的工作台位置。再次对千分表进行读数。把两个数值进行比较,若差值为零,说明滚珠丝杠螺母副目前还没有间隙,若差 值不是零,说明滚珠丝杠螺母副已存在间隙,其差值就是此方向工作台所对应的丝杠螺母副所需要调整的间隙量。 当然,测得丝杠螺母副轴向间隙量的办法并不只此一种,在此介绍的办法只是一种较简便的办法。 (2)双螺母齿差式丝杠螺母结构的调整 单螺母加过盈调整间隙的结构已少见,目前主要采用双螺母结构消除间隙。虽然双螺母齿差调隙式滚珠丝杠螺母副的结构较为复杂,但调整操作方便,通过简单的计算就可获得精确的调整量,是目前应用最为广泛的一种结构,现就以它为例进行介绍。 双螺母齿差调隙式丝杠螺母副结构:如图1 双螺母齿差调隙式丝杠螺母副结构:如图1双螺母齿差调隙式丝杠螺母副结构:如图1

丝杠螺母设计计算

丝杠螺母设计计算 丝杠螺母是一种常见的螺旋副传动元件,广泛应用于机械设备和工业生产线中。其主要作用是将转动运动转化成线性运动。 1.丝杠参数计算: (1)螺纹间距:螺纹间距是指螺纹的螺距,即螺母每转一周,丝杠的前进距离。螺纹间距的计算公式为:P=πd/n,其中P为螺纹间距,d为螺纹直径,n为螺纹数。 (2)理论前进距离:理论前进距离是指螺母每转一周,丝杠的前进距离,计算公式为:L=P×Z,其中L为理论前进距离,P为螺纹间距,Z为丝杠螺纹的螺纹数。 (3)丝杠传动效率:丝杠传动效率是指丝杠传动的能量损失情况,影响因素包括螺母材料、螺纹质量、润滑情况等。 2.选材计算: (1)强度计算:丝杠螺母的选材应根据实际使用情况的负载要求来确定。根据载荷大小和工作环境要求,选择合适的强度等级材料。 (2)磨损计算:考虑到丝杠螺母在长时间使用中的磨损情况,需要根据材料的硬度和摩擦系数来估算螺纹副的磨损量。 3.密封设计计算: (1)密封件选型:根据丝杠螺母工作环境和介质要求,选择合适的密封件材料和结构形式。

(2)密封效果计算:在丝杠螺母设计中,需要考虑密封件的可靠性和密封效果。通过计算密封件的接触压力和挤压量,来评估其密封性能。4.轴承设计计算: 螺纹副中,螺纹副运动较复杂,所以通常需要在螺母内部设置滚动轴承或滑动轴承,以减小摩擦和磨损。在设计计算中,需要考虑轴承的负荷承受能力、摩擦系数、轴承寿命等因素。 5.补偿设计计算: (1)回程间隙:由于螺纹副传动中的摩擦力和弹性变形,会产生回程间隙。需要通过计算和实验,确定回程间隙的大小。 (2)补偿控制:通过控制螺母位置和螺纹副的复位力,实现补偿控制作用,以延长螺纹副的使用寿命。 丝杠螺母设计计算的过程中需要综合考虑以上几个方面的因素,并根据实际应用需求来进行精确计算和设计。只有在设计计算准确无误的前提下,才能确保丝杠螺母在实际使用中具有良好的工作性能和使用寿命。此外,需要注意加工和安装过程中的工艺要求,以确保丝杠螺母的精度和质量。

丝杠螺母机构的选择与计算

丝杠螺母机构的选择与计算 1.选择丝杠螺母材料和型号 选择丝杠螺母的首要条件是满足工程设计要求的静态和动态负载。丝杠螺杆的材料可以选择常用的碳钢、合金钢或不锈钢等。螺母的材料可以选择高强度黄铜、铸铁或钢材等。应根据具体应用要求选择适合的材料。此外,还应选择合适的型号,包括丝距、导程、直径等。 2.计算丝杠螺母机构的承载能力 2.1计算负载力 首先需要计算工程设计中的负载力。负载力是根据设计要求和工作条件确定的,可以是静态或动态负载,也可以是连续或间歇负载。 2.2计算丝杠螺杆的转矩 丝杠螺杆的转矩是由负载力和传动效率等决定的。转矩的计算方法可以根据丝杠螺杆的类型和传动方式来确定。例如,对于滚珠丝杠螺杆,可以使用标准公式进行计算。 2.3计算螺母的承载能力 螺母的承载能力是由其材料和型号等决定的。可以通过查阅相关标准或手册来确定螺母的承载能力。需要根据螺母的自锁性和摩擦系数等进行计算。 2.4比较转矩和螺母承载能力

