【正文】 雙推單推 兩端各安裝一個方向相反的推力球軸承和一個深溝球軸承或一端裝兩個方向相反的推力球軸承和兩個深溝球軸承，另一端裝一個推力球軸承。 特點：螺桿水平安裝時，可減少或避免因自重產(chǎn)生的彎曲或高速運(yùn)轉(zhuǎn)時，自由端的晃動。 特點：適用于短螺桿。 ②安裝一個深溝球軸承或者角接觸球軸承或者圓錐滾子軸承的鉸支承；因此絲桿的支承方式有兩端固定；一端固定，一端鉸支；一端固定，一端自由等幾種； 本設(shè)計采用的是兩端固定的支承。 （四）進(jìn)給機(jī)構(gòu)的支承設(shè)計 第 31 頁 共 70 頁 31 滾珠絲桿的支承和支承方式將影響絲桿副的剛度，因此，對運(yùn)動精度要求高時應(yīng)審慎的加以選擇。而升速啟動過程中只要升速時間足夠長，啟動過程緩慢，空載力矩 kqM 中的加速力矩 kaM 不會很大 。 突跳啟動時加速力矩很大，啟動時丟步是不可避免的。因此，還要對啟動矩頻特性進(jìn)行校核。??? ???? ??? iLGfM kf 第 30 頁 共 70 頁 30 = mN? ③附加摩擦力矩 )1(2 2020 ??? ?? iLFM YJ = )( 440 2????? ?? = mN? 0MMMM kfkakq ??? =++ = mN? maxjmq MM ?? = 25 = mN? 2．啟動矩頻特性校核 步進(jìn)電機(jī)有三種工況：啟動、快速進(jìn)給運(yùn)動、工進(jìn)運(yùn)行。步進(jìn)電機(jī)的名義啟動轉(zhuǎn)矩 mpM 與最大靜轉(zhuǎn)矩 maxjM 的關(guān)系是； maxjmp MM ?? 步進(jìn)電機(jī)空載啟動是指電機(jī)在沒有外加工作負(fù)載下的啟動。 選用時主要有以下幾個步驟： 1．根據(jù)脈沖當(dāng)量和最大靜轉(zhuǎn)矩初選電機(jī)型號 （ 1）步距角 初選步進(jìn)電機(jī)型號，并從手冊中查到步距角 b? ，由于 pbi L ?? ??3600 綜合考慮，我初選了 ,1, ?? ib ?? 可滿足上式的要求。 數(shù)控電火花成型機(jī)的動力系統(tǒng)要求電動機(jī)定位精度高，速度調(diào)節(jié)方便快速，受環(huán)境影響小，且頜定功率小，并且可用于開環(huán)系統(tǒng)。即： dp FF ??31 =778N 其相應(yīng)的預(yù)緊轉(zhuǎn)矩 32 10)1(2 ???? ??? hpp PFT = 32 10)( 4778 ????? ?? =? 第 28 頁 共 70 頁 28 (三 )步進(jìn)電機(jī)的選用 步進(jìn)電動機(jī)又稱為脈沖電動機(jī)，是一種把電脈沖信號轉(zhuǎn)換成與脈沖數(shù)成正比的角位移或直線位移的執(zhí)行元件。 ②臨界轉(zhuǎn)速校核 =122 321610cld? =12226 630 ?? =5970r/min 而最大工作轉(zhuǎn)速 maxn =4000 =4776 校核合格。所選絲桿型號為 。 ，選取導(dǎo)程為 5mm，頜定載荷大于 aC39。 31239。此次設(shè)計中，滾珠絲桿被三次選用，故在這里只選取其中最重要的主軸傳動中德望滾珠絲桿加以設(shè)計和校核。 對于矩形道軌 )( GFFfKFF cVLm ???? 式中： LF —— 工作臺進(jìn)給方向載荷 vF —— 工作臺垂直載荷 CF —— 工作臺橫向載荷 G—— 移動部件的重力 K—— 考慮顛覆力矩影響的實驗系數(shù) F—— 考慮顛覆力矩影響的摩擦系數(shù) 對于滾動導(dǎo)軌； f=～ 由于電火花線切割是電極絲放電進(jìn)行加工，可以認(rèn)為 CVL FFF ., 近似為零 所以； fGFm? 取 1000, ?? Gf Kg（估算） mF =fG=1000?=5 (2)最大動載荷 C 的計算及主要尺寸初選 滾珠絲桿應(yīng)根據(jù)斷定動載荷 aC 選用，最大動載荷計算原理與滾動軸承相同。 對于步進(jìn)電機(jī)，當(dāng)脈沖當(dāng)量 )/( 脈沖mmp? 確定，并且滾珠絲桿導(dǎo)程 0L （ mm）和電機(jī)步距角 ]/)[(( 脈沖?b? 都也以初步選定后，則可用下式計算主軸系統(tǒng)的傳動比 PObLi ?? ?? 360 = ? ? =1 （二）滾珠絲桿螺母副的型號選擇和滾珠絲桿的選型和校核 1．滾珠絲桿螺母副的型號選擇 （ 1）最大工作載荷計算 滾珠絲桿上的工作載荷 )(NFm 是指滾珠絲桿副在驅(qū)動工作臺時滾珠絲桿所承受的軸向力，也叫做牽引力。 （ 2）傳動比的確定 設(shè)傳動副的餓傳動比為 i ，若為一級傳動，則1221 zznni ?? ， 11,zn 為主動齒輪的轉(zhuǎn)速和齒數(shù)， 22,zn 為從動齒輪的轉(zhuǎn)速和齒數(shù)?？紤]到機(jī)床傳動系統(tǒng)的誤差存在，脈沖當(dāng)量必須大于定位精度值。每個脈沖所對應(yīng)的執(zhí)行件（如工作臺 0 的移距，稱為脈沖當(dāng)量或分辨率，記為 p? ，單位 mm/脈沖。