畢業(yè)論文臥式加工中z向進給機構的設計(編輯修改稿)
2025-07-21 01:27 本頁面
【文章內容簡介】 ()平均載荷是：==≈3529（N） ()（2）當量動載荷的計算 滾珠絲杠副類型的選擇主要是根據導程和動載荷兩個參數,其選擇的原則為:①滾珠絲杠的靜載荷Coa不能大于額定靜載荷Coam,即Coa≤Coam。②滾珠絲杠的動載荷Ca不能大于額定動載荷Cam,即Ca≤Cam。絲杠最高轉速為1500r/min，工作臺最小進給速度為1mm/min，可取為0，則平均轉速n=750r/min。絲杠使用壽命T=15000h，故絲杠的工作壽命==675（r） ()當量動載荷值： ()式中： ——載荷性質系數，，； ——精度影響系數，對3級精度的滾珠絲杠取=，對5級精度的絲杠取=。 根據要求去=，=，代入數據得 ≈（KN） ()根據計算所得最大動載荷和初選的絲杠導程，查滾珠絲杠樣本，選擇FF50105型內循環(huán)浮動返回器雙螺母對旋預緊滾珠絲杠副，其公稱直徑為50mm，導程為10mm，循環(huán)滾珠為5圈2列，精度等級取5級，額定動載荷為55600N，大于最大計算動載荷=51590N，符合設計要求。 滾珠絲杠螺母副的幾何參數名 稱符 號計算公式和結果公稱直徑（mm）50螺距(mm)P10接觸角鋼球直徑(mm)螺紋滾道法面半徑(mm)偏心距(mm)螺紋升角(mm)=絲杠外徑(mm)絲杠底徑(mm)螺桿接觸直徑(mm)螺母螺紋外徑(mm)螺母內徑(mm)（內循環(huán)）（3）傳動效率的計算將公稱直徑=50mm，導程=10mm，代入λ=arctan[]，的絲杠螺旋升角λ=。將摩擦角，代入=，得傳動效率=%。（4）剛度的驗算本傳動系統(tǒng)的絲杠采用一端軸向固定，一端浮動的結構形式。固定端采用一對面對面角接觸球軸承和一個角接觸球軸承，另一端也采用角接觸球軸承，這種安裝適應于較高精度、中等載荷的絲杠。滾珠絲杠螺母的剛度的驗算可以用接觸量來校核。a、滾珠絲杠滾道間的接觸變根據公式Z=，求得單圈滾珠數Z=22，改型號絲杠為雙螺母，滾珠的圈數列數為52，代入公式圈數列數，得滾珠總數量=220。絲杠預緊時，取軸向預緊力=1732（N）。查相關公式得滾珠絲杠與螺紋滾道間接觸變形 ()式中=51590N。代入數據得； ==(mm) 因為絲杠有預緊力，且為軸向負載，所以實際變形量可以減少一半，取=。 b、絲杠在工作載荷作用下的抗壓變形 絲杠采用的是兩端都為角接觸球軸承，軸承的中心距a=1100mm，鋼的彈性模量E=,，滾珠直徑=，絲杠底徑=，則絲杠的截面積： =() 根據公式代入數據得：=(mm)C、總的變形==+=,絲杠的有效行程為600， 絲杠在有效行程500—630mm時，行程偏差允許達到30μm,，可見絲杠剛度足夠。（5）穩(wěn)定性的驗算 ()公式中取支撐系數=2，由絲杠底徑==()，壓桿穩(wěn)定安全系數K取3（絲杠臥式水平安裝），滾珠螺母至軸向固定處的距離取最大值1200mm，代入公式得：=(㎏)則f==51590N，故不會失穩(wěn)，滿足使用要求。 （6）臨界轉速的驗算 對于滾珠絲杠還有可能發(fā)生共振，需要驗算其臨界轉速，設不會發(fā)生共振的最高轉速為臨界轉速。查資料得公式 ： ()其中： (mm)； 為臨界轉速計算長度=1200(mm)； 為絲杠支承方式系數（一端固定，一端游動）代入數據得：4397(r/min),臨界速度遠大于絲杠所需轉速，故不會發(fā)生共振。（7）滾珠絲杠選型和安裝尺寸的確定由以上驗算可以知道，絲杠型號為FF5010—5，完全符合所需要求，故確定選用該型號，安裝尺寸查表可知。（8）絲杠支承的選擇滾珠絲杠的主要載荷是軸向載荷，徑向載荷主要是臥式絲杠的自重。因此對絲杠的軸向精度和軸向剛度應有較高要求。其兩端支承的配置情況為軸向固定方式。本次設計絲杠支承選用一端固定，另一端浮動。 所選伺服電機的額定轉矩應大于最大切削負載轉矩。最大切削負載轉矩T可根據以下公式計算，即 () 從前面的計算可以知道，最大載荷N，絲杠導程=10mm=，預緊力=N，根據計算的滾珠螺母絲杠的機械效率=，因為滾珠絲杠預加載荷引起的附加摩擦力矩： （Nm） ()m，故一對軸承的摩擦力矩=m。簡支端軸承步預緊，其摩擦力矩可忽略不計。伺服電動機與絲杠直接相連，其傳動比=1，則最大切削負載轉矩：(Nm)所選的伺服電機額定轉矩應該大于此值。伺服電機的轉動慣量應與負載慣量相
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