比较丝杠螺杆的转矩和螺母的承载能力,确保螺母能够承受负载力产 生的转矩。如果转矩小于螺母的承载能力,说明选择的丝杠螺母机构合理;如果转矩大于螺母的承载能力,则需要重新选择或改进丝杠螺母机构。 3.确定丝杠螺母机构的动态性能 除了静态承载能力外,丝杠螺母机构的动态性能也是需要考虑的。例如,丝杠螺母的最大轴向速度、最大加速度、最大工作圈速等。根据具体 应用要求和工作条件,选择合适的丝杠螺母机构。 4.其他考虑因素 选择丝杠螺母机构时,还需要考虑其他因素,例如尺寸限制、安装方式、维护性和成本等。根据具体应用需求,选择满足要求的丝杠螺母机构。 综上所述,选择和计算丝杠螺母机构需要考虑负载力、螺杆转矩、螺 母承载能力、动态性能和其他因素等。通过合理的计算和比较,选择满足 工程设计要求的丝杠螺母机构,可确保系统的正常工作和使用寿命。

滚珠丝杠螺母导程计算公式

滚珠丝杠螺母导程计算公式 滚珠丝杠螺母是一种常用的传动装置,它可以将旋转运动转换为直线运动,广 泛应用于机械设备和工业生产中。在滚珠丝杠螺母的设计和选择过程中,导程是一个非常重要的参数。导程的大小直接影响着滚珠丝杠螺母的性能和使用效果。因此,了解滚珠丝杠螺母导程的计算公式是非常重要的。 滚珠丝杠螺母导程的计算公式可以通过以下步骤进行推导和计算: 步骤一,确定滚珠丝杠螺母的螺距和滚珠直径。 滚珠丝杠螺母的导程与其螺距和滚珠直径有直接的关系。螺距是螺纹上相邻两 螺纹峰之间的距离,滚珠直径是滚珠丝杠螺母中滚珠的直径。这两个参数的确定是计算导程的前提。 步骤二,计算滚珠丝杠螺母的导程。 滚珠丝杠螺母的导程可以通过以下公式进行计算: 导程 = 螺距 / 滚珠直径。 其中,导程的单位通常是毫米(mm),螺距和滚珠直径的单位也需要保持一致。 步骤三,考虑滚珠丝杠螺母的效率和摩擦系数。 在实际应用中,滚珠丝杠螺母的效率和摩擦系数也会对导程产生影响。一般来说,滚珠丝杠螺母的效率在0.8-0.9之间,摩擦系数在0.001-0.005之间。如果考虑 这些因素,可以用修正系数来修正导程的计算公式。 修正后的导程 = 导程 / (效率(1-摩擦系数))。

通过以上步骤,我们可以得到滚珠丝杠螺母导程的计算公式。在实际应用中,根据具体的需求和条件,可以通过这个公式来计算滚珠丝杠螺母的导程,从而选择合适的滚珠丝杠螺母产品。 除了计算导程,滚珠丝杠螺母的选型还需要考虑许多其他因素,如负载能力、精度要求、速度要求等。因此,在选择滚珠丝杠螺母时,需要综合考虑多个参数,并根据实际情况进行合理的选择。 总之,滚珠丝杠螺母导程的计算公式是选择和设计滚珠丝杠螺母的重要参考依据之一。通过合理计算和选择,可以确保滚珠丝杠螺母在实际应用中具有良好的性能和使用效果。希望本文的介绍能够对大家有所帮助,谢谢阅读!

丝杠螺母 校核

螺纹中径d2≥0.8×(66.43×103/2/20) 1/2=32mm, 故本滑动螺旋的规格取Tr65×12,螺母高度132mm,螺旋升角λ为3°42′,小于自锁条件角4°30′,自锁可靠,当电机的电磁制动失效时也能稳定地保持荷重。 2.4.5进行如下强度校核: a.丝杠的耐磨性计算 根据耐磨性计算公式:P=F/πd2H1n 已知式中d2=59 H1=0.5p=0.5X12=6 n=H/p=132/12=11 F=66430N 因此P=66430/π/59/6/11=5.4N/mm2 已知钢对铜的许用压强Pp为18~25 N/mm2 可见P<Pp,丝杠螺纹强度足够 b.螺母的强度计算 根据剪切强度公式:τ= F/πD4bn 已知式中D4=66 b=0.65p=0.65X12=7.8 n=H/p=132/12=11 F=66430N 因此τ=66430/π/ 66 / 7.8 / 11=3.4N/mm2 根据弯曲强度公式:σb=3 FH1/πD4b2n 因此σb=3×66430×6/π/66/7.82 /11=8.5 N/mm2 由螺母的材料取τp=35 N/mm2 σbp=50 N/mm2 可见τ<τp σb<σbp ,螺母螺纹强度足够 c. 丝杠螺纹的拉伸强度计算: 丝杠螺纹小径为d=52mm, 根据拉伸强度计算公式:σbp=4F/πd2F=66430N

