《滾珠絲桿實(shí)際計(jì)算》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《滾珠絲桿實(shí)際計(jì)算(14頁珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、某臺(tái)加工中心臺(tái)進(jìn)給用滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算:
?? : 工作臺(tái)重量?? W1=5000N? 工作與夾具最大重量W2=3000N??? 工作臺(tái)最大行程 LK=1000mm??? 工作臺(tái)導(dǎo)軌的摩擦系數(shù):動(dòng)摩擦系數(shù)μ=0.1??? 靜摩擦系數(shù)μ0=0.2??? 快速進(jìn)給速度?? Vmax=15m/min?? 定位精度20 μm/300mm??? 全行程25μm?? 重復(fù)定位精度10μm??? 要求20000小時(shí)(兩班制工作十年)。
表1
切削方式
縱向切削力
Pxi(N)
垂向切削力
Pzi(N)
進(jìn)給速度
Vi(m/min)
工作時(shí)間百分比
%
絲杠軸向載荷
(N)
絲
2、杠轉(zhuǎn)速
r/min
強(qiáng)力切削
2000
1200
0.6
10
2920
一般切削
1000
200
0.8
30
1850
80
精切削
500
200
1
50
1320
100
快速進(jìn)給
0
0
15
10
800
1500
1)確定滾珠絲杠副的導(dǎo)程
因電機(jī)與絲杠直聯(lián),i=1
由表1查得
代入得,
按第2頁表,取
??
2〕確定當(dāng)量轉(zhuǎn)速與當(dāng)量載荷
〔1〕 各種切削方式下,絲杠轉(zhuǎn)速
????
??? 由表1查得
????
?? 代入得
????
〔1〕各種切削方式下,絲杠軸向載荷
3、
由表1查得
?????
代入得
〔3〕當(dāng)量轉(zhuǎn)速
由表1查得
代入得
〔2〕當(dāng)量載荷
代入得
3〕預(yù)期額定動(dòng)載荷
〔1〕 按預(yù)期工作時(shí)間估算
按表9查得:輕微沖擊取 fw=1.3
按表7查得:1~3取
按表8查得:可靠性97%取fc=0.44
:Lh=20000小時(shí)
代入得
〔2〕擬采用預(yù)緊滾珠絲杠副,按最大負(fù)載Fmax計(jì)算:
按表10查得:中預(yù)載取 Fe=4.5
代入得
取以上兩種結(jié)果的最大值
4〕確定允許的最小螺紋底徑
〔1〕 估算絲杠允許的最大軸向變形量
① ≤〔1/3~1/4〕重復(fù)
4、定位精度
② ≤〔1/4~1/5〕定位精度
?? : 最大軸向變形量??? μm
:重復(fù)定位精度10μm, 定位精度25μm
??? ① =3
??? ② =6
取兩種結(jié)果的小值 =3μm
(2〕估算最小螺紋底徑
?? 絲杠要求預(yù)拉伸,取兩端固定的支承形式
?? (1.1~1.2)行程+〔10~14〕
:行程為1000mm,
代入得
5〕確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號(hào)
〔1〕選內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)式法蘭,直筒雙螺母型墊片預(yù)形式
〔2〕 由計(jì)算出的在樣本中取相應(yīng)規(guī)格的滾珠絲杠副
FFZD4010-3
6) 確定滾珠絲杠副預(yù)緊力
???
其
5、中
7〕行程補(bǔ)償值與與拉伸力
〔1〕??????? 行程補(bǔ)償值
???
式中:
=〔2~4〕
(2) 預(yù)拉伸力
代入得
8〕確定滾珠絲杠副支承用的軸承代號(hào)、規(guī)格
〔1〕 軸承所承受的最大軸向載荷
????
代入得
????
〔2〕軸承類型
兩端固定的支承形式,選背對(duì)背60°角接觸推力球軸承
〔3〕 軸承內(nèi)徑
?? d 略小于
取
代入得
??
〔4〕軸承預(yù)緊力
預(yù)加負(fù)荷≥
〔5〕按樣本選軸承型號(hào)規(guī)格
???? 當(dāng)d=30mm?? 預(yù)加負(fù)荷為:≥FBP
?????? 所以選7602030TVP軸承
?????????
