【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 101500030601060m i n/30533660????????????????? (3)滾珠絲杠螺母副的選型 查閱設(shè)計(jì)手冊(cè)，可采用 W1L2021 外循環(huán)螺紋調(diào)整預(yù)緊的雙螺母滾珠絲杠副， 1 列 圈，其額定動(dòng)負(fù)載為 8800N，精度等級(jí)選為 3級(jí)。 (4)傳動(dòng)效率計(jì)算 ? ??? ?? ?? tantan 式中：γ —— 絲杠螺母升角； ? —— 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 10180。 本設(shè)計(jì)中： 965010334 334 .)t a n( t a n 39。39。39。39。39。 ??? ??? （ 5）剛度驗(yàn)算 先畫(huà)出此縱向進(jìn)給系統(tǒng)的示意圖，如附圖三所示。最大進(jìn)給率引力為 1155N，支承間距 L=450mm。絲杠螺母級(jí)軸承均進(jìn)行預(yù)緊，預(yù)緊力為最大軸向力的 1/3。 ?絲杠的拉伸或壓縮變形量δ 1。查手冊(cè)，根據(jù) Fm=1155N,D0=20mm，查出 δL/L=105,可算出 mm100544501090450L 35L1 ?? ??????? ..?? 由于兩端均采用向心推力球軸承，且絲杠又進(jìn)行了預(yù)拉伸，故其拉壓剛度可以提高 4 倍。其實(shí)際變形量為： mm1001141 311 ????? .39。 ?? ?滾珠與螺紋滾道間接觸變形 2? 。查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》相關(guān)圖表， W 系列 1 列 圈滾珠和螺紋滾道接觸變形量 Q? : mm1046 3Q ??? .? 因進(jìn)行了預(yù)緊，故 mm102310465021 33Q2 ?? ?????? ...?? ?支承滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形 3? 。采用 8102 型 推力球軸承， mm15d1 ? ，滾西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 9 動(dòng)體直徑 mm7634dQ .? ，滾動(dòng)體數(shù)量 Z=12,故 mm1049ZdF0 0 2 40 32Q2m3e ???? ..? 因施加預(yù)緊力，故 mm107450 3e3 ????? .. ?? 根據(jù)以上計(jì)算軸向總變形量為： mm10918 3321 ?????? .39。 ???? 即軸向總變形小于定位精度。 滾珠絲杠副幾何參數(shù) 表 21滾珠絲杠副幾何參數(shù) 齒輪傳動(dòng)比計(jì)算 縱向進(jìn)給齒輪傳動(dòng)比計(jì)算 螺紋 滾道 公稱(chēng)直徑 0D 40 20 導(dǎo)程（螺距） 0()Lts 6 5 接觸角 ? 2186。44180。 4186。33180。 鋼球直徑 0d 螺紋滾道法面半徑 R 0d520R .? 偏心距 e ?sin)/( 2dRe 0?? 螺紋升角 ? )/( 00 DLarctgr ?? 2186。44180。 4186。33180。 絲杠 絲杠外經(jīng) d 00 d25020Dd ).~.(?? 39 絲杠內(nèi)經(jīng) 1d R2e2Dd 01 ??? 螺母 螺母外徑 (外循環(huán)） D R2e2DD 0 ??? 螺母內(nèi)經(jīng) (外循環(huán)） 1D 001 d25020DD ).~.(?? 8 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 10 已確定縱向進(jìn)給脈沖當(dāng)量 mm010p .?? ，滾珠絲杠導(dǎo)程 mm6L0 ? ，初選步進(jìn)電機(jī)步距角為 ，可計(jì)算出傳動(dòng)比 806750 010360L360i 0b p .. . ????? ? ? 可選定齒輪齒數(shù)為25204032ZZi 21 或?? 即 1Z =32, 2Z =40 或 1Z =20, 2Z =25 。 橫向進(jìn)給齒輪傳動(dòng)比計(jì)算 已確定縱向進(jìn)給脈沖當(dāng)量 mm0050p .?? ，滾珠絲杠導(dǎo)程 mm5L0 ? ，初選步進(jìn)電機(jī)步距角為 ，可計(jì)算出傳動(dòng) 比 4805750 0050360L360i 0b p .. . ????? ? ? 考慮到結(jié)構(gòu)上的原因，不使大齒輪直徑太大，以免影響到橫向溜板的有效行程，故此處可以采用兩級(jí)齒輪減速： 25204024ZZZZi 4321 ???? 即 1Z =24, 2Z =40， 3Z =20, 4Z =25 因進(jìn)給運(yùn)動(dòng)齒輪受力不大，模數(shù) m 取 2。有關(guān)參數(shù)如下表 22：（單位： mm） 齒數(shù) 32 40 24 40 20 25 分度圓直徑 d=mZ 64 80 48 80 40 50 齒頂圓直徑 mdda 2?? 68 84 52 84 44 54 齒根圓直徑 mdd f ???? 59 75 43 75 35 45 齒寬 (6~ 10)m 20 20 20 20 20 20 中心距 A= 2/)( 21 dd ? 72 64 45 步進(jìn)電機(jī)的計(jì)算與選型 等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 11 電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：參考同類(lèi)型機(jī)床，初選反應(yīng)式步進(jìn)電機(jī) 150BF，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 2M cmkg10J ?? ； 齒輪 1Z 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 23431411 cmkg6221024678010Ld780J ????????? ?? .... ； 齒輪 2Z 的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 2J = 10dL ?? ? ? ? 234 cmkg3961028780 ????? ? .. ； 絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： sJ = 243 cmkg95229150410780 ????? ? .. 。 折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： ? ? ?????? ?????? 20s22211M 2LgGJJZZJJJ )()( ?2cmkg35536 ..? 考慮步進(jìn)電機(jī)與傳動(dòng)系統(tǒng)慣量匹配問(wèn)題， 2 7 503 5 53610JJ M ..// ??? ,基本滿(mǎn)足慣量匹配要求。 電機(jī)力矩計(jì)算 機(jī)床在不同的工況下，其所需轉(zhuǎn)矩不同，下面按個(gè)工況計(jì)算。 （ 1） 快速空載啟動(dòng)力矩 qM 在快速空載啟動(dòng)階段，加速力矩占得比例較大，具體計(jì)算如下： 0faq MMMM ??? m a x 2a2aa 10t60n2J10t260nJJM ????? ?????? m a xm a xm a x??? ?360vn bp ?? ?? m axm ax 將上述數(shù)據(jù)代入，式中各符號(hào)意義同上： min/..m a xm a x r500360 7500102400360vn bp ????? ??? 啟動(dòng)加速時(shí)間 ms30ta ? 西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 12 cm56341003060 50014323553610t60 n2JM 22aa ???? ???????? ??? N....m a xm a x ? 折算到電機(jī)軸上的摩擦力矩 fM ： ? ? cmN94251801432 608005360160zz2 LGFfi2 LFM 12 0Z00f ????? ??????? ... .)(./39。???? 附加摩擦力矩 M0 ? ? ? ?? ? cmN153901251801432 602 5 3 0311zz2 LF311i2 LFM2