那么σbp=4×66430/π×522=31.2MPa远小于[σb]=630 MPa 可见丝杠的拉伸强度满足使用要求。 d. 丝杠轴端的焊接扭转强度计算: 选用下表牌号焊条焊接 根据减速电机对丝杠的输出转矩Ma=725Nm计算 由公式τ=4M(R+a)/π[(R+a)4- R4] 其中R=65/2=32.5、a=4.6 则τ=4×725×103×(32.5+4.6)/π[(32.5+4.6)4- 32.54]=44 MPa [τ]=167 MPa 可见τ<[τ] 结论:丝杠、螺母的设计完全满足转向架架车机的负荷要求。

浅谈滚珠丝杠的设计

浅谈滚珠丝杠的设计 滚珠丝杠副是在丝杠与螺母之间以滚珠(钢球)为滚动体的螺旋传动元件,因而可使丝杠和螺母之间的相对运动变为滚动。由于滚珠丝杠副具有高效率、高精度及高速特性、耐磨损性和运动可逆性等许多优异特性,所以,滚珠丝杠副作为高效(节能)和精密的先进传动机构,在国内外已引起了广泛的应用。 一、滚珠丝杠副的工作原理、特点及结构形式 1.滚珠丝杠副的工作原理及特点 (1)滚珠丝杠副的工作原理。滚珠丝杠副是在丝杠和螺母之间放入适量的滚珠,使丝杠与螺母之间由滑动摩擦变为滚动摩擦的丝杠传功。滚珠丝杠副在机械传动中的作用,同样是可以将旋转运动变为直线运动。也可以将直线运动变为旋转运动。 滚珠丝杠副一般是由丝杠1、螺母2、滚珠(钢球)3及滚珠循环返回装置4四个部分组成,如图1所示。 (2)滚珠丝杠副的特点由上述工作原理可知,滚珠丝杠副与滑动丝杠副比较,滚动摩擦代替了滑动摩擦,因此,具有以下特点: 摩擦损失小、传动效率高; 磨损小、寿命长; 轴向刚度高; 摩擦阻力小、运动平稳; 不能自锁、具有传动的可逆性。 2.滚珠丝杠副的结构型式 (1)螺纹法向截型。螺纹法向截型(或称滚道型面)是指通过滚珠中心的螺旋线的法向平面与丝杠或螺母滚道面的交线的形状。目前,较常用的滚道型面为单圆弧和双圆弧(图2)两种。 在两种螺纹法向截型中,通过滚珠中心与滚道接触点的连线与螺纹轴线的垂线间的夹角β,称为接触角。接触角β越大,滚珠螺旋传动的承载能力和刚度就越大,传动效率越高。接触角β很小时,丝杠能承受的轴向力变小,同时在相同的轴向负荷的作用下,会使得径向力增大,即使挤压滚珠的压力加大,这将会降低丝杠的使用寿命。