6、? d=30mm
預(yù)加負(fù)荷為
9 )?? 滾珠絲杠副工作圖設(shè)計(jì)
(1) 絲杠螺紋長度Ls:
Ls=Lu+2Le?? 由表二查得余程Le=40
繪制工作圖
〔2〕兩固定支承距離L1
按樣本查出螺母安裝聯(lián)接尺寸
絲杠全長L
〔3〕行程起點(diǎn)離固定支承距離L0
由工作圖得
Ls=1290
L1=1350
L=1410
L0=30
10 ) 電機(jī)選擇〔略〕
11 ) 傳動(dòng)系統(tǒng)剛度
〔1〕絲杠抗壓剛度
??? 1〕絲杠最小抗壓剛度
Ksmin=
6.6
×10
Ksmin :最小抗壓剛度???? N/m
d2?? :絲杠底徑
L1??? :固定支承距
7、離
Ksmin=575 N/m
2〕絲杠最大抗壓剛度
Ksmax=6.6
×10
Ksmax :最大抗壓剛度???? N/m
Ksmax=6617 N/m
(2) 支承軸承組合剛度
1)一對(duì)預(yù)緊軸承的組合剛度
KBO=2×2.34
KBO:一對(duì)預(yù)緊軸承的組合剛度??? N/m
dQ?? :滾珠直徑??? mm
Z??? :滾珠數(shù)
Famax :最大軸向工作載荷?? N
???? :軸承接觸角
由樣本查出7602030TUP軸承是預(yù)加載荷的3倍
dQ=7.144?????? Z=17????=60
Kamax=8700??? N/m
KBO=375???
8、N/m
2〕支承軸承組合剛度
由表13兩端固定支承
Kb=2 KBO
Kb=750??? N/m
Kb?? :支承軸承組合剛度?? N/m
3〕滾珠絲杠副滾珠和滾道的接觸剛度
KC= KC(
KC :滾珠和滾道的接觸剛度??? N/m
KC:查樣本上的剛度??? N/m
FP?? :滾珠絲杠副預(yù)緊力??? N
Ca?? :額定動(dòng)載荷????? N
由樣本查得:
KC=1410 N/m;Ca=3600N;
FP=1000??? N
得KC=920??? N/m
12)?? 剛度驗(yàn)算與精度選擇
〔1〕
=
=
N/m
=
9、
N/m
F0
=
W1=5000?? N ,??=0.2
F0=1000?? N
F0???:?? 靜摩擦力????? N
:靜摩擦系數(shù)
W1?? :正壓力????? N
〔2〕驗(yàn)算傳動(dòng)系統(tǒng)剛度
Kmin
Kmin :傳動(dòng)系統(tǒng)剛度??? N
反向差值或重復(fù)定位精度為10
Kmin=222>160
〔3〕傳動(dòng)系統(tǒng)剛度變化引起的定位誤差
=1.7m
〔4〕確定精度
??? V300p?? :任意300mm內(nèi)的行程變動(dòng)量對(duì)半閉環(huán)系統(tǒng)言,
?? V300p≤0.8×定位精度-
定位精度為20m/300
V300p<14.3m
絲杠精
10、度取為3級(jí)
V300p=12m<14.3
(5) 確定滾珠絲杠副的規(guī)格代號(hào)
已確定的型號(hào):FFZD
公稱直徑:40??? 導(dǎo)程:10
螺紋長度:1290
絲杠全長:1410
P類3級(jí)精度
FFZD4010-3-P3?? /1410×1290
13)?? 驗(yàn)算臨界壓縮載荷??
Fc??? :?? N
絲杠所受最大軸向載荷Fmax小于絲杠預(yù)拉伸力F不用驗(yàn)算。
14 ) 驗(yàn)算臨界轉(zhuǎn)速
nc=f×10
nc?? :??? 臨界轉(zhuǎn)速????? n/min
f??? :與支承形式有關(guān)的系數(shù)
:絲杠底徑
?? :臨界轉(zhuǎn)速計(jì)算長度???? mm
由表14得f=21.9
由
11、樣本得d2=34.3
由工作圖與表14得:Lc2= L1- L0
4310>nmax=1500
15 ) 驗(yàn)算:
Dn=Dpw nmax
D pw :?? 滾珠絲杠副的節(jié)圓直徑??? mm
nmax :?? 滾珠絲杠副最高轉(zhuǎn)速??? n/min
Dpw≈41.4mm
nmax=1500r/min
62100<70000
16)?? 滾珠絲杠副形位公差的標(biāo)注?? 〔略〕
表1:
支承方式
簡 圖
K2
λ
f
一端固定
一端自由
0.25
1.875
3.4
一端固定
一端游動(dòng)
2
3.927
15.1
二端支承
1
3.142
9.7
二端固定
4
4.730
21.9