【文章內(nèi)容簡介】 666 0 6 0 8 8 . 3 1 5 0 0 0 7 5 . 01 0 1 0nTL ? ? ? ?? ? ? 某某學院畢業(yè)設計（論文） 7 3 3 7 5 .0 1 .2 2 5 3 0 1 2 8 0 1 .6wmC L f F N? ? ? ? ? 運 轉(zhuǎn) 系 數(shù)： 運轉(zhuǎn)狀態(tài) 運轉(zhuǎn)系數(shù) 無沖擊運轉(zhuǎn) ~ 一般運轉(zhuǎn) ~ 有沖擊運轉(zhuǎn) ~ 三 、滾珠絲杠螺母副的選型 查閱表 A1，可采用 W1L4006 外循環(huán)螺紋調(diào)整預緊的雙螺母滾珠絲杠副， 1列 圈 ,其額定動負載為 16400N,精度等級按滾珠絲杠行程公差表，選為 3 級(大致相當于老表準 E級 ) 四 、傳動效率計 算 tantan( )?? ??? ? 式中： ? —— 螺旋升角， 1W 4006L ， 24439。?? ? —— 摩擦角，取 1039。 ，滾動摩擦系數(shù) ta n ta n 2 4 4 39。 0 . 9 4ta n ( ) ta n ( 2 4 4 39。 1 0 39。)?? ??? ? ??? 五、 剛度計算 先畫出此縱向進給滾珠絲杠支承方式草圖，如圖 31 所示。最大牽引力為2530N，支承間距 1500L mm? ，絲杠螺母及軸承均進行預緊，預緊力為最大軸向負荷的 13 。 某某學院畢業(yè)設計（論文） 8 圖 31 縱向進給系統(tǒng)計算簡圖 （ 1）絲杠的拉伸或壓縮變形量 1? 查《課程設計指導書》 P17，圖 42，根據(jù) 2 5 3 0 , 4 0mF N D m m??，查出 50 10L L? ???，可算出 521 0 1 5 0 0 1 . 2 1 0 1 5 0 0 1 . 8 1 0L mmL?? ??? ? ? ? ? ? ? 由于兩端均采用向心推力球軸承，且絲杠又進行了 預拉伸，故其拉壓剛度可以提高 4倍。其實際變形量 139。( )mm? 為： 211139。 0 .4 5 1 04?? ?? ? ? ? （ 2） 滾珠與螺紋滾道間接觸變形 2? 查《課程設計指導書》 P18圖 43， W 系列 圈滾珠和螺紋滾道接觸變形量 2? ； 2= m?? 因進行預緊， 221139。 = 6 .4 = 3 .222 m? ? ??? （ 3）支承滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形 3? 采用 51107（舊代號為 8107）型推力球軸承， 1 35d mm? ，滾動體直 徑 mm? ，滾動體數(shù)量 z=18， 3 32 23 22 02 4 02 4 07 5 18mQF mmdZ? ? ? ? ? ??? 注：此公式中的 mF 單位應為 kgf。 因施加預緊力，故 331139。 0 .0 0 7 5 0 .0 0 3 822 mm??? ? ? ? 據(jù)以上計算： 1 2 339。 39。 39。 045 032 038 115 mm? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? 定 位 精 度 某某學院畢業(yè)設計（論文） 9 六 、穩(wěn)定性校核 滾珠絲杠兩端采用推力球軸承 ,不會產(chǎn)生失穩(wěn)現(xiàn)象 ,不需作穩(wěn)定性校核 . 七、 縱向滾珠絲杠副的幾何參數(shù)。 表 31 W1L4006滾珠絲杠的幾何參數(shù) 名稱 符號 參 數(shù) 螺 紋 滾 道 公稱直徑 0d 40 導 程 0L 6 接觸角 ? 24439。 鋼球直徑 (mm) qd 滾道法面半徑 R qRd? 偏心距 e 2 sinqdeR ???（ ） 螺紋升角 ? 00ta nLac t d? ??? （ ） 24439。 螺 桿 螺桿外徑 d 0 (0 .2 0 .2 5 ) qd d d?? 39 螺桿內(nèi)徑 1d 1022d d e R? ? ? 螺桿接觸直徑 zd 0 coszqd d d ?? ? ? 螺 母 螺母螺紋直徑 D 0 22D d e R? ? ? 螺母內(nèi)徑 1D 10 ( 0 .2 0 .2 5 ) qD d d?? 某某學院畢業(yè)設計（論文） 10 第 四章 進給伺服系統(tǒng)傳動計算 齒輪傳動比計算 (縱向進給齒輪箱傳動比計算 ) 縱向進給脈沖當量 ? ? ； 滾珠絲杠導程 0 6L mm? ； 初選步進電機步距角 ； 可計算出傳動比 i ： 0360 3 6 0 0 .0 1 10 .6 6pbi L????? ? ?? 可選定齒輪齒數(shù)為 : 123636zi z?? 故，取 1236zz??，模數(shù) m 取 。有關參數(shù)表 32。 表 32 傳動齒輪的幾何參數(shù) 齒 輪 編 號 1z 2z 3z 齒數(shù) 32 32 24 分度圓 d mz? 80 80 60 齒頂圓 2ad d m?? 85 85 65 齒根圓 2 d m? ? ? 