滚珠丝杠副设计及相关技术研究【6张CAD图纸+毕业论文+开题报告+外文翻译】

滚珠丝杠副设计及相关技术研究

30页 6500字数+论文说明书+任务书+开题报告+外文翻译+6张CAD图纸【详情如下】

任务书.doc

右支座 A3.dwg

外文翻译--一种新颖简单成本低四自由度角索引校准的精密转台技术  中文版.doc

外文翻译--一种新颖简单成本低四自由度角索引校准的精密转台技术  英文版.pdf

工作台套筒 A3.dwg

左支座 A3.dwg

滚珠丝杠副总装图 A1.dwg

滚珠丝杠副设计及相关技术研究开题报告.doc

滚珠丝杠副设计及相关技术研究论文.doc

滚珠丝杠螺母 A2.dwg

滚珠丝杠轴 A2.dwg

螺母套筒 A3.dwg

滚珠丝杠副设计及相关技术研究

摘要：滚珠丝杠是因其自身良好的可靠性，精度等级高，使用及维护成本都比较低的优势被广泛应用于多种场合，其中高精密机床上应用甚多。所以研究和优化滚珠丝杠具有巨大的前景。本设计中具体对滚珠丝杠进行了多方面的学习，包括滚珠丝杠相关各种参数的计算及其校核。并对丝杠周围部件进行了了解。除此之外，本设计还对滚珠丝杠的高速化及其优化方案也进行了简述。

关键词：滚珠丝杠 设计方案 高速化

    Abstract：Ball is due to its own good reliability, high level of accuracy, use, and maintenance costs are relatively high advantages are widely used in a variety of situations, many of which use high-precision machine tools. Therefore, research and optimization ball screw has great prospects. The specific design of the ball screw conducted extensive research, including the calculation of various parameters related to ball screws and check. And screw around parts of the inquiry. In addition, this design also on the high-speed ball screw and its optimization program has also been outlined.

Keywords: high-speed  ball screw design

目   录

摘要 ……………………………………………………………………………I

Abstract ……………………………………………………………………………II

目录………………………………………………………………………………III

1.绪论 ……………………………………………………………………………1

1.1滚珠丝杠概述………………………………………………………………3

1.2本课题研究的意义…………………………………………………………8

2.滚珠丝杠的设计 ………………………………………………………………8

2.1原始数据与技术条件………………………………………………………9

2.2滚珠丝杠的主体参数设计…………………………………………………9

2.2.1导程的选择 ……………………………………………………10

2.2.2 丝杠轴长度的选择 ………………………………………………11

2.2.3丝杠轴直径的选择 ………………………………………………13

2.2.4丝杠轴支撑方式的选择 …………………………………………12

2.2.5螺母的选择 ………………………………………………………13

3.各零部件的校核………………………………………………………………14

3.1容许轴向负载的计算 ……………………………………………………14

3.2丝杠轴容许转速的计算 …………………………………………………15

3.3螺母运行距离的计算 ……………………………………………………15

3.4螺母轴向平均负荷及其寿命校核 ………………………………………16

4.定位精度的探讨……………………………………………………………18

4.1导程精度的探讨 …………………………………………………………18

4.2轴向间隙的校核 …………………………………………………………18

4.3轴向刚性的校核 …………………………………………………………18

4.4运行姿态的探讨 …………………………………………………………19

4.5旋转扭矩的校核 …………………………………………………………19

5.电动机的选择 …………………………………………………………………20

5.1旋转速度 …………………………………………………………………20

5.2最小进给量 ………………………………………………………………20

5.3电动机扭矩……………………………………………………………20

5.4扭矩的有效值 ……………………………………………………………21

6.滚珠丝杠高速化研究 ………………………………………………………21

1.精密滚珠丝杠副实现高速化要解决的主要矛盾 …………………………21

2.滚珠丝杠副高速化的技术对策 …………………………………………22

7.总结  ……………………………………………………………………23

参考文献  ……………………………………………………………………24

致谢  …………………………………………………………………25

1．绪论

1.1滚珠丝杠的概述 

滚珠丝杆是一种能在直线进给和周转运动之间互相转换的理想的机械产品。因具有传动效率、运动平稳、高精度、高耐磨性、高同步、高可靠性、无背隙和高刚性的诸多优点，并被广泛应用于机械行业。

传统的滚珠丝杠采用循环方式主要有三种。

第一，外循环，（管路式）其结构简单易于使用。在滚珠滚道内通过一根插管将进口和出口相连接，从而达到无限循环。

图6-3 行星滚柱丝杠副

上图为一种新型的滚珠丝杠装置，其使用非循环的滚柱丝杠形式，具有与滚珠丝杠不同的支撑部件，使用滚柱，加强了丝杠副的刚性和承载能力。使用寿命和正常使用速度也较普通滚珠丝杠有了很大的提升。

