【文章內容簡介】 調整比較困難。 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xiv 圖 32 2． 螺紋調隙式 如圖 33 所示，通過轉動螺母改變兩個螺母間位移來消除傳動副的軸向間隙。它的優(yōu)點是調整方便，在出現(xiàn)磨損后還可以隨時進行補充調整。缺點是軸向尺寸較長，會增加絲杠螺紋部分的長度。 圖 33 3．齒差調隙式 如圖 34 所示，在兩個螺母 5 的端 面法蘭上分別加工出外齒 Z1 和 Z2，并各自裝入對應的內齒圈 6 中。內齒圈通過螺釘固定在螺母外的套筒 3 端面。通常兩個外齒輪相差 1 齒 (如 Z1=100， Z2=99)。當調整間隙時，將兩個外齒輪從內齒圈中抽出并相對內齒圈分別同向轉動一個齒，然后插回原內齒圈中。此時，兩個螺母間產(chǎn)生的相對位移為： 212111 ZZ PPZZS ??????????? (3－ 1) 式中， P 為絲杠的螺距。當 P=10mm 時，間隙的調整量為 。由此可見，此方法可實現(xiàn)精密微調，預緊可靠 ，不會發(fā)生松動。雖然結構復雜，但仍然得到廣泛應用。 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xv 圖 34 （ 1） 確定滾珠絲杠副的導程 hP ：滾柱絲杠副的導程（ mm） maxV ：工作臺最高移動速度（ m/min） maxn ：電機最高轉速（ r/min） i ：傳動比 因電機與絲杠直聯(lián)， i =1 由 技術要求 1查得 ?maxV 1200mm / min maxn 3000r / min? 代入得， 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xvi hP ? 按 推薦組合標準 ，取 ?hP 5mm （ 2） 確定當量轉速與當量載荷 1).最小載荷 minF 機器空載時滾珠絲杠副的傳動力。如工作臺重量引起的摩擦力。 因為選用滾珠絲桿所以摩擦系數(shù)為 ，工作臺重量為 30kg，所以 ? ? ? ?minF 3 0 g 0 . 0 0 5 1 . 4 7 N 2).最大載荷 maxF ? ? ? ? ?maxF ( 3 0 5 0 ) g 0 . 0 0 5 3 . 9 2 N 3).滾珠絲杠副的當量轉速 mn 及當量載荷 Fm： 珠絲杠副在 n1,n2,n3? n 各種轉速下，各轉速工作時間占總時間的百分比分別為t1%, t2%, t3%,?t n%,所受載荷分別是 F1,F2,F3? nF 。 當負荷與轉速接近正比變化時，各種轉速使用機會均等時，可采用下列公 式計算： 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xvii 所以 max minm nn 30 00 0 150022? ?? ? ?r/min ? ??? ? ?max minm 2 F F 2F （ 3） 預期額定 動載荷 1） 按預期工作時間估算 輕微沖擊取 w wf = 精度等級取 af ＝ 1 可靠性系數(shù) cf ＝ 1 預期工作時間 hL ＝15000H 帶入得 mC ＝ （ 4） 確定允許的最小螺紋底徑 （ 1） 估算絲杠允許的最大軸向變形量 ① ≤ （ 1/3～ 1/4）重復定位精度 ② ≤ （ 1/4～ 1/5）定位精度 : 最大軸向變形量 （ 181。m） 可查資料《數(shù)控床身銑床精度檢驗》得 ：重復定位精度 16181。m, 定位精度 25181。m 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xviii ① =4 ② =5 取兩種結果的小值 =4181。m (2）估算最小螺紋底徑 絲杠要求預拉伸，取兩端固定的支承形式 md2 ：最小螺紋底徑（ mm） (～ )行程 +（ 10～ 14） hP 已知：行程為 300mm, ? ? ?10W 30 gN ,μ 代入得 2md （ 5） 確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號 （ 1） FF 型 內循環(huán)單螺母式滾珠絲杠 組成得墊片預緊的雙螺母滾珠絲桿付 （ 2） 由計算出的 在樣本中取相應規(guī)格的滾珠絲杠副 FF16053 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xix ?hP5 （ 6） 確定滾珠絲杠副預緊 力 p max1FF3? p 1F ? ? ?N （ 7）行程補償值與與拉伸力 （ 1） 行程補償值 ?? ? ? 6uC tL 10 式中： ?uL 350mm ?C m (2) 預拉伸力 代入得 ?tF （ 8） 確定滾珠絲杠副支承用的軸承代號、規(guī)格 （ 1） 軸承所承受的最大軸向載荷 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xx 代入得 ? ? ?B m a xF 8 1 1 . 2 3 . 9 2 8 1 5 . 1 2 （ 2）軸承類型 兩端固定的支承形式，選背對背 60176。 角接觸推力球軸承 （ 3）軸承內徑 d 略小于 ?2d ?BP B max1FF3 取 ?d 12mm 代入得 ?BPF 271 （ 4）軸承預緊力 預加負荷 ≥ （ 5）按樣本選軸承型號規(guī)格 當 d=12mm 預加負荷為： ≥F BP 所以選 70001P 軸承 d=12mm （ 9)滾珠絲杠副工作圖設計 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xxi 1) 絲杠螺紋長度 Ls： Ls=Lu+2Le 由查得余程 Le=20 繪制工作圖 （ 2）兩固定支承距離 L1 按樣本查出螺母安裝聯(lián)接尺寸 絲杠全長 L （ 3）行程起點離固定支承距離 L0 由工作圖得 Ls=420 L=470 （ 10)電機選擇 1） .