【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 力，然后用螺母2鎖緊。這種調(diào)整方法具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、調(diào)整方便的優(yōu)點(diǎn)，但預(yù)緊量不很準(zhǔn)確。齒差調(diào)隙式。，在兩個(gè)螺母的凸緣上各制有圓柱外齒輪，分別與固緊在套筒兩端的內(nèi)齒圈相嚙合，其齒數(shù)分別為z1和z2，并相差一個(gè)齒。調(diào)整時(shí)，先取下內(nèi)齒圈，讓兩個(gè)螺母相對(duì)于套筒同方向都轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒，然后再插入內(nèi)齒圈，則兩個(gè)螺母便產(chǎn)生相對(duì)角位移，其軸向位移量。例如，z1=81，z2=80，滾珠絲杠的導(dǎo)程為t=6mm時(shí)，s=6/6480≈。這種調(diào)整方法能精確調(diào)整預(yù)緊量，調(diào)整方便、可靠，但結(jié)構(gòu)尺寸較大，多用于高精度的傳動(dòng)。 齒差調(diào)隙式 。，它是在滾珠螺母體內(nèi)的兩列循環(huán)滾珠鏈之間使用螺紋滾道在軸向產(chǎn)生一個(gè)△L0的導(dǎo)程突變量，從而使兩列滾珠在軸向錯(cuò)位實(shí)現(xiàn)預(yù)緊。這種調(diào)隙方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但負(fù)荷量須預(yù)先設(shè)定且不能改變。第 12頁(yè) 共 47 頁(yè) 4特點(diǎn)： 與滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩為1/3 　　由于滾珠絲杠副的絲杠軸與絲杠螺母之間有很多滾珠在做滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),所以能得到較高的運(yùn)動(dòng)效率。與過(guò)去的滑動(dòng)絲杠副相比驅(qū)動(dòng)力矩達(dá)到1/3以下,即達(dá)到同樣運(yùn)動(dòng)結(jié)果所需的動(dòng)力為使用滾動(dòng)絲杠副的1/3。在省電方面很有幫助。 　　 高精度的保證 　　滾珠絲杠副是用日本制造的世界最高水平的機(jī)械設(shè)備連貫生產(chǎn)出來(lái)的，特別是在研削、組裝、檢查各工序的工廠環(huán)境方面,對(duì)溫度、濕度進(jìn)行了嚴(yán)格的控制，由于完善的品質(zhì)管理體制使精度得以充分保證。 　　 微進(jìn)給可能 　　滾珠絲杠副由于是利用滾珠運(yùn)動(dòng),所以啟動(dòng)力矩極小,不會(huì)出現(xiàn)滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)那樣的爬行現(xiàn)象,能保證實(shí)現(xiàn)精確的微進(jìn)給。 　　 無(wú)側(cè)隙、剛性高 　　滾珠絲杠副可以加予壓,由于予壓力可使軸向間隙達(dá)到負(fù)值,進(jìn)而得到較高的剛性(滾珠絲杠內(nèi)通過(guò)給滾珠加予壓力,在實(shí)際用于機(jī)械裝置等時(shí),由于滾珠的斥力可使絲母部的剛性增強(qiáng))。 　　 高速進(jìn)給可能 　　滾珠絲杠由于運(yùn)動(dòng)效率高、發(fā)熱小、所以可實(shí)現(xiàn)高速進(jìn)給(運(yùn)動(dòng))。由以上比較，根據(jù)要求，Z向進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)采用滾珠絲杠螺母副的傳動(dòng)方式。滾珠絲杠螺母副與電動(dòng)機(jī)的聯(lián)接的型式主要有三種：:具有最大的扭轉(zhuǎn)剛度；傳動(dòng)機(jī)構(gòu)本身無(wú)間隙,傳動(dòng)精度高,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,安裝、調(diào)整方便，適用于像中小型號(hào)的數(shù)控車床。