【文章內(nèi)容簡介】 mZ1= 240=80mm d2=mZ2= 250=100mm da1= d1+2ha*=84mm da2= d2+2ha*=104mmdf1= d12hf*=75mm df2= d22hf*=95mma=2d1+ d2=90mm③轉(zhuǎn)動慣量的計算齒輪的轉(zhuǎn)動慣量Jz1=104Jz2=104Jz1=104=(kgcm2)Jz2=104=(kgcm2)絲杠的轉(zhuǎn)動慣量Js=104D4L=104104100＝(kgcm2)πφJ(rèn)=(180δp180)2M=()280= kgcm2 工作臺質(zhì)量折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量很小可忽略?？偟霓D(zhuǎn)動慣量1i2( Js + Jz2 ) + Jz1+ JIJ＝1( + ) + + =( kgcm2)J＝④步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上啟動力矩的計算縱向啟動力矩2 π θb2 ηTq＝36δp2［ P + μ ( P+ G ) ］式中：Px———運(yùn)動方向的切削抗力（N）； μ———摩擦系數(shù)； P1 ———垂直方向的切削力（N）； G———工作臺重量（包括工件夾具在內(nèi)）（N）； η———總機(jī)械效率。⑤δpFmax=1000Vmax步進(jìn)電機(jī)的最高工作頻率計算：式中：Vmaxx=。 Vmaxy=計算結(jié)果： fmaxz=5000步／s⑥TqJmax=步進(jìn)電機(jī)的選擇步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩Jmax: 縱向最大靜轉(zhuǎn)矩 Jmaxy= kgfcm由Jmax和fmax選取縱向均為110BF003110BF003：／，最大靜轉(zhuǎn)矩（）800 ，最高空載啟動頻率（step/s）1500，運(yùn)行頻率（step/s）7000，相數(shù)3，電壓（V）80，相電流（A）6 。 外形尺寸：外徑 110 長度 160 軸徑60 mm重量60N⑦校核齒輪傳動的強(qiáng)度小齒輪材料用40Cr、調(diào)質(zhì)處理HB1=280 大齒輪材料用45鋼、調(diào)制處理HB2=240；齒輪精度為7級，傳遞功率P1＝10－1KW小齒輪轉(zhuǎn)速n1=500r/min 大齒輪 n2=400r/min齒數(shù)Z1=40 , Z2=50,m=2齒寬B1＝25 B1＝20雙向傳動、壽命十年，每日兩班制、小齒輪相對軸承懸臂布置、載荷平穩(wěn)、用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算小齒輪的扭矩T1=106n1P1500101=106=7840Nm計算載荷系數(shù) K＝KAKVKHβ 由表8－7查的使用系數(shù)KA== π24050040=Z1πd1n1V Z1100=根據(jù)601000100100601000由圖8－8查的動載荷系數(shù)KV＝根據(jù)Ψd=b/d1=20/80=由圖8－11查得齒向載荷分布系數(shù)KHβ＝故得載荷系數(shù)K=1=由表8－7查得彈性影響系數(shù)ZF＝節(jié)點區(qū)域系數(shù)ZH=SlinKNσlin許用接觸應(yīng)力［σ］=由圖8－15查得σH1lim=600MPa σH2lim=580MPa Smin=根據(jù)N1=60jn1Lh=6016003001610=144107 N2=N1/u=144107/=107由圖8－17查得接觸疲勞壽命系數(shù)KHN1= KHN2=1則［σH1］＝1600／1＝600MPa ［σH2］＝580 MPa校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度σH=ZEZH =25==250MPaσH［σH2］＝580 MPa校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度許用彎曲應(yīng)力［σF］=KFNσFlim/Smin根據(jù)前面計算的N1和N2由圖8－18查得：KFN1＝KFN2＝－16查得σF1lim=600 MPa σF2lim=420 MPa由表8－8查得齒形系數(shù)YF1= YF2=應(yīng)力修正系數(shù)YS1＝ YS2＝ 計算［σF1］／YF1 YS1＝500／=［σF2］／YF2 YS2＝420／=大齒輪彎曲疲勞強(qiáng)度較弱，應(yīng)校核其齒根彎曲疲勞強(qiáng)度校核齒根彎曲疲勞強(qiáng)度根據(jù)KHβ= b/h=20/45=－12得KFB=則K＝KAKVKFβ＝=σF2=YF2 YS2== MPa［σF2］=420 MPa齒根彎曲疲勞強(qiáng)度滿足要求，齒輪強(qiáng)度足夠橫向進(jìn)給系統(tǒng)的設(shè)計計算(裝配圖)(1)切削力的計算機(jī)床橫向切削力Fy＝Fy＝。