【正文】 ?????? 23124122422 k gmLDJ Z ??? ???????? （ 2）絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 124 ??? PPP LDJ （ 3— 20） 其中 PD — — 絲杠直徑 PL —— 絲杠長(zhǎng)度 23124124 k gmLDJ PPP ??? ???????? （ 3）絲杠傳動(dòng)，一級(jí)齒輪降速時(shí)傳動(dòng)系統(tǒng)折算到電機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 ???????? ??????????2221 21 MPJJiJJ Pr ? （ 3— 21） ???????? ???????? ?????????? ???? 233323 21 223 0 0 2 6 k g mk g m ??? ? kWWWmNFvP i ??????? mNmNr WnPT ??????? i n10 00 ，所 以 選用 電 機(jī)合適。 模數(shù) mmm 2? 齒高 mmh ??? ??20? 16 mmmZd 7035211 ???? mmmZd 9849222 ???? mmmhdd aa 74470211 ????? ? mmmhdd aa 102498222 ????? ? mmdda 842 98702 21 ????? 齒根危險(xiǎn)截面的彎曲強(qiáng)度條件 ? ?FSaFatF bm YYKF ?? ?? （ 3— 13） 式中 tF —— 圓周力，112 dTFt ? ，單位為 N K —— 載荷系數(shù)， ?? HHvA KKKKK ? FaY —— 齒形系數(shù)，可由《機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè)》[ 16]表10— 5 查得 SaY —— 應(yīng)力校正系數(shù) 齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算 ? ?HtEH iibdKFZ ?? ???? 1 （ 3— 14） 式中 EZ —— 彈性影響系數(shù)，單位為 21MPa i —— 傳動(dòng)比 ? ?H? —— 齒輪的許用應(yīng)力 ? ? SKNH lim?? ? （ 3— 15） 17 式中 NK —— 壽命系數(shù) lim? —— 齒輪的疲勞極限 S —— 疲勞強(qiáng)度安全系數(shù) （ 1）按齒輪接觸疲勞強(qiáng)度校核 按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 6001lim ?? 大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 MPaH 5502lim ?? 計(jì)算循環(huán)次數(shù) hjLnN 11 60? （ 3— 16） 式中 1n —— 齒輪轉(zhuǎn)速，單位為 minr j —— 齒輪每轉(zhuǎn)一圈時(shí)，同一齒面嚙合的次數(shù) hL —— 齒輪的工作壽命，單位 h 由公式（ 3— 16）計(jì)算得 ? ? 911 ????????? hjLnN 9912 ????? iNN 由《 機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè) 》 [16]圖 10— 19 查得，接觸疲勞壽命系數(shù) ?HNK ?HNK 計(jì)算接觸疲勞許用應(yīng)力 取失效概率為 10%，安全系數(shù) 1?S ? ? MP aMP aSK HHNH ???? ?? （ 3— 17） ? ? MP aMP aSK HHNH ???? ?? 18 取彈性模量 MPaZE ? 由電動(dòng)機(jī)的參數(shù)知 mmNmNT ????? 31 由上述計(jì)算得齒輪的分度圓直徑為 mmd 701 ? 為了使機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊，且金屬切削機(jī)床的齒輪傳動(dòng)，若傳遞的功率不大時(shí) d? 可小到 所以，取齒寬系數(shù) ?d? 由公式 1db d?? 計(jì)算得 mmb 20? ?i ?? KKKKK vA? 由《 機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè) 》 [16]表 10— 2 查得，使用系數(shù) 1?AK 根據(jù) smndv 11 ?? ????? ? ， 7 級(jí)精度 由圖 10— 8[ 16]查得動(dòng)載荷系數(shù) ?vK 假設(shè) mNbFK tA 10 0? ，由《 機(jī)械設(shè)計(jì)使用手冊(cè) 》 [16]表 10— 3 查得?? ?? FH KK 由表 10— 4， 7 級(jí)精度小齒輪相對(duì)支撐非對(duì)稱布置 查得 ? ? bK ddH 322 ??????? ??? ? ? 322 ????????? ??HK 4 ?????? ?? HHvA KKKKK 19 ? ?12 31 HH MP a ?? ????? ?????? 所以，齒面接觸疲勞強(qiáng)度滿足要求。 減速機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)與計(jì)算 材料的選擇 選擇小齒輪材料為 40Cr（ 調(diào)質(zhì)），硬度為 280HBS，大齒輪材料為 45 鋼（調(diào)質(zhì)）硬度為 240HBS，二者材料硬度差為 40HBS。 