作用在滾珠絲杠副各種轉矩計算。 外加載荷產(chǎn)生的摩擦力矩 T() 式中 hP —— 滾珠絲杠副導程 η —— 未預緊的滾珠絲杠副效率 3 級 精度的絲杠 η ＝ 4 級精度的絲杠 η ＝ F—— 作用在滾珠絲杠副上的外加軸向載荷，不同情況下取值不一樣。若計算電機啟動轉矩時，機械是空載起動時， F是導軌摩擦力（垂向運動 F 還包括機構重量）；若計算電機工作轉矩時， F包括導軌摩擦力，工作載荷（垂向運動 F還包機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xxii 括機構重量）。 33 . 9 2 5 1 0＝ m2π η?? ?? f p o t oT T T 0 . 1 6 N m? ? ?＝ T 2).負荷轉動慣量 JL()及傳動系統(tǒng)轉動慣量 J()的計算。 式中 ii nJ, —— 各旋轉件的轉動慣量（ 2）和轉速（ r/min） jjVm, —— 各直線運動件的質量（ Kg）和速度（ m/min） mmnJ, —— 電機的轉動慣量（ 2）和轉速（ r/min） 絲桿直徑為 16mm＝ ,長 415mm＝ 工件工作臺慣量 h2 2 21pV 0 . 0 0 5J m ( ) m ( ) 8 0 ( ) 0 . 0 0 0 5 k g mω 2π 2π? ? ? ? ? 絲桿慣量 32 22 π 7. 8 10 0. 41 5 0. 01 6J 0. 00 02 92 9k g m32? ? ? ?? ? ? 所以 2LJ m?? 按 照要求 mlJ (1 4)J? 所以選取北京和時利 40CB005C2DE6E 3).最大加速轉矩 amT 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xxiii 當電機從靜止升速至 maxn 式中 n—— 電機轉速（ r/min） maxn —— 電機最高轉速（ r/min） ta加速時間（ s） ta ≈(3 4)mt 或者按性能要求自行規(guī)定。 mt —— 電機時間常數(shù)?？刹殡姍C樣本 可得到 amT m??滿足要求。 40CB 系列交流伺服電機 絕緣電阻 —— 500VDC 100MW Min 絕緣強度 —— 1500VAC 1Minute 環(huán)境溫度 —— 20℃ ～ +50℃ 絕緣等級 —— B 級 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xxiv 技術參數(shù) 單位 伺服電機型號 40CB005C2DE6E 貨物編碼 031601 額定輸出功率 W 50 額定轉矩 瞬間最大轉矩 額定轉速 rpm 3000 最高轉速 rpm 3600 電機轉子慣量 轉矩系數(shù) 額定相電流 A 瞬間最大相電流 A 電樞繞阻相電阻 Ω 電樞繞阻相電感 mH 機械時間常數(shù) ms 電氣時間常數(shù) ms 重量 kg 編碼器 P/R 2500 負載慣量 負載慣量 ≤ 電機轉子慣量 179。10 （倍） 適配驅動器 GS0020A 外形尺寸 單位 :mm 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xxv （ 11)傳動系統(tǒng)剛度 （ 1）絲杠抗壓剛度 1）絲杠最小抗壓剛度 minK =122Ldx 210 minK ： 最小抗壓剛度 （ N/um） d2 ：絲杠底徑 L1 ：固定支承距離 minK =265 N/um 2） 絲杠最大抗壓剛度 ? ?010 122m a x LLL LdK ?? x 210 maxK ：最大抗壓剛度 （ N/um） 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xxvi maxK =664 N/ m 3）滾珠絲杠副滾珠和滾道的接觸剛度 KC ：滾珠和滾道的接觸剛度 （ N/um） KC ：查樣本上的剛度 （ N/um） FP ：滾珠絲杠副預緊力 （ N） Ca ：額定動載荷 （ N） 由樣本查得： 得 KC=200 N/um （ 12)剛度驗算及精度選擇 （ 1） = = N/ m = N/ m F0 = 已知 W1= 294N ， = 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xxvii F0= N 0F —— 靜摩擦力 （ N） 0u —— 靜摩擦系數(shù) W1 —— 正壓力 （ N） （ 2） 驗算傳動系統(tǒng) 剛度 反向差值 0m in FK ? minK ：傳動系統(tǒng)剛度 （ N） 已知反向差值或重復定位精度為 16 minK =＞ （ 3）傳動系統(tǒng)剛度變化引起的定位誤差 = m （ 4）確定 精度 V300p ：任意 300mm 內的行程變動量對半閉環(huán)系統(tǒng)言， V300p≤179。 定位精度 定位精度為 16um/300 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xxviii V300p＜ 絲杠精度取為 3 級 V300p=12um＜ (5) 確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號 已確定的型號： FF 公稱直徑： 16 導程： 5 螺紋長 度： 380 絲杠全長： 470 P 類 1級精度 FF16051P3/380179。 470 （ 13)驗算臨界壓縮載荷 絲杠所受最大軸向載荷 maxF 小于絲杠預拉伸力 F不用驗算。 （ 14)驗算臨界轉速 72c 2c2dn f 10L?? :臨界轉速 （ n/min） f：與支承形式有關的系數(shù) ：絲杠底徑 機械工程學院畢業(yè)設計（論文） xxix ：臨界轉速計算長度 (mm) 由表得 f= 由樣本得 d2= 由工作圖及表 14 得： Lc2= L1 L0 2097＞ maxn =1500 (15)