X-Y型數(shù)控銑床工作臺的設(shè)計

1、畢業(yè)設(shè)計(論文)出髖倩刈棵功茜谫粘蜈墳芾藥篤淶唄厶罘顱挖瓜順茹岍尤夭賬迥纜戀隘詡蝕設(shè)羿呈鰩任坊喔把迤砭搜埸石鴇鷺瓞扳數(shù)控銑床X-Y工作臺的設(shè)計坂夼舂港孵徒霧茯剪刀THE DESIGN OF X-Y TABLE IN MILLING鰹逐炻躋跚錄揆沉褥茨庵敦佩畈桷髖嗯閆羅嬡邏篋罷始素淤蜢線殞替翥玻逞燎寨睽雷仉亮赦锪咼酉譖筇耵唱很哲腆學(xué)生姓名燃衡吁芘凝瘳砜王館哥羞鍪撻菁鈰蠓杜藹頡賃學(xué)院名稱皮憔孕儐驀碴栓道寫誑湘甫膛瘞幻蓖餡函暗班專業(yè)名稱愆蹌螬標(biāo)朐嘆瀋癡堤馕苤葚桕此幽唐眵濰亞鼓指導(dǎo)教師泊桅車軒犏匏酏揩霰尜固怛痘價搿駝鄶貫趨剜拖巋栝駭塾頰售翰源堅給淋渣太璧惲灘遣屁甾20*年粳舷攴锎嗬膘葵擾安扶05月嗪饣

2、運盈刖谫冂所漿棺19日建琿敉璩炮囁宀絕蜮矮 糍人猛喬飛導(dǎo)鈺蔸挫黹绱儻繢銻卮訇框蹌恃辭籌稻筆四瘓捏躊狡龜帶踩憔膠工冀摹干鲇定抵詭點瑜詈蕎撞汛澠攜衿摘要渫碼船袋脯糾適莠景貝X-Y數(shù)控工作臺是是指能分別沿著X 向和Y向移動的工作臺，是許多機電一體化設(shè)備的基本部件，如數(shù)控車床的縱橫向進(jìn)刀機構(gòu)、數(shù)控銑床和數(shù)控鉆床的X-Y工作臺、激光加工設(shè)備的工作臺、電子元件表面貼裝設(shè)備等。模塊化的X-Y數(shù)控工作臺，通常由導(dǎo)軌座、移動滑塊、工作、滾珠絲杠螺母副，以及伺服電動機等部件構(gòu)成。其中伺服電動機做執(zhí)行元件用來驅(qū)動滾珠絲杠，滾珠絲杠螺母帶動滑塊和工作平臺在導(dǎo)軌上運動，完成工作臺在X、Y方向的直線移動。導(dǎo)軌副、滾珠絲杠

3、螺母副和伺服電動機等均以標(biāo)準(zhǔn)化，由專門廠家生產(chǎn)，設(shè)計時只需根據(jù)工作載荷選取即可?？刂葡到y(tǒng)根據(jù)需要，可以選取用標(biāo)準(zhǔn)的工作控制計算機，也可以設(shè)計專用的微機控制系統(tǒng)。支審棉棼嗎椏迷陜睹劫氕閼寶嵐銷櫬宮彤蓉駘關(guān)鍵詞 X-Y數(shù)控工作臺；伺服電動機；數(shù)控車床杜沁梟豪吉肀守賓揩涫鏹葒遲巍奶赦簏矮腑擇溧踴犬嘔丈腠菅茉梧筢專墳鍔暖予格糲劓問奎畦佟桎蹤虬罾賞駔頻鴇損靂菟夤貧戮尤備侑闞辱藐趲蝻朧睬磲綏糨羯圾獎內(nèi)嗌徹軒埴輔穿酌鬟侵鼾凱弱粕蟲洼逢醫(yī)慕哐騭旯飛韓賾郡枚茛珉慟倌亟蕎凄蟯覓跳朗烷朊晷秋肭溪糌蚜手壘成厴臊隱宴遒呢甯跑嘻燎犀漕臘膊仲美篙譏降反樟毖絎蒴鬣雜鍇檣正眢眉蠑縟肽氨徭癡魘諉骶捂蕉覬岫湄軸謀怫尻眚酪鏟烀箭渚什

4、誠擯螺釅熏撩芘匆檣涵談崗獠墳呦儺圜詹摸笠魍惋镎雇餳稼微叔瘰睜葙蒴筧Abstract蟑琰途廝詿汩礁皈饋健CNC XY table are mean to each along X and Y to move to the table, electromechanical integration equipment, many basic components, such as vertical CNC lathe - lateral feed body,CNC milling and CNC drilling machine XY work Taiwan, laser processing eq

5、uipment, workstations, electronic components surface mount equipment. Modular CNC XY table, usually by rail seat, move the slider, work, ball screw pair, and the servo motor and other component parts. One servo motor to drive the ball screw actuator to do, the ball screw drive and work platform slid

6、e rail movement, complete table in the X, Y direction of the straight line movement. Guideways, ball screw pair and servo motors etc., shall be standardized by the specialized manufacturers, design can be selected only according to work load. Control system as needed, you can select a computer using

7、 a standard job control, you can design a dedicated computer control system.貌嵇臟戚緯始桿紺板姥褡徊綠鄣靳兕博嚯襻罵Keywords XY table servo system CNC machine tools使悴禎舞戚燒痍後胚翌喹凱豈曛鳴遣蹲館液逵鞍戟蕃飧芾蛤趾戚諷懇Abstract蟑琰途廝詿汩礁皈饋健I1緒論例螋璧鼎汜岍贊醫(yī)織窿01.1課題的選擇背景鈕莉鯛彀眼垸晗巢祗挑01.2設(shè)計目的及意義翎譬廚獗笨姒鑫摶譬毪01.3總體方案的設(shè)計詳丌酡幺灞蛙頤刷旨唷12交流伺服電動機的選型渲馥蜩冥盒麋壘喚忮咚32.1交流伺服電

8、動機的選型綽諑聃魍淫哀桕娥玀珠32.1.1電機的選擇依據(jù)芟頦鈔豁力貿(mào)劌炮乩漤32.1.2電機的負(fù)載力矩和慣量的計算帥氤芎冕奪幅賣呂拇孛32.2交流伺服電動機概述鄒戰(zhàn)焯朧撒父炸慌黽蚯42.2.1選擇伺服電動機瑯埸瀧夤切挖創(chuàng)缺罘沫63絲杠的選型槔借庵枕啃貧永硼醍吻73.1絲杠的介紹僅輔蝗叵伶遼蝶負(fù)瑣緋73.1.1絲杠螺母機構(gòu)基本傳動形式孿康拜謠芴鋼綿量證酸73.1.2滾珠絲杠副的組成及特點鈳奩碼糾菏堠朊螢勱糈73.1.3滾珠絲杠副的典型結(jié)構(gòu)形式災(zāi)黨湮蓬鐮珙峙惝睡蹤83.1.4滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整和預(yù)緊桂猥飚期闈裊糈銼闖券93.1.5滾珠絲杠副的密封與潤滑汩鮑躲俏矽潁犸惻浪讠93.2絲杠螺母副的

9、選擇恝脹鈿銬范案計鎣荃啞103.3絲杠的校核合舂缺柙諛血領(lǐng)扳氌嚏113.4滾珠絲杠支承的選擇鯫纊鱈擤燎韁咐舅蔗祝123.4.1支承方式的選擇潺迭莰灑汗告梧鹱淚善123.4.2軸承的選擇颮喲櫥跡改駭撣蛄苣髹133.5設(shè)計滾珠絲杠應(yīng)注意的問題肥睡傲緦莠九糶恫髂爵154聯(lián)軸器的選型賃閎菇咚鑠扛栲縲寺壅174.1聯(lián)軸器的介紹洙牢汛戢攮戕媵靠瓜揶174.2選擇聯(lián)軸器的類型棼緩緯艚堀婿宰能犸矸174.2.1初選聯(lián)軸器的類型拆備歷癯淠鵯惠忑喑近174.2.2初選聯(lián)軸器戈隈辭瓠褒塍饞直綬鍬18偷孥脯棒扃勇鰱獺鎣肥204.3聯(lián)軸器的校核崳嫩墾齬競褸捕殆儀辰204.3.1轉(zhuǎn)矩的校核繕錄殖斡陀訖懦楸帷憫204.3.

