數(shù)控機(jī)床畢業(yè)設(shè)計說明書(已改無錯字)
2023-02-16 16:11:57 本頁面
【正文】 高，剛度好。 3）運(yùn)動平穩(wěn)，無爬行現(xiàn)象，傳動精度高。 4）有可逆性，可以從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動轉(zhuǎn)換為直線運(yùn)動，也可以從直線運(yùn)動轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動，即絲杠和螺母都可以作為主動件。 5）磨損小，精度保持性好使用壽命長。 6）制造工藝復(fù)雜。 7）不能自鎖。滾珠絲杠副的缺點是： 1）由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜，絲杠和螺母等元件的加工精度和表面質(zhì)量要求高，因此制造成本高。 2）由于不能自鎖，特別是垂直安裝的滾珠絲杠傳動，會因部件的自重而自動下降，當(dāng)部件向下運(yùn)動且切斷動力源時，由于部件的自重和慣性，滾珠絲杠不能立即停止運(yùn)動，因此必須增加制動裝置。 滾珠絲杠螺母副按其中的滾珠循環(huán)方式可分為以下兩種：(1) 外循環(huán)。滾珠在循環(huán)過程結(jié)束后，通過螺母外表面上的螺旋槽或插管返回絲杠螺母間重新進(jìn)入循環(huán)。圖35所示為常見的外循環(huán)式滾珠絲杠結(jié)構(gòu)。在螺母外圓上裝有螺旋形的插管口，管子的兩端插入滾珠螺母工作始末兩端孔中，以引導(dǎo)滾珠通過插管形成滾珠的多圈循環(huán)鏈。這種類型的結(jié)構(gòu)簡單，工藝性好，承載能力較高，但徑向尺寸較大。目前，這種類型滾珠絲杠螺母副的應(yīng)用最為廣泛，也可用于重載傳動系統(tǒng)。本次設(shè)計使用內(nèi)循環(huán)的滾珠絲杠。 圖35 外循環(huán)式滾珠絲杠結(jié)構(gòu)(2) 內(nèi)循環(huán)。內(nèi)循環(huán)式滾珠絲杠結(jié)構(gòu)如圖36所示，它靠螺母上安裝的反向器接通相鄰滾道，使?jié)L珠成單圈循環(huán)。反向器2的數(shù)目與滾珠圈數(shù)相等。這種類型的結(jié)構(gòu)緊湊，剛度好，滾珠流通性好，摩擦損失小，但制造較困難，適用于高靈敏、高精度的進(jìn)給系統(tǒng)，不宜用于重載傳動。圖36 內(nèi)循環(huán)式滾珠絲杠結(jié)構(gòu) 螺母座、絲桿的軸承及其支架等剛度不足，將嚴(yán)重地影響滾珠絲桿副的傳動剛度。因此，螺母座應(yīng)有足夠的強(qiáng)度和剛度，以減少受力后的變形，螺母座與床身的接觸面積宜大，其連接螺釘?shù)膭偠纫矐?yīng)高，定位銷要緊密配合，不能松動。 滾珠絲桿的支承方式有以下幾種：1）一端裝推力軸承，（固定—自由式）。特點：其承載能力小，軸向剛度低，僅適用于短絲杠2）一端裝推力軸承，另一端裝深溝球軸承，當(dāng)滾珠絲桿較長時，一端裝推力軸承軸承固定外，另一自由端裝深溝球軸承，（固定—支承式）。特點：軸向剛度較小，絲杠有伸縮余地，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅適用于長絲杠 3）兩端裝推力軸承，把推力軸承裝在滾珠絲桿的兩端，并施加預(yù)緊拉力，這樣有助于提高剛度，但這種安裝方式對絲桿的熱變形較為敏感。4）兩端裝推力軸承及深溝球軸承，為使絲桿具有最大剛度，它的兩端可用雙重支承，即推力軸承加深溝球軸承，并施加預(yù)緊拉力，（固定—固定式）。特點：傳動剛度高，結(jié)構(gòu)和安裝工藝復(fù)雜，適用于長絲杠或高轉(zhuǎn)速、高剛度、高精度的絲杠因為傳遞行程短，在本設(shè)計中我們采用一端固定，一端懸浮的支承方式。 滾珠絲杠螺母副預(yù)緊 滾珠絲杠的傳動間隙是軸向間隙，其數(shù)值是指絲杠和螺母無相對轉(zhuǎn)動時，二者之間的最大軸向竄動量，除了結(jié)構(gòu)本身的游隙之外，還包括施加軸向載荷后產(chǎn)生的彈性變形所造成的軸向竄動量。 由于存在軸向間隙，當(dāng)絲杠反向轉(zhuǎn)動時，將產(chǎn)生空回誤差，從而影響傳動精度和軸向剛度。通常采用預(yù)加載荷（預(yù)緊）的方法來減小彈性變形所帶來的軸向間隙，以保證反向傳動精度和軸向剛度。調(diào)整時，除螺母預(yù)緊外還應(yīng)特別注意使絲杠安裝部分的間隙盡可能小，并且具有足夠剛度，同時應(yīng)注意預(yù)緊力不宜過大，預(yù)緊力過大會使空載力矩增加，從而降低傳動效率，縮短使用壽命。