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镇江高专丝杆传动设计(带CAD图）,镇江,传动,设计,CAD
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镇 江 高 专ZHENJIANG COLLEGE毕 业 设 计 (论 文) 丝杆传动设计Screw transmission design系 名： 装备制造学院 专业班级： 机制D141 学生姓名： 孙朋朋 学 号： 140103308 指导教师姓名： 王玉周 指导教师职称： 2017 年 3 月V摘 要整个结构设计的主要电动机产生的动力，通过联轴器传递滚珠丝杠，滚珠丝杠带动滚珠丝杠螺母，滚珠丝杠螺母上固定着丝杆传动设计装置，从而带动整个运动，生产力和生产自动化，具有广阔的应用前景。本论文研究内容： (1) 丝杆传动设计装置总体结构设计。 (2) 丝杆传动设计装置工作性能分析。 (3) 电动机的选择。(4) 丝杆传动设计装置的传动系统、执行部件设计。(5) 对设计零件进行设计计算分析和校核。(6) 绘制整机装配图及重要部件装配图和设计零件的零件图。 关键词：丝杆传动设计装置， 联轴器，滚珠丝杠 AbstractScrew drive design of the structure is mainly composed of the motor to generate power through the coupling will need to transfer the power to the screw rod, the screw rod drives the screw nut, so as to drive the movement, improve labor productivity and automation level. It shows its superiority, and has broad prospects for development.The research content of this paper:(1) the overall structure design of screw transmission design device.(2) the working performance analysis of screw transmission design device.(3) motor selection.(4) the design of the transmission system and the actuator of the screw rod transmission design device.(5) the design of parts for the design, calculation and analysis.(6) draw the assembly drawing and the assembly drawing of the important parts and the parts of the design parts.Key words: screw transmission design device, coupling, ball screw目 录摘 要IIAbstractIII目 录IV1 绪论11.1 课题的研究意义11.2 丝杆传动设计发展现状12 丝杆传动设计装置总体结构设计32.1设计的要求与数据32.2 总体结构设计33 丝杆传动设计43.1 滚珠丝杠螺母副的选用设计43.1.1 滚珠丝杠副的传动原理43.1.2 滚珠丝杠副的传动特点43.1.3 滚珠丝杠副的结构与调整53.1.4 轴向间隙的调整和加预紧力的方法63.2滚珠丝杆副的选择83.2.1导程确定83.2.2确定丝杆的等效转速83.2.3估计工作台质量及负重93.2.4确定丝杆的等效负载93.2.5确定丝杆所受的最大动载荷93.2.6精度的选择103.2.7选择滚珠丝杆型号103.2.8校核113.3电机的选择133.3.1电机轴的转动惯量133.3.2电机扭矩计算13结论15参考文献16致 谢17第1章 引言1 绪论1.1 课题的研究意义在当今设计，丝杆传动设计装置数控设备的发展，快速、准确、复合、智能化、开放性和并行驱动，网络和极端的、绿色的数控装置是一个国家的生产，主要取决于劳动力、价格、资源和产品的技术创新和发展自己，在国外也有很大的中国制造业可以发现，有发展的机会，努力缩短与发达国家之间的迅速实现数控设备的设计的低值，实现精确的初级产品的生产变化的目的。