【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 Type 絲杠軸外徑 螺距 XL 6870??ZXLL 右 1列 動(dòng)C（ KN） 靜OC（ KN） 3 BSX 12 5 300 1列 4 15 10 750 F P A B T d d1 h 滾珠直徑（ cm） 滾珠絲杠預(yù)緊力 （ cmN? ） 15 8 44 34 10 8 ~5 NGfFP zZ 4 5 31 0 0 1 3 94 1 2 ??????? 當(dāng)NPffLQ XHwX 3 2 0 24 4 6 233 ??????NPffLQ ZHwZ 3 0 2 64 5 2 933 ??????重慶大學(xué)專(zhuān)科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)械部分設(shè)計(jì) 橫向 滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù)的計(jì)算 名 稱(chēng) 符 號(hào) 計(jì)算公式和結(jié)果 螺紋滾道 公稱(chēng)直徑 0d 12 螺距 t 5 接觸角 ? ?30 鋼球直徑 ?d 螺紋滾道法面半徑 R ?? ?dR 偏心距 e in)2/( ??? ??dRe 螺紋升角 ? ?0 ?? dtarctg ?? 螺桿 螺桿外徑 d )~(0 ??? ?ddd 螺桿內(nèi)徑 ld ???? Redd l 螺桿接觸直徑 zd s0 ??? ??ddd Z 螺母 螺母螺紋外徑 D ???? RedD 螺母內(nèi)徑（外循環(huán)） 1D )~(01 ??? ?ddD 縱向 滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù)的計(jì)算 名 稱(chēng) 符 號(hào) 計(jì)算公式和結(jié)果 螺紋滾道 公稱(chēng)直徑 39。0d 15 螺距 39。t 10 接觸角 39。? ?30 鋼球直徑 39。?d 螺紋滾道法面半徑 39。R 6 5 39。39。 ?? ?dR 偏心距 39。e in)2/( 39。39。39。39。 ??? ??dRe 螺紋升角 39。? ?1239。039。39。 ??dtarctg ?? 螺桿 螺桿外徑 39。d )~( 39。39。039。 ??? ?ddd 螺桿內(nèi)徑 39。ld 39。39。39。039。 ???? Redd l 螺桿接觸直徑 39。zd o s 39。39。039。 ??? ??ddd Z 螺母 螺母螺紋外徑 39。D 39。39。39。039。 ???? RedD 螺母內(nèi)徑（外循環(huán)） 39。1D )~( 39。39。039。1 ??? ?ddD 由于絲杠的價(jià)格較高，一般按導(dǎo)程選取絲杠，由于絲杠長(zhǎng)度一定，所以采用聯(lián)軸器的方式來(lái)補(bǔ)償其長(zhǎng)度。在安裝聯(lián)軸器時(shí)，傳動(dòng)絲杠軸線上各聯(lián)軸套上的錐銷(xiāo)孔座按十字分布方式進(jìn)行配做。這是因?yàn)橥宦?lián)軸套上分布的錐孔都由同一方向加工時(shí)，往往會(huì)引起軸線的直線度誤差增大，從而使安裝在絲杠上各零件間的同軸度誤差增大，產(chǎn)生傳動(dòng)附加載荷，影響絲杠副的傳動(dòng)性能。連接方式如下： 傳動(dòng)效率計(jì)算 滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)效率 ?： )tan(tan ?? ?? ??式中 ? —— 絲杠螺旋長(zhǎng)升角； ? —— 摩擦角，滾珠絲杠副的滾動(dòng)摩擦系數(shù) ~?f ，其摩擦角約等于 39。10 。 所以 ??? )tan (tan ?? ?? ) 5 an ( 0 5 an ?? 剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠受進(jìn)給率引力 mF 引起的導(dǎo)程 T的變化量 因?yàn)? 15 8 52 40 12 6 8 以下 EFTFL m??? 26 / cmNE ??重慶大學(xué)專(zhuān)科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)械部分設(shè)計(jì) 22 )2( ldRF ??? ? 22221 )2 ()2( cmdRF l ?????? ? 22239。22 1 0 9)2 ()2( cmdRF l ?????? ? 所以 cmEF TFL m 661 11 ????? ?????? cmEF TFL m 662 22 110 58 ????? ?????? 絲杠因受扭矩而引起的導(dǎo)程變化量很小，可以忽略。 所以導(dǎo)程總誤差 TL100??? mmTL / 6111 ???????? ? mmTL / 6222 ???????? ? 查表得 絲杠精度等級(jí)為 3 級(jí)時(shí)，允許誤差為 mm/12? ，絲杠精度等級(jí)為 4級(jí)時(shí)，允許誤差為 mm/16? ，所以?xún)筛z杠的剛度足夠。 步進(jìn)電機(jī)慣性負(fù)載的計(jì)算 根據(jù)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算公式， 式中： —— 折算到電機(jī)軸上的慣性負(fù)載（ ）； —— 齒輪 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ ）； —— 齒輪 2Z 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ ） ； —— 滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ ）； M—— 移動(dòng)部件與工件的質(zhì)量（ kg）。 對(duì)材料為鋼的圓柱零件轉(zhuǎn)動(dòng)慣量可 按下式估算 ( ) 式中： D—— 圓柱零件直徑（ cm）； L—— 零件長(zhǎng)度（ cm）。 