聯(lián)軸器采用撓性聯(lián)軸器，它能補(bǔ)償因同軸度及垂直度誤差引起的“干涉”，不僅可以簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)，減少噪聲，而且可以消除傳動(dòng)間隙，能減少中間環(huán)節(jié)帶來(lái)的傳動(dòng)誤差,提高傳動(dòng)剛度。 這種調(diào)整方法的優(yōu)點(diǎn)是可以在齒輪的齒厚和周節(jié)變化的情況下,保持齒輪的無(wú)間隙嚙合；但是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,軸向尺寸大、傳動(dòng)剛度低、傳動(dòng)平穩(wěn)性較差，一般用于精度要求低的機(jī)床中。第 13頁(yè) 共 47 頁(yè) 同步齒輪帶傳動(dòng)具有帶傳動(dòng)和鏈傳動(dòng)的共同優(yōu)點(diǎn),與齒輪傳動(dòng)相比它結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單,制造成本更低,安裝調(diào)整更方便。并且傳動(dòng)不打滑、不需要大的張緊力； 但是在同步齒形傳動(dòng)設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)材料的要求很高。機(jī)床主要用機(jī)械聯(lián)軸器連接，機(jī)械聯(lián)軸器分剛性與彈性，剛性又分固定式剛性聯(lián)軸器與可移式聯(lián)軸器，如套筒聯(lián)軸器，滑塊聯(lián)軸器等。彈性又分金屬?gòu)椥月?lián)軸器與非金屬?gòu)椥月?lián)軸器，如簧片聯(lián)軸器，輪胎聯(lián)軸器等。 在滿足機(jī)床要求的前提下，通過(guò)對(duì)比本課題采用通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接電機(jī)與絲杠副，這是一種簡(jiǎn)單的聯(lián)接形式具有大的扭轉(zhuǎn)剛度，制造成本低，傳動(dòng)精度高，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝調(diào)整方便。滾珠絲杠副和其他滾動(dòng)摩擦的傳動(dòng)器件一樣，應(yīng)避免硬質(zhì)灰塵或切屑污物進(jìn)入，因此必須裝有防護(hù)裝置。如果滾珠絲杠副在機(jī)床上外露，則應(yīng)采用封閉的防護(hù)罩，如采用螺旋彈簧鋼帶套管、伸縮套管以及折疊式套管等。安裝時(shí)將防護(hù)罩的一端連接在滾珠螺母的側(cè)面，另一端固定在滾珠絲杠的支承座上。如果滾珠絲桿副處于隱蔽的位置，則可采用密封圈防護(hù)，密封圈裝在螺母的兩端。接觸式的彈性密封圈采用耐油橡膠或尼龍制成，其內(nèi)孔做成與絲杠螺紋滾道相配的形狀；接觸式密封圈的防塵效果好，但由于存在接觸壓力，使摩擦力矩略有增加。非接觸式密封圈又稱迷宮式密封圈，它采用硬質(zhì)塑料制成，其內(nèi)孔與絲杠螺紋滾道的形狀相反，并稍有間隙，這樣可避免摩擦力矩，但防塵效果差。工作中應(yīng)避免碰擊防護(hù)裝置，防護(hù)裝置一有損壞應(yīng)及時(shí)更換。另外對(duì)滾珠絲杠安裝處應(yīng)進(jìn)行削邊。 3. 滾珠絲杠螺母副的計(jì)算和選型在第二章初步選擇了進(jìn)給飼服系統(tǒng)的傳動(dòng)類型為：滾珠絲杠螺母副?，F(xiàn)在具體對(duì)其進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算和選型。 滾珠絲杠螺母副的種類絲杠傳動(dòng)直接關(guān)系到傳動(dòng)鏈精度。絲杠的選用主要取決于加工件的精度要求和拖動(dòng)扭矩要求。