设计丝杆传动设计是毕业设计之前进行的一次重要并且全面的检查，是对大学所有课程的理论和实践方面的培训学到的专业知识进行整合。丝杆传动已成为重要的机械设备中的一部分。设计丝杆传动是一种重要的措施，可以更快的促进生产的发展。随着社会的发展，科学和技术不断提高，逐渐渗透的高科技和如何使所有部门充分利用这些技术在机械工程中，机器的使用这些技术服务于人类，即将步入社会的我们，也要不断的学习，融合，最后达到创新。时代不断的进步，市场社会持续变化和需求多元化的情况，丝杆传动方向在一步一步前进。到目前为止，丝杆传动仍是机电产品当中的重要组成部分，制造丝杆标准要求非常高，用户只需按照国家标准规格购买就可以了。机械制造规格与产品有很大的联系，只需根据产品的不同做出改变，通常丝杆的特殊性质已经成为一个独立的行业;在国内外丝杆传动正逐步形成机床工具行业或小的相对独立的产业。机械不仅标准化、 模块化，先进的当代设计的组合和与节约资源、 环境保护原则适用于绿色制造的原则是一致的。所以它是未来机械技术的发展的一个重要方向。随着科技的进步，市场社会不断发展和需求多元化的情况，机械设计和柔性制造方向在一步一步前进。到目前为止，机械仍是机电产品当中的四大工具之一，虽然机械机械和产品息息相关，需要根据产品的不同做出改变，通常模具的特殊要求已经是一个特殊的行业;在行业内已经趋向形成机床工具行业或小的相对独立的产业。机械不仅标准化、 模块化，先进的当代设计的组合。 通过实际调研和搜集相关资料数据和相关的关于丝杆传动的数据结合起来，对耐磨板的基本结构和功能作用方面来进行理解，通过机械金属切削、机械知识理论，以及其他方面知识了解，丝杆传动分析和金属切削，数据的分类与整合，结合机械机构设计分析与评估计算的相关定论，完成实时准确定位和工件有效的夹紧，使得所有丝杆传动机构，都是节省经济的工艺路线，合理规划工件的实时定位，更多的优化设计产品。1.2 丝杆传动设计发展现状 在20世纪60年代被称为早期的阶段，这一时期的研究和开发，是自发的，没有电子技术的发展，信息技术仍处于起步阶段，因此，机电技术还没有广泛的.1970 80年代飞跃的发展创新，因此，计算机操作技术、通信技术的进步卓越，微机电系统集成技术.1990世纪末，机电一体化，智能自动化的新阶段，机电一体化已成为发展的出现（VM）的虚拟生产，制造，原型制造（RPM），CE和技术的发展，机电一体化，这是最初的、机械的基础上在目前的汽车、工厂、工具、化工、通讯、金属和其他许多行业覆盖很广，机电产业实现可持续发展的增长。152 丝杆传动设计装置总体结构设计2.1设计的要求与数据基本要求：电机输出功率：0.12kw；输出扭矩：5Nm；转速：60r/min；可正反转；2.2 总体结构设计 采用丝杠传动： 电动机联轴器滚珠丝杠。3 丝杆传动设计3 丝杆传动设计3.1 滚珠丝杠螺母副的选用设计机构的进给运动，电机驱动的工作台，然后在工作台位移，可以使用普通的驱动和应用，包括球传输是一个普通的摩擦引起的，但总是不稳定的。3.1.1 滚珠丝杠副的传动原理3.1.2 滚珠丝杠副的传动特点 将电机的旋转运动转变为直线运动。结构简单，操作方便，成本低。3.1.3 滚珠丝杠副的结构与调整（1）螺纹滚道型面的形状丝杠滚道的形状很多，目前正式投入使用，只有一个圆的面积和两个圆的两个表面，如和滚道表面的接触正是垂直于轴线的夹角，称为接触角（）。（a）单圆弧 (b) 双圆弧图3.1 滚珠丝杠副螺纹滚道型面的截形（2）单圆弧型面 （3）双圆弧型面 滚珠的循环方式（1）外循环方式 导致的外螺旋旋转球在循环回路的形式在外面超越了简单的设计和生产，因此，可被广泛应用的状态，或两种形式的类型”。（2）内循环方式 （如图所示），N系列是一个循环滚道在相邻的传感器是由一个球，这妈的牙齿和相邻的楼上。图3.2 外循环的滚珠丝杠 图3.3 内循环的滚珠丝杠3.1.4 轴向间隙的调整和加预紧力的方法（1）垫片调隙式结构和性能，结构需要很多时间，但缺点是适应工作条件，不可能由不同厚度的垫片，因为可以改变机构的整体精度，消除差异，所以在使用。（2）螺纹调隙式 如图所示为螺纹调隙式。这是最后一个型调节螺母螺母，法兰，螺纹和第二端延伸，无领，在两个螺母外圆。可能是。图3.4 垫片调隙式 图3.5螺纹调隙式（3）齿差调隙式 如图所示为齿差调隙式。