x-y數(shù)控工作臺機電系統(tǒng)設(shè)計-在線瀏覽
2024-09-12 22:50本頁面
【正文】 滾珠絲桿副以后，為了圓整脈沖當量，放大電動機的輸出轉(zhuǎn)矩，降低運動部件折算到電動機轉(zhuǎn)軸上的轉(zhuǎn)動慣量，可能需要減速裝置，且應(yīng)有消間隙機構(gòu)，如果要選用減速裝置，則應(yīng)選用無間隙齒輪傳動減速箱。②、對于步進電動機的開環(huán)控制系統(tǒng)，選用MCS51系列的8位單片機AT89S52作為控制系統(tǒng)的CPU，能夠滿足任務(wù)書給定的相關(guān)指標。④、選擇合適的驅(qū)動電源，與步進電動機配套使用。包括工件、夾具、工作平臺、上層電動機、減速箱、滾珠絲杠副、直線滾動導(dǎo)軌副、導(dǎo)軌座等，估計重量約為800N。由【5】中P13頁的表中，可知d=15mm的硬質(zhì)合金立銑刀最大的切削參數(shù)如下：每齒進給量fz=銑刀轉(zhuǎn)速n=300r/min由【2】中P200,查得立銑時切削力計算公式為：代如上式得： 采用立銑刀進行圓柱銑削時，各銑削力之間的比值可由【2】中查得，各銑削力之間的比值范圍如下：=(~) /=(~) /=（~） 考慮逆銑時的情況，因為逆銑的情況的受力最大的情況，為了安全考慮這種最危險的工況。 （3）、滾珠絲杠傳動設(shè)計計算及校驗①、 最大工作載荷的計算已知移動部件總重量G=800N，按滾動導(dǎo)軌計算，由【3】中P389，取顛覆力影響系數(shù)K=，滾動導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)查【1】中P194可知u=—,現(xiàn)取u=，求得滾珠絲杠副的最大工作載荷： =1352+(307+467+800) =1500N②、最大計算動載荷的確定設(shè)工作臺在承受最大銑削力時的最快進給速度v=400mm/min，初選絲杠導(dǎo)程P=5mm,則此時絲杠轉(zhuǎn)速=v/P=80r/min。參考網(wǎng)址 ： 滾珠絲杠螺母副幾何參數(shù) （單位mm）名 稱符 號計算公式和結(jié)果 絲杠滾道公稱直徑20螺距P5接觸角鋼球直徑螺紋滾道法面半徑偏心距螺紋升角絲桿絲杠外徑絲杠底徑螺桿接觸直徑絲杠螺母螺母螺紋外徑螺母內(nèi)徑（內(nèi)循環(huán)）表一④、傳動效率的計算將公稱直徑d0=20mm,導(dǎo)程P=5mm,代入λ=arctan[P/(d0)]，得絲杠螺旋升角λ=4176。將摩擦角ψ=10′，代入η=tanλ/tan(λ+ψ),得傳動效率η=%。由【1】中P109，可知這種安裝適用于較高精度、中等載荷的絲杠，一端采用深溝球軸承，一端采用一對背對背角接觸球軸承,這樣能承受集中力偶。a、滾珠絲杠滾道間的接觸變δ，查【3】中相關(guān)公式，根據(jù)公式，求得單圈滾珠數(shù)Z=20；該型號絲杠為雙螺母，滾珠的圈數(shù)列數(shù)為32，代入公式Z圈數(shù)列數(shù)，得滾珠總數(shù)量=120。查【3】中相關(guān)公式，得， 滾珠與螺紋滾道間接觸變形 式中 Pa==。b、 絲杠在工作載荷作用下的抗拉壓變形絲杠采用的是一端采用深溝球軸承，一端采用一對背對背角接觸球軸承的配置形式，軸承的中心距a=560mm,鋼的彈性模量E=,由表一中可知，滾珠直徑=,絲杠底徑=，則絲杠的截面積S==,由【7】中，式335其中， 最大工作載荷=1495N 中心距a=560mm彈性模量E=截面積S==代入以上數(shù)據(jù)，得 = d、則本例中，絲杠的有效行程為500mm，由【3】中知，5級精度滾珠絲杠有效行程在400~500mm時，行程偏差允許達到30，可見絲杠剛度足夠。取支承系數(shù)=2；由絲杠底徑d2=；壓桿穩(wěn)定安全系數(shù)K取3（絲杠臥式水平安裝）；滾動螺母至軸向固定處的距離L=a取最大值560mm。⑦、臨界轉(zhuǎn)速的驗算 對于絲杠有可能發(fā)生共振，需驗算其臨界轉(zhuǎn)速，不會發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速為臨界轉(zhuǎn)速，由【1】中P111式510得： 其中 =1mm 為臨界轉(zhuǎn)速計算長度 為絲杠支承方式系數(shù)=（一端固定，一端游動） 代入數(shù)據(jù)得： 臨界轉(zhuǎn)速遠大于絲杠所需轉(zhuǎn)速，故不會發(fā)生共振?？紤]到機械傳動部分造成的精度損失，初選步進電動機的步距角α=176。② 步進電動機的計算和選型a、步進電動機轉(zhuǎn)軸上的總轉(zhuǎn)動慣量的計算。ⅰ、滾珠絲杠的轉(zhuǎn)動慣量J由【1】中P134式528得：式中 D為絲杠公稱直徑D=20mm L為絲杠長度L=560m
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