一般情況滑動(dòng)絲杠應(yīng)不低于6級(jí)，螺母間隙過(guò)大則更換螺母。采用滑動(dòng)絲杠相對(duì)滾珠絲杠價(jià)格較低，但難以滿足精度較高的零件加工。因此滑動(dòng)絲杠常用在加工精度要求不是很高的普通車床中。 滾珠絲杠摩擦損失小，效率高，其傳動(dòng)效率可在90%以上；精度高，壽命長(zhǎng)；啟動(dòng)力矩和運(yùn)動(dòng)時(shí)力矩相接近，可以降低電機(jī)啟動(dòng)力矩。因此可滿足較高精度零件加工要求。在數(shù)控化改造的車床中，應(yīng)把原來(lái)的滑動(dòng)絲杠換為滾珠絲杠，以降低摩擦力，提高加工精度。滾珠循環(huán)方式可分為外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩大類，外循環(huán)又分為螺旋槽式和插管式。珠絲杠滾副的預(yù)緊方法有：雙螺母墊片式預(yù)緊，雙螺母螺紋式預(yù)緊，雙螺母齒差式預(yù)緊，單螺母變導(dǎo)程預(yù)緊以及過(guò)盈滾珠預(yù)緊等幾種。 滾珠絲杠支承方式的確定 數(shù)控機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng)要獲得較高的傳動(dòng)剛度，除了加強(qiáng)滾珠絲杠螺母本身的剛度之外，滾珠絲杠正確的安裝及其支承的結(jié)構(gòu)剛度也是不可忽視的因素。螺母座及支承座都應(yīng)具有足夠的剛度和精度。通常都適當(dāng)加大和機(jī)床結(jié)合部件的接觸面積，以提高螺母座的局部剛度和接觸強(qiáng)度，新設(shè)計(jì)的機(jī)床在工藝條件允許時(shí)常常把螺母座或支承座與機(jī)床本體做成整體來(lái)增大剛度。為了提高支承的軸向剛度，選擇適當(dāng)?shù)臐L動(dòng)軸承也是十分重要的。國(guó)內(nèi)目前主要采用兩種組合方式。一種是把向心軸承和圓錐軸承組合使用，其結(jié)構(gòu)雖簡(jiǎn)單，但軸向剛度不足。另一種是把推力軸承或向心推力軸承和向心軸承組合使用，其軸向剛度有了提高，但增大了軸承的摩擦阻力和發(fā)熱而且增加了軸承支架的結(jié)構(gòu)尺寸。 一端固定——一端自由絲杠一端固定，另一端自由。固定端軸承同時(shí)承受軸向力和徑向力，這種支承方式用于行程小的短絲杠或者用于全閉環(huán)的機(jī)床，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的機(jī)械定位精度是最不可靠的，特別是對(duì)于長(zhǎng)徑比大的絲杠(滾珠絲杠相對(duì)細(xì)長(zhǎng))，熱變性是很明顯的，、~。但是由于他的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便，許多高精度機(jī)床仍然采用這種結(jié)構(gòu)，但是必須加裝光柵，采用全閉環(huán)反饋。一端固定——另一端支承 絲杠一端固定，另一端支承。固定端同時(shí)承受軸向力和徑向力。支承端只承受徑向力，而且能作微量的軸向浮動(dòng)，可以減少或避免因絲杠自重而出現(xiàn)的彎曲，同時(shí)絲杠熱變形可以自由的向一端伸長(zhǎng)。這種結(jié)構(gòu)使用最廣泛，目前國(guó)內(nèi)中小型數(shù)控車床、立式加工中心等均采用這種結(jié)構(gòu)。兩端固定絲杠兩端均固定。固定端軸承都可以同時(shí)承受軸向力，這種支承方式，可以對(duì)絲杠施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，提高絲杠支承剛度，可以部分補(bǔ)償絲杠的熱變形。絲杠軸承的載荷主要是軸向的，徑向除臥式絲杠的自重外，一般無(wú)載荷，因此對(duì)絲杠軸承軸向精度和剛度要求較高。進(jìn)給系統(tǒng)對(duì)微小的位移要響應(yīng)靈敏，股軸承的摩擦力矩要小。絲杠軸承種類很多，但從目前的情況來(lái)看，占優(yōu)勢(shì)的兩種是：接觸角為60度的推理角接觸球軸承和滾針一雙推理滾子組合軸承，：在設(shè)計(jì)中，我采用雙列接觸角為60度的角接觸球軸承組合使用。