滚珠丝杆实际计算教学教材

滚珠丝杆实际计算精品文档某台加工中心台进给用滚珠丝杠副的设计计算 :已知: 工作台重量 W1=5000N 工作及夹具最大重量W2=3000N 工作台最大行程 LK=1000mm 工作台导轨的摩擦系数:动摩擦系数μ=0.1 静摩擦系数μ0=0.2 快速进给速度 Vmax=15m/min 定位精度20μm/300mm 全行程25μm 重复定位精度10μm 要求寿命20000小时(两班制工作十年)。表1切削方纵向切削垂向切削进给速度工作时间百丝杠轴向载丝杠转力力分比荷速式Vi(m/min)Pxi(N)Pzi(N)%(N)r/min强力切200012000.6102920削一般切10002000.830185080削精切削5002001501320100快速进0015108001500给确定滚珠丝杠副的导程因电机与丝杠直联，i=1收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档由表1查得代入得，按第2页表，取2）确定当量转速与当量载荷（1）各种切削方式下，丝杠转速由表1查得代入得收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档（1）各种切削方式下，丝杠轴向载荷由表1查得代入得（3）当量转速由表1查得代入得收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档（2）当量载荷代入得3）预期额定动载荷（1）按预期工作时间估算按表9查得：轻微冲击取 fw=1.3按表7查得：1～3取按表8查得：可靠性97%取fc=0.44已知：Lh=20000小时代入得收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档（2）拟采用预紧滚珠丝杠副，按最大负载 Fmax计算：按表10查得：中预载取 Fe=4.5代入得取以上两种结果的最大值4）确定允许的最小螺纹底径（1）估算丝杠允许的最大轴向变形量① ≤（1/3～1/4）重复定位精度② ≤（1/4～1/5）定位精度: 最大轴向变形量 μm已知：重复定位精度 10μm,定位精度25μm=3收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档=6取两种结果的小值 =3μm(2）估算最小螺纹底径丝杠要求预拉伸，取两端固定的支承形式(1.1～1.2)行程+（10～14）已知：行程为1000mm,代入得5）确定滚珠丝杠副的规格代号（1）选内循环浮动式法兰，直筒双螺母型垫片预形式收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档（2）由计算出的 在样本中取相应规格的滚珠丝杠副FFZD4010-3确定滚珠丝杠副预紧力其中7）行程补偿值与与拉伸力（1） 行程补偿值式中：=（2～4）收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档预拉伸力代入得8）确定滚珠丝杠副支承用的轴承代号、规格1）轴承所承受的最大轴向载荷代入得2）轴承类型两端固定的支承形式，选背对背 60°角接触推力球轴承（3）轴承内径收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档略小于取代入得（4）轴承预紧力预加负荷≥5）按样本选轴承型号规格当d=30mm预加负荷为：≥FBP所以选7602030TVP轴承d=30mm预加负荷为9) 滚珠丝杠副工作图设计丝杠螺纹长度Ls：Ls=Lu+2Le 由表二查得余程 Le=40绘制工作图收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档（2）两固定支承距离 L1按样本查出螺母安装联接尺寸丝杠全长L（3）行程起点离固定支承距离 L0由工作图得Ls=1290L1=1350L=1410L0=3010) 电机选择（略）11) 传动系统刚度（1）丝杠抗压刚度1）丝杠最小抗压刚度Ksmin=6.6×10Ksmin：最小抗压刚度 N/ md2 ：丝杠底径L1 ：固定支承距离收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档Ksmin=575N/ m2）丝杠最大抗压刚度Ksmax=6.6 ×10Ksmax：最大抗压刚度 N/ mKsmax=6617N/ m支承轴承组合刚度一对预紧轴承的组合刚度KBO=2×2.34KBO：一对预紧轴承的组合刚度 N/ mdQ ：滚珠直径 mmZ ：滚珠数Famax：最大轴向工作载荷 N：轴承接触角由样本查出7602030TUP轴承 是预加载荷的3倍d=7.144Z=17=60Q收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档Kamax=8700 N/ mKBO=375 N/ m2）支承轴承组合刚度由表13两端固定支承Kb=2KBOKb=750 N/ mKb ：支承轴承组合刚度 N/ m3）滚珠丝杠副滚珠和滚道的接触刚度KC=KC(KC：滚珠和滚道的接触刚度 N/ mKC：查样本上的刚度 N/ mFP ：滚珠丝杠副预紧力 NCa ：额定动载荷 N由样本查得：KC=1410N/ m；Ca=3600N；FP=1000 N收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档得KC=920 N/ m刚度验算及精度选择（1） == N/ m= N/ mF0=已知W1=5000 N， =0.2F0=1000 NF0 ： 静摩擦力 N：静摩擦系数W1 ：正压力 N（2）验算传动系统刚度KminKmin：传动系统刚度 N已知反向差值或重复定位精度为 10Kmin=222＞160收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档（3）传动系统刚度变化引起的定位误差=1.7 m（4）确定精度V300p ：任意300mm内的行程变动量对半闭环系统言，V300p≤0.8×定位精度-定位精度为20 m/300V300p＜14.3 m丝杠精度取为3级V300p=12 m＜14.3确定滚珠丝杠副的规格代号已确定的型号：FFZD公称直径：40 导程：10螺纹长度：1290丝杠全长：1410收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档P类3级精度FFZD4010-3-P3/1410×1290验算临界压缩载荷Fc ： N丝杠所受最大轴向载荷 Fmax小于丝杠预拉伸力 F不用验算。14) 验算临界转速nc=f ×10nc : 临界转速 n/minf ：与支承形式有关的系数：丝杠底径：临界转速计算长度 mm由表14得f=21.9由样本得d2=34.3由工作图及表14得：Lc2=L1-L04310＞nmax=1500收集于网络，如有侵权请联系管理员删除精品文档15) 验算：Dn=DpwnmaxDpw： 滚珠丝杠副的节圆直径 mmnmax:滚珠丝杠副最高转速n/minpwD≈41