－0。3FZ＝＝＝＝＝＝Fy將已知數(shù)據(jù)代入上式縱向切削力：Fy＝ FZ＝(2)滾珠絲杠的設(shè)計計算①工作負(fù)荷P的計算工作負(fù)荷P是指數(shù)控機(jī)床工作時，實際作用在滾珠絲杠上的軸向壓力。其數(shù)值可由下式計算：縱向工作負(fù)載：P＝kFy +f＇（Fy+2FZ＋G）取k= f＇＝計算結(jié)果：縱向工作負(fù)載P=②壽命L的計算10660nTL＝式中：n——滾珠絲杠的轉(zhuǎn)速（r/min） T——使用壽命時間（h）本系統(tǒng)T取1500h計算結(jié)果：L＝63③最大動負(fù)荷Q的計算Q＝ fw fH P式中：fw——運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)： fH——運(yùn)轉(zhuǎn)系數(shù)：計算結(jié)果:橫向最大負(fù)載：Q＝由以上計算結(jié)果選取滾珠絲杠：橫向選?。篸D1=25mm,選用FB2553F④傳動效率tg(γ+φ)tgγη＝滾珠絲杠滾動摩擦系數(shù)f＝～＇γ＝3039＇所以縱向傳動效率η＝⑤剛度驗算滾珠絲杠受工作負(fù)載FX引起的導(dǎo)程L0的變化量EAPL0△L1＝177。式中：L0=6mm 彈性模量 E＝104MPa橫向:6A1= πR2 ==177。105mm104A2＝177。滾珠絲杠受扭矩引起的導(dǎo)程變化量△L2很小可忽略=106100/=△＝△L1100所以L0查表知E級精度絲杠允差15181。m。故剛度足夠。⑥穩(wěn)定驗算FZπ2EIFK＝L2取彈性模量E＝104MPaI=πd4/64=π支承方式由表2－7得fz= 絲杠長度L=300mm將數(shù)據(jù)代入上式得FK＝1006401NηK=FK/Fm=256ηK=256[nk]=4 2564 故絲杠不會失穩(wěn)是安全的（3）齒輪及步進(jìn)電機(jī)的計算①傳動比的計算設(shè)計計算公式均來自《機(jī)床設(shè)計手冊》傳動比==360δpi =φ S3605 步距角:φ＝: S＝5mm脈沖當(dāng)量δp=故取Z1=24 Z2=50 ②主要幾何尺寸的計算m=2mm B1=30mm B2=25mm α=20176。d1=mZ1= 224=48mm d2=mZ2= 250=100mm da1= d1+2ha*=52mm da2= d2+2ha*=104mmdf1= d12hf*=45mm df2= d22hf*=95mma=2d1+ d2=74mm③轉(zhuǎn)動慣量的計算齒輪的轉(zhuǎn)動慣量Jz1=104=(kgcm2)Jz2=104104=(kgcm2)絲杠的轉(zhuǎn)動慣量Js=104D4L=10430=(kgcm2)πφJ(rèn)=(180δp180)2M=()260= kgcm2工作臺質(zhì)量折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量 電機(jī)轉(zhuǎn)動慣量很小可忽略。總的轉(zhuǎn)動慣量1 J＝( + ) + +=( kgcm2)④步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)軸上啟動力矩的計算2 π θb2 ηTq＝36δp2［ Px+ μ ( P1 + G ) ］ ⑤δpFmax=1000Vmax步進(jìn)電機(jī)的最高工作頻率計算：式中：Vmaxx=。 Vmaxy=計算結(jié)果：fmaxx=1000步／s ⑥TqJmax=步進(jìn)電機(jī)的選擇步進(jìn)電機(jī)最大靜轉(zhuǎn)矩Jmax: 橫向最大靜轉(zhuǎn)矩：Jmaxx= 由Jmax和fmax選取兩個方向橫向為110BF003。110BF003：／ ，最大靜轉(zhuǎn)矩（）800， 最高空載啟動頻率（step/s）1500 ， 運(yùn)行頻率（step/s）7000 ， 相數(shù)3 ， 電壓（V） 80，相電流（A）6。外形尺寸：外徑 110 長度 160 軸徑60 mm重量60N⑦校核齒輪傳動的強(qiáng)度小齒輪材料用40Cr、調(diào)質(zhì)處理HB1=280HBs 大齒輪材料用45鋼、調(diào)制處理HB2=240 HBs；齒輪精度為7級，傳遞功率P1＝10－1KW小齒輪轉(zhuǎn)速n1=500r/min 大齒輪 n2=240r/min齒數(shù)Z1=40 , Z2=50,m=2齒寬B1＝25 B1＝20雙向傳動、壽命十年，每日兩班制、小齒輪相對軸承懸臂布置、載荷平穩(wěn)、用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動。校核齒面接觸疲勞強(qiáng)度計算小