7）采用双电动机驱动

两台独立于丝杠轴和滚珠丝杠的螺母的电动机分别连接,并通过与螺母套筒相连接的齿轮将旋转力矩传递给螺母和套筒，这样做扩大了进给控制系统的稳定旋转速度范围。因其独立运动的特性，该设计方案可以使用两个伺服电机驱动，令两台电机同时驱动的方案，将两个速度进行组合，可以扩大整个运动副的速度控制范围。

所以本课题的研究方向是探究一种能够实现滚珠丝杠的高速运行的创新装置。能够在保证精度和机械运行的稳定性的基础上，达到高速，自锁的优化型滚珠丝杠。

总 结

经过这段时间的系统性公关，对自己能力又是一次新的历练。经过这段时间，在老师的教导下，我也学会了许多新的知识和技能，毕业设计促进了自己对所学知识的掌握，并且学到了许多实践性的东西，对自己是很有意义的。其中，有老师的谆谆教诲，庞老师对我也很严格，自己的也在虚心接受老师的指导，我最应该谢谢的人便是我的老师，他不仅仅是一个学术专业的教授，更是我在日后从事机械行业研究工作的人生导师。在此我也对我学到的东西进行一下简单的总结：

1）经过了本次毕业设计，更加巩固了我对CAD制图技术的熟练程度，为我日后进一步学习打下来坚实的基础。

2）老师的学术品格深深把我折服，这将是我以后人生道路中又一个指路明灯，这里我应该好好谢谢老师。

3）严谨的公式计算是从事机械研究的重要品行，小到微米级的计算单位大到米级的大型机械，每一个装配尺寸都是严格有依据的，决不能凭空捏造，应做到实事求是。

4）机械工程是份神圣的行业，我们每一个中国人在现在严峻的技术革命形势下，决不能无动于衷，甘于沉浸在已经取得的成就中，而应该向前看，以不一样的思维，开拓创新，为新机械制造业注入自己强大的动力。

参 考 文 献

［1］二宫瑞穗.マシニングセンタたあの高速高精度送リ技术1997(04).

［2］宫口和男.Ball screws for high speed drive[J] 2002(673).

［3］孙健利.滚珠丝杠副的高速化技术研究[J].制造技术与机床2010.

［4］Yamaguchi H;Ohkubo TDevelopment of "NSK S1 Seris" ball screuls and linear guides2008(671).

［5］郭庆鼎;王成元;周美文.高速化滚珠丝杠技术研究,2000.

［6］Bork B;Gao Hua;罗冬梅.直线电机应用之经济性与应用领域有关,1999(04).

［7］王先逵;陈定绩;吴丹.精密滚珠丝杠综述[J]制造技术与机床2001(08).

［8］宁立伟.滚珠丝杠副. 机床数控技术,高等教育出版社.2010-1

［9］肖正义.滚珠丝杠副的发展趋势.制作技术与机床.2000-04

［10］黄祖尧.21世纪初海外滚动功能部件发展动态.世界制作技术与装备市场.2003-2

［11］程光仁.施祖康.滚珠螺旋传动设计基础.北京.机械工业出版社.1987-08

［12］喻忠志.我国滚动功能部件产业现状分析.制造技术与机床.2004.04

［13］中国艺工滚动功能部件产品综合样本及资料

［14］肖正义.焦洁.高速滚珠丝杠副的研发与测试技术.制造技术与机床.2004-04

［15］滚珠丝杠译文集.南京工艺装备厂.1980-08

［16］THK综合产品目录.台湾THK滚珠丝杠设计公司.互联网.2013-06/2016-05

［17］PMI产品目录.PMI滚珠丝杠设计公司.互联网.2013-05/2016-05

［18］上银产品目录.上银滚珠丝杠设计公司.互联网.2013-06/2016-05

致 谢

这次毕业设计中，我领悟了很多东西。要十分感谢我的导师的指导，还有他的理解与包容。没有老师我很难完成这篇设计。从设计资料的搜集，到最后设计的修改的整个过程中，耗费了老师很多心血和努力，我在这里表达我最真挚的感情。以后我一定以自己最大的努力，积极献身新型机械制造业，为实现自己的人生价值和社会价值而奋斗。以报答您对我的恩情。九层之台，起于累土，没有前面其他机械老师的努力培养，我也不可能学到如此有用的知识和能力，也非常感谢曾经帮助过我的老师的悉心教导。设计过程中也有其他同学的帮助，在这里我也非常谢谢他们在大学四年最后时光的陪伴。