滚珠丝杠副的设计计算.ppt_第1页
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文档简介

已知条件 工作载荷F N 或平均工作载荷Fm N 丝杠副的使用寿命Lh h 丝杠的工作长度 或螺母的有效长度 l m 丝杠的转速n 平均转速nm或最大转速nmax r min 滚道硬度HRC及运转情况 3 查滚珠丝杠副系列中的额定动载荷 使 初选几个规格 或型号 列出其主要参数 3 滚珠丝杠副的选择步骤 设计计算 对于低速传动 n 10r min 传动 只按额定静载荷计算即可 设计步骤 1 求出计算载荷Fc Fc KFKHKAFm 2 根据寿命计算出额定动载荷 4 验算传动效率 刚度 稳定性等 载荷系数 按表1选取 表1 表2 表3 硬度系数 按表2选取 精度系数 按表3选取 例1试设计一数控铣床工作台进给用滚珠丝杠副 已知平均工作载荷Fm 3800N 丝杠工作长度l 1 2m 平均转速nm 100r min 最大转速nmax 10000r min 使用寿命Lh 15000h左右 丝杠材料为CrWMn钢 滚道硬度为58 62HRC 传动精度要求 解 1 求计算载荷Fc 2 根据寿命条件计算额定动载荷 3 按照满足Ca C a的原则选择丝杠副尺寸 查表得如下规格 考虑各种因素 选FFZD5006 5 其中 公称直径 D0 50mm导程 p 6mm螺旋角 arctan 6 50 2 11 滚珠直径 d0 3 969mm丝杠内径 d1 45 76mm 4 稳定性验算 丝杠不会发生失稳的最大载荷称为临界载荷 由于一端轴向固定的长丝杠在工作时可能发生失稳 所以在设计时应验算其安全系数S 其值应大于 S 式中 E 丝杠的弹性模量 对钢 长度系数 双推 简支时 丝杠危险截面的轴惯性矩 丝杠是安全的 不会失稳 临界转速验证 高速运转时 需验算其是否会发生共振的最高转速 要求丝杠最高转速 临界转速可按公式计算 滚珠丝杠在工作负载F N 和转矩T N m 共同作用下引起每个导程的变形量 m 为 5 刚度验算 式中 A 丝杠的截面积 m2 丝杠的极惯性矩 m4 G 丝杠切变模量 对于钢G 83 3GPa T 转矩 N m 按最不利的情况 即取F Fm 则 丝杠在工作长度上的弹性变形所引起的导程误差为 通常要求丝杠的导程误差应小于其传动精度的1 2 即 刚度满足要求 滚珠丝杠副的传动效率为 6 效率验算 要求在90 95 之间
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