立式數(shù)控銑床x-y數(shù)控工作臺(tái)課程設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-20 15:41 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 動(dòng)導(dǎo)軌生產(chǎn)廠家，選用南京工藝裝備制造有限公司的GGB16BA型，相關(guān)尺寸如下圖4所示， 圖4可知其額定動(dòng)載荷C=，大于4580N，故可知滿足要求。、安裝連接尺寸對(duì)于導(dǎo)軌的安裝按照如圖4所示相關(guān)尺寸安裝。、最大工作載荷的計(jì)算已知移動(dòng)部件總重量G=800N，按滾動(dòng)導(dǎo)軌計(jì)算，由【3】中P389，取顛覆力影響系數(shù)K=，滾動(dòng)導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)查【1】中P194可知u=—,現(xiàn)取u=，求得滾珠絲杠副的最大工作載荷： =1352+(307+468+800) =1495N、最大計(jì)算動(dòng)載荷的確定設(shè)工作臺(tái)在承受最大銑削力時(shí)的最快進(jìn)給速度v=400mm/min，初選絲杠導(dǎo)程P=5mm,則此時(shí)絲杠轉(zhuǎn)速=v/P=80r/min。預(yù)計(jì)滾珠絲杠的工作5年,每年算360天，每天工作8小時(shí)，由此得使用壽命為：T=53608=14400h，根據(jù)【1】中P110，公式5—4得：= 其中 T——使用壽命 14400 h N——循環(huán)次數(shù) ——滾珠絲杠的當(dāng)量轉(zhuǎn)速 80r/min 求得：≈69（）查【1】中P110，表552得，受中等沖擊載荷取值范圍，現(xiàn)取，滾道硬度為60HRC時(shí)，硬度影響系數(shù)取值，由【1】中P109，式53 代入數(shù)據(jù)得：≈7971N、規(guī)格型號(hào)的初選根據(jù)計(jì)算出的最大動(dòng)載荷和初選的絲杠導(dǎo)程，查網(wǎng)上生產(chǎn)該型號(hào)的生產(chǎn)廠家的資料，選擇濟(jì)寧博特精密絲杠制造有限公司生產(chǎn)的GDM系列20053型滾珠絲杠副，為內(nèi)循環(huán)固定反向器雙螺母墊片預(yù)緊式滾珠絲杠副，其公稱(chēng)直徑為20mm，導(dǎo)程為5mm，循環(huán)滾珠為3圈2系列，精度等級(jí)取5級(jí)，螺母安裝尺寸L=80mm，額定動(dòng)載荷為9309N，大于最大計(jì)算動(dòng)載荷=7971N，滿足要求。滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù) （單位mm）名 稱(chēng)符 號(hào)計(jì)算公式和結(jié)果 絲杠滾道公稱(chēng)直徑20螺距P5接觸角鋼球直徑螺紋滾道法面半徑偏心距螺紋升角絲桿絲杠外徑絲杠底徑螺桿接觸直徑絲杠螺母螺母螺紋外徑螺母內(nèi)徑（內(nèi)循環(huán)）表一、傳動(dòng)效率的計(jì)算將公稱(chēng)直徑d0=20mm,導(dǎo)程P=5mm,代入λ=arctan[P/(d0)]，得絲杠螺旋升角λ=4176。33′。將摩擦角ψ=10′，代入η=tanλ/tan(λ+ψ),得傳動(dòng)效率η=%。、剛度的驗(yàn)算XY工作臺(tái)上下兩層滾珠絲杠副的支承均采用“一端固定—一端游動(dòng)”的軸承配置形式?？芍@種安裝適用于較高精度、中等載荷的絲杠，一端采用深溝球軸承，一端采用一對(duì)背對(duì)背角接觸球軸承,這樣能承受集中力偶。絲杠螺母的剛度的驗(yàn)算可以用接觸量來(lái)校核。a、滾珠絲杠滾道間的接觸變形量δ，查【3】中相關(guān)公式，根據(jù)公式，求得單圈滾珠數(shù)Z=20；該型號(hào)絲杠為雙螺母，滾珠的圈數(shù)列數(shù)為32，代入公式Z圈數(shù)列數(shù)，得滾珠總數(shù)量=120。絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力/3=498N。查【3】中相關(guān)公式，得，滾珠與螺紋滾道間接觸變形 式中 Pa==。