1螺钉； 2圆柱齿轮； 3内齿圆；4定位销； 5套筒。图3-6 齿差调隙式表 3-1滚珠丝杆副支承3.2滚珠丝杆副的选择设最大行程为400mm,基本要求：电机输出功率：0.12kw；输出扭矩：5Nm；转速：60r/min；可正反转；工件总重量不小于100kg. 3.2.1导程确定传动比i=1, 选择电机的最高转速，选丝杠的导程取Ph=5mm。3.2.2确定丝杆的等效转速基本公式 丝杆的等效转速 式中取故 3.2.3估计工作台质量及负重 估算测量物重量 工作台重量 移动部件重量 3.2.4确定丝杆的等效负载选定滑动导轨，摩擦系数为0.03，K取1.3，那么丝杆所受的力：其等效载荷按下式计算（式中取，）3.2.5确定丝杆所受的最大动载荷fw-负载性质系数，（查表：取fw=1.2）ft-温度系数（查表：取ft=1）fh-硬度系数（查表：取fh =1）fa-精度系数（查表：取fa =1）fk-可靠性系数（查表：取fk =1）Fm-等效负载nz-等效转速Th -工作寿命，取丝杆的工作寿命为15000h由上式计算得Car=17300N表3-1-1各类机械预期工作时间Lh表3-1-2精度系数fa表3-1-3可靠性系数fk表3-1-4负载性质系数fw3.2.6精度的选择滚珠丝杠副准确精度对加工机床的定位精度有很大的影响，精度等级为3级，Z轴为4级。3.2.7选择滚珠丝杆型号 计算得出Ca=Car=17.3KN,则Coa=(23)Fm=（34.651.9）KN公称直径Ph=5mm丝杆的型号为FFZD4005。公称直径 d0=40mm 丝杆外径d1=39.5mm 钢球直径dw=7.144mm 丝杆底径d2=34.3mm 圈数=3圈 Ca=30KN Coa=66.3KN 刚度kc=973N/m3.2.8校核3.2.8.1 临界压缩负荷验证下列计算：式中：E-材料的弹性模量E钢=2.1X1011（N/m2）LO-最大受压长度（m）K1-安全系数，取K1=1.3Fmax-最大轴向工作负荷（N）f1-丝杆支撑方式系数：f1=15.1I=丝杆最小截面惯性距（m4）式中：do-是丝杆公称直径（mm）dw-滚珠直径（mm），Lu=300+148+20X2=488mm支撑距离LO：取LO=620mm代入上式计算得出Fca=5.8X108N可见FcaFmax，临界压缩负荷满足要求。3.2.8.2临界转速验证丝杠最高转速： 式中：A-丝杆最小截面：A=-丝杠内径，单位；P-材料密度p=7.85*103(Kg/m)-临界转速计算长度，单位为，本设计=148/2+300+(620-488)/2=440mm-安全系数，取=0.8fZ-丝杠支承系数，双推-简支方式时取18.9经计算，得= 6.3*104。3.2.8.3丝杆拉压振动与扭转振动的固有频率 Ke的计算公式式中 A丝杠最小横截面，；螺母座刚度KH=1000N/m。经计算得：式中 通过计算，上式丝杠的扭转振动的固有频率满足要求。3.3电机的选择3.3.1电机轴的转动惯量a、回转运动件的转动惯量上式中：d直径,丝杆外径d=39.5mmL长度=1mP钢的密度=7800经计算得：b、丝杆折算的转动惯量上式中：M质量 直线运动件M=160kgP丝杆螺距（m）P=0.001m经计算得：c、联轴器的转动惯量查表得： 因此3.3.2电机扭矩计算a、电机轴上的加速力矩上式中：J=0.0028kg/m2ta加速时间 KS系统增量，取15s-1,则ta=0.2s经计算得b、折算至电机轴上的摩擦力矩上式中：F0导轨摩擦力，F0=Mf，而f=摩擦系数为0.02，F0=Mgf=32NP丝杆螺距（m）P=0.001m传动效率，=0.90I传动比，I=1经计算得c、附加摩擦力矩预加载荷1500N0滚珠丝杆为0.9经计算的T0=0.05NM 则空载最大扭矩 根据计算选择SIEMENS的IFT5066电机型号，其额定转矩为5。 结论该毕业设计是在机械设计基础课程为以前的一次练习，我们的能力提出了更高的要求。知道如何可以使用合作的复杂性，增加了我们的耐心，加深知识的理解一点当我检查计算生命的力量是不够的，通过查阅资料有更大的收获。这是他们的理解，知识获取，知识和经验给了我们一次，一个关键的选择框，选择大的信心。课程设计工程量大，需要安排时间分工与队友，在这一点上，我觉得我们组做的不错的，整个设计过程模板老师给了我们很多帮助，希望下次有机会尝试在没有模板的条件，挑战任务设计的独立机构。毕业是我们在大学阶段最后一个环节，是我们已经学到了全面的应用知识和实际操作能力，又是一个全面的研究，再提高的过程。