滾珠絲杠選型和電機(jī)選型計(jì)算

1、.滾珠絲杠及電機(jī)選型計(jì)算確定滾珠絲杠副的導(dǎo)程根據(jù)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速和X向滑板最大速度，計(jì)算絲杠導(dǎo)程。X向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇松下MDMA152P1V,電機(jī)最高轉(zhuǎn)速為4500rpmo電機(jī)與滾珠絲桿直連，傳動(dòng)比為1。X向最大運(yùn)動(dòng)速度25mm/s,即1500mm/niin。則絲杠導(dǎo)程為Ph 二 VmaJi rimax =1500/1 4500 ： 0. 34mm實(shí)際取Ph =10mm,可滿足速度要求。2滾珠絲杠副的載荷及轉(zhuǎn)速計(jì)算滾動(dòng)導(dǎo)軌承重時(shí)的滑動(dòng)摩擦系數(shù)最大為0. 004,靜摩擦系數(shù)與摩擦系數(shù)差別不大，此處計(jì)算取靜摩擦系數(shù)為0. 006o則導(dǎo)軌靜摩擦力：及二 % M g f =0. 006 1500 9.

2、84 5 =108. 2N式中：M 工件及工作臺(tái)質(zhì)量，經(jīng)計(jì)算M約為1500kg。f 一一導(dǎo)軌滑塊密封阻力，按4個(gè)滑塊，每個(gè)滑塊密封阻力5No由于該設(shè)備主要用于檢測(cè)，絲杠工作時(shí)不受切削力，檢測(cè)運(yùn)動(dòng)接近勻速，其阻力主要來自于導(dǎo) 軌、滑塊的摩擦力。則有：rimax ： nmin =60 v/Ph =60 25/10 =150 rpmF_ 108 2 Nmax min 0滾珠絲杠副的當(dāng)量載荷:FL 2Fm axmjnL-Fo=lO8. 2N滾珠絲杠副的當(dāng)量轉(zhuǎn)速:nmax * minrim150 rpm1. 3滾珠絲杠副預(yù)期額定動(dòng)載荷1. 3.1按滾珠絲杠副的預(yù)期工作時(shí)間計(jì)算:60n mLh lOOfa

3、fe“ 108 2二，60 150 15000 555. 06N100漢1漢1式中：rim當(dāng)量轉(zhuǎn)速，rim =60 v/ Ph =60 25/10 =150 rpm負(fù)荷系數(shù)，平穩(wěn)無(wú)沖擊選擇fw=lfa 一一精度系數(shù)，2級(jí)精度選擇fa=lfe 一一可靠性系數(shù)，一般選擇 fe=l3. 2按滾珠絲杠副的預(yù)期運(yùn)行距離計(jì)算:14684.9993NLs Fmfw .25 103 108. 2 1Cam =31- -3m 匕fa fe 10 10 1 1式中：Ls一一預(yù)期運(yùn)行距離，一般選擇Ls =25 10 m1. 3. 3按滾珠絲杠副的預(yù)加最大軸向負(fù)載計(jì)算:Cam 二 feFmax =6. 7108. 2

4、 = 729. 94N式中：fP預(yù)加負(fù)荷系數(shù)，輕預(yù)載時(shí)，選擇 fe=6. 7F max一絲杠副最大載荷1. 4估算滾珠絲杠的最大允許軸向變形量mm乞1 31/4 重復(fù)定位精度X向運(yùn)動(dòng)的重復(fù)定位精度要求為0. 005mm,則、m 乞 14 0. 1 =0. 00125 mm1. 5估計(jì)算滾珠絲杠副的螺紋底X1. 5.1根據(jù)X向運(yùn)動(dòng)行程為1200mm,可計(jì)算出兩個(gè)固定支承的最大距離：L : (1. 1 1.2) 1 (10、14) Ph12 1200 14 10 = 1580mmL5.2按絲杠安裝方式為軸向兩端固定，則有絲杠螺紋底X :d21 0. 039 I 1000、m 式中：Fo導(dǎo)軌靜摩擦力

5、，F(xiàn)。=108. 2NL滾珠螺母至滾珠絲杠固定端支承的最大距離，L=1580mm則有、108H580d2m - 0. 03914. 42mm，10000. 001251. 6導(dǎo)程精度的選擇長(zhǎng)度的導(dǎo)程精根據(jù)X向運(yùn)動(dòng)的定位精度要求達(dá)到0. 005mm/1000mm,則任意300mm。度為 0. 0015mm。1. 7確定滾珠絲杠副規(guī)格代號(hào)按照絲杠Ph、d2m、Cam選擇內(nèi)循環(huán)雙螺母式滾珠絲桿，型號(hào)為FYND6310-4,精度等 級(jí)2級(jí)。 絲桿基本導(dǎo)程Ph=10mm,絲杠底Xd2m=57mm 14. 42mm,夕卜Xd=62mm,公稱直Xd o=63mm,額定動(dòng) 載荷 Ca =48740N Cam,

6、額定靜載荷 Cao=156912No8電機(jī)選擇條件：選擇伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，伺服電機(jī)選取松下NAS A4系列MDMA152P1V型大慣量電機(jī)，其功 率：1.5KW,額定轉(zhuǎn)矩：7. 15 N.m,電機(jī)慣量JM : 0. 00123 Kg. m2X向運(yùn)動(dòng)工件及工作臺(tái)質(zhì)量估計(jì)最大值約1500Kg。1外部負(fù)荷的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：絲桿部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：1 2 1 2 2J】m r231.633 0. 0312 = 0.0151996565kg m2外部負(fù)荷的負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：L = J1m ($) 2 =0.01519965652兀則有：20011500=0. 0189992009 kg m2I 2兀JJl 0.01899

7、92009JM 0. 00123加在電機(jī)上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：15.45J =Jl Jm =0. 01899920090.00123 = 0.0202292009 kg m21. 8. 2外部負(fù)荷產(chǎn)生的摩擦扭矩:F Ph 二 108 2 0 JTP 1010 =0.1913396094 N m2兀E2兀x0.9式中:Ph 一一滾珠絲桿副的導(dǎo)程未預(yù)緊的滾珠絲桿副的效率(2級(jí)精度=0. 9)F 外加軸向載荷，含導(dǎo)軌摩擦力，其中含切削力為0L 8. 3預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦扭矩:=0.0134658836 N mFp H 1-M- 空L衛(wèi)獸仿2%, M2 二 0.92式中:Fp 一一滾珠絲桿副間的預(yù)緊力，F(xiàn)p二F/3 =108. 2/3 =36. 07N1. 8. 4支承軸承產(chǎn)生的摩擦扭矩：選擇HRC軸承，型號(hào)：7603050TN,查軸承樣本可得摩擦力矩：幾1=0. 23N. mL 8. 5加速度產(chǎn)生的負(fù)荷扭矩:根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知：X向工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度為 v=25mm/s,對(duì)應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速n2=15(kpni,最大加速度為a=40mm/s則工作臺(tái)速度從0升至25mm/s所需時(shí)間:,/2v225=1.25 s當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)纳蕉?升至m=150rpm時(shí)，其負(fù)荷扭矩2 北(門 25)2 兀，(1500)Tj=J -0.02022920090.2542076