振動(dòng)攻絲機(jī)床設(shè)計(jì)方案(編輯修改稿)
2025-05-23 06:40 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 SFI8010480101051502298127115142013M84490017366106圖34 滾珠絲杠的技術(shù)參數(shù) X向工作臺(tái)所選用的絲杠的長度和尺寸為： L= 820mm L= 650mm L= 700mm L= 77mm B = 56mm B = 56mm滾珠絲杠額定動(dòng)載荷，靜載荷的計(jì)算：(1)計(jì)算所需的已知條件及參數(shù) ——滾珠直徑(mm)； ——滾珠絲杠副的節(jié)圓直徑（mm）； ——材料的彈性模量；對(duì)于鋼，=10M Pa。 ——承載滾珠圈數(shù)； ——公稱導(dǎo)程（mm）； —— 接觸角；一般為45176。 —— 螺紋導(dǎo)程角； 滾珠絲杠的導(dǎo)程角公式可通過查閱《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》第五版第2卷p721，： 式（） ——每圈承載滾珠數(shù)目；查表獲得如下公式： 式（）對(duì)外循環(huán)時(shí)，=0；對(duì)內(nèi)循環(huán)時(shí)，為反向器中的滾珠數(shù)，一般取=3。 根據(jù)上面的公式結(jié)合圖4中滾珠絲杠的各項(xiàng)參數(shù)。將其代入，可求得滾珠絲杠的參數(shù)為： = == 40mm =M Pa = 5 = 6mm = 45176。 （2）滾珠絲杠副軸向靜剛度R的計(jì)算1）材料常數(shù) 材料常數(shù)為滾珠絲杠選用的一重要參數(shù)，由該參數(shù)可以確定滾珠絲杠的合理材料。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中查得滾珠絲杠的材料常數(shù)的計(jì)算公式為： 式（） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》中查得滾珠絲杠的彈性模量的計(jì)算公式為： 式（） 已知滾珠絲杠和螺母材料均為鋼，其彈性模量；泊松比10/3；。 2）材料參數(shù) 幾何參數(shù)為滾珠絲杠選用的一個(gè)重要參數(shù)，由該參數(shù)可以確定滾珠絲杠的合理幾何形狀。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得滾珠絲杠的幾何參數(shù)的計(jì)算公式為： 式（）其中：滾動(dòng)體與螺桿滾道的綜合曲率 式（） 滾動(dòng)體與螺母滾道的綜合曲率 式（） 式中： ——結(jié)構(gòu)系數(shù) ——滾珠螺桿滾道適應(yīng)度 ——滾珠螺母滾道適應(yīng)度 通過《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可查的：= ，= ，代入上式求的滾珠絲杠的幾何參數(shù)為： 3）滾珠絲杠副一圈受載螺紋的剛度特性系數(shù)k 剛性特性參數(shù)為滾珠絲杠選用的一重要參數(shù)，由該參數(shù)可以確定滾珠絲杠的剛度是否滿足設(shè)計(jì)要求。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得滾珠絲杠副一圈受載螺紋的剛度特性系數(shù)的計(jì)算公式為： 式（） 由于滾珠絲杠與螺母材料均為鋼，將上面已求得參數(shù)代入公式得：4）螺母無預(yù)緊有間隙，滾珠絲杠副在承受軸向力F時(shí)，滾道滾珠的接觸剛度為： 式（） 當(dāng)不考慮滾珠絲杠和螺母本身的拉壓變形時(shí)。 滾珠絲杠的接觸剛度作為選用的滾珠絲杠的依據(jù)，要求小于絲杠的接觸剛度參數(shù)。（3）滾珠絲杠副軸向額定靜載荷（N） 軸向額定靜載荷的定義：滾動(dòng)螺旋副在轉(zhuǎn)速條件下，受接觸應(yīng)力最大的鋼球和滾道接觸面產(chǎn)生的塑性變形量之和為鋼球直徑萬分之一時(shí)的軸向載荷。1）軸向額定靜載荷特性數(shù) 軸向額定特性系數(shù)是選擇滾珠絲杠的一個(gè)重要參數(shù)，由該參數(shù)可以確定滾珠絲杠的軸向安全載荷范圍。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得滾珠絲杠副的軸向額定載荷的特性系數(shù)的計(jì)算公式為： 式（） 根據(jù)上述求的參數(shù)，代入公式得2）軸向額定靜載荷（N） 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得滾珠絲杠副的軸向額定靜載荷的計(jì)算公式為： 式（）根據(jù)上述代入數(shù)據(jù)，即： （N） 滾珠絲杠的靜載荷同樣是選擇滾珠絲杠的重要技術(shù)參數(shù)，額定靜載荷小于滾珠絲杠的額定靜載荷即可選用。