在这个过程中，我们培养我们的教学能力和独立工作的能力。从上面我们可以设计机械设计工作的一个很深刻的体会是一个非常严肃的工作，是完全在设计过程中，考虑到结构设计合理，结构材料，机械性等的选择。同时，CAD技术，提高设计效率，提高优化设计，降低了劳动强度和技术人员，标准化的设计，起到了非常积极有效的作用。致谢参考文献1 张建民.机电一体化系统设计M.高等教育出版社，2001（2）：4549.2 冯开平，左宗义.画法几何与机械制图M.华南理工大学出版社，2005（3）：5160.3 顾崇衔.机械制造工艺学M.陕西科学技术出版社，1999（6）：11.4 张麟，光电色选机及其应用【J】。农机与食品机械，1997，(5):24275 刘禾，汪憋华。计算机图像来判别苹果果形的对称性明。农业工程大学学报，1995，15(3) 6 机械设计手册机械设计手册机械工业出版社1986（6）：1218.7.Cheded,L,AI-Mulla,Maan,Controlofafour-levelelevatorsystemusingEngineeringEducation,Apr20028.IshibashiA.YoshinoH.Designandmanufactureofgearcuttingtoolsagearswithanarbi-aryprofile,JSMEhat.J.,1987,30(265):1159-11649 叶伟昌 ，林岗副机械工程及自动化简明设计手册S机械工业出版社出版2008（2）：5662.10 姚立健.胡学同.周杏鹏.张军 水果机器视觉自动分选机同步控制系统设计期刊论文-农业机械学报 2008(11) 11 Texas Advanced Optoelectronic Solutions Inc. TCS230 PRO-G R A M M A B L E C O L O R L I G H T - T O - F R E Q U E N C YCONVERTER. 2003 12Hajingru,Mijie.Theanalysisandsimulationandsimulationoffunctionofstirredmediamillswitharotationratcage.IternationalConferenceonMechanical-ElectronicEngieeringandComputerApplication,China,2002致 谢我要感谢我的导师的任务。尽管他老师的教学和科学研究，仍然有一段时间，我的门不时召开监督作业结束，从第一个项目，一个过程，一个新的处理过程，大偏压小的缺陷，在句子的格式，都应强调。他教我这方面的知识，拓宽了我的知识，我的论文的形成背景，完成优势。谢谢所有的老师，他细致的工作使我和我的同学学习和生活秩序。以前，我对机械设计基础课程设计和实践知识是非常肤浅的，因为发现他学习，知识点，即使再严重的学校和课堂学习知识本身并不能解决实际问题，必须自己学习。从设计到一个特定的部件设计，然后写每个设计过程给了我很多帮助。在设计过程中，老师严谨的工作作风和勤勉的治学精神，以及孜孜不倦的精神给我留下了深刻的印象。他不仅在精心指导我的设计，并不断地鼓励我去探索学习创新的精神。在设计过程中，对我们很严厉，总是我的问题懒得解释，并为我提供了丰富的信息，帮助我理解设计。老师丰富的经验，孜孜不倦的精神和育人孜孜不倦的教导我留下深刻印象。我深深明白“老师是人类灵魂的工程师”在老师的帮助和指导下，我现在已经掌握了软件来完成毕业设计任务，并了解丝杆传动有一定的了解。我表示衷心的感谢老师。第二，我要学会在生活中感谢，帮助我的同学，他们是我最亲密的人，在毕业设计设计过程中，不可避免地造成他的不便和麻烦他们的问题。最后，我想是百忙之中抽出时间阅读这篇文章，感谢并参加审查论文的老师！镇 江 高 专 ZHENJIANG COLLEGE毕 业 设 计 任 务 书 题 目 丝杆传动设计 系 名： 装备制造学院 专业班级： 机制D141 学生姓名： 孙朋朋 学 号： 140103308 指导教师姓名： 王玉周 指导教师职称： 高级工程师 二一六 年 九 月 二十五 日课题名称丝杆传动设计课题代号Zbxy14067同组学生姓名无设计（研究）内容： 丝杆传动是常见的机械传动装置，基本要求：电机输出功率：0.12kw；输出扭矩：5Nm；转速：60r/min；可正反转；电机输出带动丝杆转动，利用丝杆原理把旋转运动转化为直线运动，实现丝母套在丝杆上直线运动。