丝杠的选型及计算

丝杠的选型及计算 3.1丝杠的介绍 3.1.1丝杠螺母机构基本传动形式: 丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。它主要用来将旋转运动变为直线运动或将直线运动变为旋转运动,有以传递能量为主的(如螺旋压力机),也有以传递运动为主的(如工作台的进给丝杠)。 丝杠螺母机构有滑动摩擦和滚动摩擦之分。滑动丝杠螺母机构结构简单,加工方便,制造成本低,具有自锁功能。但其摩擦阻力大,传动效率低(30%~40%)。滚动丝杠螺母机构虽然结构复杂制造成本高。但其最大优点是摩擦阻力小,传动效率高(92%~98%),因此选用滚动丝杠螺母机构。 根据工作台运动情况,应选择丝杠传动螺母移动的形式,该传动形式需要限制螺母的转动,故需导向装置。其特点是结构紧凑,丝杠刚性较好,适用于工作行程较大的场合。 3.1.2滚珠丝杠副的组成及特点: 滚珠丝杠副是一种新型螺旋传动机构,其具有螺旋槽的丝杠与螺母之间装有中间传动元件—滚珠。滚珠丝杠螺母机构由丝杠,螺母,滚珠,和反向器等四部分组成。当丝杠转动时,带动滚珠沿螺纹滚道滚动,为防止滚珠从滚道端面掉出,在螺母的螺旋槽两端设有滚珠回程引导装置构成滚珠的循环返回通道,从而形成滚珠流动的闭合通路。 滚珠丝杠副与滑动丝杠副相比,除上述优点外,还具有轴向刚度高,运动平稳,传动精度高,不易磨损,使用寿命长等优点。但由于不能自锁,具有传动的可逆性,在用做升降传动机构时,需要采取制动等措施。 3.1.3滚珠丝杠的结构形式 按照用途和制造工艺的不同,滚珠丝杠副的结构形式很多。一般,根据钢球的循环形式,消除轴向间隙和调整预紧的方法以及螺纹滚道法向截面形状的不同,将其区分成不同的结构形式进行研究。 1)钢球循环方式 按钢球返回时是否脱离丝杠表面可分为内循环和外循环两大类,见表3-1[1]。若钢球在循环过程中,始终与丝杠表面保持接触,称内循环;否则,称外循环。通常,把在同一螺母上所具有的循环回路的数目,称为钢球的列数,常用的有2~4列。而把每一循环回路中钢球所经过的螺纹滚道圈数(导程数)称为工作圈。

滚珠丝杠副的载荷计算

1滚珠丝杠副的载荷计算 ⑴工作载荷F 工作载荷F是指数控机床工作时,实际作用在滚珠丝杠上的轴向作用力,其数值可用下列进给作用力 的实验公式计算: 对于燕尾形导轨机床 F=kFx+f(Fz+2Fy+W)(1) 对于矩形导轨机床 F=kFx+f(Fz+Fy+W) (2) 对于三角形或组合导轨机床 F=kFx+f(Fz+W)(3) 对于钻镗主轴圆导轨机床 对于滚动导轨机床 F=Fx+f(Fz+W)+Fr(5) 式(1)〜(5)中:Fx、Fy、Fz—x、y、z方向上的切削分力,N; Fr —密封阻力,N; V—移动部件的重量,N; M—主轴上的扭矩,N- m dz—主轴直径, mm 表1 f'—导轨摩擦系数;f —轴套和轴架以及主轴的键的摩擦系数;k—考虑颠覆力矩影响的实验系数。正常情况下,k、f与f可取表1数值。 (2)最小载荷Fmin 最小载荷F?min为数控机床空载时作用于滚珠丝杠的轴向载荷。此时,Fx=Fy=Fz=Q (3)最大工作载荷F?max

最大载荷F?max为机床承受最大切削力时作用于滚珠丝杠的轴向载荷。 (4)平均工作载荷Fm与平均转速nm 当机床工作载荷随时间变化且此间转速不同时, 式中:1,t2,…,tn分别为滚珠丝杠在转速n1,n2,…,nn下,所受轴向载荷分别是F1,F2,…, Fn时的工作时间(min) 当工作载荷与转速接近正比变化且各种转速使用机会均等时,可用下式求得Fm和nm Fm=(2Fmax+Fminy 3(8) nm=(nm ax+nmin)/2(9) 2滚珠丝杠副主要技术参数的确定 (1)导程Ph 根据机床传动要求,负载大小和传动效率等因素综合考虑确定。一般选择时,先按机床传 动要求确定,其公式为:Ph> vmax/nm ax(10) 式中:vmax—机床工作台最快进给速度,mm/mir; nmax-驱动电机最高转速,r/min。在满足控制系统分辨率要求的前提下,Ph应取较大的数值。 (2)螺母选择 由于数控机床对滚珠丝杠副的刚度有较高要求,故选择螺母时要注重其刚度的保证。推荐按高刚度要求选择预载的螺母型式。其中插管式外循环的端法兰双螺母应用最为广泛。它适用重载荷传动、高速驱动及精密定位系统。并在大导程、小导程和多头螺纹中具有独特优点,且较为经济。 ①滚珠的工作圈数i和列数j。根据所要求性能、工作寿命,推荐按表2选取。 表2 ②法兰形状。按安装空间由标准形状选择,亦可根据需要制成特殊法兰形状。 (3)导程精度选择 根据机床定位精度,确定滚珠丝杠副导程的精度等级。一般情况下,推荐按下式估算: 式中:E――累计代表导程偏差,卩m;