初選電動(dòng)機(jī)型號(hào)為 Y90S— 4 型異步電動(dòng)機(jī)。 電動(dòng)機(jī)的選擇 縱向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的是工作臺(tái)的縱向往復(fù)運(yùn)動(dòng)，它連續(xù)運(yùn)行，負(fù)載平衡，對(duì)于啟動(dòng)制動(dòng)沒有特殊要求，所以優(yōu)先選用三相異步電動(dòng)機(jī)。 軸承要求的動(dòng)負(fù)荷可按公式計(jì)算 Pf KKKKfC n nNFnc 1? （ 3— 12） 考慮到機(jī)床特點(diǎn)，上式中系數(shù) 1K 、 NK 、 FK 、 nK 均取 1， 進(jìn)給力的方向是可變的軸承負(fù)荷可能是 mFP? ，也可能是mt FFP 21??。 軸承的選擇 根 據(jù) 《 實(shí) 用 機(jī) 床 設(shè) 計(jì) 手 冊(cè) 》 [15]表 — 46 軸 承 型 號(hào) 采 用7603030TVP 300?d mm 72?D mm 19?B mm 動(dòng)負(fù)載NCa 34500? ，預(yù)負(fù)荷 NFao 4300? 表 3— 2 軸承參數(shù) 型號(hào) 0d (mm) D (mm) B (mm) 動(dòng)負(fù)載aC ( N ) 預(yù)負(fù)荷aoF (N ) 7603030TVP 30 72 19 34500 4300 軸承的預(yù)負(fù)荷不應(yīng)小于軸承最大載荷的 31 ，絲杠兩端固定，故軸承的最大載 荷等于拉伸力 tF 加最大外載荷的一半。 14 防護(hù)和密封 絲杠防護(hù)套有伸縮套管式、折疊 套管式和螺旋鋼帶保護(hù)套。主軸用的各種潤(rùn)滑劑和潤(rùn)滑方式都可用于緊密滾珠絲杠。0 ???????? ? ??tF 、防護(hù)和密封 潤(rùn)滑 滾珠絲杠必須潤(rùn)滑。 （ 2）預(yù)拉伸力 tF 根據(jù)學(xué)歐拉公式 u39。 ul ul 等于工作臺(tái)最大行程 )530( mm 加螺母長(zhǎng)度 )193( mm 加兩端余程)40( mm mmlu 803240193530 ????? 支撐跨距 1L 應(yīng)略大于 ul ，取為 mmL 8501 ? 2 22299 10crc Ldfn ? （ 3— 9） 式中 w02 Ddd ?? 2f — 絲杠支撐方式系數(shù)，查《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》[16]表 — 37 cL — 臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算長(zhǎng)度，查《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》[16]表 — 37 mmDdd w ?????? 13 查《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [15]表 — 37 ?f （兩端固定） mmL c 6902 803850405302193 ?????? m a x2332 min14623)10690( nrnrc ??? ???? ?? 兩端固定，絲杠一般不會(huì)受壓，故不需進(jìn)行壓桿穩(wěn)定性驗(yàn) 算 （ 1）溫升引起的伸長(zhǎng)量 t? 設(shè)溫升為 C? ，則螺紋部分伸長(zhǎng)量為 mtl utH ??? 318 0 6 ??????? （ 3— 10） 絲杠全長(zhǎng)的伸長(zhǎng)量 t? 為 mtLt ??? 61 ??????? ，為此，絲杠的目標(biāo)行程可定為比公稱行程小 。 ????????? 所以， NC a 10 36 ????????? 初 選 絲 杠 為 內(nèi) 循 環(huán) 浮 動(dòng) 反 向 器 雙 螺 母 墊 片 預(yù) 緊 滾 珠 絲 杠mmd 400 ? mmPh 10? ?wD ， 5 列，型號(hào)為 FFZD4010，額定動(dòng)負(fù)載 KNCa 56? ，大于算出的 aC 值。f —— 摩擦系數(shù)，取 39。 由《實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊(cè)》 [15]查得絲杠所受總的軸向力由公式 )(39。工 作臺(tái) 最大進(jìn) 給速 度 m ax mv ?，故絲杠 導(dǎo)程 應(yīng)為mmPh 10? 。對(duì)于細(xì)長(zhǎng)承受壓縮的滾珠絲杠副需作壓桿穩(wěn)定性計(jì)算，對(duì)轉(zhuǎn)速高、支撐跨距大的滾珠絲杠副作臨界轉(zhuǎn)速的校核，對(duì)精度要求高的傳動(dòng)進(jìn)行剛度驗(yàn)算，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量校核，對(duì)閉環(huán)控制系統(tǒng)還要進(jìn)行諧振頻率的驗(yàn)算。 滾珠絲杠副的承載能力用額定負(fù)載荷表示，其定義、計(jì)算和選用方法與滾動(dòng)軸承基本相同。 為了減少滾珠之間的相互摩擦可以采用間隔滾珠或在閉合回路內(nèi)減少幾個(gè)滾珠的方法，采用間隔滾珠時(shí)，間隔滾珠的直徑比負(fù)載滾珠小數(shù) m?10 ，可消除滾珠之間 的摩擦，對(duì)提