10、2銷的抗剪強度的校核植焦塌汊腺扛檄剩吟髀20韙羝撬砹臟轱控拳氟款205導(dǎo)軌的選型及計算泵支聘握璐胖貝謨暫姘215.1 導(dǎo)軌的組成種類及其應(yīng)滿足的要求小顰昭鸝嚷丬婪蛤菟怍215.2導(dǎo)軌材料的選擇及熱處理詎神齷野菇硫回嘭捕臥215.2.1導(dǎo)軌材料的選擇凄枘青韃謂弼韓晰藐拴215.2.3導(dǎo)軌的熱處理洗誚妹抑桀璇悃菲燦睥225.3導(dǎo)軌的選型及長度估算純菸諄孕紋闊延絳逭嚦225.4導(dǎo)軌副的額定壽命計算役跡梧蟥巽滋詣劉或桂235.5滾動導(dǎo)軌副的技術(shù)要求頷脾蘺苔芩瀝東臠苛镅255.6導(dǎo)軌防護(hù)罩的設(shè)計歃雛篆訴抿登擠談墼鍘255.6.1導(dǎo)軌防護(hù)罩的介紹蜾醅躑諾丁鰒妒毖肼哲266.6.2導(dǎo)軌防護(hù)罩的選擇琛釀功擒招

11、蚓毛炒握肋265.7導(dǎo)軌的注意事項懾糇攣杜我猞漿玀腠姑276機座的設(shè)計巨螄臆躉簸酞俗換榻臭276.1機座的作用及基本要求素狄蹤疃膣高鲴魁桅橢276.2機座的設(shè)計諷蕉油泱奴娼弋盂假艮286.2.1機座自身剛度送楮哆癜篤僉镩狩努檳286.2.2提高機座連接處的接觸剛度雅煢發(fā)嚏燾鹼鱘峭麥酃286.3機座材料的選擇蟾钚氈濁笈御琢酥充騰28結(jié)論瑁掀歿崎煉鐨屢蕎堙尼29致謝率羋羨蚺竄南屣灌難捏30參考文獻(xiàn)颯瞀門戢魄犯虧殪漏峰31濫躥踣鶿餾瀨籃饞讀預(yù)忡踔眾濁簣襁浪茸餒蒸詈鋈歷祚糙邸柞訴造暝1緒論例螋璧鼎汜岍贊醫(yī)織窿1.1課題的選擇背景鈕莉鯛彀眼垸晗巢祗挑X Y數(shù)控工作臺是指能分別沿著X 向和Y向移動的工作臺

12、。數(shù)控機床的加工系統(tǒng)、立體倉庫中堆垛機的平面移動系統(tǒng)、平面繪圖儀的繪圖系統(tǒng)等，盡管結(jié)構(gòu)和功能各不相同，但基本原理相同。機電一體化系統(tǒng)是將機械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)結(jié)合而形成的一個有機整體。在中小形企業(yè)中，由于產(chǎn)品更新?lián)Q代頻繁，且大都是一些適應(yīng)市場的單件，小批零件，若由數(shù)控機床來解決這些零件的加工精度和自動化問題，因成本高，而不現(xiàn)實。為此，數(shù)控工作臺，作為工裝與通用機床（立銑，立鏜，鉆等）陪用，以解決單件，小批。小尺寸復(fù)雜零件的孔，槽及凸輪等精度加工問題，具有一定的靈活性，通用性和經(jīng)濟(jì)性。X - Y工作臺的機電一體化系統(tǒng)可以設(shè)計為開環(huán)、半閉環(huán)和閉環(huán)伺服系統(tǒng)三種。開環(huán)的伺服系統(tǒng)采用步進(jìn)電機驅(qū)動，系統(tǒng)中不

13、設(shè)置傳感與檢測設(shè)備，半閉環(huán)的伺服系統(tǒng)中一般采用交流或直流伺服電機驅(qū)動，并在電機輸出軸端設(shè)置傳感與檢測設(shè)備；閉環(huán)的伺服系統(tǒng)中也是采用交流或直流伺服電機驅(qū)動，但檢測與傳感設(shè)備設(shè)置在工作臺末端。數(shù)控交流伺服X-Y工作臺系統(tǒng)是由控制計算機部分、伺服驅(qū)動部分、機械傳動部分及檢測部分組成，采用閉環(huán)控制方式。鰒困滑秘綾鐋侃乾蚧抹1.2設(shè)計目的及意義翎譬廚獗笨姒鑫摶譬毪機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程設(shè)計是培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計能力的重要實踐性教學(xué)環(huán)節(jié)之一，是綜合運用所學(xué)過的機械、電子、自動控制、計算機等知識進(jìn)行的基本設(shè)計訓(xùn)練。其目的是：陘崆姓餡捂兵憾犏課溪1）能夠正確運用機電一體化系統(tǒng)設(shè)計課程的基本理論和相關(guān)知識，掌握機電一體

14、化系統(tǒng)（產(chǎn)品）的功能構(gòu)成、特點和設(shè)計思想、設(shè)計方法，了解設(shè)計方案的擬定、比較、分析和計算，培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，使學(xué)生具有機電一體化系統(tǒng)設(shè)計的初步能力；篝屏卸畎鹿璨諏飫?chuàng)恢?）通過機械部分設(shè)計，掌握機電一體化系統(tǒng)典型機械零部件和執(zhí)行元件的計算、選型和結(jié)構(gòu)設(shè)計方法和步驟；求盂在獨洇醍諢黢御年3）通過測試及控制系統(tǒng)方案設(shè)計，掌握機電一體化系統(tǒng)控制系統(tǒng)的硬件組成、工作原理，和軟件編程思想；粲雌頭即流噔昱硤痢蒞4）通過課程設(shè)計提高學(xué)生應(yīng)用手冊、標(biāo)準(zhǔn)及編寫技術(shù)說明書的能力，促進(jìn)學(xué)生在科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神、專業(yè)技能等方面綜合素質(zhì)的提高。唱糈褻嘵嘈檠鹋撤彖紺1.3總體方案的設(shè)計詳丌酡幺灞蛙頤刷旨唷

15、設(shè)計一臺數(shù)控銑床XY工作臺，采取PLC控制，控制方式采用交流伺服、運動控制器和PC機（閉環(huán)控制）。致鑼鐔騎染萎魎氛逸擐X-Y工作臺的機械主體部分直線導(dǎo)軌和滾珠絲杠，聯(lián)軸器，工作臺面。電氣部分的關(guān)聯(lián)性及傳動裝置的保護(hù)性，X軸及Y軸兩端配有高質(zhì)量的緩沖器，同時可選配在工作臺的兩端配有限位檢測開關(guān)，部分工作臺的配有原點檢測開光，并提供光電編碼裝置以適于閉環(huán)控制，原點開關(guān)的位置可以打距離的調(diào)節(jié)。其具體參數(shù)如下：玟烏噼霹兵狺髕堯菜郝 X方向行程:100mm Y方向行程:160mm筮疙際欄眾稈穩(wěn)井甜鶯 工作臺面的參考尺寸:mm伶屎篇貉晾哄械張塬鼷 工作臺和工件最大物重質(zhì)量60kg 尢淅叛舶痕泗鯪踐綆字 工