： 運(yùn)動(dòng)部件的主要參數(shù) 已知技術(shù)參數(shù)：縱向最大行程（Z軸）180/mm。工作給速度為18000mm/min?？v向快速進(jìn)給速度：?？傮w估計(jì)質(zhì)量：50kg。磨削深度2mm；。磨削系數(shù)300；；材料選為：HT200； 導(dǎo)程就是絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)一周,滑塊的位移.因此導(dǎo)程越小,同樣軸徑的情況下扭矩就可以越大,當(dāng)然滑塊的位移則較慢,在一定軸徑的情況下,導(dǎo)程越小,可以驅(qū)動(dòng)的工件越大 就是轉(zhuǎn)速一定,滑塊位移速度不一樣,導(dǎo)程小的扭矩大 。本設(shè)計(jì)中，電機(jī)和絲杠直接相連，傳動(dòng)比為i=1，設(shè)電機(jī)最高工作轉(zhuǎn)速在為，則絲杠導(dǎo)程為： 取 可知最大進(jìn)給速度時(shí)絲杠的轉(zhuǎn)速：最小進(jìn)給速度時(shí)絲杠的轉(zhuǎn)速：絲杠等效轉(zhuǎn)速：（取）假設(shè)一般磨削力的公式為：式中。F為磨削力(N)為切削系數(shù) ；為工件圓周進(jìn)給速度m/min ；為磨削深度mm； 軸向進(jìn)給量mm/r； 在一般磨削中；Fx=(~)Fc Fy=(~)Fc 導(dǎo)軌受到移動(dòng)部件的全部質(zhì)量（包括機(jī)床夾具和工件的質(zhì)量）m=50kg所受重力W=500N)，查表知緊固件的重力為f=1000N,取導(dǎo)軌動(dòng)摩擦系數(shù)，則: 計(jì)算在不磨削削狀態(tài)下的導(dǎo)軌摩擦力和 計(jì)算最大軸向負(fù)載力計(jì)算最小軸向負(fù)載力絲杠的平均載荷Fm —負(fù)荷性質(zhì)系數(shù)（查表可知，當(dāng)一般運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)， ， 。）—溫度系數(shù)(。)—硬度系數(shù)（查表滾到實(shí)際硬度》。）—可靠性系數(shù)（查表可靠性為90%。）—等效負(fù)載荷（N）—精度系數(shù)（。）—等效轉(zhuǎn)速r/min——工作壽命h（查表可知=15000h）則： 已知本機(jī)床進(jìn)給系統(tǒng)的定位精度為40 ,重復(fù)定位精度為16 ，則有 取上述計(jì)算結(jié)果的較小值，即。 滾珠絲杠螺母的安裝方式擬采用兩端固定支承方式，滾珠絲杠螺母副的兩個(gè)固定支承之間的距離為： L=行程+安全行程+2余程+螺母長(zhǎng)度+支承 ≈（～）行程+（25～30）Ph取L=(200+306)mm=460mm 根據(jù)以上計(jì)算所得的Ph、Cat、dm和結(jié)構(gòu)的需要，初步選擇型號(hào)為FF32065，其公稱直徑、基本導(dǎo)程P0、： 偏心距 R/r= 已知滾珠絲杠螺母副的螺紋底徑，已知滾珠絲杠螺母副的最大受壓長(zhǎng)度，絲杠豎直安裝時(shí)，取，查表得，則有 本機(jī)床Z向進(jìn)給系統(tǒng)滾珠絲杠螺母副的最大軸向壓縮載荷為Fmax=1694N，遠(yuǎn)小于其臨界壓縮載荷的值，故滿足要求。滾珠絲杠螺母副臨界轉(zhuǎn)速的計(jì)算長(zhǎng)度，其彈性模量，密度：重力加速度 滾珠絲杠的最小慣性矩為 滾珠絲杠的最小截面積為：取，查表得，則有 ，遠(yuǎn)小于其臨界轉(zhuǎn)速，故滿足要求。 滾珠絲杠螺母副額定壽命的校核,滾珠絲杠的額定動(dòng)載荷，已知其軸向載荷Fmax=1694N，滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速nmax=，運(yùn)轉(zhuǎn)條件系數(shù)fw=，則有 本機(jī)床數(shù)控化改造后，滾珠絲杠螺母副的總工作壽命Lh=61411h15000，故滿足要求。