【正文】 許用拉應力強度合格 ???Ns????BR???mNRBb?3）滾珠絲杠副滾珠和滾道的接觸剛度按表12140式（ ）： (514)1313139。nu 6.)0.(79).0( ?????? mNCFap ?4）由表12140 式（20）可得R的最大和最小值： (515)1minin ?????mNnubs ? (516)1maxax ??RRnubs5）傳動系統(tǒng)的最小剛度（空載運轉時）靜摩擦力 N，重復定位精度即反向差值，??F為6 ，則：? (517)10min ???反 向 差 值R，滿足重復定位要求。327i?6）傳動系統(tǒng)的定位誤差 (518))37912(10)(maxin0 ?? ??????RFK任意300mm內行程變動量對半閉環(huán)系統(tǒng)而言 m..???定 位 精 度pV選絲杠精度等級為3級，可用。???p13．最終確定滾珠絲杠副的規(guī)定代號FFZD型， ， ，P 類3級精度，md0ph0?標記為FFZD40103P3Y向和Z 向上滾珠絲杠的選擇和校核同上。型號為FFZD40103P3，具體尺寸見裝配圖。 ??R3791max?1minN267?????30???pV可用X向絲杠選FFZD40103P3Y向和Z 向也選FFZD40103P3 伺服電機的選擇 伺服電機的選型條件所選伺服電機，應滿足下列條件：在所有進給調速范圍內（包括快速移動），空載荷進給力矩應小于電動機額定轉矩；最大切削力矩小于電機額定轉矩；加速時間應符合所希望的時間常數(shù)；快速進給頻率在希望值以內。 X向伺服電機的選擇最高轉速的選擇 伺服電機最高轉速應根據(jù)進給系統(tǒng)的快速進給速度絲杠螺距及傳動系統(tǒng)的減速比來確定，計算式為： (519)PKVIN?max式中V——表示工作臺要求的快速進給速度，取 min15V? I——傳動系統(tǒng)減速比,因是直聯(lián) i=1 P——絲杠螺距，取 mP10? K——裕度系數(shù)(可取1 ~ ) 取K= rVIN??故 ：位置反饋編碼器的選擇位置反饋編碼器的選擇應根據(jù)機床所需的最小移動單位，絲杠螺距及減速比為參數(shù)確定。其計算公式為： (520)?iPI?式中 I— —編碼器的分辨率P——絲杠螺距i——減速比 故 1?i——最小移動單位，?m50???故 ：負載轉矩計算實際機床上，由于存在傳動效率和摩擦系數(shù)因素，滾珠絲杠克服外部載荷P作等速運動所需力矩 。1T由《加工中心設計與應用》知負載轉矩 ：1T (521)2101 )2(ZPLoFKba????式中： ——等速運動時的驅動力矩（）1T——雙螺母滾珠絲杠的預緊力矩?20LFa其中： ——~。K——預緊力，0aFNFBao ??? ——絲杠導程 ， =10mmL0LKa ????..20??則 ： ——克服軸向外載荷所需的力矩?PL其中： P—— 加在絲杠軸向的外載荷，取最大為 2720N ——滾珠絲杠的正效率 ~，取 = 1?mNL?????則 ：——起動力矩，由《加工中心設計與應用》表68查得：bTcmN???012?Z所以： mNZTPLoFKTba ???????? 65..5631)()2(2101??由《機電一體化設計手冊》30選擇北京機床研究所最新開發(fā)，為驅動機床伺服機構而專門設計的FANUC—BESK系列直流伺服電動機B8型伺服電機 其參數(shù)為：輸出功率 ?額定轉矩 mNTs?5 最大轉矩 3max 最高轉速 in/20rn?慣量匹配計算 通常在電動機慣量 與負載慣量 （折算至電機機軸)之間。mJLJ 推薦下列匹配關系： (522)1/4?LmJ1）聯(lián)軸器的轉動慣量 1 根據(jù)絲杠軸部直徑,選d=22mm,D=90mm的彈性膜片聯(lián)軸器JM I 1由《機械設計手冊》表6231，查得： ???2）絲杠折算到電機軸上的轉動慣量 2J參數(shù) ， 長度1000mmmd40?Ph由《機床設計手冊3》： 2sckgf?