【正文】 理想齒面技術(shù)要求，因此必須要留有適當(dāng)?shù)凝X側(cè)間隙，方能進(jìn)行正常的工作運(yùn)轉(zhuǎn)，但同時(shí)側(cè)齒間隙會(huì)引起給進(jìn)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的反向那邊的矢動(dòng)量 [1]。同步帶輪傳動(dòng)兼具鏈傳動(dòng)與帶傳動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)的傳動(dòng)比，傳動(dòng)較為平穩(wěn)，張緊力需求很小，甚至幾乎不需張緊力 [13]。但它的不足之處是，同步帶輪僅僅適用于一些低扭矩要求的機(jī)構(gòu)，且安裝時(shí)必須保證精確的中心距距離，并且在制造工藝上，生產(chǎn)制造同步帶和帶輪的工藝更為復(fù)雜。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 (c )(b )(a ) 圖 電動(dòng)機(jī)和絲杠間的聯(lián)接方式 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 3 章 Y 軸傳動(dòng)部分 設(shè)計(jì) 計(jì)算 對(duì)絲杠的設(shè)計(jì)和計(jì)算 絲杠螺母副分為：滑動(dòng)絲杠螺母副和滾珠絲杠螺母副。 由于工作臺(tái)要實(shí)現(xiàn) X、 Y 軸向運(yùn)動(dòng)，因絲杠副不需要自鎖功能。 根據(jù)最大工作載荷 Fm計(jì)算滾珠絲杠的最大動(dòng)載荷 FQ mHw FffL3 0QF ? （ ） 其中 0L — 滾珠絲杠的壽命 wf — 載荷系數(shù) Hf — 硬度系數(shù) mF — 滾珠絲杠的 最大工作載荷 NFm ? 硬度系數(shù)取 11710 15000130601060L660 ????? nT萬次 （ ） n— 絲杠平均每分鐘轉(zhuǎn)速 T— 機(jī)床使用壽命（數(shù)控機(jī)床一般取 15000h） 則 33 0Q ?????? mHw FffL N （ ） 選擇滾珠絲杠螺母副型號(hào) 圖 滾珠絲杠螺母副尺寸圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 結(jié)合以上數(shù)據(jù)選擇滾珠絲杠螺母副的型號(hào)為 FFZD63105 旋向右旋 其中 公稱直徑 0d =63 基本額定載荷 螺母安裝連接尺寸 公稱導(dǎo)程 h0P =10 動(dòng)載荷 aC （ KN） 1D （ 6g ） 90 3D 138 絲杠外徑 1d = 靜載荷 0aC （ KN） 2D （ ? ） 90 4D 112 鋼球直徑 wD = 剛度 cK （ mN? ） 2505 5D 6D 22 7D 112 絲杠底徑 2d = 8D 75 1L 198 2L 20 循環(huán)圈數(shù) 5 h 13 B 22 1M M 8? 確定絲杠螺紋長(zhǎng)度 ls（ 其中 單邊預(yù)留余量為 50mm） 01 2lLlls ??? =800+198+100=1098mm （ ） 選定精度等級(jí) 因 絲杠上要安裝許多零件，因此選用基軸制，選定 g級(jí)試用滑動(dòng)半液體摩擦配合， 選定 5 級(jí)精度時(shí)，查表得 IT5=，查表直徑 的上偏差es=， 計(jì)算 ei=esIT5== （ ） 驗(yàn)算自鎖性 當(dāng)量摩擦角 ： /arctanT f? ? /cosff ??， /f —— 當(dāng)量摩擦系數(shù)， f —— 摩擦系數(shù)， ? —— 牙側(cè)角 ， ? ?? 螺紋升角 ： 2a rc ta n ( ) 4 .2 8Pnd? ?? ? ? （ ） 4 .2 8 4 .0 5T??? ? ? ? ?,因此 不 能 自鎖。 螺桿的剛度 軸向載荷 F 造成每個(gè)螺紋導(dǎo)程產(chǎn)生的變形： 234s FPhEd? ?? （ ） ?? 單位長(zhǎng)度的變形量： 60 .0 5 3 1 0sPn?? ?? ? ? （ ） 對(duì)于 龍門式 數(shù)控切割機(jī) ， ?Ra 不對(duì)其表面精度要求嚴(yán)格 ，其310)11~8(][ ???? ， ?? 10?? ][?? 能夠達(dá)到要求 。其動(dòng)、靜摩擦系數(shù)相差很小，因此可減少百分之九十的驅(qū)動(dòng)扭矩。 3 可以提高機(jī)床的運(yùn)動(dòng)速度 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 18 由于直線滾動(dòng)導(dǎo)朹很小的摩擦阻力因而發(fā)熱少，并且可實(shí)現(xiàn)高速白勺機(jī)床運(yùn)動(dòng) ，并且提高約包分之三十的機(jī)床工作效率 [5]。 相反，滾動(dòng)接觸摩擦卻耗能小，因此相應(yīng)滾動(dòng)面的摩擦損耗也減少，從而使直線滾動(dòng)導(dǎo)朹系統(tǒng)長(zhǎng)期處在高度精的狀態(tài) [14]。 