【正文】 體來代替原始的研究對象體進(jìn)行求解，用得到的解來近似表示真實的變形情況。 本章小結(jié)根據(jù)工作條件、壽命、精度等要求，對標(biāo)準(zhǔn)件進(jìn)行選型工作，并對其他部件進(jìn)行形狀結(jié)構(gòu)設(shè)計，最后綜合校核整體精度。本例中摩擦力Ff =441 N，故彈性變形δ=FfK== 181。綜合剛度記為K1K=1KR*+1Ktmin+1Kba = 181。本例中的公稱直徑為50mm，故di= = =Ktmin=4π2106= N/181。工作臺的行程為900mm。 s/rad ,轉(zhuǎn)矩系數(shù)Kt = N?m/A，RM =。輸入電壓，大部分被反電動勢所平衡，少量的消耗于電樞回路的阻抗[5]。圖28 導(dǎo)軌安裝位置圖29 軸承座安裝位置圖210 底部支撐架結(jié)構(gòu) 系統(tǒng)剛度的驗算。為了滿足高速、高精度的測試要求，底座必須具有良好的剛度，并且有很好動態(tài)特性。同時地面還要保留安裝絲杠螺母的位置。具體結(jié)構(gòu)如圖26所示。（2）T形槽設(shè)計圖25 T型槽尺寸示意圖根據(jù)工作臺尺寸及厚度均勻原則。假設(shè)壽命要求為15000 Km。只考慮縱向進(jìn)給力F，重力w，和豎直切削力Fc對滑塊的影響。：滾動導(dǎo)軌主要是受到切削力、工件和工作臺重力的影響，在進(jìn)行受力分析時必須將兩者同時進(jìn)行考慮。m2 ()一般情況下，伺服電動機的加速時間用tac表示。電勢系數(shù)Ke =1V轉(zhuǎn)子慣量JM = kg根據(jù)上述的計算要求可以先試選伺服電機。m2故總慣量為： JL=J1+J2+J3=++≈ kg由于是雙驅(qū)動進(jìn)給，需要考慮轉(zhuǎn)換系數(shù)，最終轉(zhuǎn)動慣量折算到電機軸為：J1=mVω2 τ=mPhn2πn2 τ== Kg適當(dāng)考慮軸承摩擦造成的摩擦力矩Te。圖23 成對軸承安裝方式示意圖 伺服電動機的選型：(1).工作載荷的摩擦力矩：Tf=Fmax*Ph2πη=πη= N兩端均采用60176。由于軸向最大載荷Fmax*不超過預(yù)緊力的3倍，所以不需要對預(yù)緊力提出額外要求。直徑50mm，導(dǎo)程10mm，5列。絲杠的壽命取15000h。即Fm*=6441= N，F(xiàn)max*=9441= N。工作臺加夾具重量為（300+1200）=14700N。（2）疲勞強度:一批相同的滾珠絲杠，在軸向載荷Ca的作用下，在運轉(zhuǎn)106r后，90%的絲杠不產(chǎn)生疲勞點蝕，則稱Ca為這種規(guī)格絲杠的額定動載荷。 滾珠絲杠選型（1）精度：。這里選取2500脈沖/r的編碼器，并在其后加一個4倍的倍頻器。每一個脈沖就是一個數(shù)字單位，代表著執(zhí)行部件運動了一定的位移a（mm），稱為脈沖當(dāng)量[2]。假設(shè)伺服電動機通過聯(lián)軸節(jié)與絲杠直聯(lián)，即u=1（一般的加工中心都應(yīng)盡量設(shè)計成伺服電機和滾珠絲杠經(jīng)過聯(lián)軸器直接相連）。2 雙驅(qū)動進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計計算 雙驅(qū)動直線進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計流程由于現(xiàn)階段對于雙驅(qū)動的設(shè)計計算理論還未成熟，本文則是在現(xiàn)有的比較成熟的單絲杠驅(qū)動進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計計算基礎(chǔ)上，結(jié)合雙驅(qū)動自己的特點，進(jìn)行了雙驅(qū)動直線進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計。（2）參考單絲杠驅(qū)動進(jìn)給系統(tǒng)，對雙驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計及選型。綜上所述，現(xiàn)階段對單絲杠驅(qū)動直線進(jìn)給系統(tǒng)的研究，已經(jīng)基本成熟，而對雙驅(qū)動直線進(jìn)給系統(tǒng)的研究則是處于實踐超前于理論的階段，各大廠家都各自有自己的設(shè)計分析的方法，而并未形成統(tǒng)一的理論，也沒有各種設(shè)計方法之間的優(yōu)劣對比。圖11 雙滾珠絲杠驅(qū)動如日本森精機開發(fā)的NV4000DCG機床就采用了雙滾珠絲杠驅(qū)動技術(shù)；NSK采用特殊的工藝方法制造出了雙驅(qū)動滾珠絲杠副，螺紋長度為1200mm的兩根絲杠。Cheng H E運用有限元方法對進(jìn)給系統(tǒng)進(jìn)行動力學(xué)分析和拓?fù)鋬?yōu)化設(shè)計，并將靈敏度分析技術(shù)應(yīng)用于動特性分析中，提高了對進(jìn)給系統(tǒng)靜、動特性研究的準(zhǔn)確度[8]。山東大學(xué)的許向榮等對滾珠絲杠副的軸向剛度做了分析研究，并進(jìn)一步推導(dǎo)了單螺母滾珠絲杠螺母副的軸向剛度計算公式,分析了其影響因素,并運用Matlab仿真軟件進(jìn)行了仿真,得出了其關(guān)系曲線[10]。 雙驅(qū)動直線進(jìn)給系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀學(xué)者們已經(jīng)對滾珠絲杠直線進(jìn)給系統(tǒng)的精度以及靜動態(tài)特性做了大量的分析和研究，提出來各種關(guān)于進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的設(shè)計計算及優(yōu)化方法。