【文章內(nèi)容簡介】 ΔP總 = 106μm = 12. 2μm （313）由《機床說明書》可知，絲杠縱向有效行程為900mm，且絲杠精度等級為3級，查《機械零件設計說明說手冊》電子版，縱向行程允許的行程變動量為17μm，CDM40006— 17μm,故剛度足夠。3）穩(wěn)定性校核。要使?jié)L珠絲杠不失穩(wěn)的條件是：臨界負載荷Fk≥Fmax。根據(jù)公式 Fk = （314）式中 ——絲杠的支撐方式系數(shù)，查《機械零件設計手冊》可知，=（雙推支撐） E——材料彈性模量，對于鋼，E= MPa L——絲杠兩支撐端距離，查《機械零件設計手冊》可知，CDM4006—5絲杠兩支撐端距離為1600mm =160cm； K——滾珠絲杠的靜安全系數(shù)，取 K = 1/4。 I——截面慣性矩。 I =， 其中d =（d0 – ） （315）式中 d0——滾珠絲杠的公稱直徑，d0 = 40mm=4 cm； Dw——滾珠絲杠的滾珠直徑，Dw ==。則 I =(4 – )4CM4 = CM4 （316） Fk = （317） 傳動比計算公式： i= （318）其中，δp =；參考《實用微電機手冊》，初選= Po =6 mm，則 i= （319） 可初選齒輪的齒數(shù)比為 i= 齒輪材料采用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，精度等級取7級，前后軸承選用8024型流動軸承，齒輪傳動時效率為。由于進給運動時齒輪受力不大，且根據(jù)優(yōu)先選用第一系列的原則，取模數(shù)m=2mm，由經(jīng)驗公式可知，齒寬b =20mm，則分度圓直徑分別為： （320） （321）中心距為： （322）（1）切削力的計算。 因為橫向進給量為縱向的1/3~1/2，取1/2，則橫向主軸切削力約為縱向的1/2. 由《機床設計手冊》可知，其經(jīng)驗公式為： 式中 Fx——橫切端面時的進給力； Fy——背向力。 （323） （324）(2)滾珠絲杠設計計算滾珠絲杠的選型的方案可以參考縱向滾珠絲杠的設計選型，方案來設計。即：①螺紋滾道型面的選型：單圓弧型面、雙圓弧型面。②滾珠循環(huán)方式：內(nèi)循環(huán)、外循環(huán)。③軸向間隙的調(diào)整和預緊力的選擇：墊片式、螺紋式、齒差式。（3）計算進給牽引力Fm（N）?？筛鶕?jù)《機床設計手冊》中進給牽引力的試驗公式計算，橫向為燕尾槽導軌，則 （325）則 (4)計算最大動載荷C(N) ：由 (5)選擇滾珠絲杠螺母副根據(jù)CCa（Ca是絲杠的額定載荷，見表32）的原則，使選取的滾珠絲杠的額定動載荷大于計算的最大工作載荷。由上面初選的絲杠導程及計算所得的最大動載荷，選取滾珠絲杠型號為CDM2004—5，其表示外循環(huán)插管式、雙螺母墊片預緊、導珠管埋入式的滾珠絲杠，公稱直徑為20mm，導程為4mm，右螺紋，載荷鋼球為5圈，精度3級的定位滾珠絲杠副。CDM2004—5的額定動載荷為10639N ,故強度足夠。CDM2004—5型滾珠絲杠具體參數(shù)見表42表33CDM2004—5型滾珠絲杠具體參數(shù)公稱直徑/mm導程/mm鋼球直徑/mm螺紋底徑/mm絲杠外徑/mm額定負載/N接觸剛度/（N/μm）d0P0Dwd1d 2CaC0a20410639287221178表34螺母安裝連接尺寸/mmDD1D3D4BD5D6hLL1CAM40—6653111061003943M6（6）滾珠絲杠的驗證 1）傳動效率計算。根據(jù)《機械原理》，絲杠螺母副的傳動效率為η0其中，則 （326）2）剛度驗算。滾珠絲杠工作時受軸向力和轉(zhuǎn)矩的作用，將引起導程P0的變化，因滾珠絲杠受轉(zhuǎn)矩時引起的導程變化很小，可以忽略不計，所以工作負載引起的導程變化量ΔP0為： ΔP0 =177。 （327） 式中 E——材料彈性模量，對于剛，E = A——滾珠絲杠的截面積，按絲杠螺紋底徑確定d，即d =，則 A =d2 = （328）則 （329）滾珠絲杠受轉(zhuǎn)矩引起的導程變化量ΔP1很小，可以忽略不計，即ΔP1 =ΔP0，所以導程變形總量誤差 ΔP總 =ΔP總/P0 *ΔP0式中 ΔP總——縱向最大行程，由《機床說明書》可知，P總=240mm=24cm。則 ΔP總 = （330）由《機床說明書》可知，絲杠縱向有效行程為900mm，且絲杠精度等級為3級，查《機械零件設計說明說手冊》電子版，縱向行程允許的行程變動量為12μm，CDM2004— 12μm,故剛度足夠。3）穩(wěn)定性校核。要使?jié)L珠絲杠不失穩(wěn)的條件是：臨界負載荷Fk≥Fmax。根據(jù)公式 Fk = （331）式中 ——絲杠的支撐方式系數(shù)，查《機械零件設計手冊》可知，=（雙推支撐） E——材料彈性模量，對于鋼，E= MPa L——絲杠兩支撐端距離，查《機械零件設計手冊》可知，CDM2004—5絲杠兩支撐端距離為L=600mm =60cm； K——滾珠絲杠的靜安全系數(shù)，取 K = 1/4。 I——截面慣性矩。 I =， 其中d =（d0 – ） （332）式中 d0——滾珠絲杠的公稱直徑，d0 = 20mm=2cm； Dw——滾珠絲杠的滾珠直徑，Dw ==。則 I =(2 – )4CM4 = CM4 Fk = 傳動比計算公式： i= （333）其中，δp =；參考《實用微電機手冊》，初選= Po =4mm，則 i= （334）可初選齒輪的齒數(shù)比為 i= 齒輪材料采用40Cr，調(diào)質(zhì)處理，精度等級取7級，前后軸承選用8024型流動軸承，齒輪傳動時效率為。由于進給運動時齒輪受力不大，且根據(jù)優(yōu)先選用第一系列的原則，取模數(shù)m=2mm，由經(jīng)驗公式可知，齒寬b =20mm，則分度圓直徑分別為： （335） （336）中心距為： 滾珠絲杠的支撐形式的選擇。為了滿足高精度、高速度進給系統(tǒng)的要求，除了應采用高精度、高速度的滾珠絲杠副外，還必須充分重視支撐的設計，注意選用軸向剛度好、摩擦力矩小、運行精度高的軸承。滾動軸承的選用絲杠軸承的載荷主要是軸向載荷，徑向除絲杠重力外，一般無外載荷，對絲杠軸承主要要求軸向精度和剛度較高，摩擦力矩要盡量小。固定支撐采用的有60度角接觸球軸承、雙向推力角接觸球軸承、滾針軸承和推力滾子軸承等。根據(jù)實際需要，選用深溝球軸承，固定支撐可選用60度角接觸球軸承，其特點如下：1）接觸角大、剛球數(shù)多、承載能力強=剛度高。2）既能承載軸向載荷，也能承載徑向載荷，支撐結構可以簡化。3）軸承是按規(guī)定的預緊力供應的，使用者不需要自己調(diào)整。4）軸承起動摩擦力矩小，降低絲杠副驅(qū)動功率，提高進給系統(tǒng)的靈敏度。 33 開環(huán)控制系統(tǒng)原理圖選用步進電動機時，通常希望步進電動機的輸出轉(zhuǎn)距，啟動頻率和運行頻率高，步距誤差小，性能價格比高。但增大轉(zhuǎn)距也快速運行存在一定矛盾，高性能也低成本存在矛盾，因此實際選用時，必須全面考慮。1)首先，應考慮系統(tǒng)的精度和速度的要求。為了提高精度，希望脈沖當量小。但是脈沖當量越小，系統(tǒng)的運行速度越低。故因兼顧精度也速度的要求來選定系統(tǒng)的脈沖當量。在脈沖當量確定以后，又可以為依據(jù)來選擇步進電動機的步距角和傳動機構的傳動比。2)其次，對位移誤差的要求。步進電動機的步距角從理論上說是固定的，但實際上還是有誤差的。此外，負載轉(zhuǎn)距也將引起