16、作臺表面滑動摩擦系數(shù)為0.5雁閾蕎保翮捅嗨蒴紉鐒 平均切削力:500N景闐笫徉殳節(jié)碑檑既蓄 快進(jìn)進(jìn)給速度:1000mm/min顴瀾誦新那稻澆潦鯨暈 最高運動速度:10000mm/min徑黔遠(yuǎn)飧職庫袢酥蠢邪 脈沖當(dāng)量0.001mm黍順刎騰父杖久筍唄偉 定位精度: 0.02mm甑猊密嫜娣瓷鎪賢碣寶工作壽命:每天8小時，工作8年，250天/年紺趵鎪毳烯慷鼙八莎衣港傘撐坎鏤楠柬鄔吝郎鉀疋淹話斥鋱善憨冶藶（一）機械系統(tǒng)設(shè)計髟菘燧杲瑟蝤丁蘑躔辯1）傳動機構(gòu)為保證一定的傳動精度和平穩(wěn)性以及結(jié)構(gòu)的緊湊，采用滾珠絲杠螺母傳動副。絲杠的轉(zhuǎn)速為中轉(zhuǎn)速，精度要求為高精度。為提高傳動剛度和消除間隙，采用有預(yù)加載荷的結(jié)構(gòu)

17、。采用滾珠絲杠副，滾珠絲杠直接與聯(lián)軸器連接。滋貊睽諶媛告昆蜚悛痊2）導(dǎo)向機構(gòu)采用滾動直線導(dǎo)軌。滾動直線導(dǎo)軌副動靜摩擦力之差很小，摩擦阻力小，隨動性極好。導(dǎo)軌的導(dǎo)向精度要求高。胖侖鐾蘿薪忌跏法緶柞3）執(zhí)行機構(gòu)采用交流伺服電動機。鱗涎嵊廠魏鼻蒼痹剃饗蕤感耗婪蛻方幾霈硪矗颼攸揣痃玟埔暝滬脈舐怯驗盂賠誣入淡堊潞仔（二）工作臺外形尺寸及重量初步估算伢脬誹怨檳菀愣踩岣鏈工作臺草圖如下圖1-1：騶遒愿鄶捆瀹妍迂蜜糞否槳忒牟程付罵胬瀹綠蜀昔炸茗齦飽釧悒穿汀煩底劐輞滋泳黌霎膪王蹁犢廓蘿吣絳令哺熬璐圖1-1工作臺流程圖胃愜紗川閨旅櫳嘹茬兄德晌髭臂奴綃鉗侯胱芬根據(jù)給定的有效行程，畫出工作臺簡圖，估算X向和Y向工作臺

18、承載重量WX和WY。灘撲觥聯(lián)澩狂妻犧左混賺昕禽雇塹碧狴遛削臘圖1-2工作臺簡圖鏍劣墉禳鑼歉憧鏨榪奠芙珞老鹿穌釘必灰仍嬋弓豆擁筒汜飆嗎芏堂課矣嫩蔻躉禹銚丈韜犰露帝迄陶戳植敞恣莜插苦瑯做掩哥殫濃諳橢鐐烙況慧韞剴靈孀帑認(rèn)險紊釅戚殪浚埤窗猖鐵暈筌濤旦恕瀝忐麈期夕唆搶噲槲璩濕鍋洼礎(chǔ)迦汰惹險府燼烏璨辯楓搗泯捅萼孱云渲嚦虐塏皆侯貸癮箕貺片崾鞋桑悸茄縛輿溘毯弄夏瀹乎亡叉罪常攘帆舁豚服偎芄鸕參吮仕瓣淅譫澠詡婉遮鴇鯛認(rèn)呃貪樊馱嶇厴縊2交流伺服電動機的選型渲馥蜩冥盒麋壘喚忮咚2.1交流伺服電動機的選型綽諑聃魍淫哀桕娥玀珠2.1.1電機的選擇依據(jù)芟頦鈔豁力貿(mào)劌炮乩漤一般電機要承受兩種形式的力矩：恒定的負(fù)載力矩和切削力

19、矩（包括摩擦力矩）；加/減速力矩。下面是選擇電機時應(yīng)滿足的條件。幃夾褒趔遑訪碑怒蠊第1）機床無負(fù)載時，加在電動機上的力矩應(yīng)小于電動機的連續(xù)額定力矩的50%一下。否則，在切削或加速/減速時電動機就可能過熱。齋摁諞跖霜廣譬父鎳鐸2）加/減速時間要短，須在電動機的允許范圍內(nèi)。通常，負(fù)載力矩幫助電動機的減速，因此如果加速在允許時間內(nèi)完成的話，減速也可在相同時間內(nèi)完成。這樣我們只需計算加速力矩，并在允許時間內(nèi)核算力矩在電動機的機械特性的斷續(xù)區(qū)內(nèi)。濟(jì)妙斷耍隸喇稈宓蝗徊3）頻繁地定位和加/減速會使電動機發(fā)熱，此時需要計算出電動機承受的力矩的均方根值Trms，使其小于電動機的額定力矩Tc。橢褡悚銎蹩蟻漣鬩墓伸

20、4）電動機以最大切削力矩運行的時間應(yīng)在允許范圍內(nèi)。菝未晁畫欽躍絮嶺閨父5）負(fù)載的慣量要小于電動機本身慣量的3倍。芡鶻巹鉅賤氯掂寓哏漠這里我們依據(jù)負(fù)載來選擇電動機。齷楫炎錳珀鬃笛離誰乾2.1.2電機的負(fù)載力矩和慣量的計算帥氤芎冕奪幅賣呂拇孛加到電機軸上的負(fù)載力矩通常由下式算出：即鐾番鄹號烏斥笠續(xù)輟 式（2.1）滌劭瓚櫟巴宋祭舐塑殷式中：加到電機軸上的負(fù)載力矩（Nm）蝕久祥倨番悍蚴淬封呂 F 沿坐標(biāo)軸移動一個部件所需的力（kgf）冒斜釅詰俁優(yōu)橐探鰣濟(jì) L 電機轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)機床的移動距離=剿丨盒赫罡播駛犧咐 滾珠絲杠螺母或軸承加到電機軸上的摩擦力矩 巋罟戥譴誤善哎竿薏瑰無論是否在切削，是垂直軸還是水平軸，

21、F值取決于工作臺的重量，摩擦系數(shù)，F(xiàn)值還與平衡錘有關(guān)。對于水平工作臺，F(xiàn)值可按下式計算:咯婭鬼豉蟋咄闔膦旎酆W工作臺與工件重量=60kg魍锝壙瑯葸騙須愨勾灰滑動表面摩擦系數(shù)=0.05迷酲憊狐杉制荊糙冒騏驅(qū)動系統(tǒng)的效率=0.9思粘調(diào)弓洱殘曦霉吳酞Fg鑲條鎖緊力=5kgf既姣瀚褒荷蘑揩葚繁訖反切削力=50kgf礴到下锫釩徒賾僧胝靦由切削力矩引起的滑動表面上工作臺上收到的力=30kgf輕絲摳勤粽囿鵝辰光怦（設(shè)=2kgfcm=0.2Nm）洽髫它刨厙蛟析粽粹謝不切削時：鈍踏媵諛崠湛軫鑼胼禚 式（2.2）繽埔噩鉈怍殫仞菹膝罡 kgf髑憾膺驕扦每鹛霰棟踩 福尬廡恪軟坊詞諂恚邯 奔輸稔糨嘎豹鱒疋蝶杞切削時：孩

22、斯窕剖炅葷相紹娛俸 式（2.3）攔鮑瓜螬鋯烴鍬靡潲佻商寐愷秤妖浣怊儡獄奏 奇霎由驁瀆惰規(guī)努毽戔 撲瞎蚍欽貰頁破皆裨焙 梆矗滋盧鼎旮瘙髟巫寢為滿足運行條件，應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)選擇電動機，其負(fù)載力矩在不切削時應(yīng)大于0.1Nm，最高轉(zhuǎn)速應(yīng)小于2000r。童口氦衫會鬈竺鉞筲城2.2交流伺服電動機概述鄒戰(zhàn)焯朧撒父炸慌黽蚯同步型和感應(yīng)型伺服電動機稱為交流伺服電動機，其基本原理是檢測SM（同步）型和IM（感應(yīng)）型的氣隙磁場的大小和方向，用電力電子變換器代替整流子和電刷，并通過與氣隙磁場方向相同的磁化電流和氣隙磁場方向垂直的有效電流來控制其主通磁量和轉(zhuǎn)矩，廣泛應(yīng)用于機電一體化設(shè)備和自動控制系統(tǒng)中做執(zhí)行元件。采用永久磁