齒寬 ? ?6 10 m 20 20 20 中心距 ? ?122A d d?? 80 70 齒輪齒數(shù)及技術參數(shù) 計算出傳動比 i 后 ,降速級數(shù)決定采用一對齒輪降速 ,因為進給伺服系統(tǒng)傳遞某某學院畢業(yè)設計（論文） 11 功率不大 ,一般?。?=1~2,數(shù)控車床 ,銑床取ｍ =2,此作業(yè)中?。?=2。 為了消除齒輪側(cè)隙，此作業(yè)中采用雙片齒輪。 步進電機的計算和選用 、初選步進電機 1 .計算步進電機負載轉(zhuǎn)矩 Tm Tm=(360δ pFm)/(2πθ bη ) =(360179。 179。 1775)/(2179。 179。 179。 179。 179。 )N178。 mm =178。cm 式中 : δ p— 脈沖當量 (mm/step)。 Fm— 進給牽引力 (N)。 θ b— 步距角 ,初選雙拍制為 176。 。 η — 電機 絲杠的傳動效率為齒輪 ,軸承 ,絲杠效率之積，分別為,。 2 . 估算步進電機起動轉(zhuǎn)矩 Tq Tq=Tm/(~) =178。mm=178。mm=178。cm 3 . 計算最大靜轉(zhuǎn)矩 Tjmax 查表 相數(shù) 三相 四相 五相 六相 拍數(shù) 3 6 4 8 5 10 6 12 如取五相 10拍 ,則 Tjmax=Tq/=178。mm=178。cm 4 . 初選步進電機型號 根據(jù)估算出的最大靜轉(zhuǎn)矩 Tjmax在國產(chǎn) BF反應式步進電機技術數(shù)據(jù)表中查出130BF001 最大靜轉(zhuǎn)矩為 931N178。 cmTjmax 可以滿足要求 .考慮到此經(jīng)濟型數(shù)控車某某學院畢業(yè)設計（論文） 12 床有可能使用較大的切削用 量 ,應該選稍大轉(zhuǎn)矩的步進電機以留有一定的余量 .另一方面 ,與國內(nèi)同類型機床進行類比 ,決定采用 150BF002 步進電機 . 、 根據(jù)草圖校核步進電機轉(zhuǎn)矩 前面所述初選步進電機的轉(zhuǎn)矩計算 ,均為估算 。初選之后應該進行校核計算 . 1 . 等效轉(zhuǎn)動慣量計算 根據(jù)簡圖 運動件的轉(zhuǎn)動慣量 J∑可由下式計算 : J∑=J1+(Z1/Z2)2[(J2+Js)+G(Lo/2π)2/g] 式中 J1,J2— 齒輪 Z1,Z2 的轉(zhuǎn)動慣量 (kg178。 cm2) Js— 滾珠絲杠轉(zhuǎn)動慣量 (kg178。cm2 ) J1=179。 103179。 d14178。 L1=(179。 103179。 179。 2)kg178。 cm2=178。 cm2 J2=179。 103179。 d24178。 L2=(179。 103179。 84179。 2)kg178。 cm2=178。 cm2 Js=(179。 103179。 44179。 170)kg178。 cm2=178。 cm2 G=2020N 齒輪慣量計算 對于剛材 :J=179。 103 剛材的密度為 179。 103kg/ cm3 式中 D— 圓柱體直徑 (cm)。 L— 圓柱體長度 (cm)。 剛材的密度為 179。 103kg/ cm3 代入上式 :J∑ =J1+(Z1/Z2)2[(J2+Js)+G(Lo/2π )2/g] ={+(32/40)2[(+)+2020179。 ()2/10]}kg 178。 cm2 =178。 cm2 J電機 =(1~4)J∑ N取 2 電機慣量 : J電機 =2179。 J∑ =2179。 =178。 cm2 總慣量 : J∑′ =J 電機 +J∑ =+=178。 cm2 2 . 電機轉(zhuǎn)矩計算 機床在不同的工況下 ,在 ,下面分別按各階段計算 : 某某學院畢業(yè)設計（論文） 13 1) 快速空載起動慣性矩 T慣 =J∑′ε =J∑′179。 (2π nmax179。 102)/(60179。 ta) nmax=(υ max/δ p))179。 (θ b/360) 將前面數(shù)據(jù)代入 ,式中各符號意義同上 nmax=(υ max/δ p))179。 (θ b/360) =(4000/)179。 ()=起動加速時間 ta=200ms T慣 =J∑′179。 (2π nmax179。 102)/(60179。 ta) =179。 (2π179。 179。 102)/(60179。 )N178。 cm=178。 cm 2) 快速空載起動 T負 1=Tf+To+T 慣 折算到電機軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩 Tf Tf=FoLo/2πη i=[f′ (FY+G)179。 Lo]/[2πη (Z1/Z2)] =[179。 (5000+2020)179。 ]/[2π179。 179。 ]N178。 cm =178。 cm 附加摩擦轉(zhuǎn)矩 To To=[FpoLo(1η o2)i]/(2πη )=[(1/3)Fm179。 Lo(1η o2)i]/(2πη ) =[(1/3)179。 1775179。 179。 ()179。 ]/(2π179。 )N178。 cm