【正文】 (34) 由行走距離轉(zhuǎn)換成小時(shí)： (35)平均軸向負(fù)荷Fa： (36) 由小時(shí)轉(zhuǎn)換成回轉(zhuǎn)次數(shù)L： (37) 動(dòng)額定計(jì)算負(fù)荷C′ (38) (7) 型號(hào)選擇從HIWIN滾珠絲杠的型號(hào)中，挑選FSW型的螺母，其中直徑為20mm,且珠圈數(shù)是B1設(shè)計(jì)即可符合要求。滾珠絲杠副型號(hào)：205B1工程外經(jīng)：20mm導(dǎo)程：5mm節(jié)圓直徑：珠圈數(shù)：1鋼珠直徑：動(dòng)負(fù)荷：837kgf靜負(fù)荷：1733kgf屈服負(fù)荷和臨界轉(zhuǎn)速之支撐方式：固定―支撐 (8) 臨界轉(zhuǎn)速：絲杠根徑： (39)軸承支撐間距： (310)最大容許負(fù)荷(9) 剛性K：絲杠剛性由于P=179﹤（=820），所以 (311) 螺母剛性 (312) 滾珠絲杠總剛性K： (313)(10) 熱膨脹絲杠溫升假定為絲杠總長(zhǎng)度絲杠溫升而產(chǎn)生之伸長(zhǎng)量符合要求(11) 預(yù)拉力 以上為X向滾珠絲杠副的過(guò)程，Y向上的選擇與此過(guò)程相仿。 滾動(dòng)軸承選擇本系統(tǒng)采用滾珠絲杠傳動(dòng)，所以軸承采用滾動(dòng)軸承，滾動(dòng)軸承的主要優(yōu)點(diǎn)：維護(hù)簡(jiǎn)單，消耗潤(rùn)滑劑也較少；摩擦阻力小，發(fā)熱少，功率消耗少，在通常的速度范圍內(nèi)，摩擦力矩很少隨速度的改變而改變，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也比滑動(dòng)軸承小；軸承單位寬度的承載能力較大；大大減少了有色金屬的用量。本系統(tǒng)采用深溝球軸承。1) X 軸軸承的選擇查表可知，軸承代號(hào)為6202 的深溝球軸承的基本額定靜載荷為 因?yàn)檩S向力則查表可知X= Y=所以當(dāng)量動(dòng)載荷P=X+Y==軸承的壽命 (314)式中的為溫度系數(shù)，系統(tǒng)的工作溫度小于一百度，=1，為載荷系數(shù)，系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行， =。查表可知，每天8h 工作的機(jī)械設(shè)備的軸承預(yù)期壽命12000h~20000h,則選用深溝球軸承6202, 符合要求。2) Y 軸的軸承的選擇Y 軸軸向受力與X 軸相同，所以選擇與X 軸相同深溝球軸承符合要求。 線性導(dǎo)軌的選擇 線性導(dǎo)軌由滾珠在滑塊與導(dǎo)軌體之間作無(wú)限滾動(dòng)循環(huán)，負(fù)載平臺(tái)能沿著導(dǎo)軌輕易地以高精度做線性運(yùn)動(dòng)。與傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)引相比，滾動(dòng)導(dǎo)引的摩擦系數(shù)可降低至原來(lái)的1/50，由于起動(dòng)的摩擦里大大減少，相對(duì)的較少無(wú)效運(yùn)動(dòng)發(fā)生，故能輕易達(dá)到181。m級(jí)進(jìn)給及定位。再加上滑塊與導(dǎo)軌間的束制單元設(shè)計(jì)，使得線性導(dǎo)軌可同時(shí)承受上下左右等各方向的負(fù)荷。 本設(shè)計(jì)采用 HIWIN公司生產(chǎn)的線性導(dǎo)軌，其具有以下一些特點(diǎn)：(1) 定位精度高使用線性導(dǎo)軌作為線性導(dǎo)引時(shí)，由于線性導(dǎo)軌的摩擦方式為滾動(dòng)摩擦，不僅摩擦系數(shù)降低到滑動(dòng)導(dǎo)引的50分之1，動(dòng)摩擦力與靜摩擦力的差距也變得很小。因此當(dāng)床臺(tái)運(yùn)行時(shí)，不會(huì)有打滑的現(xiàn)象發(fā)生，可達(dá)到很高的精度。(2) 磨損少能長(zhǎng)時(shí)間保持精度傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)引，無(wú)可避免的會(huì)因油膜逆流作用造成平臺(tái)運(yùn)動(dòng)精度不良，且因運(yùn)動(dòng)時(shí)潤(rùn)滑不充分，導(dǎo)致運(yùn)行軌道接觸面的磨損，嚴(yán)重影響精度。而滾動(dòng)導(dǎo)引的磨損非常小，故工作臺(tái)能長(zhǎng)時(shí)間維持精度。