23、場的同步電動機不需要磁化電流控制，只需要檢測磁鐵轉(zhuǎn)子即可，這種交流伺服電動機也叫做無刷直流伺服電動機（如SM伺服電動機）。由于它不要電流控制，故比IM型伺服電動機容易控制。交流伺服電機的具體分類見表2-1。對交流伺服電機的一般性能要求是：戟輅耱饋銥痍迭姍囤魁1)在整個調(diào)速范圍內(nèi)，其負(fù)載轉(zhuǎn)矩應(yīng)該在電動機連續(xù)額定轉(zhuǎn)矩的范圍以內(nèi)；乃茂繾摸氘杞鏊蕩謙雙2)工作負(fù)載與過載時間應(yīng)該在規(guī)定的范圍以內(nèi)；輝岡針禹為薰涵將綹棵3)應(yīng)使加速度與希望的時間常數(shù)一樣；息溫虬頻做撇炎咐鉀唷表2-1交流伺服電動機的分類、特點及使用范圍荀甕僳籮孬錢嗚復(fù)藥骱類型砷網(wǎng)藪埔唱肜铘緬嬌剜代號八審佻爬鍆弧儀飩堀丙結(jié)構(gòu)特點艙領(lǐng)摶繢泯親骱

24、茂賬遢性能特點邱翳蜴應(yīng)嘩稞農(nóng)飪毆浩使用范圍塋閽徂嗉光幄嘯炭佃謨籠型交流伺服電動機咪鈥第耕枯戀侄茴肋充SL朊梭海晟話岱廉餿袋荼轉(zhuǎn)子與定子結(jié)構(gòu)與一般籠型異步電動機相似,但轉(zhuǎn)子一般為兩相,且細(xì)而長,籠可用鋁、紫銅、黃銅制成黃梢躺喘伊蹴暫翠叢救勵磁電流較小，體積較小，機械強度較高，低速運轉(zhuǎn)時不夠平滑，有抖動現(xiàn)象灘兆嶂脊砥徼菥滸瑣鑒廣泛運用于小功率自動控制系統(tǒng)、隨動系統(tǒng)和計算裝置中串坦糠久灸拯莨苤拇赭非磁性杯型交流伺服電動機嘎元大力虺捷繇謊憑檀SK俅噘蔟奉峋蛺馕裥尼田ADP蟣灘炅爛州歿劫盹榫具用非磁性金屬鋁、黃銅等制成杯形轉(zhuǎn)子，杯的內(nèi)外由內(nèi)外定子構(gòu)成磁路景徽牯蛘仲酶蚋勐圾乇轉(zhuǎn)動慣量小，運轉(zhuǎn)平滑、無抖動現(xiàn)

25、象，勵磁電流和體積較大陷斬鱘募卜幻瞿姹喂雜用于要求運行平滑的系統(tǒng)，如自動裝置和計算裝置等踮鮭苣惴狂害井導(dǎo)礱切FANUC交流伺服電動機杉詈況仂顥頁只覽京戢FANUC叔漳掮赤煢羞蛑恥聹氓顰埭鷺昂嵴策磲留虐盅轉(zhuǎn)矩大,轉(zhuǎn)速低,機械特性線性度好,低速性能良好，可直接與絲杠連接允闥粽椿裱泊燧慝芍洫用于數(shù)控機床驅(qū)動或其他驅(qū)動系統(tǒng)杭嗆喊希玫鄂緦砜螞挫低速交流伺服電動機臥戚閡負(fù)嫌厥煊嘴椐镢SD繆蝕前馗淫返滅急減綦SA萊十衩篇近畏蛩八肛嘈ND鷂紅艉鹱矮橐牙鑌忙廁轉(zhuǎn)子、定子結(jié)構(gòu)與籠型交流伺服電動機相同,另外機殼中裝有齒輪減速裝置砸逼矮置矯剴臘呵找駢體積小,重量輕,力能指標(biāo)高,性能好，輸出轉(zhuǎn)速低,轉(zhuǎn)矩大礁得荸洋纏習(xí)壇

26、蕓夤楝廣泛應(yīng)用于自動裝置和計算技術(shù)裝置中作驅(qū)動、執(zhí)行或控制元件蝥侈何浣翻腋脾簦燃浯下表2-2為交流伺服電動機的特性實例：開免譴鋇驢去衽泣夠顆表2-2 交流伺服電動機特性舉例叵雩俾倆畔秩誦筋煲葉 電動機髫實進(jìn)剴搗甲渥鈴闊茫野貓秒梧路姝慊鵯距抵特性煅勃窩嵴乎超鉚湔榫苠尖鰍廾葆跳裊坯王蚩淮SM型伺服電機懼澆鶿舒票菸母潁讠峰拮杓摹丟惡區(qū)襄嶷欞耖IM型伺服電機悸官咖羨師鋒溪酷稀晤輸出功率/W夥憊徂蕁砝醐瀕宄拭馴1100肝矚兢攻欄偕抻冤饞俚1100谫韁恝雒巧鏇艇恿卅庫峰值電流（A/相)踱犸帔婆練侈圻謬锍脲11.7怍璀擠昊建目噥晨剴媽14.4齷鏜抖葷毪蚴捻明魯諦峰值電壓（V/相）瞟笮稿折椒岍玫袋戩攄68.9

27、岳昂瘥疥態(tài)魁罪燎剿醋79.3壘匪詹浹套咀抵宓峪妁功率因素/%煜酡稍協(xié)蔓隧聃棕挖喙99.8喇僳受丹鉦證跺優(yōu)婆鈍78.6撻以剎鐒黨錒僖揍蓰持功率/%速洫詿秒蓰炒樨荼挪肢91.1預(yù)虱俏失大也姓余瘌工82.0懔淺氪床烯禚裥伙葶塬電阻/讜巫朋疊皰踅范逗憲瑗0.284湔亞竿何淋曰齷綾設(shè)牌1.035粉苘冉玀麓繭醭楷夯鳶感應(yīng)電壓常數(shù)/爆冉緲疲顧漱筌鬲攬菜揍濫陂咝飽削甄桅幌非100皓鴣耍矯糞妞鰳喂春剮猻繞霍二搶咒肉顯畜駔100逭酚拈薔穩(wěn)箴暇某眉易轉(zhuǎn)動慣量/曩遐娶猴仄怊郅墀艚耠膠荷枚濘蕺迕溟哨頑奉茗毫罨償宥蚧布題嗪抨功率變化率/擅咼饞櫛嗯委蛻唧充稀12捫斫酥芨解秘睽趣袱饜16榀柜失觀樓脾孬閾許壙2.2.1選擇伺服

28、電動機瑯埸瀧夤切挖創(chuàng)缺罘沫綜上所述，選擇FANUC系列交流伺服電動機，電動機的型號為FANUC4-0該類型伺服電動機是由日本法納克公司為滿足CNC機床和工業(yè)機器人的需要開發(fā)的，這種伺服交流電動機都是永磁式同步型伺服電動機，其特點都是定子為三相繞組，轉(zhuǎn)子為永久磁鐵。其結(jié)構(gòu)、性能特點是轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速低，機械特性線性度好低速性能良好，可直接與絲杠連接。我們選用的FANUC4-0，其數(shù)據(jù)見表2-3。其特點如下：驕木孺娌溯轡驥履酶簿1）具有獨特的磁極形狀，使轉(zhuǎn)矩波動最小；豐垤崤琚貽梢旺螭粹蹉2）外面沒有機殼，定于鐵心直接在空氣中冷卻，這種結(jié)構(gòu)使電動機溫升能減到最低；侉勤乙陳銣礤拆搟縷賡3）具有高的轉(zhuǎn)矩/慣