日本由于數(shù)控技術(shù)的快速發(fā)展從而使得本國的制造業(yè)迅速崛起。如果部分或全部基本的數(shù)控功能是通過計算機來實現(xiàn)的，則稱為計算機數(shù)控(Computer Numerical Control，縮寫為CNC)。 南 京 理 工 大 學(xué)畢業(yè)設(shè)計說明書(論文)作 者:侯陽琨學(xué) 號：0901500317學(xué)院(系):機械工程學(xué)院專 業(yè):機械工程及自動化題 目:加工中心雙驅(qū)動滾動支承直線進(jìn)給系統(tǒng)設(shè)計與靜動校核分析指導(dǎo)者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))評閱者： (姓 名) (專業(yè)技術(shù)職務(wù))2013年5月畢業(yè)設(shè)計說明書（論文）中文摘要 進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)是數(shù)控加工中心的重要組成部分，進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計是否合理，靜動態(tài)特性如何將直接影響到加工中心的加工精度。它是通過特定處理方式下的數(shù)字信息去自動控制機械裝置進(jìn)行動作，這種采用數(shù)字化信息實現(xiàn)自動化控制的技術(shù)稱數(shù)控技術(shù)，簡稱數(shù)控[1]。數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為了發(fā)達(dá)國家用來提高制造業(yè)水平的重要基礎(chǔ)，目前各個國家都在把發(fā)展自己的數(shù)控技術(shù)作為重要的發(fā)展戰(zhàn)略。目前，在國內(nèi)比較低檔的經(jīng)濟型數(shù)控車床系統(tǒng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了國產(chǎn)化，但在生產(chǎn)設(shè)計高檔的數(shù)控車床系統(tǒng)方面在國際上仍處于相對劣勢的地位。謝紅，高健等總結(jié)了加工中心的工作臺、滾珠絲杠副、伺服電機、滾動直線導(dǎo)軌的選擇計算，還作了伺服進(jìn)給系統(tǒng)中的傳動精度計算、絲杠拉壓振動和扭轉(zhuǎn)振動的驗算[9]。Mizuho N對滾珠絲杠進(jìn)給系統(tǒng)建立動力學(xué)模型，分析了絲杠變形對靜、動特性的影響[67]。現(xiàn)在很多發(fā)達(dá)國家已采用了雙滾珠絲杠驅(qū)動方式，將驅(qū)動力盡可能作用于運動件的重心，可以在高切削速度和進(jìn)給速度條件下，減小扭轉(zhuǎn)變形，進(jìn)而提高進(jìn)給系統(tǒng)的整體剛度[10]如圖11所示，如果在機床的重心處有物體，并且不能直接將力加在重心處，可以將力平均分配到重心的兩端，同樣可以實現(xiàn)進(jìn)給軸的直線進(jìn)給。企業(yè)目前還沒有一個相對官方的跨距確定原則，一般都是通過有限元法分析的方法來計算出雙絲杠驅(qū)動的優(yōu)勢以及絲杠之間的跨距對進(jìn)給系統(tǒng)靜動態(tài)特性的影響，從而計算出最佳的跨距。本文以雙滾動絲杠驅(qū)動直線進(jìn)給系統(tǒng)為研究對象，主要進(jìn)行一下工作：（1）對目前國內(nèi)外數(shù)控車床的直線進(jìn)給驅(qū)動系統(tǒng)的研究狀況進(jìn)行了簡單介紹。（5）對支撐部分壁厚對于模態(tài)分析中的各階模態(tài)的固有頻率有何影響做了進(jìn)一步的分析和對比。工作臺要求的最快進(jìn)給速度vmax= 42m/min。脈沖編碼器每轉(zhuǎn)動一轉(zhuǎn)會發(fā)出一定數(shù)量的脈沖。電動機每一轉(zhuǎn)發(fā)出的脈沖數(shù)b應(yīng)為：b=Phua=10=1000(脈沖r) （）常用的光電編碼器有2000脈沖/r，2500脈沖/r，3000脈沖/r等。脈沖編碼器2每轉(zhuǎn)發(fā)出2500個脈沖，經(jīng)倍數(shù)為4的倍頻器1加倍，反饋給控制系統(tǒng)。故應(yīng)取0級精度。最大進(jìn)給力為9000N。其中τ為單雙絲杠驅(qū)動轉(zhuǎn)化系數(shù)，即τ=。平均轉(zhuǎn)速nm=2250r/min。根據(jù)FFZ系列樣本，選擇FFZ5010型號的滾珠絲杠。則Fp=26 kN。根據(jù)滾珠絲杠副的要求，F(xiàn)FZ5010型號的滾珠絲杠軸端直徑不得超過42mm，故選用40mm的軸承。故在這里兩組軸承均采用均背對背的安裝方式。m。： (1)工件和工作臺的慣量轉(zhuǎn)換：工作臺和工件總重量為1500kg。 kgm2以上。 m，大于最大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩。m?？蛰d加速時，主要是克服慣性，如果選擇A60020型號電機，則總慣量為：J=JL+JM=+= kg基本設(shè)計過程為：首先計算滾動導(dǎo)軌的受力，然后根據(jù)導(dǎo)軌的工作條件計算動載荷，再根據(jù)滑塊的預(yù)期壽命推算出額定動載荷，再依此選擇滾動導(dǎo)軌及滑塊的型號。由于背向力和摩擦力等對載荷的影響很小，在這里忽略不計。R1=R2=129000++150004=5175 N ()R3=R4=129000++150004=9675 N ():滾動導(dǎo)軌的計算和滾動軸承的