故 . mfJ???3）工作臺的轉動慣量 由《機床設計手冊3》， 可知100kg的工作臺折算到 的絲杠上的轉動慣量為：mPh10?23 . sckgfJ ???4）傳動系統(tǒng)折算到電機軸上的總轉動慣量 (523)2321 . scmkgfL ????5）電機的轉動慣量 mJ由《加工中心設計與應用》查得： ??6）慣量匹配計算： 即： ???mLJ符合慣量匹配關系.伺服電機的加減速能力校核 快速移動加速時其最大轉矩下按下列公式計算: (524)LmaJtnT??)(602?式中： ——快速移動時的電機轉速mn in/150r? ——加減速時間 at ksta3? ——系統(tǒng)開環(huán)增益 常取8~25ks一般取 現(xiàn)取20?20s 則：——負載慣量 LJ ??——電機慣量 m45m?則： ?? mNTT ... ax??????????所以所選伺服電機滿足要求。 Y向和Z向伺服電機的選擇選擇方法同X向伺服電機的選擇，選擇同一款伺服電機。 絲杠上軸承的校核校核受力最大時軸承的壽命，NFA136027max??NFR30412max??計算當量載荷 (525)ARPYX?其中： ——軸承所受徑向載荷；RF ——軸承所受軸向載荷；A ——徑向載荷系數(shù)；X ——軸向載荷系數(shù)；Y，查《機械設計手冊》單行本 表6258得：???eFRA由，所以： NFARP . ?????軸承壽命計算7206B/DF角接觸球軸承 ， =；查《機械設計手冊》單行本中 3?rC表6211取溫度系數(shù) ；查表6210 ，取載荷性質系數(shù) 。?Tf 1.?Pf由公式： (526))(506)(601 ???? hFfnLPTh該類型軸承適合。 聯(lián)軸器的選擇聯(lián)軸器是機械傳動系統(tǒng)中的重要組成部分，用來聯(lián)接不同機構中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉以傳遞扭矩的機械零件。廣泛的應用于冶金、化工、機械、車船、電子、飛機等工業(yè)部門。在高速重載的動力傳動中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。聯(lián)軸器由兩半部分組成，分別與主動軸和從動軸聯(lián)接。一般動力機大都借助于聯(lián)軸器與工作機相聯(lián)接。聯(lián)軸器的選擇原則：選擇聯(lián)軸器時，應根據(jù)系統(tǒng)的載荷性質，軸的轉速，兩被連接軸的軸線位置偏差，傳動精度等選擇聯(lián)軸器型號。根據(jù)被連接軸的直徑，轉速和傳遞扭矩選擇聯(lián)軸器的型號和結構尺寸。具體選擇時應考慮以下幾點：原動機和工作機的機械性能 原動機的類型不同，其輸出的功率和轉速，有的平穩(wěn)恒定，而有的卻是波動的。而各種工作機的載荷性質差異更大，有的平穩(wěn)，有的有沖擊或震動。這將直接影響聯(lián)軸器的類型的選擇，是選型的首要依據(jù)之一。對于載荷平穩(wěn)的，可選用剛性聯(lián)軸器，否則選用彈性聯(lián)軸器。聯(lián)軸器聯(lián)接的軸系及其運動情況 對于聯(lián)接軸系質量大，轉動慣量大。而又經(jīng)常啟動、反轉或變速的，應考慮選用承受較大瞬時載荷并能緩沖吸振的彈性聯(lián)軸器。工作機的轉速高低 對于需要高速運轉的聯(lián)軸器聯(lián)接，應考慮選擇聯(lián)軸器的結構具有高平穩(wěn)精度的特性。其中膜片聯(lián)軸器對高速適應性較好。聯(lián)軸器的隊中和隊中保持特性 保持良好的隊中是使運轉正常的前提，防止產(chǎn)生過大附加載荷及其他不良工況。聯(lián)軸器的結構及工作特性 聯(lián)軸器的外形尺寸、安裝、拆卸所需的空間大小和難易程度以及對維護的要求等都應與聯(lián)接機組的具體配置位置和要求相適應。聯(lián)軸器的可靠性，使用壽命和工作黃金 對于要求運轉可靠，不允許運轉工作臨時中斷的傳動，最好選用不許潤滑，無非金屬彈性元件的聯(lián)軸器。