丝母套带动工件运动。工件总重量不小于100kg，通过滚动副与基座连接。要求输出：1、 丝杆传动装置总体方案设计 1张（A1）2、 丝杆传动装置装配图 1张（A1） 3、 丝杆传动装置典型零件工作图 2张（2A3）4、丝杆传动传动装置设计说明书 1份说明： 1、按时完成规定任务； 2、图纸总量达A1幅面3张以上； 3、总装图编号采用课题代号、标题栏一律采用GB标准格式（见系模版，图纸必须采用AutoCAD2004及以上版本画图）； 4、设计说明书的字数不少于5000字，且打印输出并装订，格式一律参照“镇江高专毕业设计（论文）写作规范”及“毕业设计图纸及技术说明书补充规定”要求（如封面、中英文摘要、结论、致谢、参考资料等均不能缺少），用Word2003版存盘； 5、提交电子版（图纸用AutoCAD2004版本存盘、说明书及任务书用Word2003存盘）给指导老师； 6、具体典型零件由指导老师根据情况指定。参考文献：1 机械设计基础，吕慧瑛主编，上海交通大学出版社。2 新编机械设计手册，徐灏主编，机械工业出版社。3 机械设计课程设计手册，吴宗泽 罗圣国主编，高等教育出版社。5 机械零件设计手册，冶金工业出版社。进 度 计 划 表序号起止日期计划完成内容实际完成情况检 查 日 期检查人签名12016.9.272016.10.9 了解设计内容,确定总体方案，了解必要的设计步骤和方法，了解计算方法1、提前完成 （ ）2、按时完成 （ ）3、基本完成 （ ）4、未完成 （ ）22016.10.92016.10.20完成的毕业设计总体方案设计1、提前完成 （ ）2、按时完成 （ ）3、基本完成 （ ）4、未完成 （ ）32016.10.212016.11.5完成毕业设计装配图内容1、提前完成 （ ）2、按时完成 （ ）3、基本完成 （ ）4、未完成 （ ）42016.11.62016.11.21对毕业设计装配图内容进行修改1、提前完成 （ ）2、按时完成 （ ）3、基本完成 （ ）4、未完成 （ ）52016.11.222016.12.10细化毕业设计装配图内部零件并转化为零件图1、提前完成 （ ）2、按时完成 （ ）3、基本完成 （ ）4、未完成 （ ）62016.12.112017.1.10完成毕业设计说明书，将毕业设计说明书上“中国知网”（网址）查重软件检查重复率，且要求重复率30%，并提交全文（标明引文）报告单电子版，如不符合需进行修改。1、提前完成 （ ）2、按时完成 （ ）3、基本完成 （ ）4、未完成 （ ）72017.1.112017.1.20向指导老师提交毕业设计图纸和说明书(电子版)1、提前完成 （ ）2、按时完成 （ ）3、基本完成 （ ）4、未完成 （ ）82017.1.212017.2.5完成修改并提交全部资料(含纸质版和电子版)1、提前完成 （ ）2、按时完成 （ ）3、基本完成 （ ）4、未完成 （ ）92017.2.62017.3.10作好答辩前的准备工作。1、提前完成 （ ）2、按时完成 （ ）3、基本完成 （ ）4、未完成 （ ）毕业设计（论文）评语及评分（指导教师专用）学生姓名孙朋朋专业班级机制D141总 分评 分 内 容评 分 等 级好较好一般差应用文献资料和调研能力分析与解决问题的能力（包括计算方法、数据处理等）计算机能力（包括编程、数据、图形及文字处理）论文质量（论点、论据、实验分析、推理、深度等）设计质量（方案、技术路线、设计水平、图面质量等）工作量、工作态度技术经济分析能力（包括技术可靠性、经济合理性的分析评价）创新 （包括创新意识、独特见解）写作的规范性指导教师评语：该同学在毕业设计期间，设计态度（端正、较好、尚可、较差），（能、基本能、不能）遵守毕业设计纪律和相关规定，（设计工作量（多、饱满、较轻、不足），（完成、基本完成、没用完成）相关的毕业实习和调研任务，（能较好地、尚能、不能）处理好毕业设计与工作实习的关系。该同学（独立、基本独立、根据参考、不能独立）完成毕业设计规定的任务。设计方案（正确、基本正确、尚正确、不够正确），结构（合理、较合理、尚合理、不够合理）；图面质量（好、较好、一般、较差）；说明书的写作（规范、较规范、尚规范、不够规范），计算能力（好、较好、一般、尚可、较差）。 本设计已达到的标准为（优秀、良好、中等、及格、不及格）。指导教师签字： 年 月 日注：各评语在相应的档次上画上“”。