【文章內(nèi)容簡介】 。所以橫向絲杠采用滾珠絲杠螺母副。 圖 進給運動裝配簡圖 主要技術指標： 定位精度： 177。 ；驅(qū)動速度 0~8000mm/min；射流最高切割壓力 P：350MPa；水 噴嘴直徑： ；系統(tǒng)流量： 0~滑塊 電機 直線滾動導軌 湖南 工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 12 空載摩擦阻力 fF 和加工時摩擦阻力 jfF 的計算 分析工作時受力： 圖 龍門架最大受力圖 水刀架升降臺 Z 方向支架 ： 1m gv?? 鐵 滑 體 （ ） 式中 m— 升降臺支架質(zhì)量， ? — 材料密度， v— 體積 50kgm1 ? Z 方向升降臺電機： 2 kg? 升降臺的滑動絲杠螺母副： 鋼絲杠絲杠 ?? hrm 23 ? 其中 r— 絲杠半徑， h— 絲杠高度， ? — 材料密度 kg1m3 ? 龍門架 Y 方向直線滾動型導軌： 鋼導軌導軌 ?? hrm 24 2? kg2m4 ? 質(zhì)量共計： kg500M? 空載摩擦阻力 fF 和加工時摩擦阻力 jfF NgMF f ??????? ? （ ） 湖南 工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 13 NrSPFF fjf 2 ????????? ? （ ） 滾珠絲杠導程 L0的確定 由上文推導條件，滾珠絲杠直接與電機連接，因此傳動比為 1 則有 mmnV 810008L m a xm a x0 ??? （ ） 根據(jù)國標，確定絲杠導程為 10mm。 根據(jù)最大工作載荷 Fm計算滾珠絲杠的最大動載荷 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— 機床使用壽命（數(shù)控機床一般取 15000h） 則 33 0Q ?????? mHw FffL N （ ） 選擇滾珠絲杠螺母副型號 圖 滾珠絲杠螺母副尺寸圖 湖南 工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 14 結合以上數(shù)據(jù)選擇滾珠絲杠螺母副的型號為 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 公稱導程 h0P =10 動載荷 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? 確定絲杠螺紋長度 ls（ 其中 單邊預留余量為 50mm） 01 2lLlls ??? =800+198+100=1098mm （ ） 選定精度等級 因絲杠上要安裝許多零件，因此選用基軸制，選定 g級試用滑動半液體摩擦配合， 選定 5 級精度時，查表得 IT5=，查表直徑 的上偏差es=， 計算 ei=esIT5== （ ） 驗算自鎖性 當量摩擦角 ： /arctanT f? ? /cosff ??， /f —— 當量摩擦系數(shù)， f —— 摩擦系數(shù)， ? —— 牙側角 ， ? ?? 螺紋升角 ： 2a rc ta n ( ) 4 .2 8Pnd? ?? ? ? （ ） 4 .2 8 4 .0 5T??? ? ? ? ?,因此 不 能 自鎖。 湖南 工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 15 對絲杠的校核 螺桿強度校核 根據(jù)傳動轉(zhuǎn)矩公式，得螺旋傳動轉(zhuǎn)矩 ： ? ??? ?? ta n21T 2Fd= 當量應力 ： 21)4( dF?? ? （ ） ? ? MPa120~68][ ?? 因此，強度滿足要求，螺桿強度達標。 螺紋牙強度校核 ① 材料力學公式，得螺桿剪切應力： 21Fd? ?? （ ） = MPa40~30][ ?? ② 螺桿彎曲應力： 3132b MMWd? ??? （ ） ? M Pa60~40][ ?? ? 式中， M — 彎矩， W — 抗彎截面模量； 故螺紋強度非常高，足夠滿足要求。 螺桿的穩(wěn)定性 螺紋 柔度 ： ?? iL? （ ） 式中 2?? (固定 —— 自由 式 )， 220?wL ， 3 / 4 ?? 