則導(dǎo)軌額定工作時(shí)間 hT 為 24000103008 ????hT h 又 nlTT ssh 2 103?? （ ） 因此 3102 nlTT shs ? =2***60=2160km 每根導(dǎo)軌上使用 2個(gè)滑座，查表 表 硬度系數(shù) 滾道表面硬度HRC 60 58 55 53 50 45 fH 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 表 溫度系數(shù) 工作溫度 /C fT 100 100~150 150~200 200~250 表 接觸系數(shù) 每根導(dǎo)軌上滑塊數(shù) fc 1 2 3 4 5 表 負(fù)荷系數(shù) 工作條件 fw 無 外部沖擊或震動(dòng)的低速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合（ V15m/s） 1~ 無明顯外部沖擊或震動(dòng)的中速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合（ V60m/s） ~2 無外部沖擊或震動(dòng)的高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)合 2~ 確定 Hf = Tf = Cf = Wf =2 由 3????????? FCf fffKT aWCTHs （ ） 得到 CTHWsa fff fKTFC 3? 其中 MFF ?? =600/4=150N 則 ??? ??? 250216015033CTHWsa fff fKTFC 1300N 查生產(chǎn)廠家數(shù)據(jù) 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 直線滾珠滑塊結(jié)構(gòu)圖 圖 導(dǎo)軌滑塊配合圖 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 22 圖 HSR 型 直線滾珠滑塊數(shù)據(jù)選型圖 由此選定 HSR20A， LM 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌 其優(yōu)勢(shì)在于：滑塊中小鋼球始終被保持板保持住，因而即使滑塊從軌道里抽出，鋼球也不脫落。 其中： 外形尺寸 LM 滑塊尺寸 M=30 B=53 1L = K=26 3H =4 W=63 C=40 T = N=5 油嘴： BM6F L=74 S=M6 1T =10 E=12 LM 軌道尺寸 基本額定載荷 F=60 ? ? ? =20 F=60 C （ KN） = G=20 2W = hd ?? 21d =6** aC （ KN） = 1M =18 總長(zhǎng) Max=3000 其他裝置的選型與布局 軸承的選型 角接觸球軸承的特點(diǎn)：可同時(shí)承受徑向 軸向載荷，也可承受純軸向載荷，其中軸向載荷能力由接觸角決定，并與接觸角大小成正比。這里選用代號(hào)為 :7010C 角接觸球軸承。 10% 轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 2 Y100L6 90/160 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 25 聯(lián)軸器的選型 由軸頸尺寸，應(yīng)選擇適中尺寸且適中轉(zhuǎn)矩的聯(lián)軸器。 (1) X 軸方向的安裝裝配 橫向架體的裝配：由直線滾動(dòng)型導(dǎo)軌與橫梁連接； 電動(dòng)機(jī)的裝配：通過螺釘將其裝配到橫向架體上； (2) Z 軸方向升降臺(tái)的裝配： 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 26 直線滾動(dòng)導(dǎo)軌：將螺母作為連接機(jī)構(gòu)，連接到升降臺(tái)架體上； 滾珠絲杠：經(jīng)角接觸軸承固定在 軸承座上，同時(shí)通過軸承蓋和螺釘完成軸向固定； 軸承座：通過螺釘連接到架體上； 電動(dòng)機(jī)：通過螺釘安裝。 m?8 =（ ~ 4） ??????? 41~51min?179。25 mmNEE ???? 彈性模量， ??I 絲杠斷面最小慣性矩 4464 mmdI r?? ??bL 螺母至固定端處最大距離 (如表中簡(jiǎn)圖所示 ) 數(shù)，其值按表選取絲杠安裝方法有關(guān)的系、 ???? mmN????? ?? 比重， mmd r 絲杠底徑，?? A 絲杠斷面積 ， 42rdA ?? 代入得 ,X 軸絲桿的極限轉(zhuǎn)速 m i n325169 272 rLdn brc ????? ? rn ?? m in100m a x 故符合要求 。角接觸球軸承 絲杠 d0=32mm,絲杠軸端型式及尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，采用兩端固定式，可選用的軸承型號(hào)為 7205,內(nèi)徑 ?外徑 ?寬為 =25mm? 52mm? 12mm,額定動(dòng)載荷 C=，預(yù)加載荷F0=2900N,當(dāng)量載荷 Fm=. 則軸承壽命為 ????????? PCnL mh 60106 =533146915000h 其中 C= 軸承承受的載荷分別為 NYFXFP arx ??????? 當(dāng)量轉(zhuǎn)速 nm=100r/min 采用球軸承 則 ? =3 故滿足要求。 查軸承樣本，單個(gè) 7205C 型軸承的摩擦力矩為 320 mN? ,故一對(duì)軸承 mNTf ?? ,絲桿與伺服電動(dòng)機(jī)直接相聯(lián) ，故 i=1， 則最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩 ： NiTTPhFT ff a x 21 ???????? ???? ?????????? ???? ?? （ 2）慣量匹配 負(fù)載慣量按下列次序計(jì)算，工臺(tái)的最大質(zhì)量為 20Kg，折算到電動(dòng)機(jī)軸其慣量 J1計(jì)算得：