因?yàn)榻z杠有預(yù)緊力，且為軸向負(fù)載的1/3，所以實(shí)際變形量可以減少一半，取=。b、 絲杠在工作載荷作用下的抗拉壓變形絲杠采用的是一端采用深溝球軸承，一端采用一對(duì)背對(duì)背角接觸球軸承的配置形式，軸承的中心距a=500mm,鋼的彈性模量E=,由表一中可知，滾珠直徑=,絲杠底徑=，則絲杠的截面積S==,由【7】中，式335其中， 最大工作載荷=1495N 中心距a=500mm彈性模量E=截面積S==代入以上數(shù)據(jù)，得 =則δ總=δ1+δ2=+==本例中，絲杠的有效行程取330mm，由【3】中知，5級(jí)精度滾珠絲杠有效行程在315~400mm時(shí)，行程偏差允許達(dá)到25，可見(jiàn)絲杠剛度足夠。 、穩(wěn)定性的驗(yàn)算根據(jù)【3】中 。取支承系數(shù)=2；由絲杠底徑d2= mm；壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)K取3（絲杠臥式水平安裝）；滾動(dòng)螺母至軸向固定處的距離L取最大值415mm。代入公式，得P=27089N=F大于=7533N，故不會(huì)失穩(wěn)，滿足使用要求。、臨界轉(zhuǎn)速的驗(yàn)算 對(duì)于絲杠有可能發(fā)生共振，需驗(yàn)算其臨界轉(zhuǎn)速，不會(huì)發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速，由【1】中P111式510得： 其中 = 為臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算長(zhǎng)度 為絲杠支承方式系數(shù)=（一端固定，一端游動(dòng)） 代入數(shù)據(jù)得：nc =9428r/min 臨界轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)大于絲杠所需轉(zhuǎn)速，故不會(huì)發(fā)生共振。 、滾珠絲杠的選型及安裝連接尺寸的確定 由以上驗(yàn)算可知，選用GDM2005型的絲杠，完全符合滿足所需要求，故確定選用該型號(hào)， 由表一可知絲杠所需的安裝連接尺寸 步進(jìn)電機(jī)的傳動(dòng)計(jì)算及電動(dòng)機(jī)的選用、傳動(dòng)計(jì)算因?yàn)樵撱姶驳募庸ぞ葹?77。，考慮到最初決定不用減速箱取減速比i=1算的電機(jī)步距角：α=360iδ/Pb=176。由于傳動(dòng)比為1，則不需要選用減速箱，采用電動(dòng)機(jī)軸與絲杠通過(guò)聯(lián)軸器聯(lián)接的方式。、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算和選型a、步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的計(jì)算?？傓D(zhuǎn)動(dòng)慣量J主要包括電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量、滾珠絲杠上一級(jí)移動(dòng)部件等折算到電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。ⅰ、滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J由【1】中P134式528得：式中 D為絲杠公稱(chēng)直徑D=20mm L為絲杠長(zhǎng)度=有效行程+螺母長(zhǎng)度+設(shè)計(jì)余量+兩端支撐長(zhǎng)度（軸承寬度+鎖緊螺母寬度+裕量）+動(dòng)力輸入連接長(zhǎng)度（如果使用聯(lián)軸器則大致是聯(lián)軸器長(zhǎng)度的一半+裕量）=330+80+20+140+40=610 代入數(shù)據(jù)，得：J=2061010=10kg.㎡ⅱ、滾珠絲杠上一級(jí)移動(dòng)部件等折算到電動(dòng)機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣
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