滚珠丝杠副参数计算与选用

滚珠丝杠副参数计算与选用1、计算步骤

2、确定滚珠丝杠导程Ph 根据工作台最高移动速度Vmax , 电机最高转速nmax, 传动比等确定Ph。按下式计算,取较大圆整值。

Ph=(电机与滚珠丝杠副直联时,i=1) 3、滚珠丝杠副载荷及转速计算 这里的载荷及转速,是指滚珠丝杠的当量载荷Fm与当量转速nm。滚珠丝杠副在n1、n2、n3······nn转速下,各转速工作时间占总时间的百分比t1%、t2%、t3%······tn%,所受载荷分别是F1、F2、F3······Fn。 当负荷与转速接近正比变化时,各种转速使用机会均等,可按下列公式计算: (nmax: 最大转速,nmin: 最小转速,Fmax: 最大载荷(切削时),Fmin: 最小载荷(空载时) 4、确定预期额定动载荷 ①按滚珠丝杠副预期工作时间Ln(小时)计算: ②按滚珠丝杠副预期运行距离Ls(千米)计算: ③有预加负荷的滚珠丝杠副还需按最大轴向负荷Fmax计算:Cam=feFmax(N) 式中: Ln-预期工作时间(小时,见表5) Ls-预期运行距离(km),一般取250km。 fa-精度系数。根据初定的精度等级(见表6)选。 fc-可靠性系数。一般情况fc=1。在重要场合,要求一组同样的滚珠丝杠副在同样条件下使用寿命超过希望寿命的90%以上时fc见表7选

fw-负荷系数。根据负荷性质(见表8)选。fe-预加负荷系数。(见表9)

表-5 各类机械预期工作时间Ln表-6 精度系数fa 机械类型 Ln(小时) 普通机械5000~10000 普通机床10000~20000 数控机床20000 精密机床20000 测示机械15000 航空机械1000 精度等 级 1.2.3 4.5 7 10 fa 1.0 0.9 0.8 0.7 表-7 可靠性系数fc 可靠性% 90 95 96 97 98 99 fc 1 0.62 0.53 0.44 0.33 0.21 表-8 负荷性质系数fw 负荷性 质 无冲击(很平 稳) 轻微冲击伴有冲击或振动fw 1~1.2 1.2~1.5 1.5~2 表-9 预加负荷系数fe 预加负荷类型轻预载中预载重预载fe 6.7 4.5 3.4 以上三种计算结果中,取较大值为滚珠丝杠副的Camm。 5、按精度要求确定允许的滚珠丝杠最小螺纹底d2m a.滚珠丝杠副安装方式为一端固定,一端自由或游动时(见图-5) 式中:E-杨氏弹性模量21×105N/mm2 dm-估算的滚珠丝杠最大允许轴向变形量(mm) Fo-导轨静摩擦力(N)。Fo=mow(mo为静摩擦系数) L-滚珠螺母至滚珠丝杠固定端支承的最大距离(mm)

滚珠丝杠副的参数计算与选用

计算举例 某台加工中心台进给用滚珠丝杠副的设计计算: 已知: 工作台重量 W1=5000N 工作及夹具最大重量W2=3000N 工作台最大行程 L K=1000mm 工作台导轨的摩擦系数:动摩擦系数μ=0.1静摩擦系数μ0=0.2 快速进给速度 V max=15m/min 定位精度20 μm/300mm 全行程25μm重复定位精度 10μm要求寿命20000小时(两班制工作十年)。 表1 切削方式 纵向切削力 Pxi(N) 垂向切削力 Pzi(N) 进给速度 Vi(m/min) 工作时间百分比 % 丝杠轴向载荷 (N) 丝杠转速 r/min 强力切削2000 1200 0.6 10 2920 60 一般切削1000 200 0.8 30 1850 80 精切削500 200 1 50 1320 100 快速进给0 0 15 10 800 1500 1)确定滚珠丝杠副的导程 因电机与丝杠直联,i=1 由表1查得

代入得, 按第2页表,取 2)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 代入得 (1)各种切削方式下,丝杠轴向载荷由表1查得

代入得 (3)当量转速 由表1查得 代入得 (2)当量载荷代入得

3)预期额定动载荷 (1)按预期工作时间估算 按表9查得:轻微冲击取 f w=1.3 按表7查得:1~3取 按表8查得:可靠性97%取f c=0.44 已知:L h=20000小时 代入得 (2)拟采用预紧滚珠丝杠副,按最大负载F max计算: 按表10查得:中预载取 F e=4.5 代入得 取以上两种结果的最大值

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