29、量比，能承受高的加減速；攀艋謙踟滟邛嶁逼僅殘4）由于采用了集中磁力線機構(gòu)，在保證高輸出轉(zhuǎn)矩的情況下，電動機體積小而且重量輕；榮槐劉榧遜飴導(dǎo)羈壘茬5）由于采用高頻脈寬調(diào)制控制，電動機只有很低的噪聲和振動。鶯覽沁顴壅珩習(xí)杜燴柵表2-3FANUC4-0的技術(shù)數(shù)據(jù)殿紙兢獎灤銦癤估黍悲型號）乾榜咎告啜訣來隹溢烏輸出功率（KW）析澮祟鴟耙咧隋廉憊靄額定轉(zhuǎn)矩（Nm）輸邐就慷裁嶸膊沽羲缺最大轉(zhuǎn)矩(Nm)瘧睽叫稼陔檁碴姆哆哚最高轉(zhuǎn)速(r/min)束醞匯攔搽思鈔瘩粼紱轉(zhuǎn)動慣量(kg/)駢沽開沮樊羔呻佤痂鄴機械時間常數(shù)(ms)晟璁髦蛟焦亟訾村撲篤熱時間常數(shù)(min)剽澈敫湍類靛嗣屢蚧瘠質(zhì)量(kg)西艘匐誓狡斂鉚庇祓

30、諄4-0犍學(xué)趕戴罾主揍脊爝健0.05嬖透綬锪曝笈榕售騶膦0.25薯蔞螽甯訂嚼鏖樘必饅1.1畀抵砌刑送首邃割鵂逛3000披爰酮銚锃毆綬銜霖都獎烯磁丌檣蕈趨煬辱扳11淪串魈脎坭鲺秩耙歆掭15蚨誚套君乜游鈐侏榔羋1.2右羊黧實陽肛蛞蒈炅嗦賃靜偕使?jié)萘P囪閉永棘鍪樗壁鎏賞蕊囁帑炻踢蕩休爹錈哪盂澧妍灼磁虹骼茸稟耋賀鍋盅槍嶙避蒔耙抖泊屎炒邸祝輾酵嗚拾才菱骸肭垃勐頰蛄讕陋匠臺豉撤盹垢捭撐尬蒎悶調(diào)把砜她粗棍汴飼華濫崎俯迄吐現(xiàn)苦鵯困樹吃懟徽聽搌檔堅甭怠娠檬呆緝桶癱增猛遲齄專社淥驟蒔奴匾鴰蹁蟶孓圈榨表濃詫岍貫踩獰考莘眺磷塋選淡3絲杠的選型槔借庵枕啃貧永硼醍吻3.1絲杠的介紹僅輔蝗叵伶遼蝶負(fù)瑣緋3.1.1絲杠螺母機

31、構(gòu)基本傳動形式孿康拜謠芴鋼綿量證酸絲杠螺母機構(gòu)又稱螺旋傳動機構(gòu)。它主要用來將旋轉(zhuǎn)運動變?yōu)橹本€運動或?qū)⒅本€運動變?yōu)樾D(zhuǎn)運動，有以傳遞能量為主的（如螺旋壓力機），也有以傳遞運動為主的（如工作臺的進(jìn)給絲杠）。珀按暝櫝磕惕控舉匍煉絲杠螺母機構(gòu)有滑動摩擦和滾動摩擦之分?；瑒咏z杠螺母機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，加工方便，制造成本低，具有自鎖功能。但其摩擦阻力大，傳動效率低（30%40%）。滾動絲杠螺母機構(gòu)雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜制造成本高。但其最大優(yōu)點是摩擦阻力小，傳動效率高（92%98%），因此選用滾動絲杠螺母機構(gòu)。扒肪龠虞碴么屹躲淀根據(jù)絲杠和螺母相對運動的組合情況，其基本傳動形式一共可分為四種類型，其類型如下：憑瀏猝障枚膂嗑骶

32、擴躦1）螺母固定、絲桿傳動并移動。該傳動形式因螺母本身起著支承作用，消除了絲桿軸承可能產(chǎn)生的附加軸向竄動，結(jié)構(gòu)比較簡單，可獲得較高的傳動精度。但其軸向尺寸不已太長，剛性較差。因此只適合用于行程較小的場合。绔綿尾守辟笊湔剃涉瞠2）絲桿傳動、螺母移動。該傳動形式需要限制螺母的傳動，故需導(dǎo)向裝置。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊、絲桿剛性較好。適用于工作行程較大的場合。跆廠荬湍卷鉈噘癇遽社3）螺母傳動、絲桿移動。該傳動形式需要限制螺母移動和絲桿的傳動，由于結(jié)構(gòu)較復(fù)雜且占用軸向空間較大，故應(yīng)用較少。冕潷繕篁遄籃氖暄螅郾4）絲桿固定、螺母傳動并移動。該傳動方式結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，但在多數(shù)情況下，使用極不方便，故很少應(yīng)用。哀

33、肭懿憬菰鈔曛翰啤蹈根據(jù)工作臺運動情況，應(yīng)選擇絲杠傳動螺母移動的形式，該傳動形式需要限制螺母的轉(zhuǎn)動，故需導(dǎo)向裝置。其特點是結(jié)構(gòu)緊湊，絲杠剛性較好，適用于工作行程較大的場合。淞炙辜濕哲嚷閿徠精蛙3.1.2滾珠絲杠副的組成及特點鈳奩碼糾菏堠朊螢勱糈滾珠絲杠副是一種新型螺旋傳動機構(gòu)，其具有螺旋槽的絲杠與螺母之間裝有中間傳動元件滾珠。滾珠絲杠螺母機構(gòu)由絲杠，螺母，滾珠，和反向器等四部分組成。當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)動時，帶動滾珠沿螺紋滾道滾動，為防止?jié)L珠從滾道端面掉出，在螺母的螺旋槽兩端設(shè)有滾珠回程引導(dǎo)裝置構(gòu)成滾珠的循環(huán)返回通道，從而形成滾珠流動的閉合通路。蝤淞埃愁蘭崆壬像振侗滾珠絲杠副與滑動絲杠副相比，除上述優(yōu)點外，

34、還具有軸向剛度高，運動平穩(wěn)，傳動精度高，不易磨損，使用壽命長等優(yōu)點。但由于不能自鎖，具有傳動的可逆性，在用做升降傳動機構(gòu)時，需要采取制動等措施。民棹骰鏌珧俸狨吵豪搜3.1.3滾珠絲杠副的典型結(jié)構(gòu)形式災(zāi)黨湮蓬鐮珙峙惝睡蹤滾珠絲桿副的結(jié)構(gòu)類型可以從螺紋滾道的截面形狀、滾珠的循環(huán)方式和消除軸向的調(diào)整方法進(jìn)行區(qū)別。晁罘岔銀凰冒科欠搞魂我國生產(chǎn)的滾珠絲杠副的螺紋滾道有單圓弧形和雙圓弧形。滾道形面和滾珠接觸點之法線與絲桿軸向之垂線的夾角被稱為接觸角，一般為45度。單圓弧形的螺紋滾道的接觸角隨軸向載荷大小的變化而變化，主要由軸向載荷所引起的接觸變形的大小而定。接觸角增大時，傳動效率、軸向剛度以及承載能力也隨

35、之增大。由于單圓弧形滾道加工用砂輪加工成型比較簡單，故容易得到較高的加工精度。單圓弧形面的滾道圓弧半徑R稍大于滾珠半徑。迮剔陰糯瞠淀鎘略蓰讓雙圓弧形的螺紋滾道的接觸角在工作中基本保持不變。兩圓弧相交處有一小空隙，可使?jié)L道底部與滾珠不接觸，并能儲存一定的潤滑油以減少摩擦磨損。由于加工其型面的砂輪修整和加工、檢驗均比較困難，故加工成本較高。廡巛材踞溪豳觳鄄瞇檢滾珠絲杠副中的滾珠循環(huán)方式有內(nèi)循環(huán)和外循環(huán)兩種，區(qū)別見表3-1。痘墓臆悚媸鄢咫挽坡戚表3-1滾珠的循環(huán)方式只苫截納動癀諦遑脎怯類別苤遑息薔敞炅蠐日溥鱈形式灄棉的酣螨蘢只古勝玖特點菏炬巴差勰謳霎筍妥筍內(nèi)循環(huán)竊湔觖催掩彬預(yù)餉辱畎李顙薰柜衡瞻儺泌輦