步進(jìn)電機(jī)是一種電脈沖控制的特種電機(jī)，對于每一個電脈沖步進(jìn)電機(jī)都將產(chǎn)生一個恒定的步進(jìn)角位移， 第 23 頁 共 70 頁 23 每一個脈沖或每步的轉(zhuǎn)角稱為步進(jìn)電機(jī)的步距角 ]/[ 脈沖?b? ，可由選用的步進(jìn)電機(jī)型號從技術(shù)數(shù)據(jù)表中查出。 三、進(jìn)給傳動設(shè)計 （一）進(jìn)給傳動運(yùn)動設(shè)計 1．脈沖當(dāng)量和傳動比的確定 （ 1）脈沖當(dāng)量的確定 目前，常用脈沖編碼器兼作位置和速度 反饋。 按預(yù)載荷的方向可分為軸向預(yù)緊和徑向預(yù)緊。 2．主軸組件的調(diào)整和預(yù)緊 滾動軸承的預(yù)緊是采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ菨L動體和內(nèi)外套圈之間產(chǎn)生一定的預(yù)變形而帶伏負(fù)游隙運(yùn)行。在中、小規(guī)格的數(shù)控機(jī)床上采用這種機(jī)構(gòu)較多。 （ 4）前后支承采用成組單列向心推力球軸承，用以承受徑向和軸向負(fù)載。這種結(jié)構(gòu)適應(yīng)較高轉(zhuǎn)速、較重切削負(fù)載，主軸精度較好。這種結(jié)構(gòu)剛性較好。前軸承溫度高，主軸前端升高量大，后軸承溫度低，主軸末端升高量小，因此，這種機(jī)構(gòu)目前應(yīng)用較小。這種結(jié)構(gòu)能承受較大的負(fù)載（特別是軸向負(fù)載），可適應(yīng) 第 22 頁 共 70 頁 22 強(qiáng)力切削，但主軸轉(zhuǎn)速不能太高，軸承在高轉(zhuǎn)速時容易發(fā)熱。 m 齒輪的分度圓直徑為： 301521 ???? mzd ????? 30 10 11dTF t 252N NFF tr 8620t a n2 5 2t a n ??? ?? 第 21 頁 共 70 頁 21 從軸的結(jié)構(gòu)圖以及彎矩和扭矩圖中可以明顯的看出截面 B是危險截面。并分別作出水平方向和垂直方向的彎矩圖，如圖（ b），（ c），以及扭矩圖，如圖（ d）。 即 2rd （ d+t1 ） 2m 由 d=16mm 查設(shè)計手冊得： t1 =； 而 d1r = 1d 2hr =（ Z1 2ha* *2c ） m =（ ） m = 代入上式得： （ 16+） /22m 取 m=2； 又有 Z2 =4Z1 =60 所以 第 11 頁 共 70 頁 11 1d =mZ1 =2 15=30mm 2d =mZ2 =2 60=120mm 取 Z3 =25；同理可得： 取 m=3； 又有 Z4 =3Z3 =75 所以 3d =mZ3 =3 25=75 4d =mZ4 =3 75=225 齒輪 1， 2中心距 a1 =（ 30+120） /2=75mm 齒輪 3， 4中心距 a2 =（ 75+225） /2=150mm 參考書籍《機(jī)械設(shè)計》 取 b= = 30=15mm 其他數(shù)據(jù)如下 da1 =（ Z1 ＋ 2ha* ） m =（ 15+2 1） 2 =34mm da2 =124mm da3 =81mm da4 =231mm 第 12 頁 共 70 頁 12 dr1 =（ Z1 － 2ha* － 2c* ） m =（ 152 1－ 2 ） 2 =25mm dr2 =115mm dr3 = dr4 = 1）傳動件的估算 根據(jù)公式 d=914 ])[( ?jnNmm 其中 N—— 該傳動軸的輸入功率 N=Nd 其中 Nd —— 電機(jī)頜定功率 η —— 從電機(jī)到該轉(zhuǎn)動軸之間傳動件的傳動效率的乘積 nj —— 該轉(zhuǎn)動軸的計算轉(zhuǎn)速 r/min 計算轉(zhuǎn)速 nj 是傳動件能傳遞全部功率的最低轉(zhuǎn)速 [φ ]—— 每米長度上允許的扭轉(zhuǎn)角（ deg/m） 取 η =， Nd = N= Nd η = = 第 13 頁 共 70 頁 13 nj =1390r/min d=914 4 0 01 0 0 01 3 9 05 4 7 2 ? = 齒輪彎曲疲勞估算： m? 323 jZnN =323 6139069 ? = 齒面點蝕估算： A? 3703 jnN =3703 61390 = 其中 nj 為該轉(zhuǎn)動軸的計算轉(zhuǎn)速 r/min， A 為齒輪中心距 中心距 A 及齒數(shù) Z1 、 Z2 求出模數(shù) mj =212 ZZ A? = 6015 ?? 第 14 頁 共 70 頁 14 = 取較大的那個模數(shù)，在這個設(shè)計中，第一對 齒輪傳動取 m=2mm 第二對齒輪傳動取 m=3mm 根據(jù)接觸疲勞計算齒輪模數(shù)公式為 mj =16300][)1( 12 321 jm sIZ Nkkkki ???mm 式中： N—— 計算齒輪傳遞的頜定功率 N=η Nd kw nj —— 計算齒輪（小齒輪）的計算轉(zhuǎn)速 r/min ψ m —— 齒寬系數(shù)，ψ m =b/m，ψ m 常取 6～ 10 Z1 ——