設(shè)計(jì)一臺(tái)微機(jī)控制xy兩坐標(biāo)工作臺(tái)綜合課程設(shè)計(jì)說明(編輯修改稿)
2025-07-13 07:19 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 （四） 滾珠絲杠選擇 滾珠絲杠工作長度計(jì)算 l=l 工作臺(tái) +l 行程 +l 余量 X方向絲杠工作長度： ly=410+450+40=900mm X方向絲杠工作載荷： FX=500N 令兩方向絲杠的工況均為： 每天開機(jī) 6小時(shí)；每年 300個(gè)工作日；工作 8年以上。 絲杠材料： CrWMn鋼；滾道硬度為 58~62HRC；絲杠傳動(dòng)精度為177。 。 平均轉(zhuǎn)速為 n=100r/min 計(jì)算載荷 FC求解 FC = FF FH FA Fm =***1200N=1320N 8 查《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》表 26； 27； 28的，查表 24取 C級(jí)精度。 表 26載荷系數(shù) 載荷性質(zhì) 無沖擊平穩(wěn)運(yùn)動(dòng) 一般運(yùn)轉(zhuǎn) 有沖擊和振動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn) KF 1~ ~ ~ 表 27硬度系數(shù) 滾到實(shí)際運(yùn)動(dòng) ≥ 58 55 50 45 40 KH 表 28精度系數(shù) 精度等級(jí) C、 D E、 F G H KA 額定動(dòng)載荷計(jì)算 Ca’ 計(jì)算 假設(shè)滾動(dòng)絲杠能工作 6年，每年為 300天，每天工作 8小時(shí) Lh’ = 6*300*8 = 14400h Ca’ = 39。34 3 7 6 2 .41 .6 7 1 0mh CnL FN?? 滾珠絲杠副選擇 根據(jù) Ca’選著滾珠絲杠副，按滾珠絲杠副的額定運(yùn)動(dòng)載荷 Ca等于稍大于 Ca’的原 則。在互聯(lián)網(wǎng)上查得：選型號(hào)： =4280N， 其參數(shù)如下： 絲杠軸尺寸：名義外徑 d=16mm 導(dǎo)程： P=5mm 螺紋長度 l=600mm 總長 =640mm 螺紋尺寸：外徑 D=34mm 9 總長 40tL mm? 螺母總長 F=30mm 滾珠直徑： 0 mm? 圈數(shù) *回路數(shù) =*1 滾道半徑 R== 偏心距 e=*（ Rd0/2） = 絲杠內(nèi)徑 d1=D0+2e2R= 基本動(dòng)載荷 4280aCN? 基本靜載荷 0 10050CN? 軸向跳動(dòng)： 因?yàn)?39。4286 N C N? ? ? ，所以 GW1505DS0600A合格 穩(wěn)定性驗(yàn)算 1） 由于一端軸向固定的長絲杠在工作時(shí)可能會(huì)發(fā)生失穩(wěn)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)驗(yàn)算其安全系數(shù)S，其值應(yīng)大于絲杠副傳動(dòng)結(jié)構(gòu)允許安全系數(shù) [S]（見表 210） 絲杠不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)的最大載荷稱為臨界載荷 crF （ N） 按下式計(jì)算： 型號(hào) 名 義 外徑 名義導(dǎo)程 絲杠軸尺寸 螺母尺寸 螺紋長度 總長 袍徑 軸端長度 外徑 總長 螺母總長 法蘭尺寸 外徑 安裝孔 d L l t d1 2 D Lt F D1 T W P M E GW1505 DS HULR 0600 A 15 5 540 600 （ 12， 5） 34 40 30 54 10 34 44 M4 5 L 1200 1140 1200 GW1510 DS HULR 0600 A 15 540 600 60 34 40 42 57 10 34 45 M5 5 1200 1140 1200 GW1520 DS HULR 0600 A 20 540 600 34 40 49 57 10 34 45 M5 5 1200 1140 1200 10 Fcr = π178。 EIa /（μ l）178。 式中， E為絲杠材料的彈性模量，對(duì)于鋼， E=206GPa； l為絲杠工作長度 (m)； Ia為絲杠危險(xiǎn)截面的軸慣性矩（ m4）；μ為長度系數(shù)，見表 210. 依題意， 4 941 1 .3 1 064dIa m? ?? ? ? 取μ =2/3，則 ? ?2 2 9 9 522 4 206 10 10 102 3aY c r EIFNl???? ? ? ?? ? ? ???????? 安全系數(shù) 51 .5 1 0 1251200cry mFS F? ?? ? ? 2） 高速長絲杠工作時(shí)可能發(fā)生共振，因此需驗(yàn)算其不會(huì)發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速 —— crn。要求絲杠的最大轉(zhuǎn)速 nmncr 臨界轉(zhuǎn)速 ncr=（ r/min） : ? ?2 21223 .9 2 7 0 .0 1 2 7 99 9 1 0 9 9 1 0 2 .1 2 4 2 / m in2 0 .6 43ccr fdnrl??? ? ? ???????? 3） 滾珠絲杠副還受 D n o值的限制，通常 D on 7*10000mm r/min D on =16*100=1600 7*10000 所以該絲杠副工作穩(wěn)定。 剛度驗(yàn)算 滾珠絲杠在工作負(fù)載 F(N)和轉(zhuǎn)矩 T()共同作用下引起每個(gè)導(dǎo)程的變形量Δ L0（ m）為 20 2 cpF p TL EA G J??? ? ? ? 式中， A為絲杠截面 積， A=π d1178。/4(m178。) Jc為絲杠的極慣性矩 Jc=π d144 /32 （ m4 ）， G為絲杠切變模量，對(duì)鋼 G=； T()為轉(zhuǎn)矩。 ta n ( )2Om DTF ???? 11 式中，ρ 為摩擦角，其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù)； Fm 為平均工作載荷。本題取摩擦系數(shù)為tan ρ = ，則ρ =8’ 40” . 3 0 39。 39。 39。39。161 2 0 0 1 0 ta n ( 3 3 8 8 4 0 ) . 0 . 6 4 .2T N m N m?? ? ? ? ? 按最不利的情況?。ㄆ渲?F = Fm ） 22 80 2 2 2 41 1 14 1 6 3 . 4 3 6 1 02p F p T p F p TLmE A G d E d G d? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? 則絲杠在工作長度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為 * / l L P m?? ? ? ? 通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差Δ L應(yīng)小于其傳動(dòng)精度的 1/2，即 ? ? / 2 0. 04 / 2 0. 02 20L m m m??? ? ? ? ? Δ L [Δ L],該絲杠滿足剛度要求。 效率驗(yàn)算 滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率η為 00ta n ta n 3 3 8 39。 96%ta n ( ) ta n ( 3 3 8 39。 8 39。 4 0 39。39。)?? ??
畢業(yè)設(shè)計(jì)相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1