36、錛優(yōu)點:返回通道短,一個循環(huán)只有一圈鋼球,流暢性好,摩擦損失小,效率高,徑向尺寸小,剛性好垢駛肌狼毀馥糟飽撮議缺點:返向器鋼球返回通道的曲面加工復(fù)雜僚躬坊拆鳥卒通肯四將外循環(huán)噗擱梵附馮候劌舟哎鄄端蓋式羲旨沮隴閉嫘柔碗梧狄優(yōu)點:結(jié)構(gòu)緊湊,工藝性好榕均鳩種敲古攀人耔筑缺點:循環(huán)回路長,流暢性差,鋼球通過短槽時易卡住偎踞狡誶嗎鄲奸闐倚敢螺旋槽式圯眠蕙胩泉家斡都蒡骶優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,制造方便,承載能力大鋌珧岸傅隙琢茸糈耿士缺點:鋼球流暢性較差,擋珠器較易磨損衍巫壹虎寓克闡蠱篤承插管式群蹕牝懿痖氨髹鼉猞粕優(yōu)點:結(jié)構(gòu)簡單,工藝性好,鋼球的流暢性好,應(yīng)用較廣鷦頊裥難漳雅馇幕眩赴缺點:凸出式的插管凸出于螺母外部

37、,徑向尺寸較大瘴揖腦氛獒醪娉杰瑚衢為嬴舴蚜樁壽弧昨縭爐舳櫞噘竇怒避邀騭嘮嵌3.1.4滾珠絲杠副軸向間隙的調(diào)整和預(yù)緊桂猥飚期闈裊糈銼闖券滾珠絲杠副在負(fù)載時，其滾珠與滾道面接觸點處將產(chǎn)生彈性變形。換向時，其軸向間隙會引起空回。這種空回是非連續(xù)的，既影響傳動精度，又影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。單螺母絲桿螺母副的間隙消除相當(dāng)困難。實際應(yīng)用中，常采用以下幾種調(diào)整預(yù)緊方法見表3-2。河廖榛氽蚯偕荻陳镲岱表3-2常用的調(diào)整預(yù)緊方法集寶崮移貉歸擷茄易閩調(diào)整預(yù)緊方式陪酹炊苞吠鹽蹕栳募輜特點矢筋麼臺黃裉請非巳攫雙螺母螺紋預(yù)緊調(diào)整式拘堯肺怪翟侉疵棟洋髭結(jié)構(gòu)簡單、剛性好、預(yù)緊可調(diào)，使用中調(diào)整方便，但不能精確定量地進(jìn)行調(diào)整。粲鹺

38、搴團(tuán)敵契飆貫窄婧雙螺母齒差預(yù)緊調(diào)整式鱖髟鲞飄腑扛鱺羋嘵扦可實現(xiàn)定量調(diào)整即可進(jìn)行精密微調(diào)，使用中調(diào)整方便。饒半杼墮叫紀(jì)蜊捃秧悃雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式墮洲碩飾那熹脛悠饔婭結(jié)構(gòu)簡單剛度高、預(yù)緊可靠，但使用中調(diào)整不方便。谷鏡恒胼輿匠婪腓冶候彈簧式自動調(diào)整預(yù)緊式吐羆嚆翠團(tuán)踏鋰浹惘誦能消除使用過程中因磨損或彈性變形產(chǎn)生的間隙，但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、軸向剛度低，適合用于輕載場合。銅遑抻學(xué)腎鐠騁鷥瞰勝單螺母變位倒程自頂預(yù)緊式和單螺母滾珠過贏預(yù)緊式幌跣瑣槳毆蔬薄底酋疑結(jié)構(gòu)簡單緊湊，但在使用中不能調(diào)整，且制造困難。妹峻最鳳術(shù)耿礪滸緞庋根據(jù)防塵防護(hù)條件以及對調(diào)隙及預(yù)緊的要求，可選擇適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)形式。例如，當(dāng)允許有間隙存在時可選

39、用具有單圓弧形螺紋滾道的單螺母滾珠絲杠副；當(dāng)必需有預(yù)緊或在使用過程中因磨損而需要定期調(diào)整時，應(yīng)采用雙螺母螺紋預(yù)緊或齒差預(yù)緊式結(jié)構(gòu)；當(dāng)具備良好的防塵條件，且只需要在裝配時調(diào)整間隙及預(yù)緊力時，可采用結(jié)構(gòu)簡單的雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式結(jié)構(gòu)。墩燕官鏑瘤盍淠鍺惑飧考慮到設(shè)計的所設(shè)計的工作臺有良好的防塵條件且只需要在裝配時調(diào)整間隙及預(yù)緊力，故采用結(jié)構(gòu)簡單的雙螺母墊片調(diào)整預(yù)緊式。蔡緄肯擤镅忽骺渴忝錦3.1.5滾珠絲杠副的密封與潤滑汩鮑躲俏矽潁犸惻浪讠滾珠絲杠副可用防塵密封圈或防護(hù)套來防止灰塵及雜質(zhì)進(jìn)入滾珠絲杠副，使用潤滑劑來提高其耐磨性及傳動效率，從而維持其傳動精度、延長其使用壽命。密封圈有接觸式和非接觸式兩種

40、，將其裝在滾珠螺母兩端即可。非接觸式密封圈通常由聚氯乙烯等塑料制成，其內(nèi)孔螺紋表面與絲杠螺紋之間略有間隙，故又稱迷宮式密封圈。接觸式密封圈用具有彈性的耐油橡膠或尼龍等材料制成，因此有接觸壓力并產(chǎn)生一定的摩擦力矩，但其防塵效果好。常用的潤滑劑有潤滑油和潤滑脂兩類。潤滑脂一般在裝配是放進(jìn)滾珠螺母滾道內(nèi)定期潤滑，而使用潤滑油時應(yīng)注意經(jīng)常通過注油孔注油。防護(hù)套的形式有折疊式密封套、伸縮套管和伸縮擋板。其材料有耐油塑料、人造革等。皴悲肺劉泅倆椽千料尼3.2絲杠螺母副的選擇恝脹鈿銬范案計鎣荃啞初選滾珠絲杠副數(shù)據(jù)見下表：敉嚷瘢春亦洽窶跎櫨穴公稱直徑/mm笆沂莘孤瑚緣鬯玨襄喟導(dǎo)程/mm庵韭蓉弈兵漸商坭剝望余量

41、/mm邾喁寥芷菊絎鷗瑩鎘株節(jié)距/mm峁珊渦疔辱籍媸黷載影25啊髦薇蓖皂霜疚蠶荮唰5舁妲燧岙涂乘椽畬恃轉(zhuǎn)20髂鉆肼藤篾澆厙浮柝鳥8國揭淝京匠湓姿澆巫屜根據(jù)絲杠的工作行程初選絲杠的工作長度：肺侶安順琚疃柱兄懸肝初選X方向絲杠的工作長度為410mm角愍穿幣六地錕椐閿帔初選Y方向絲杠的工作長度為460mm蝥瑚筠萋涕標(biāo)狼髭荑壑滾珠絲杠的工作載荷計算公式為：鰷梆刎酡咳劑羚葙內(nèi)已 式（3.1）末囅沮讠舷慈諾則陣燼由條件，查機電一體化系統(tǒng)設(shè)計取 =1.2，取 =1.2， 取D精度，取 =1.0，嗉絞哪剔抱檐馇冊鱒福X方向絲杠工作載荷：柑栝髓猶進(jìn)食禍懋奚凸=1.21.21.0600=864N揪鈑臊塞嫦攤林袋氽糲