毕业设计（论文）评语及评分（主审教师专用）学生姓名孙朋朋专业班级机制D141总 分评 分 内 容评 分 等 级好 较好一般差总体设计方案零部件设计方案图纸质量和有关技术标准视 图图纸幅面标注技术条件标题栏明细栏图号说明书质量格式的规范性内容的完整性分析的正确性深 度创 新其它（资料袋、装订要求等）备注：主审教师签字： 注：各评语在相应的档次上画上“”。年 月 日毕业设计（论文）评语及评分（答辩小组专用）学生姓名孙朋朋专业班级机制D141总 分评 分 内 容评 分 等 级好较好一般差学生陈述清楚、精练、正确、逻辑性强论文质量（论点、论据、实验分析、推理、深度、创新等）设计质量（方案、技术路线、设计水平、图面质量、创新等）问题：1、 2、 3、 答辩小组意见：该同学设计方案（正确、基本正确、尚正确、不够正确），结构（合理、较合理、尚合理、不够合理）；图面质量（好、较好、一般、较差）；说明书写作（规范、较规范、尚规范、不够规范）。在答辩中的陈述(清楚、较清楚、尚清楚、不够清楚) ，对所提问题的回答（正确、基本正确、尚正确、不够正确）， 对基础知识和专业知识的基本掌握（好、较好、一般、尚好、较差），（已达到、未达到）毕业设计的要求。答辩小组成员： 答辩小组组长 年 月 日最 终 评 定 成 绩 注：各评语在相应的档次上画上“”。6镇 江 高 专ZHENJIANG COLLEGE毕 业 设 计 (论 文) 丝杆传动设计Screw transmission design系 名： 装备制造学院 专业班级： 机制D141 学生姓名： 孙朋朋 学 号： 140103308 指导教师姓名： 王玉周 指导教师职称： 2017 年 3 月V摘 要整个结构设计的主要电动机产生的动力，通过联轴器传递滚珠丝杠，滚珠丝杠带动滚珠丝杠螺母，滚珠丝杠螺母上固定着丝杆传动设计装置，从而带动整个运动，生产力和生产自动化，具有广泛的前途。本论文研究内容：关键词：丝杆传动设计装置， 联轴器，滚珠丝杠 AbstractScrew drive design of the structure is mainly composed of the motor to generate through the transfer of power to the clutch to drive, with a crazy drive, the improvement of the productivity and the level of automation. one of the advantages of the development in the future.the contents of this document.:(1)design of screw transmission design device.(2) the working performance analysis of screw transmission design device.(3) motor selection.(4) the design of the transmission system and the actuator of the screw rod transmission design device.(5) parts for the design, calculation and analysis.(6) draw the assembly drawing.Key words: screw transmission design device, coupling, ball screw目 录摘 要IIAbstractIII目 录IV1 绪论11.1 课题的研究意义11.2 丝杆传动设计发展现状12 丝杆传动设计装置总体结构设计32.1设计的要求与数据32.2 总体结构设计33 丝杆传动设计43.1 滚珠丝杠螺母副的选用设计43.1.1 滚珠丝杠副的传动原理43.1.2 滚珠丝杠副的传动特点43.1.3 滚珠丝杠副的结构与调整53.1.4 轴向间隙的调整和加预紧力的方法63.2滚珠丝杆副的选择83.2.1导程确定83.2.2确定丝杆的等效转速83.2.3估计工作台质量及负重93.2.4确定丝杆的等效负载93.2.5确定丝杆所受的最大动载荷93.2.6精度的选择103.2.7选择滚珠丝杆型号103.2.8校核113.3电机的选择133.3.1电机轴的转动惯量133.3.2电机扭矩计算13结论15参考文献16致 谢17第1章 引言1 绪论1.1 课题的研究意义在当今设计，丝杆传动设计装置数控设备的发展，快速、准确、复合、智能化、开放性和并行驱动，网络和极端的、绿色的数控装置是一个国家的生产，主要取决于劳动力、价格、资源和产品的技术创新和发展自己，在国外也有很大的中国制造业可以发现，有发展的机会，努力缩短与发达国家之间的迅速实现数控设备的设计的低值，实现精确的初级产品的生产变化的目的。