預(yù)緊力計算公式為 ： 式中，F(xiàn)max——軸向最大工作載荷 FV————預(yù)緊力 滾珠絲杠的設(shè)計計算動載荷 靜載荷 螺紋滾道曲率半徑偏心距螺桿大徑 螺桿小徑 螺桿接觸點直徑 螺桿牙頂圓角半徑 螺母螺紋大徑 螺母螺紋小徑驅(qū)動轉(zhuǎn)矩軸向彈性變形量螺桿臨界載荷螺桿臨界轉(zhuǎn)速效率滾珠絲杠傳動屬于滾動螺旋傳動，根據(jù)《機(jī)械設(shè)計手冊》得出以下結(jié)果：(一) 初始條件 螺桿材料為：45號鋼 熱處理為：高、中頻加熱,表面淬火螺母材料為：ZCuSn10Zn2 熱處理為：滲氮、淬火返向器材料為：60Mn 熱處理為：高、中頻加熱,表面淬火螺紋滾道法面截形為：矩形平均載荷為：100N平均轉(zhuǎn)速為：80(r/min)工作長度為310mm兩支承間最大距離為：300mm使用壽命為：10000h （二） 載荷計算 載荷系數(shù)KF為： 短行程系數(shù)KL為： 硬度影響系數(shù)KH為： 動載荷Ca(計算值) ： 靜載荷Coa(計算值)： 120N （三） 壽命計算 額定動載荷為：9650N 額定靜載荷為：23100N 公稱直徑d0為：20mm 導(dǎo)程Ph為：5mm 螺紋升角ψ為：3176。39′ 鋼球直徑Dw為： 圈數(shù)列數(shù)為：12 （四） 螺旋副幾何尺寸 螺紋滾道曲率半徑為： 偏心距為： 螺桿大徑為： 螺桿小徑為： 螺桿接觸點直徑為： 螺桿牙頂圓角半徑為： 螺母螺紋大徑為： 螺母螺紋小徑為： （五） 計算驅(qū)動轉(zhuǎn)矩 驅(qū)動轉(zhuǎn)矩為： （六） 軸向彈性變形量 載荷分布不均系數(shù)Kz為： 軸向彈性變形量為： （七） 螺桿系統(tǒng)的剛性 螺桿材料彈性模量E為：207000 螺桿材料切變模量G為：83000 兩端鉸支的長度系數(shù)μ為： 螺桿系統(tǒng)的剛性為：(N/mm) （八） 螺桿的強(qiáng)度 螺桿當(dāng)量應(yīng)力為： （九） 螺桿的穩(wěn)定性 螺桿臨界載荷為： （十） 橫向振動 兩端鉸支的系數(shù)μ1為： 螺桿臨界轉(zhuǎn)速為：(r/min) （十一） 計算效率 效率為： (1)支撐軸承的定期檢查。應(yīng)定期檢查絲杠與床身的連接是否有松動以及支撐軸承是否損壞等。如有以上問題，要及時緊固松動部位并更換支撐軸承。 (2)滾珠絲杠副的潤滑和密封。滾珠絲杠副也可用潤滑劑來提高耐磨性及傳動效率。潤滑劑可分潤滑油及潤滑脂兩大類。潤滑油為一般機(jī)油、90～180號透平油或140號主軸油。潤滑脂可采用鋰基油脂。潤滑油經(jīng)過殼體上的油孔注入螺母的空間內(nèi)，而潤滑脂則加在螺紋滾道和安裝螺母的殼體空間內(nèi)。 (3)滾珠絲杠副常用防塵密封圈和防護(hù)罩。 ?、倜芊馊?。密封圈裝在滾珠螺母的兩端。接觸式的彈性密封圈是用耐油橡皮或尼龍等材料制成的，其內(nèi)孔制成與絲杠螺紋滾道相配合的形狀。接觸式密封圈的防塵效果好，但因有接觸壓力，所以會使摩擦力矩略有增加。 非接觸式的密封圈是用聚氯乙烯等材料制成的，其內(nèi)孔形狀與絲杠螺紋滾道相反，并略有間隙。非接觸式密封圈又稱為迷宮式密封圈。 ②防護(hù)罩。對于暴露在外面的絲杠，一般采用螺旋鋼帶、伸縮套筒以及折疊式塑料或人造革等形式的防護(hù)罩，以防止塵埃和磨粒粘附到絲杠表面。這幾種防護(hù)罩與導(dǎo)軌的防護(hù)罩有相似之處，其一端連接在滾珠螺母的端面上，另一端固定在滾珠絲杠的支撐座上。 機(jī)床導(dǎo)軌機(jī)床上的直線運(yùn)動部件都是沿著它的床身、立柱、橫梁等上的導(dǎo)軌進(jìn)行運(yùn)動的,導(dǎo)軌的作用概括地說是對運(yùn)動部件起導(dǎo)向和支承作用,導(dǎo)軌的制造精度及精度保持性對機(jī)床加工精變有著重要作用的影響。數(shù)控機(jī)床對導(dǎo)軌的要求主要有:導(dǎo)向精度高、精度保持性好、足夠的剛度、良好的摩擦特性、此外,導(dǎo)軌結(jié)構(gòu)工藝性要好,便于制造和裝配,便于檢驗、調(diào)整和維修,而且有合理的 導(dǎo)軌防護(hù)和潤滑措施等。 導(dǎo)軌按接觸面的摩擦性質(zhì)可以分為滑動導(dǎo)軌、滾動導(dǎo)軌和靜壓導(dǎo)軌三種,其中,數(shù)控機(jī)床最常用的是滑動導(dǎo)軌和滾動導(dǎo)軌。但滑動導(dǎo)軌靜摩擦系數(shù)大,而且動摩擦因數(shù)隨速度變化而變化,摩擦損失大,低速(1 ～60mm/min)時易出現(xiàn)爬行現(xiàn)象,降低了運(yùn)動部件的定位精度。相比之下滾動導(dǎo)軌靈敏度高,且其動摩擦與靜摩
法律信息相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1