【正文】 滾珠絲杠上的最大動載荷。如不滿足要求,則另選其他型號,再作上述計算和驗算,直至滿足要求為止。取伺服電機通過聯(lián)軸器與絲杠直接，即。伺服電機每轉(zhuǎn)應(yīng)發(fā)出的脈沖數(shù)由以下公式可知：伺服系統(tǒng)中常用的位置反饋器有旋轉(zhuǎn)變壓器和脈沖編碼器。在速度反饋裝置中，與旋轉(zhuǎn)變壓器配套的，可采用測速發(fā)電機的轉(zhuǎn)速為1000r/min時，輸出一定的電壓量（例如，1000r/mm輸出6V）。這2種方案目前都有使用，各配不同的數(shù)控系統(tǒng)。初步設(shè)計時先設(shè)計絲杠的任意300mm行程內(nèi)的行程變動量為定位精度的1/3～1/2，～，因此，取滾珠絲杠精度為P1級，即為1級精度絲杠。絲杠使用命取，故絲杠工作壽命由公式可知：式中 —工作壽命，以為一個單位； —絲杠轉(zhuǎn)速，； —絲杠的使用壽命，對數(shù)控機床可取，本題選取。其名義直徑為40mm，導(dǎo)程為10mm，每個螺母滾珠有5列。只要軸向載荷值不達到或超過預(yù)緊力的3倍，就不必對預(yù)緊力提出額外的要求。其兩端支承的配置情況如圖4－2所示的軸向固定方式。圖書4－3b）為1對背靠背組合方式，圖43c)為一對面對面方式。由于螺母與絲杠的同軸度在制造安裝的過程中難免有誤差，而且采用面對面組合方式時兩接觸與軸線交點間的距離比背對背的小，故容易實現(xiàn)自動調(diào)整。滾針—圓柱滾子軸承多用于重載和要求高剛度的地方。同時滾珠絲杠工作時要發(fā)熱，其溫度高于床身。如果滾珠絲杠螺母副間存在間隙，接觸剛度較小；當(dāng)滾珠絲杠反向旋轉(zhuǎn)時，螺母不會立即反向，存在死區(qū)，影響絲杠的傳動精度。調(diào)整預(yù)緊有多種方式，上圖所示的為墊片調(diào)整式，通過改變墊片的厚薄來改變兩個螺母之間的軸向距離，實現(xiàn)軸向間隙消除和預(yù)緊。最大切削負(fù)載矩可根據(jù)公式計算可得，即其中，從前面的計算已知，最大進給力，絲杠導(dǎo)程，預(yù)緊力，查絲杠樣本，滾珠絲杠螺母副的機械效率。 伺服電動機的轉(zhuǎn)子慣量應(yīng)與負(fù)載慣量相匹配。則絲杠加在電動機軸上的慣量，根據(jù)公式可知： 聯(lián)軸器節(jié)加上鎖緊螺母等的慣量可直接查手冊得到，即故負(fù)載總慣量 －4中小型數(shù)控機床慣量匹配條件， ，～。FB－15型直流伺服電動機的主要技術(shù)參數(shù)為：最高轉(zhuǎn)速：1500額定轉(zhuǎn)矩：最大轉(zhuǎn)矩：154轉(zhuǎn)子慣量：反電動勢系數(shù)：轉(zhuǎn)矩系數(shù)：電樞直流電阻：機械時間常數(shù)： ms 當(dāng)執(zhí)行件從靜止以階躍指令加速到最大移動（快移）速度時，所需的空載加速轉(zhuǎn)矩按公式求得，即 空載加速時，主要克服的是慣性。 通常取系統(tǒng)增益8~25。如遠(yuǎn)小于，可以適當(dāng)增大值，以提高系統(tǒng)的性能。 伺服剛度可根據(jù)下式子計算，即是伺服電動機的增益，它等于電動機的角速度與輸入電壓的比值。因而近似地可認(rèn)為 FB—15直流伺服電動機的轉(zhuǎn)矩系數(shù)，因伺服系統(tǒng)增益，速度控制的開環(huán)增益2~4，?。环措妱觿菹禂?shù)，則；電樞直流電阻。因而絲杠最大距離 。故軸向載荷僅為導(dǎo)軌摩擦為。 從以上計算可知，絲杠的拉壓剛度是系統(tǒng)剛度的薄弱環(huán)節(jié)，其次是伺服剛度和軸承剛度。 在影響定位誤差的諸因素中，最大的一項是絲杠的誤差。數(shù)控機床以伺服電機直接驅(qū)動滾珠絲杠進行位置控制,減少了中間傳動環(huán)節(jié),改善了傳動系統(tǒng)的動態(tài)特性,避免了多級傳動帶來的累積誤差。在隨后的工作過程中大家都注意了這一點，所以進度勉強趕了上來，不過時間還是緊了點。經(jīng)過這段時間的學(xué)習(xí)，不僅拓寬了知識面，而且鞏固了大學(xué)里學(xué)到的機械專業(yè)的知識。我還要感謝學(xué)校的老師，謝謝您們這么多年在學(xué)校對我的教育和教誨，通過您們的幫助，使我成為了一名合格的大學(xué)畢業(yè)生，成為了國家實現(xiàn)四個現(xiàn)代化棟梁之才的。謝老師淵博的專業(yè)技術(shù)知識，嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實的學(xué)術(shù)精神也在深深感染著我們，為我們今后的生活和工作提供了很好的楷模，在此，我要向指導(dǎo)老師以最衷心的感謝。附件清單1 數(shù)控銑床縱向總裝圖 A0 一張2 滾珠絲杜軸 A1。同時，我也得到了同組中同學(xué)的幫助，在此也一并表示感謝。