设计丝杆传动设计是毕业设计之前进行的一次重要并且全面的检查，是对大学所有课程的理论和实践方面的培训学到的专业知识进行整合。丝杆传动已成为重要的机械设备中的一部分。设计丝杆传动是一种重要的措施，可以更快的促进生产的发展。随着社会的发展，科学和技术不断提高，逐渐渗透的高科技和如何使所有部门充分利用这些技术在机械工程中，机器的使用这些技术服务于人类，即将步入社会的我们，也要不断的学习，融合，最后达到创新。时代不断的进步，市场社会持续变化和需求多元化的情况，丝杆传动方向在一步一步前进。到目前为止，丝杆传动仍是机电产品当中的重要组成部分，制造丝杆标准要求非常高，用户只需按照国家标准规格购买就可以了。机械制造规格与产品有很大的联系，只需根据产品的不同做出改变，通常丝杆的特殊性质已经成为一个独立的行业;在国内外丝杆传动正逐步形成机床工具行业或小的相对独立的产业。机械不仅标准化、 模块化，先进的当代设计的组合和与节约资源、 环境保护原则适用于绿色制造的原则是一致的。所以它是未来机械技术的发展的一个重要方向。随着科技的进步，市场社会不断发展和需求多元化的情况，机械设计和柔性制造方向在一步一步前进。到目前为止，机械仍是机电产品当中的四大工具之一，虽然机械机械和产品息息相关，需要根据产品的不同做出改变，通常模具的特殊要求已经是一个特殊的行业;在行业内已经趋向形成机床工具行业或小的相对独立的产业。机械不仅标准化、 模块化，先进的当代设计的组合。 通过实际调研和搜集相关资料数据和相关的关于丝杆传动的数据结合起来，对耐磨板的基本结构和功能作用方面来进行理解，通过机械金属切削、机械知识理论，以及其他方面知识了解，丝杆传动分析和金属切削，数据的分类与整合，结合机械机构设计分析与评估计算的相关定论，完成实时准确定位和工件有效的夹紧，使得所有丝杆传动机构，都是节省经济的工艺路线，合理规划工件的实时定位，更多的优化设计产品。1.2 丝杆传动设计发展现状 在20世纪60年代被称为早期的阶段，这一时期的研究和开发，是自发的，没有电子技术的发展，信息技术仍处于起步阶段，因此，机电技术还没有广泛的.1970 80年代飞跃的发展创新，因此，计算机操作技术、通信技术的进步卓越，微机电系统集成技术.1990世纪末，机电一体化，智能自动化的新阶段，机电一体化已成为发展的出现（VM）的虚拟生产，制造，原型制造（RPM），CE和技术的发展，机电一体化，这是最初的、机械的基础上在目前的汽车、工厂、工具、化工、通讯、金属和其他许多行业覆盖很广，机电产业实现可持续发展的增长。172 丝杆传动设计装置总体结构设计2.1设计的要求与数据基本要求：电机输出功率：0.12kw；输出扭矩：5Nm；转速：60r/min；可正反转；2.2 总体结构设计 采用丝杠传动： 电动机联轴器滚珠丝杠。3 丝杆传动设计3 丝杆传动设计3.1 滚珠丝杠螺母副的选用设计机构的进给运动，电机驱动的工作台，然后在工作台位移，可以使用普通的驱动和应用，包括球传输是一个普通的摩擦引起的，但总是不稳定的。3.1.1 滚珠丝杠副的传动原理3.1.2 滚珠丝杠副的传动特点 将电机的旋转运动转变为直线运动。结构简单，操作方便，成本低。3.1.3 滚珠丝杠副的结构与调整（1）螺纹滚道型面的形状丝杠滚道的形状很多，目前正式投入使用，只有一个圆的面积和两个圆的两个表面，如和滚道表面的接触正是垂直于轴线的夹角，称为接触角（）。（a）单圆弧 (b) 双圆弧图3.1 滚珠丝杠副螺纹滚道型面的截形（2）单圆弧型面 （3）双圆弧型面 滚珠的循环方式（1）外循环方式 导致的外螺旋旋转球在循环回路的形式在外面超越了简单的设计和生产，因此，可被广泛应用的状态，或两种形式的类型”。（2）内循环方式 （如图所示），N系列是一个循环滚道在相邻的传感器是由一个球，这妈的牙齿和相邻的楼上。图3.2 外循环的滚珠丝杠 图3.3 内循环的滚珠丝杠3.1.4 轴向间隙的调整和加预紧力的方法（1）垫片调隙式结构和性能，结构需要很多时间，但缺点是适应工作条件，不可能由不同厚度的垫片，因为可以改变机构的整体精度，消除差异，所以在使用。（2）螺纹调隙式 如图所示为螺纹调隙式。这是最后一个型调节螺母螺母，法兰，螺纹和第二端延伸，无领，在两个螺母外圆。