湖南 工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 16 臨界載荷 Fcr： 當 90~85?r? 時： 其中 E 彈性模量， aI 慣性矩 22)( lEIF acr ??? （ ） = 根據(jù)機械設計手冊，有穩(wěn)定性合格條件為大于 ～ 4，因為 5 1 5 .6 2 5 .0 5 2 .5 ~ 42 0 .5 8crFF ? ? ?； 判定穩(wěn)定性合格。 螺桿的剛度 軸向載荷 F 造成每個螺紋導程產(chǎn)生的變形： 234s FPhEd? ?? （ ） ?? 單位長度的變形量： 60 .0 5 3 1 0sPn?? ?? ? ? （ ） 對于 龍門式 數(shù)控切割機 ， ?Ra 不對其表面精度要求嚴格 ，其310)11~8(][ ???? ， ?? 10?? ][?? 能夠達到要求 。 螺桿的橫向振動 根據(jù)簡明機械設計手冊公式臨界轉(zhuǎn)速 : 2 1 / 20 260 10 00()2 l i En L???? min/ r? （ ） 由 /60v Phn? ,又知：運行速度范圍為 0～ 8000mm/min 所以 smmmmv / 3 3m i n/8 0 0 0m a x ?? min/1000m ax rn ? 又 因為 0max nn ? 湖南 工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 17 所以能夠達到條件。 圖 滾珠絲杠 CAD 圖 導軌和滑塊的選用 直線滾動導軌的特點 直線滾動導軌在數(shù)控機床有著廣泛的應用。相對普通機床所使用的滑動導軌來說，它的優(yōu)點是： 圖 直線滾動導軌 proe 圖 1定位精度高 直線滾動導軌可以極大減小摩擦系數(shù)。其動、靜摩擦系數(shù)相差很小，因此可減少百分之九十的驅(qū)動扭矩。因此，甚至可調(diào)節(jié)機床的定位精度到超微米級。 2 機床造價降低且節(jié)約電力 機床導軌采用直線滾動導軌后摩擦阻力很小，因此非常適合存在反復起動、停止往復的運動。同時它可以使所需的動力源小型化，在動力傳遞機構上，大副度地減輕了重量，并且絳低百分之九十的所需電力，節(jié)能效果極佳。 3 可以提高機床的運動速度 湖南 工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（論文） 18 由于直線滾動導朹很小的摩擦阻力因而發(fā)熱少，并且可實現(xiàn)高速白勺機床運動，并且提高約包分之三十的機床工作效率 [5]。 4 可以維持長期機床的高精度 滑動導軌面使用的流體潤滑，因為油膜的浮動，使得產(chǎn)生運動精度的誤差無從規(guī)避 [14]。絕大多數(shù)情況下，流體潤滑被局限在了邊界區(qū)域，因此幾乎沒辦法祛除因金屬接觸而產(chǎn)生 白勺 直接摩擦。大量的能量被以摩擦損耗的形式浪費掉了。 相反，滾動接觸摩擦卻耗能小，因此相應滾動面的摩擦損耗也減少，從而使直線滾動導朹系統(tǒng)長期處在高度精的狀態(tài) [14]。同時，大多數(shù)情 況僅需脂潤滑，因此這使機床的潤滑系統(tǒng)地設計、使用和維護方面都變得更加容易和方便。 直線滾動導軌的設計和計算 因主要技術指標： 定位精度：177。 ；驅(qū)動速度 0~8000mm/min；射流最高切割壓力 P： 350MPa；水噴嘴直徑： ；系統(tǒng)流量： 0~~選定滑座個數(shù) M=4，每天開機約 8小時，每年工作 300 天，壽命 10年。 則導軌額定工作時間 hT 為 24000103008 ????hT h 又 nlTT ssh 2 103?? （ ） 因此 3102 nlTT shs ? =2***60=2160km 每根導軌上使用 2個滑座，查表 表 硬度系數(shù) 滾道表面硬度HRC 60 58 55 53 50 45 fH 湖南 工業(yè)大學本科畢業(yè)設計（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) 每根導軌上滑塊數(shù) fc 1 2 3 4 5 表 負荷系數(shù) 工作條件 fw 無外部沖擊或震動的低速運動場合（ V15m/s）