就設(shè)計過程中存在的問題及時提出改進方案和建議，同時針對設(shè)計中存在的問題及時給予詳細(xì)而準(zhǔn)確的解答，并且時時不忘督導(dǎo)我們按設(shè)計日程進行設(shè)計。畢業(yè)設(shè)計是一個系統(tǒng)的過程，通過這個過程，我們學(xué)會了分析問題、解決問題的一些基本的方法，讓我們系統(tǒng)回顧了大學(xué)四年學(xué)過的知識，也為我們將來的工作打下了基礎(chǔ)，可謂收獲頗豐。當(dāng)然，由于本人經(jīng)驗有限，在設(shè)計與改造過程中難免有缺陷和欠慮的地方，有待今后不斷的提高與完善。對于這次設(shè)計來說，總體安排很重要。若定位精度很高，采用高精度絲杠和螺距自動補償措施后仍達不到設(shè)計要求，可考慮采用全閉環(huán)進給伺機服系統(tǒng)。 如果經(jīng)過計算發(fā)現(xiàn)剛度不夠，定位精度達不到設(shè)計要求，可把絲杠一端軸向固定結(jié)構(gòu)形式改為兩端軸向定位結(jié)構(gòu)，這是提高剛度的有效措施。再加上某些因素，將不會超過要求的定位公差，能滿足定位精度177。本題目中＝40mm，＝，故＝－＝40－。其最小拉壓剛度發(fā)生在工作臺螺母離定位點交接班遠(yuǎn)的位置。是伺服電動機的反電動勢系數(shù)，為伺服電動機單位角速度所產(chǎn)生的反電動勢（V）。 mm。伺服系統(tǒng)的時間常數(shù)為的倒數(shù)。由此可見，F(xiàn)B—15型直流伺服電動機的～,滿足設(shè)計要求；BESK—20型交流伺服電動機的略小于，也可使用，但加速時間較長。如選用交流伺服電動機，可選用交流伺服電動機，可選BESK－20型。折算到電動機軸上的慣量可按公式計算得：式中 —工作臺移動速度，； —伺服電機的角速度，； —直線移動工件夾具和工作臺的質(zhì)量，kg。簡支端軸承不預(yù)緊，其摩擦力矩可忽略不計。伺服電機的選擇用，應(yīng)考慮三個要求：最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩，不得超過電機的額定轉(zhuǎn)矩；電機的轉(zhuǎn)子慣量應(yīng)與負(fù)載慣量相匹配（匹配條件可根據(jù)伺服電機樣本提供的匹配條件，也可以按照一般的匹配規(guī)律）；快速移動時，轉(zhuǎn)矩不得超過伺服電機的最大轉(zhuǎn)矩。滾珠絲杠螺母副通常采用雙螺母結(jié)構(gòu)，如圖4－4所示1－滾珠螺母；2－緊定螺釘；3－支座；4－滾珠絲杠；5－調(diào)整墊片圖4－4 雙螺母滾珠絲杠圖中1代表滾珠螺母，3代表支座，螺母與支座之間有調(diào)整墊片，通過調(diào)整墊片來調(diào)節(jié)滾珠螺母與滾珠絲杠螺紋之間的間隙。圖4－3 選定后的絲杠的支承簡圖珠絲杠螺母機構(gòu)是回轉(zhuǎn)運動與直線運動相互轉(zhuǎn)換的傳動裝置，是數(shù)控機床伺服進給系統(tǒng)中使用最為廣泛的傳動裝置。固定端采用1對接觸球軸承面對面組配，以容易實現(xiàn)自動調(diào)整。2） 滾珠—推力圓柱滾子組合軸承（圖4－3f）外圈3與箱體固定不轉(zhuǎn)，只圈5和隔套內(nèi)圈6隨軸轉(zhuǎn)動，滾針7承受徑向載荷，圓柱滾子（或球）2和4分別承受兩個方向的軸向載荷，修磨隔套內(nèi)圈6的寬度可調(diào)整軸承的軸向預(yù)緊量。圖3－3d)為一同向組合方式，其承受能力較高，但只承受1個方向的軸向力，同向組合時的額定動載荷等于單個軸承的乘下列數(shù)：；3 ；－3e)為1對同向與左邊1個面對面組合方式。圖4－2 滾珠絲杠的支承配置滾珠絲杠中經(jīng)常使用的滾動軸承有以下2類。滾珠絲杠的主要載荷是軸向載荷，徑向載荷主要是臥式絲杠的自重。軸向剛度。查滾珠絲杠樣本中與相近的額定動載荷，使得選擇＜，然后由此確定滾珠絲杠副的型號和尺寸。絲杠的最大載荷為切削力的最大進給力加摩擦力；最小載荷即摩擦力。圖4－1 伺服系統(tǒng)的傳動系統(tǒng)圖由于本系統(tǒng)要求達到177。即相當(dāng)于測速發(fā)電機轉(zhuǎn)速達到1000r/min時，才能輸出6V的電壓，而此時脈沖編碼應(yīng)實現(xiàn)。當(dāng)采用脈沖編碼器方案時，因脈沖編曲碼器有每轉(zhuǎn)2000、2500、5000脈沖等數(shù)種產(chǎn)品，故編碼器后應(yīng)加倍頻器。取電動機的最高轉(zhuǎn)速，則絲杠的最高轉(zhuǎn)速也為。如果經(jīng)計算后半閉環(huán)系統(tǒng)不能滿足定位精度要求，改用全閉環(huán)伺服系統(tǒng)。C、根據(jù)具體工作要求，對于結(jié)構(gòu)尺寸、循環(huán)方式、調(diào)隙方法及傳動效率等方面的要求，從初選的幾個型號中再挑出比較合適的直徑