（4）滾珠絲杠副軸向額定動(dòng)載荷（N） 軸向額定動(dòng)載荷的定義：一組相同參數(shù)的滾動(dòng)螺旋副，在相同條件下，運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)，90%（，）的螺旋副（滾動(dòng)體或滾道表面）不發(fā)生疲勞剝傷所能承受的純軸向載荷。螺桿單圈軸向額定動(dòng)載荷 查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》可得其公式為： 式（） 螺桿單圈軸向軸向額定動(dòng)載荷為其強(qiáng)度選用的重要依據(jù)之一，額定動(dòng)載荷小于滾珠絲杠的允許值即可。2）幾何系數(shù) 滾珠絲杠的幾何系數(shù)為滾珠絲杠的重要參數(shù)，幾何參數(shù)若在滾珠絲杠幾何參數(shù)選擇范圍內(nèi)即可。 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得滾珠絲杠副的幾何系數(shù)的計(jì)算公式為： 式（）3）滾珠絲杠軸向額定動(dòng)載荷 由《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》查得滾珠絲杠副的軸向額定動(dòng)載荷的計(jì)算公式為： 式（）其中，參數(shù) 式（） 通過上述求的參數(shù)，代入公式可得：（N） 滾珠絲杠的軸向額定動(dòng)載荷為其強(qiáng)度選用的重要依據(jù)，由上述數(shù)據(jù)選擇絲杠滿足要求。 在設(shè)計(jì)的一致性與機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)便性以及設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性方面考慮確定Y向工作臺(tái)的參數(shù)如下。 在選擇SFI32054型滾珠絲杠，支撐方式采用兩端固定方式的基礎(chǔ)上。 Y向工作臺(tái)所選用的絲杠的長度和尺寸為： L= 820mm L= 650mm L= 700mm L= 77mm B = 56mm B = 56mm 計(jì)算參數(shù)與X向工作臺(tái)的設(shè)計(jì)相同，以上述給出的SFI型滾珠絲杠的技術(shù)參數(shù)為基礎(chǔ)。 代入公式（）（）中，可得到： = == 40mm =M Pa = 5 = 6mm = 45176。 經(jīng)過研究，在設(shè)計(jì)的一致性與機(jī)構(gòu)的簡(jiǎn)便性以及設(shè)計(jì)的經(jīng)濟(jì)性方面考慮，最終確定沿橫梁方向移動(dòng)的滾珠絲杠，其參數(shù)如下： 型號(hào)：SFI32054型滾珠絲杠 支承方式：兩端固定 主軸箱沿橫梁方向移動(dòng)所選用的絲杠的長度和尺寸為： L= 1000mm L= 700mm L= 800mm L= 77mm B = 56mm B = 56mm（1） 概述 直線動(dòng)領(lǐng)域中，直線導(dǎo)軌副一直是關(guān)鍵性的產(chǎn)品，目前已成為各種機(jī)床、數(shù)控加工中心、精密電子機(jī)械中不可缺少的重要功能部件。隨著直線導(dǎo)軌副應(yīng)用的范圍日益擴(kuò)大，使技術(shù)提升和產(chǎn)品細(xì)分已經(jīng)成為必然趨勢(shì)，高速化與環(huán)?；呀?jīng)成為直線導(dǎo)軌副的發(fā)展方向。為了適應(yīng)各種機(jī)床設(shè)備對(duì)其直線導(dǎo)軌副的耐沖擊性、較高的剛度、運(yùn)行順暢度、適當(dāng)摩擦力等要求，合理選擇直線導(dǎo)軌副是必須首先解決的技術(shù)問題。(2) 常用結(jié)構(gòu) 根據(jù)滾珠在導(dǎo)軌和滑塊之間的接觸牙型可以將其分為歌德式（Gothic Type）牙型和圓弧式牙型，如圖5所示：圖35滾珠和滑塊之間的接觸牙型 其中，圓弧式也稱為四列式，歌德式也稱為二列式。相比而言，圓弧式牙型的接觸角在傳動(dòng)過程中容易產(chǎn)生變動(dòng)，使得間隙與側(cè)向力發(fā)生變動(dòng)，但是易于安裝。
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