可能是。图3.4 垫片调隙式 图3.5螺纹调隙式（3）齿差调隙式 如图所示为齿差调隙式。1螺钉； 2圆柱齿轮； 3内齿圆；4定位销； 5套筒。图3-6 齿差调隙式表 3-1滚珠丝杆副支承3.2滚珠丝杆副的选择设最大行程为400mm,基本要求：电机输出功率：0.12kw；输出扭矩：5Nm；转速：60r/min；可正反转；工件总重量不小于100kg. 3.2.1导程确定3.2.2确定丝杆的等效转速基本公式 丝杆的等效转速 式中取故 3.2.3估计工作台质量及负重 3.2.4确定丝杆的等效负载K取1.3，那么（，）。3.2.5确定丝杆所受的最大动载荷fw-表取fw=1.2ft-查取ft=1fh-查取fh =1fa-查取fa =1fk-查取fk =1由上式计算得Car=17300N表3-1-1各类机械预期工作时间Lh表3-1-2精度系数fa表3-1-3可靠性系数fk表3-1-4负载性质系数fw3.2.6精度的选择设精度3级，Z轴4级。3.2.7选择滚珠丝杆型号 3.2.8校核3.2.8.1 临界压缩负荷验证下列计算：3.2.8.2临界转速验证： 式中：A- -丝杠内径；P-材料-临， =0.8。3.2.8.3丝杆拉压振动与扭转振动的固有频率 Ke 式中 ；经计算得：式中 通过计算，上式丝杠的扭转振动的固有频率满足要求。3.3电机的选择3.3.1电机轴的转动惯量经计算得：b、丝杆折算的转动惯量经计算得：c、联轴器的转动惯量因此：3.3.2电机扭矩计算上式里： 上式中：经计算： 。 结论设计丝杆传动设计是毕业设计之前进行的一次重要并且全面的检查，是对大学所有课程的理论和实践方面的培训学到的专业知识进行整合。丝杆传动已成为重要的机械设备中的一部分。设计丝杆传动是一种重要的措施，可以更快的促进生产的发展。随着社会的发展，科学和技术不断提高，逐渐渗透的高科技和如何使所有部门充分利用这些技术在机械工程中，机器的使用这些技术服务于人类，即将步入社会的我们，也要不断的学习，融合，最后达到创新。时代不断的进步，市场社会持续变化和需求多元化的情况，丝杆传动方向在一步一步前进。到目前为止，丝杆传动仍是机电产品当中的重要组成部分，制造丝杆标准要求非常高，用户只需按照国家标准规格购买就可以了。机械制造规格与产品有很大的联系，只需根据产品的不同做出改变，通常丝杆的特殊性质已经成为一个独立的行业;在国内外丝杆传动正逐步形成机床工具行业或小的相对独立的产业。机械不仅标准化、 模块化，先进的当代设计的组合和与节约资源、 环境保护原则适用于绿色制造的原则是一致的。所以它是未来机械技术的发展的一个重要方向。随着科技的进步，市场社会不断发展和需求多元化的情况，机械设计和柔性制造方向在一步一步前进。到目前为止，机械仍是机电产品当中的四大工具之一，虽然机械机械和产品息息相关，需要根据产品的不同做出改变，通常模具的特殊要求已经是一个特殊的行业;在行业内已经趋向形成机床工具行业或小的相对独立的产业。机械不仅标准化、 模块化，先进的当代设计的组合。该毕业设计是在机械设计基础课程为以前的一次练习，我们的能力提出了更高的要求。知道如何可以使用合作的复杂性，增加了我们的耐心，加深知识的理解一点当我检查计算生命的力量是不够的，通过查阅资料有更大的收获。这是他们的理解，知识获取，知识和经验给了我们一次，一个关键的选择框，选择大的信心。课程设计工程量大，需要安排时间分工与队友，在这一点上，我觉得我们组做的不错的，整个设计过程模板老师给了我们很多帮助，希望下次有机会尝试在没有模板的条件，挑战任务设计的独立机构。从第一个项目，一个过程，一个新的处理过程，大偏压小的缺陷，在句子的格式，都应强调。他教我这方面的知识，拓宽了我的知识，我的论文的形成背景，完成优势。谢谢所有的老师，他细致的工作使我和我的同学学习和生活秩序。以前，我对机械设计基础课程设计和实践知识是非常肤浅的，因为发现他学习，知识点，即使再严重的学校和课堂学习知识本身并不能解决实际问题，必须自己学习。从设计到一个特定的部件设计，然后写每个设计过程给了我很多帮助。他不仅在精心指导我的设计，并不断地鼓励我去探索学习创新的精神。在设计过程中，对我们很严厉，总是我的问题懒得解释，并为我提供了丰富的信息，帮助我理解设计。老师丰富的经验，孜孜不倦的精神和育人孜孜不倦的教导我留下深刻印象。我深深明白“老师是人类灵魂的工程师”在老师的帮助和指导下，我现在已经掌握
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