數(shù)控x-y工作臺(tái)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-08-31 02:03 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 縱向： (2) 絲杠的長(zhǎng)度還應(yīng)滿(mǎn)足剛度的要求，根據(jù)剛度要求確定絲杠的直徑d橫向： 縱向： 即滿(mǎn)足(3) 因此，滾珠絲杠直徑可以都選為d=25mm 傳動(dòng)效率η的計(jì)算 將公稱(chēng)直徑d0=20mm,導(dǎo)程Ph=5mm,代入λ=arctan[Ph/(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(1) XY工作臺(tái)上下兩層滾珠絲杠副的支承均采用“單推單推”的方式。絲杠的兩端各采用對(duì)推力角接觸球軸承，面對(duì)面組配，左、右支承的中心距約為a=500mm；鋼的彈性模量E=。查表得滾珠直徑Dw=，絲杠底徑d2=,絲杠截面積S=/4=。忽略式（325）中的第二項(xiàng)，算得絲杠在工作載荷Fm作用下產(chǎn)生的拉/壓變形量105mm=.。(2) 根據(jù)公式，求得單圈滾珠數(shù)Z=20；該型號(hào)絲杠為單螺母，滾珠的圈數(shù)列數(shù)為31，代入公式Z圈數(shù)列數(shù)，得滾珠總數(shù)量=60。絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力/3=609N。則由式（327），求得滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量mm。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=。(3) 將以上算出的和代入，求得絲杠總變形量（對(duì)應(yīng)跨度500mm）==本例中，絲杠的有效行程為330mm，由表知，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。 壓桿穩(wěn)定性校核 根據(jù)公式（328）計(jì)算失穩(wěn)時(shí)的臨界載荷FK。取支承系數(shù)=1；由絲杠底徑d2=；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a取最大值500mm。代入式（328），得臨界載荷FK=1557N，故絲杠不會(huì)失穩(wěn)。綜上所述，初選的滾珠絲杠副滿(mǎn)足使用要求。 支承方式及軸承的選擇經(jīng)過(guò)查閱相關(guān)資料，并結(jié)合本設(shè)計(jì)具體情況選擇“單推－單推”支承方式通過(guò)查相關(guān)手冊(cè)，軸承選擇如下： 軸承參數(shù)軸承名稱(chēng)軸承型號(hào)公稱(chēng)直徑結(jié)構(gòu)尺寸標(biāo)記額定動(dòng)載荷數(shù)量推力球軸承5120317mmd=17mm,T=12mm,D=35mm滾動(dòng)軸承51203GB/T 301—199517KN4深溝球軸承620317mmd=17mm,B=12mm,D=40mm滾動(dòng)軸承6203GB/T 276—944 由上表可看出，軸承的額定動(dòng)載荷CaC，所以所選軸承在給定的工作條件下的預(yù)期的壽命內(nèi)安全。 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)比已知工作臺(tái)的脈沖當(dāng)量=，滾珠絲杠的的導(dǎo)程Ph=5mm， 初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角=176。根據(jù)式（312），算得減速比：=（）/（）=1 由此可見(jiàn)本機(jī)構(gòu)不必要選減速箱 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的計(jì)算與選型 計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jeq 已知：滾珠絲杠的公稱(chēng)直徑d0=20mm，總長(zhǎng)l=500mm，導(dǎo)程Ph=5mm，材料密度=。移動(dòng)部件總重力G=500N傳動(dòng)比i=1算得各個(gè)零部件的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量如下： 滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Js=cm2。拖板折算到絲杠上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jw=cm2。初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為110BYG007Ⅱ,為五相混合式，176。，從表查得該型號(hào)的電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Jm= kgcm2。則加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為： 計(jì)算加在步進(jìn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩Teq 分快速空載和承受最大負(fù)載兩種情況進(jìn)行計(jì)算。1) 快速空載起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸所承受的負(fù)載轉(zhuǎn)矩，包括三部分。一部分是快速空載起動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的最大加速轉(zhuǎn)矩；一部分是移動(dòng)部件運(yùn)動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的摩擦轉(zhuǎn)矩；還有一部分是滾珠絲杠預(yù)緊后折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的附加摩擦轉(zhuǎn)矩。因?yàn)闈L珠絲杠副傳動(dòng)效率很高，根據(jù)式（412）可知，相對(duì)于和很小，可以忽略不計(jì)。則有：=+ （613）根據(jù)式（49），考慮傳動(dòng)鏈的總效率，計(jì)算空載起動(dòng)時(shí)折算到電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上最大加速轉(zhuǎn)矩：=
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