42、Y方向絲杠工作載荷：饗狨愉減銅莧羅翳植孩=1.21.21.0600=864N拱取雁鞭犁崠擺諫鈧襻額定動載荷值計算：交詘男柵蒹洳瓚股恿詢導(dǎo)程初選為5mm，則 柙褥央分橫以訥氙飚孫純厥腫菱尚梨炯摸吮帶 = =8645011N楫垢鴝箍擄毗鱉鷹撾夙根據(jù)值選擇滾珠絲杠副，假設(shè)選用按滾珠絲杠副的額定動載荷Ca 等于或稍大于的原則，查表選以下型號規(guī)格：僥砦碼厭湖載僧葑壓侄FC1-2505-2.5 Ca=5011N鑫蠕頏鍇舔札鄖脫糗隧公稱直徑D=25mm 導(dǎo)程P=5mm 螺旋角 滾珠直徑豐康諗臻灣勤锨芙隘蔞計算可得：傘罱絆聞踐嗜檉痢賾 滾道半徑 R=0.52怯迷巛吩易岑鉿軼敉米偏心距憋娥斌眙淤傍蘿攘膝軻 絲杠

43、內(nèi)徑祿躉臁斡撼悴晏鋁纓嘰3.3絲杠的校核合舂缺柙諛血領(lǐng)扳氌嚏1）由于一端軸向固定的長絲杠在工作時可能會發(fā)生失穩(wěn),所以在設(shè)計時應(yīng)驗算其安全系數(shù)S，其值應(yīng)大于絲杠副傳動結(jié)構(gòu)允許安全系數(shù)。愚炻墀搔黃鈧弊晁述目絲杠不會發(fā)生失穩(wěn)的最大載荷稱為臨界載荷攤杈焐看佘庀蚵豢跤購 其中 E=206Gpa獎泰蔗美崽岑塏醮畿邾 L=0.3m紡晨狹頤派幔嘞忍秀援 賞齜讓倌訇咻甭瞄嬡賂 取 則蛭隰饉蟥擺佞呷茵氳覘鳧逖翱猬銅檸灬措肱蕤 安全系數(shù)舭菟唾捭儐家醣痤擻壅查表可得 S=253.3 SS 絲杠是安全的,不會失穩(wěn)氡走境窠鼐恰嗆唷狄殂2） 速長絲杠工作時可能發(fā)生共振，因此需驗算其不會發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速，要求絲杠的

44、最大轉(zhuǎn)速汜猢啼舊浠僑慧泊榭草嚎殍樞玄妄萸摻檳紗郝所以 所以絲杠不會發(fā)生共振羥葺嵯拚蒯槧諶窺臾鍾3） 此外滾珠絲杠副還受Dn值的限制，通常要求：停丟處鍵為輾蔡驟佝浩 Dnmm/min良锝櫧咒劌跣賁瘃兜炊 Dn=25 魄岬梃陽胛荻補橈領(lǐng)締4)滾珠絲杠在工作負(fù)載F(N)和轉(zhuǎn)矩T(Nm)共同作用下引起每個導(dǎo)程的變形量為：蓖赫果噦平貴咦嘍揖型 式（3.2）刷艘銃熳暫飲莽學(xué)朔剩式中，A為絲杠截面積，A為絲杠的極慣性矩， G為絲杠切變模量，對鋼G=83.3GP a;T(Nm)為轉(zhuǎn)矩，濟(jì)聯(lián)槨俊虎曄話綠兵郭 式中 為摩擦角，其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù)； 為平均工作載荷.取摩擦系數(shù)為凋槳憒溝額妲鏡荇俠哏,則得趾拘鍆呔

45、音枧緋敖圇止孌府镎苣叟兜瑯延僭順按最不利的情況取(F=)欄鋇嚼饉疇邯列車毫鯁辣洇紋孢圍魴萏謙囝哦逗郜鎏故猞定伊倦琶嗤通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差小于其傳動精度的1/2,即忝耖偽排療記妒癩婭湯勻岈易桔碣估熬殫走躚該絲杠的滿足上式，所以其剛度可滿足要求。兀缺瀘繰圬痛洙醪融碑5)效率驗算：莩航跛巹軀島鴉番掎桊坫照苔隴慫蜥疽酚脞嗖要求在90%-95%之間，所以該絲杠副合格.荸濯蒜戒廷砘劑紐薟嗜經(jīng)上述計算驗證，F(xiàn)C1-2505-2.5各項性能均符合題目要求，可選。攛蹩松蘅農(nóng)行賦鋰梁鈸3.4滾珠絲杠支承的選擇鯫纊鱈擤燎韁咐舅蔗祝3.4.1支承方式的選擇潺迭莰灑汗告梧鹱淚善滾珠絲杠的主要載荷是軸向載荷，徑向載荷來

46、自于絲杠的自重。因此，滾珠絲杠的軸向剛度和位移精度要求很高。滾珠絲杠的支承方式有以下幾種：細(xì)逐艄鴯淖創(chuàng)擷詒峒譖1） 固定固定，適用于高轉(zhuǎn)速、高精度的絲杠；昕句岸隧冤辜蛻颶慫握2） 固定游動，適用于中轉(zhuǎn)速、高精度的絲杠；將末迦微嗌尖雋讕鵓辜3） 固定自由適用于低轉(zhuǎn)速、中精度、短軸向的絲杠。滴也卯官狴獄蠆溝碩釤考慮到設(shè)計要求中轉(zhuǎn)速、高精度，這里我們選擇固定游動的支承方式。固定斷采用軸承連接。瘀梆葙濘仿底頻唳圈謇3.4.2軸承的選擇颮喲櫥跡改駭撣蛄苣髹3.4.2.1軸承的分類芹镅寐蔬鈮瘡虐暮瑞酃軸承可以分為標(biāo)準(zhǔn)滾動軸承、非標(biāo)滾動軸承、靜壓軸承和磁懸浮軸承。滾珠絲杠一般配用標(biāo)準(zhǔn)滾動軸承。謖佛姓鳊顙貝伉

47、祗譙幢滾動軸承已標(biāo)準(zhǔn)化系列化，有向心軸承、向心推力軸承和推力軸承，共十種類型。滾動軸承一般由內(nèi)圈、外圈、滾動體和保持架（俗稱四大件）組成。在軸承設(shè)計中應(yīng)根據(jù)承載的大小、旋轉(zhuǎn)精度、剛度、轉(zhuǎn)速等要求選用合適的軸承類型。舉例如下：凋衤已鱭楗慳飼咒癱紕1） 深溝球軸承。軸系用球軸承有單列向心球軸承和角接觸軸承。前者一般不能承受軸向力，且間隙不能調(diào)整，常用于旋轉(zhuǎn)精度和剛度要求不夠的場合。后者既能承受徑向載荷也能承受軸向載荷；并可以通過內(nèi)外圍之間的相對位移來調(diào)整其大小。因此在輕載時應(yīng)用廣泛。蘩惺懊賀柝尉齦俎芟匚2） 雙列向心短圓柱滾子軸承。此類軸承一般分為兩種一種是滾道開在內(nèi)圈上，一種是滾道開在外圈上。這

48、兩種軸承的圓柱滾子數(shù)目多、密度大，分兩列交叉排列，旋轉(zhuǎn)時支承剛度變化小，內(nèi)圈上均有1:12的錐孔與帶錐度 的軸頸配合，內(nèi)圈相對于軸頸作軸向移動時，內(nèi)圈被漲大，從而可調(diào)整軸承的徑向間隙或?qū)崿F(xiàn)預(yù)緊；因此，其承載能力大、支承剛度高，但只能承受徑向載荷，與其他推力軸承組合使用，可用于較大載荷、較高轉(zhuǎn)速場合。鎰狒垅跺瑞皚撾廢奸遂3） 圓錐滾子軸承。圓錐滾子軸承由內(nèi)圈、外圈、格圈和圓錐滾子組成。該軸承能承受較大載荷，用其代替短圓柱滾子軸承和推力軸承，則剛度提高，雖極限轉(zhuǎn)速有所降低，但仍能達(dá)到高精度的要求。梓孝緞價乩瘋裔贛禊元4） 推力軸承。推力軸承一般軸向承載能力很強，支承剛度很大，但極限轉(zhuǎn)速較低，運動造

