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机械毕业设计论文
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机械毕业设计157新建文件夹,机械毕业设计论文
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丝杠螺母机构的选择与计算 5.2.1 确定滚珠丝杠副的导程 滚珠丝杠副的导程按下式计算： (5-1) 式中 hP 滚珠丝杠副的导程，（ mm ）； Vmax 工作台最高移动速度，（ min/m ）； maxn 电机最高转速，（ min/r ）； 由进给系统设计要求知： Vmax=2.5 min/m 查阅机械设计手册 13得： 步进电机 110BF003的最高转速 nmax=500 min/r 。 将数值代入上式 (5-1)可得： Ph 5mm 。 故取 Ph=S=6mm 。 5.2.2 强度计算 动载强度计算 1）对于燕尾型导轨的牵引力计算 Fm=KFX+f(Fz+2FY+G) (5-2) 取 K=1.4 f=0.2 考虑工作台在移动过程中只受 G影响 故 F1m =fG (5-3) =0.2 30 9.8 =58.8(N ) 考虑工作台在加工时静止只受 FX影响 故 F2m = KFX (5-4) maxmaxnVPh nts=1.4 9.8 130 =1783.6(N ) 故 Fm= F1m F2m=58.8N 1783.6N =1842.4N 2） .计算最大动载荷 C 当转速 min10 rn 时，滚珠丝杠螺母的主要破坏形式是工作表面的疲 劳点蚀，因此要进行动载强度计算，其计算动载荷 )(NcC 应小于或等于滚珠丝杠螺母副的额定动载荷，即 reqHdc FFffTC 3 (5-5) 式中 df 动载荷系数； Hf 硬度影响系数； eqF 当量动载荷， N ； rF 滚珠丝杠螺母副的额定动载荷， N ； T 寿命，以 r610 为一个单位。 (5-6) 式中 T 使用寿命， h ； N 循环次数； eqn 滚珠丝杠的当量转速， minr 。 取 T=15000h m in667.416610005.2m a x rsvn eq (5-7) 代入数据可得： 37510 15000667.41660 6 T NTnT eq 66 101060 nts取 2.1df 取 fH =1.0 当工作载荷单调连续或周期性单调连续变化时，则 NFFFFF mmeq 667.12083 8.586.178323232 12m i nm a x (5-8) 式中 maxF 、 minF 最大和最小工作载 荷， N 。 所以 计算可得： KNC c 5.106 6 7.1 2 0 80.12.13 7 53 查阅机械设计手册 7选取 CBM4006-5 型滚珠丝杠副 （ ca CKNC 851.15 ），所以刚度满足要求。 3）静载强度计算 当转速 min10 rn 时，滚珠丝杠螺母的主要破坏形式为滚珠接触面上产生较大塑性变形，影响正常工作。为此进行静载强度计算，最大计算静载荷为： NFffF Hdoc 32.2 1 4 06.1 7 8 30.12.1 m a x （ 5-9） 式中 Hf 硬度影响系数； 查机械设计手册 7可得： CBM4006-5 型滚珠丝杠副额定静载荷 ocoa FNC 47985 ，所以满足要求。滚珠丝杠螺母的主要参数如表 5-1 所示： 表 5-1 滚珠丝杠螺母副的主要参数 滚珠丝杠副型号 CBM4006-5 公称直径 400d mm nts 5.2.3 螺母选择 由于数控机床对滚珠丝杠副的刚度有较高要求，故选择螺母时要注重其刚度的保证。推荐按高刚度要求选择预载的螺母型式。其中插管式外循环的端法兰双螺母应用最为广泛。它适用重载荷传动、高速驱动及精密定位系统。并在大导程、小导程和多头螺纹中具有独特优点，且较为经济。 滚珠的工作圈数 i和列数 j。根据所 要求性能、工作寿命，推荐按表 5-2选取。 表 5-2 要求特性 插管式 (i j) 滚珠循环流畅 1.5 2 1.5 3 2.5 1 刚性 2.5 2 2.5 3 法兰形状。按安装空间由标准形状选择，亦可根据需要制成特殊法兰形状。 (3) 导程精度选择 根据机床定位精度，确定滚珠丝杠副导程的精度等级。一般情况下，推荐按下式估算： E (0.25 0.6)TD 式中： E 累计代表导程偏差， m; 导程 6hP mm 钢球直径 969.3wD mm 丝杠外径 5.39d mm 螺纹底径 1.351d mm 额定动载荷 NCa 15851 额定静载荷 NC a 479850 接触刚度 mNR 1131 nts5.20 05.03 60 675.03 60 siTD 机床有效行程的定位精度， m。 5.3 动力计算 传动件转动惯量的计算 5.3.1齿轮转动惯量的计算 1）传动比的计算 2） 初步分配传动比 按获得最小转动惯量的原则分配传动比 i=i1 i2 i2 =21i 得 i1 =1.52 i2 =1.64 3） 初步估 计齿轮 模数 m=1.25 小齿轮 Z1 =27 大齿轮 412752.1112 ZiZ 171b mm 202b mm mmmzd 75.332725.111 mmmzd 25.514125.122 mmdd 5.422 25.5175.332 211 小齿轮 303Z
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