(3) 適用高速運(yùn)動(dòng)且大幅降低工作臺(tái)所需驅(qū)動(dòng)馬力 由于線性導(dǎo)軌移動(dòng)時(shí)摩擦力非常小，只需較小動(dòng)力便能讓床臺(tái)運(yùn)行，尤其是在床臺(tái)的工作方式為經(jīng)常性往返運(yùn)動(dòng)時(shí)，更能明顯降低工作臺(tái)電力損耗量。且因其摩擦產(chǎn)生的熱較小，可適用于高速運(yùn)行。(4) 可同時(shí)承受上下左右方向的負(fù)荷 由于線性導(dǎo)軌特殊的束制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，可同時(shí)承受上、下、左、右方向的負(fù)荷，不像滑動(dòng)導(dǎo)引在平行接觸面方向可承受的側(cè)向負(fù)荷較輕，易造成工作臺(tái)運(yùn)行精度不良。(5) 組裝容易并具互換性組裝時(shí)只是銑削或研磨床臺(tái)上導(dǎo)軌之裝配面，并依建議之步驟將導(dǎo)軌體、滑塊分別以特定扭力固定于工作臺(tái)上，即能重現(xiàn)加工時(shí)的高精密度。傳統(tǒng)的滑動(dòng)導(dǎo)引，則須對(duì)運(yùn)行軌道加以鏟花，既費(fèi)事又費(fèi)時(shí)，且一旦機(jī)臺(tái)精度不良，又必需再鏟花一次。線性導(dǎo)軌具有互換性，可分別更換滑塊或?qū)к壣踔潦蔷€性導(dǎo)軌組，機(jī)臺(tái)即可重新獲得高精密度的導(dǎo)引。(6) 潤(rùn)滑構(gòu)造簡(jiǎn)單滑動(dòng)導(dǎo)引若潤(rùn)滑不足，將會(huì)造成接觸面金屬直接摩擦損耗床臺(tái)，而滑動(dòng)導(dǎo)引要潤(rùn)滑充足并不容易，需要在床臺(tái)適當(dāng)?shù)奈恢勉@孔供油。線性導(dǎo)軌則已在滑塊上裝置油嘴，可直接以注油槍打入油脂，亦可換上專用油管接頭連接供油油管，以自動(dòng)供油機(jī)潤(rùn)滑。直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)計(jì)算:1) X 軸導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)計(jì)算其中 根據(jù)受力計(jì)算 查HIWIN ,計(jì)算滑塊1的距離額定壽命 (315)式中的為硬度系數(shù)，軌道硬度為50HRC，查表可知， =，為工作溫度， =，導(dǎo)軌一個(gè)滑塊，則=，精度等級(jí)=。遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于球?qū)к壍木嚯x期望壽命50 km，符合要求。對(duì)于滑塊2 已不需校核。所以選取HIWIN 線性導(dǎo)軌HGW20HA 系列導(dǎo)軌。2) Y 軸導(dǎo)軌的設(shè)計(jì)計(jì)算其受力只是Z 軸的重力G=,滑塊，查HIWIN 線性導(dǎo)軌，HGW20HA 型導(dǎo)軌，計(jì)算滑塊的距離額定壽命 式中為滾道硬度，HIWIN 導(dǎo)軌的硬度為50HRC，則=，為工作溫度，系統(tǒng)的工作壞境小于100176。C，則 =1，導(dǎo)軌上為一個(gè)滑塊，=，精度等級(jí) =。經(jīng)計(jì)算，滑塊的距離壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于球?qū)к壍木嚯x期望壽命50km。符合要求。第4章 交流伺服電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器 交流伺服電機(jī)與驅(qū)動(dòng)器 伺服驅(qū)動(dòng)器的概述工業(yè)機(jī)器人一般由本體、驅(qū)動(dòng)單元和控制單元三部分組成。測(cè)試機(jī)器人屬于工業(yè)機(jī)器人中的一類，自然也是有這三部分組成，本體由導(dǎo)軌、絲杠、測(cè)頭桿等組成，測(cè)頭桿以一定速度作定位運(yùn)動(dòng)，分別完成移動(dòng)、升降和按壓開(kāi)關(guān)等各種動(dòng)作。測(cè)試機(jī)器人要完成規(guī)定的動(dòng)作并達(dá)到一定的精度要求，是復(fù)雜而又很難解決的問(wèn)題，而伺服系統(tǒng)因響應(yīng)速度快、速度精高、調(diào)速范圍寬、加減速性能好，可以提供靈活、方便、準(zhǔn)確和快速的驅(qū)動(dòng)，目前絕大部分機(jī)器人的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)均采用交流伺服控制系統(tǒng)。隨著技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)和電動(dòng)機(jī)磁性材料的發(fā)展，交流伺服驅(qū)動(dòng)