【文章內(nèi)容簡介】 101500030601060m i n/30533660????????????????? (3)滾珠絲杠螺母副的選型 查閱設計手冊，可采用 W1L2021 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 8800N，精度等級選為 3級。 (4)傳動效率計算 ? ??? ?? ?? tantan 式中：γ —— 絲杠螺母升角； ? —— 摩擦角，滾珠絲杠副的滾動摩擦系數(shù) f=~,其摩擦角約等于 10180。 本設計中： 965010334 334 .)t a n( t a n 39。39。39。39。39。 ??? ??? （ 5）剛度驗算 先畫出此縱向進給系統(tǒng)的示意圖，如附圖三所示。最大進給率引力為 1155N，支承間距 L=450mm。絲杠螺母級軸承均進行預緊，預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，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，且絲杠又進行了預拉伸，故其拉壓剛度可以提高 4 倍。其實際變形量為： mm1001141 311 ????? .39。 ?? ?滾珠與螺紋滾道間接觸變形 2? 。查《機械設計手冊》相關圖表， W 系列 1 列 圈滾珠和螺紋滾道接觸變形量 Q? : mm1046 3Q ??? .? 因進行了預緊，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 ? ，滾西華大學課程設計說明書 9 動體直徑 mm7634dQ .? ，滾動體數(shù)量 Z=12,故 mm1049ZdF0 0 2 40 32Q2m3e ???? ..? 因施加預緊力，故 mm107450 3e3 ????? .. ?? 根據(jù)以上計算軸向總變形量為： 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) 齒輪傳動比計算 縱向進給齒輪傳動比計算 螺紋 滾道 公稱直徑 0D 40 20 導程（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 西華大學課程設計說明書 10 已確定縱向進給脈沖當量 mm010p .?? ，滾珠絲杠導程 mm6L0 ? ，初選步進電機步距角為 ，可計算出傳動比 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 。 橫向進給齒輪傳動比計算 已確定縱向進給脈沖當量 mm0050p .?? ，滾珠絲杠導程 mm5L0 ? ，初選步進電機步距角為 ，可計算出傳動 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齒輪減速： 25204024ZZZZi 4321 ???? 即 1Z =24, 2Z =40， 3Z =20, 4Z =25 因進給運動齒輪受力不大，模數(shù) m 取 2。有關參數(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 步進電機的計算與選型 等效轉(zhuǎn)動慣量計算 西華大學課程設計說明書 11 電機轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動慣量：參考同類型機床，初選反應式步進電機 150BF，其轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動慣量為 2M cmkg10J ?? ； 齒輪 1Z 的轉(zhuǎn)動慣量： 23431411 cmkg6221024678010Ld780J ????????? ?? .... ； 齒輪 2Z 的轉(zhuǎn)動慣量： 2J = 10dL ?? ? ? ? 234 cmkg3961028780 ????? ? .. ； 絲杠的轉(zhuǎn)動慣量： sJ = 243 cmkg95229150410780 ????? ? .. 。 折算到電機軸上的總轉(zhuǎn)動慣量： ? ? ?????? ?????? 20s22211M 2LgGJJZZJJJ )()( ?2cmkg35536 ..? 考慮步進電機與傳動系統(tǒng)慣量匹配問題， 2 7 503 5 53610JJ M ..// ??? ,基本滿足慣量匹配要求。 電機力矩計算 機床在不同的工況下，其所需轉(zhuǎn)矩不同，下面按個工況計算。 （ 1） 快速空載啟動力矩 qM 在快速空載啟動階段，加速力矩占得比例較大，具體計算如下： 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，式中各符號意義同上： min/..m a xm a x r500360 7500102400360vn bp ????? ??? 啟動加速時間 ms30ta ? 西華大學課程設計說明書 12 cm56341003060 50014323553610t60 n2JM 22aa ???? ???????? ??? N....m a xm a x ? 折算到電機軸上的摩擦力矩 fM ： ? ? cmN94251801432 608005360160zz2 LGFfi2 LFM 12 0Z00f ????? ??????? ... .)(./39。???? 附加摩擦力矩 M0 ? ? ? ?? ? cmN153901251801432 602 5 3 0311zz2 LF311i2 LFM2