絲桿設計計算

1、數(shù)控滑臺進給用滾珠絲杠副的設計計算橫向與縱向滑臺的總重量W1=3000N立柱最大重量W=5000N工作臺最大行程LK=1000mm工作臺導軌的摩擦系數(shù)：動摩擦系數(shù)11=0.1靜摩擦系數(shù)0=0.2快速進給速度Vma=8m/min定位精度20/300mm全行程25m重復定位精度10m要求壽命20000小時(兩班制工作十年)。表1切削方式縱向切削力Pxi(N)垂向切削Pzi(N)進給速度Vi(m/min)工作時間百分比%絲杠軸向載荷(N)絲杠轉速r/min強力切削200012000.610292060一般切削10002000.830185080精切削5002001501320100快速進給00810

2、80015001)確定滾珠絲杠副的導程成珠絲杠副的導程皿1丫阿：工作臺最移動速度m/min打球：電機最高轉速r/min1:傳動比因伺服電機與絲杠直聯(lián)，i=1由表1查得Vmax=8m/minnmax=1440r/min代入得,Ph5.56mm由丁計算出的Ph值應取較大值圓整，因此Ph=6mm2) 確定當量轉速與當量載荷各種切削方式下，絲杠轉速%:絲杠轉速r/tnini=1,2,AfnV£:進給諫度m/mini=12A,n由表1查得V1=0.6V2=0.8V3=1V4=8代入得n1=100n2=133n3=167n4=1333各種切削方式下，絲杠軸向載荷§二、+W/PQ耳：絲杠

3、軸向載荷Ni=L2AP*縱向切削力Ni=P垂向切削力Ni=UA由表1查得Plt=2000N,Pq=1000NR=500虬P14=ONK1=1200虬以二M琮=2。PqON已知W=3000NW2=5000N代入得F】=2920RFRISSON,F3=1320N,F4MOON(3)當量轉速=1)!+n3+A+n皿1003100*00臨：當量轉速r/miii:工作時間百分比由表i查得q=10,t2=30,t3=50,t4=10代入得nmq267r/min當量載荷Fa虹+F；地+A+F；冬3) V臨100臨100%100此:當量載荷N代入得Fm=1380N預期額定動載荷(1)按預期工作時間估算C皿=寸

4、6虬L品；:預期額定動載荷N按表9查得：輕微沖擊取fw=1.3按表7查得：13取RT按表8查得：可靠性97球fc=0.44已知：Lh=20000小時代入得Cm=27899N(1) 擬采用預緊滾珠絲杠副，按最大負載Fmax計算:4) =fFt按表10查得：中預載取Fe=4.5代入得C13140N取以上兩種結果的最大值Cm=27899N確定允許的最小螺紋底徑(1) 估算絲杠允許的最大軸向變形量 &皿V(1/31/4)重復定位精度 L(1/41/5)定位精度最大軸向變形量11m已知：重復定位精度10m,定位精度25m _=3_=6取兩種結果的小值_=3叩(2)估算最小螺紋底徑絲杠要求預拉伸，

5、取兩端固定的支承形式5) :最小螺紋底徑mmLfci(1.11.2)行程+(1014)Ph已知：行程為1000mm,W=3000N,0=0.2代入得L二1320mmF0=600ND2m=20.04mm確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號(1)選內循環(huán)浮動式法蘭，直筒雙螺母型墊片預形式6) (2)由計算出的Ph，。皿，在樣本中取相應規(guī)格的滾珠絲杠副FFZD4008-5Ph=8mmCa=30700>Cam=27899確定滾珠絲杠副預緊力b=hp3岫其中-：7) Fp符1000N行程補償值與與拉伸力(1)行程補償值C=11.3AtLuxlO-3式中：_口七_廣一Lk=1000邪=153(查樣本)Li=(2

6、4)琮=3°Lu1210mmAt溫差取2VCC婦6皿預拉伸力E=1.95Atd?8) L£代入得R圈4807N確定滾珠絲杠副支承用的軸承代號、規(guī)格軸承所承受的最大軸向載荷p=F+F代入得疆=7727N軸承類型兩端固定的支承形式，選背對背60。角接觸推力球軸承(1) 軸承內徑d略小于山=343瑞=1/緝岫取/n代入得Fep=2575N軸承預緊力預加負荷己按樣本選軸承型號規(guī)格當d=30mm預加負荷為：>Fbp所以選7602030TVPW承d=30mm預加負荷為2900>Fep=2575)滾珠絲杠副工作圖設計(1)絲杠螺紋長度Ls：Ls=Lu+2Le由表二查得余程Le

7、=40繪制工作圖兩固定支承距離Li按樣本查出螺母安裝聯(lián)接尺寸絲杠全長L9 行程起點離固定支承距離Lo由工作圖得Ls=1290Li=1350L=1410Lo=30)電機選擇(略)傳動系統(tǒng)剛度(1)絲杠抗壓剛度0in=6.6土X10：£】.Ksmin:最小抗壓剛度N/pmd2:絲杠底徑L1:固定支承距離Ksmin=575N/，!m2)絲杠最大抗壓剛度Ksma=6.6JX10144(A-4)Ksmax:最大抗壓剛度N/PmKsmax=6617N/口m(2)支承軸承組合剛度1)一對預緊軸承的組合剛度K2X2.34""",*"廣Kbo：一對預緊軸承的組合

8、剛度N/口mdQ:滾珠直徑mmZ:滾珠數(shù)Famax:最大軸向工作載荷N/:軸承接觸角由樣本查出7602030TU洋由承加筮是預加載荷的3倍dc=7.144Z=17."=600a=8700N/ImKbo=375N/!m2）支承軸承組合剛度由表13兩端固定支承Kb=2KboKb=750N/口mKb:支承軸承組合剛度N/Am3）滾珠絲杠副滾珠和滾道的接觸剛度F1K=KcI（1LKC：滾珠和滾道的接觸剛度N/PmKC：查樣本上的剛度N/PmFp:滾珠絲杠副預緊力NCa:額定動載荷N由樣本查得：Kc=1410N/口m；G=3600NFp=1000得Kc=920N/口m12)剛度驗算及精度選擇2

9、511_1瓦T*耳*簽=N/口mJ327F。=.：已知W=5000N,出=0.2Fo=1000NFo:靜摩擦力N出：靜摩擦系數(shù)W:正壓力N(2)驗算傳動系統(tǒng)剛度KminL昭反向差值Kmin:傳動系統(tǒng)剛度N10已知反向差值或重復定位精度為Kmin=222>160(2) 傳動系統(tǒng)剛度變化引起的定位誤差(3) '.：=1.7m確定精度V300P:任意300mnrt的行程變動量對半閉環(huán)系統(tǒng)言，V300p<0.8X定位精度-海定位精度為20.口m/300VwV14.3m絲杠精度取為3級M00p=121rrK14.3確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號已確定的型號：FFZD公稱直徑：40導程：10螺紋長度：1290絲杠全長：1410P類3級精度FFZD4010-3-R/1410X129013)驗算臨界壓縮載荷Fc:N絲杠所受最大軸向載荷Fmax小丁絲杠預拉伸力F不用驗算14)驗算臨界轉速m=f£以x10，nc:臨界轉速n/minf:與支承形式有關的系數(shù)做:絲杠底徑£也：臨界轉速計算長度mm由表14得f=21.9由樣本得d2=34.3由工作圖及表14得：Lc2=Li-L04310>nma=150015）驗算：D=DwnmaxDpw：滾珠絲杠副的節(jié)圓直徑mmnmax:滾珠絲杠副最高轉速n/minDpw41.4mmnm