49、勢較大。衤醣王嘭櫥毽鱟襁難昶3.4.2.2軸承的選擇吃堍訴钷紡蟈鞏霽嗣袱考慮到輕載初選接觸角推力角接觸軸承代號7202AC型數(shù)據(jù)見下表：礁嵇藤瘡盤砩抉簽瓢統(tǒng)表3-3角接觸軸承的數(shù)據(jù)耔岑怨轄發(fā)人黧倩跌婺爽虔溘喪圈奉欞丬訊砰d(mm)梔壯灤上鞒氽諺爵訥揞郯禱酪扯呃最號掙莖熗D(mm)炒電猓輾睛壇耄歐繇成固唾塥炸媳琿樗吻諜涿B(mm)鵑償湍卡熊餞繪搬脯舉(mm)貢耿痤滎螵帥饉尺鋟悟(mm)鯽疼蚵帖蝕右櫟鄆榛抱(mm)搶極取憊娉磙途需廝瘊蹂漉啄瞟娘外叼旒鐾豬(mm)椒柁亂噱炙桓傅狼泗枷琶軫萍痱爵鈽阜嬤埂儉(mm)旖告爻顳窯吻螭燃鯊湎綽猴捅礬郭茨睢噯毒腙(mm)籩仝撩揪镎薌掠坨毹蹋淅鵲崖腹黃插襤想呵謠(

50、kN)鐸艇曲琺父滕揣葺們呱洧硨誰焐芰挪頑買濉忱(kN)瑁藕萵琢晁誚箕略踢蹌15齊犴返滏宋嫠卮屏尾蜂32婿各涂鰲豐頎翁玟坎舌9畿燧轅博庠淅庭杞髑剔18.4嫁謎缺劂晨跆騰紀(jì)醌惱29.6狀藉罅梧庫抱咝切蝴囈0.3松旬六孚逖賻無芊麝誡20.4柏煞仙糇磲腐藿鎮(zhèn)頁貓26.6呋锘她褻輳春褲崩俚嘉0.3玨騍訪揩屠指壢辭腴眥6.25彬四湮房綠惹鎢郵鰩爵3.42積醚釷昨扯菲曛家踉趴該軸承是與滾珠絲杠專配的軸承其主要特點是：既能承受軸向載荷又能承受徑向載荷，接觸角大、鋼球多、剛度高。蒸牲操端輪羥喳麋邶鋁沽似因險僻仃拂蚣瞍菥3.4.2.3軸承的校核蹲橘劬斂皆喵跽凡踵俅基本額定動載荷：覺駑涅硯舀純畋判仁刈俗坌猢窟芋衢绱

51、炊潑翊取滾動軸承當(dāng)量動載荷X的值：X=1，Y=0.92蔬夙枯妓踉轆托贈恒綸則當(dāng)量動載荷為：慝塬雍詔淖擬貰始濡燧套戧豚懸撫老踩庾育輛軸承壽命的計算：鲴哭諍餉弊腭雙遘芨賂役鱉蓬霜槍苣溝仕籟亦軸承的預(yù)期壽命取=25000h訂啪礬淮胺覲咣耘病汐額定動載荷的計算：耜孰巾犀嚯塞婪沽鴇習(xí)N9980N壞裒自攔巹萑搜橙蛀悴所以選擇的的軸承可以滿足壽命和強度的的要求。禍瓷份頰徙梅躐成穆牟3.4.2.4軸承的潤滑與配合漣筆毹攸妓盾怕跗蟶判滾動軸承的潤滑目的是減少軸承內(nèi)部摩擦及摩損，防止燒粘、其潤滑效用如下： 1）減少摩擦及摩損。在構(gòu)成軸承的套圈、滾動體及保持器的相互接觸部分，防止金屬接觸，減少摩擦、磨損。2）延長疲

52、勞壽命。軸承的滾動疲勞壽命，在旋轉(zhuǎn)中，滾動接觸面潤滑良好，則延長。相反地，油粘度低，潤滑油膜厚度不好，則縮短。3）排出摩擦熱、冷卻。循環(huán)給油法等可以用油排出由摩擦發(fā)生的熱，或由外部傳來的熱，冷卻。防止軸承過熱，防止?jié)櫥妥陨砝匣?）其他也有防止異物侵入軸承內(nèi)部，或防止生銹、腐蝕之效果。軸承的潤滑方法，分為脂潤滑和油潤滑。為了使軸承很好地發(fā)揮機能，首先，要選擇適合使用條件、使用目的的潤滑方法。若只考慮潤滑，油潤滑的潤滑性占優(yōu)勢。但是，脂潤滑有可以簡化軸承周圍結(jié)構(gòu)的特長，將脂潤滑和油潤滑的利弊比較?；浀逄壞c摧鉞斗啟滾動軸承的套圈與軸和座孔之間應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)呐浜?，以保證軸的旋轉(zhuǎn)精度和 濕袂慨棰鑫

53、柝碓筑岳惚軸承的周向固定。滾動軸承是標(biāo)準(zhǔn)零件，因此，軸承內(nèi)圈與軸頸的配合采用基孔 綣菁近反盯輩角賢鄰廟制，軸承外圈與座孔的配合采用基軸制。為了防止軸頸與內(nèi)圈在旋轉(zhuǎn)時有相對運 錘倌崠暴澇扇箴夷嗔扇動，軸承內(nèi)圈與軸頸一般選用m5、m6、n6、p6、r6、js5等較緊的配合。軸承外圈 與座孔一般選用J7、K7、M7、H7等較松的配合。配合選擇取決于載荷大小、方向和性質(zhì)；軸承類型、尺寸和精度；軸承游隙以及其他因素。具體選用可參考機械設(shè)計手冊。薄邯褊懷間孕全踉債胩3.4.2.5軸承使用注意事項撳川茇抄盲旆灤莎塍我與一般的機械零件相比，滾動軸承的精度較高，因此使用時也相應(yīng)地應(yīng)小心謹(jǐn)慎。鼠側(cè)朗辦癥瘞該掀酥施

54、1）保持軸承及其周邊的清潔灤虛岣色鏟魅紉煩裴儆2）使用時仔細(xì)認(rèn)真卑釙氯噢兼縹析昃供石3）若使用時粗心大意給軸承以強烈沖擊，會使軸承出現(xiàn)傷痕，壓痕，斷裂等損傷。煉瘵瀘縮溫筲璺骨常杓4）注意軸承的防銹廈蠔莰齟貘娥嚦揪銃刮5）避免在潮濕的場所使用，而且為不使汗水沾上，應(yīng)戴厚套。坷企斡撼護(hù)埋署磣雷啷3.5設(shè)計滾珠絲杠應(yīng)注意的問題肥睡傲緦莠九糶恫髂爵 1）為提高滾珠絲杠副的使用壽命和精度，應(yīng)使作用在螺母上的合力通過絲杠軸心，以保證滾珠受力均勻，避免傾覆力。 2）放逆轉(zhuǎn)：滾珠絲杠副傳動逆效率高，應(yīng)考慮在電機停電后，因部件自重而產(chǎn)生螺旋副的逆?zhèn)鲃樱ㄌ貏e是在垂直方向上傳動時），防止逆?zhèn)鲃拥姆椒刹捎茫和ｋ娮枣i的電機、蝸輪蝸桿機構(gòu)、離合器等方式。 3）滾珠絲杠副在行程兩端應(yīng)有行程保護(hù)裝置，以防止越程后滾珠絲杠副受撞擊而影響精度、使用壽命甚至損壞。 4）防止熱變形：熱變形對精密螺旋傳動的定位精度有著重要的影響。其熱源不單是螺旋副的摩擦熱，還有其他機械部件工作時產(chǎn)生的熱，致使絲杠熱膨脹而伸長。為此必須分析熱源的各因素，采用措施控制熱源，還可以采用預(yù)拉伸、強制冷卻等減少熱變形對絲杠的伸長的影響。