有灰塵、潮濕的環(huán)境，應用有罩殼的聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的制造、安裝和維護的成本 在滿足使用要求的條件下，應使選擇的聯(lián)軸器成本低，不需維護以降低維修費用。綜合考慮聯(lián)軸器的選用原則，聯(lián)系具體情況，立式加工中心絲杠與伺服電機的聯(lián)軸器選用彈性膜片聯(lián)軸器。膜片聯(lián)軸器是靠膜片的彈性變形來補償所聯(lián)接兩軸相對位置的偏差，是一種高性能的彈性元件撓性聯(lián)軸器，不用潤滑，結構較緊湊，強度高，使用壽命長，無旋轉間隙，不受濕度和油污的影響，適用于高溫、高熱、高腐蝕介質的工況環(huán)境。選擇型號為JMI 1型彈性膜片聯(lián)軸器。結 論在畢業(yè)之前的最后一個學期，我們進行了此次畢業(yè)設計。本次工作任務是完成一臺立式加工中心機械結構部分的設計，在設計中主要涉及以下幾方面內容：機床結構設計、工作臺的設計、絲杠的選型設計、伺服電機的選擇、導軌的選型設計、主軸的設計、配重裝置的設計等。在此次設計過程中，我查閱了大量與立式加工中心有關的資料，為本次的設計打下了良好的理論基礎，在設計中還參閱了國內外的各知名廠家的產(chǎn)品樣本、材料，使所設計的立式加工中心更接近實際情況，充分做到理論與實際相結合。在以前所學習的課程中，我對加工中心有了一定的了解，而在這次設計中，我通過查閱相關資料，借閱各種專業(yè)書籍，對所學知識有了更近一步的了解，在所選擇的結構中，不僅要考慮它們的實用性，還要考慮它們的經(jīng)濟性等。對所選擇的部件有的還需要校核以滿足要求，在這次畢業(yè)設計中我學到了許多課本上未學到的知識，同時也鍛煉了我的實際設計能力，使我受益匪淺。此次畢業(yè)設計時間雖然只有一個學期，但從中學到的東西會使自己受益一生。對于設計中的不足之處，還懇請批閱的老師給予批評指正。 參考文獻[1] 成大先. 機械設計手冊[M]. 5版. 北京：化學工業(yè)出版社，.[2] 文懷興，夏田 .數(shù)控機床系統(tǒng)設計[M]. 北京：化學工業(yè)出版社，.[3] 楊黎明. 機電一體化系統(tǒng)設計手冊[M]. 北京：國防工業(yè)出版社，.[4] 陸玉. 機械設計課程設計[M]. 4版. 北京：機械工業(yè)出版社，[5] 許祥泰，劉艷芳. 加工中心實用技術[M]. 北京：機械工業(yè)出版社， .[6] 劉文波，段智敏，陳白寧. 數(shù)控機床結構、原理與編程技術[M]. 沈陽：東北大學出版社，.[7] 李建功. 機械設計 [M]. 4版. 北京：機械工業(yè)出版社，.[8] 馬海榮. 幾何量精度設計與檢測. 北京：機械工業(yè)出版社，.[9] 吳宗澤. 機械設計師手冊（上、下冊）[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，.[10] 王永廉. 材料力學[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，.[11] 沙杰. 加工中心結構調試與維護[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，2022.[12] 聞邦椿. 機械設計手冊[M]. 5版. 北京：機械工業(yè)出版社，2022.[13] 廉元國，張永洪 . 加工中心設計與應用[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，1995.[14] 余夢生，吳宗澤 . 機械零部件手冊[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，.[15] 《機床設計手冊》（第三冊）[M]. 北京：機械工業(yè)出版社，.[16] 成大先. 機械設計圖冊（上、下冊）[M]. 北京：化學工業(yè)出版社，.[17] . 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