已知滾珠絲杠的彈性模量，滾珠絲杠的底徑。當(dāng)滾珠絲杠的螺母中心至固定端支承中心的距離時(shí)，滾珠絲杠螺母副具有最小拉壓剛度 當(dāng)時(shí)，滾珠絲杠螺母副具有最大拉壓剛度 已知滾動(dòng)體直徑dq=，滾動(dòng)體個(gè)數(shù)Z=。軸承最大軸向工作載荷。則滾珠絲杠螺母副支承軸承的剛度為： 查表得滾珠與滾道的接觸剛度，滾珠絲杠的額定動(dòng)載。已知滾珠絲杠上所承受的最大軸向載荷則 進(jìn)給傳動(dòng)系統(tǒng)的綜合拉壓剛度的最大值為 故。 由機(jī)械傳動(dòng)裝置引起的定位誤差為：對(duì)于3級(jí)滾珠絲杠。其任意300mm導(dǎo)程公差為正負(fù)12，機(jī)床定位精度為40 ,重復(fù)定位精度為16 ，則有：，可以滿足由于傳動(dòng)剛度變化所引起的誤差小于（1/3~1/5)機(jī)床的定位進(jìn)度要求。再加閉環(huán)反饋系統(tǒng)的補(bǔ)償，定位進(jìn)度能進(jìn)一步提高。 第 14頁(yè) 共 47 頁(yè)4. 滾珠絲杠螺母副支撐用的軸承絲杠的設(shè)計(jì)可知，絲杠兩端的軸承主要承受軸向力，徑向力，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，可知用角接觸球軸承。一端固定——一端自由絲杠一端固定，另一端自由。固定端軸承同時(shí)承受軸向力和徑向力，這種支承方式用于行程小的短絲杠或者用于全閉環(huán)的機(jī)床，因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)的機(jī)械定位精度是最不可靠的，特別是對(duì)于長(zhǎng)徑比大的絲杠(滾珠絲杠相對(duì)細(xì)長(zhǎng))，熱變性是很明顯的，、~。但是由于他的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝調(diào)試方便，許多高精度機(jī)床仍然采用這種結(jié)構(gòu)，但是必須加裝光柵，采用全閉環(huán)反饋。一端固定——另一端支承絲杠一端固定，另一端支承。固定端同時(shí)承受軸向力和徑向力。支承端只承受徑向力，而且能作微量的軸向浮動(dòng)，可以減少或避免因絲杠自重而出現(xiàn)的彎曲，同時(shí)絲杠熱變形可以自由的向一端伸長(zhǎng)。這種結(jié)構(gòu)使用最廣泛，目前國(guó)內(nèi)中小型數(shù)控車床、立式加工中心等均采用這種結(jié)構(gòu)。兩端固定絲杠兩端均固定。固定端軸承都可以同時(shí)承受軸向力，這種支承方式，可以對(duì)絲杠施加適當(dāng)?shù)念A(yù)緊力，提高絲杠支承剛度，可以部分補(bǔ)償絲杠的熱變形。絲杠軸承的載荷主要是軸向的，徑向除臥式絲杠的自重外，一般無(wú)載荷，因此對(duì)絲杠軸承軸向精度和剛度要求較高。進(jìn)給系統(tǒng)對(duì)微小的位移要響應(yīng)靈敏，股軸承的摩擦力矩要小。絲杠軸承種類很多，但從目前的情況來(lái)看，占優(yōu)勢(shì)的兩種是：接觸角為60度的推理角接觸球軸承和滾針一雙推理滾子組合軸承。第 25頁(yè) 共 47 頁(yè)支承方式簡(jiǎn) 圖K2　λf一端固定一端自由一端固定一端游動(dòng)2二端支承1二端固定4, 可知軸承內(nèi)徑d=25mm軸承采用成對(duì)安裝方式，軸承不宜過(guò)厚，選擇厚度較小的，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，為了具有更好的潤(rùn)化性和散熱性，應(yīng)選用外徑/內(nèi)徑較大的軸承。這種軸承承載能力強(qiáng)，變形系數(shù)小，橫向空間大，有利于潤(rùn)滑油的流動(dòng)帶走產(chǎn)生的熱量，減少熱變形和磨損，查《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》，選角接觸球軸承外徑為52mm。軸承承受的軸向載荷Fmax=1694N.預(yù)緊力Fp=1050N,第