所以 橫向轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 431 ????? ?J 432 ????? ?J 433 ????? ?J 則電機(jī)軸總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 222211322211) (40)()4527()2()()(cmkgTMJJZZJJ????????????????????? ?????橫橫總 縱向轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 )( 24339。1 cmkgJ ?????? ? )( 24339。2 cmkgJ ?????? ? )( 24339。3 cmkgJ ?????? ? 則電機(jī)軸總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 22222239。339。222139。139。) 1(100)()5024()2()()(cmkgTMJJZZJJ????????????????????? ?????縱縱總 步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算和選用 步進(jìn)電機(jī)力矩的計(jì)算 摩擦力矩 （ ） ?????? ???? 20322211 )2()()( ?LMJJZZJJ 總總J 2cmkg? 1J2cmkg? 2cmkg? 3J2J2cmkg?2cmkg?LDJ ???fM cmN?1Z重慶大學(xué)專(zhuān)科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)械部分設(shè)計(jì) 式中 —— 導(dǎo)軌的摩擦力 —— 絲杠導(dǎo)程（ cm）； —— 齒輪降速比，按計(jì) 算； —— 傳動(dòng)鏈總效率，一般可取 —— 導(dǎo)軌采用貼塑，摩擦系數(shù)一般為 ； —— 進(jìn)給牽引力； G —— 運(yùn)動(dòng)部件的重量； 所以 cmNiTFMf ?????????? 427 )4001058( 110?? cmNiTFM f ????? ????? 24 1)1000861( 22039。 ?? 附加摩擦力矩 （ ） 式中 —— 滾珠絲杠預(yù)加負(fù)荷，一般取 ， 為進(jìn)給牽引力； —— 絲杠導(dǎo)程（ cm）； —— 滾珠絲杠未預(yù)緊時(shí)的傳動(dòng)效率， 。 所以 cmNiTFM po ??????????? )(27 0 5 831)1(2 220110 ??? cmNiTFM po ??????????? )(24186131)1(2 2202239。0 ??? 空載起動(dòng)時(shí)折算到電機(jī)軸上的力矩 （ ） 2m a x2m a xm a x 1060 n210260 ?? ????? aaa tJtnJJM ??? 總總總 式中 —— 傳動(dòng)系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（ ）； —— 電機(jī)最大角加速度（ ）； —— 電機(jī)最大轉(zhuǎn)速（ r/min） , ； —— 運(yùn)動(dòng)部件從停止起動(dòng)加速到最大進(jìn)給速度所需要的時(shí)間（ s），因?yàn)?at =200ms； —— 運(yùn)動(dòng)部件的最大進(jìn)給速度（ mm/min）； —— 脈沖當(dāng)量（ mm/步）； —— 步進(jìn)電機(jī)的步距角（ ）； mi n/25 036 30 036 01m a x rvn bx ????? ??? mi n/250360 39。m a x rvn bz ????? ??? 2m a x2m a xm a x 1060 n210260 ?? ????? aaa tJtnJJM ??? 總總總 cmNtJM aa ???? ?????? ?? n2 22m a xm a x ?總cmNtJMaa???? ?????? ?? n2 2239。m a x39。39。m a x ?總 折算到電機(jī)軸上的切削負(fù)載力矩 iTFM zt ??2? 式中 T —— 絲杠導(dǎo)程（ cm）； i—— 齒輪降速比，按計(jì)算12ZZi? ； ?—— 傳動(dòng)鏈總效率，一般可取 ~?? cmNiTFM zt ????? ??? 3011?? cmNiTFM zt ????? ??? 4814 3 922239。 ?? ① 橫向 快速起動(dòng)時(shí)所需力矩 即 快速進(jìn)給時(shí)所需力矩 即 cmNMMMf ?????? 0MMM f ??快cmNMMMM f ???????? m a x起0a m a x MMMM f ???起)( cmN?tMiTFM f ??2 0?0F ；)(39。0 GFfF m ?? Ti12ZZi?? ~??39。f ~39。 ?fmF0M cmN?)1(2 200 ??? ?? iTFM po0pF mF31 mF0L0? ??maxaM cmN?總J 2cmkg??2/sradmaxn?360m a xm a x bpVn ?? ??atmaxVp? b? ?重慶大學(xué)專(zhuān)科學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 機(jī)械部分設(shè)計(jì) 最大切削負(fù)載時(shí)所需力矩 即 ② 縱向 快速起動(dòng)時(shí)所需力矩 即 快速進(jìn)給時(shí)所需力矩 即 最大切削負(fù)載時(shí)所需力矩 即 經(jīng)過(guò)上述計(jì)算后，在 、 兩種力矩中取其大者作為選擇步進(jìn)電機(jī)的依據(jù)。對(duì)于數(shù)控機(jī)床來(lái)說(shuō)，因?yàn)橐ＷC一定的動(dòng)態(tài)性能，負(fù)載力矩又大于加速力矩，所以 作為選擇步進(jìn)電機(jī)的依據(jù)。 步進(jìn)電機(jī) 的選擇 目前經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床中大多采用反