【《某幕墙清洗机械臂的计算选型分析案例》2700字】

-[14]。根据生产要求及设计方案，各方向负载约为：X向300N*2；Y向300N*2；Z向400N。1.3滚动导轨副的参数确定目前,滚动高速导轨在各种类型数控机床上的安装工作中尤其应用十分广泛,因为它们的运动摩擦质量系数小(0.0025~0.005);它与动、静摩擦质量系数很容易完全接近,几乎没有任何受到导轨运动时的速度和时间温差运动变化的直接影响,运动轻便、灵活,所以必需的机械驱动元件功率小,摩擦系数发热小,磨损小,精度和滑动保持性好,低速导轨运动时不易出现产生高速爬行等滑动现象,因而导轨定位时的准确性高,故选滚动导轨。滚动导轨的设计过程主要包括通过选择各种结构,确定预紧度的方式,计算并确定各种几何参数。滚动导轨副的额定寿命：1）作用于滚动直线导轨副工作载荷的计算工作台的负荷过大会直接的影响传动导轨副的正常使用寿命。由于设计产品为高空作业设备，要求程度比较大，故采用综合导轨。根据实际装置工作荷载负荷,初选用的是海特jsa-lg15直线导轨副。鉴于在较长工作时间的行程中导线应该注意保留并具有一定的导线余量,故一般选择工作导轨的导线长度宜为1300mm。L=50×(f式中：fℎ——硬度系数，fft——温度系数，ffc——接触系数，ffa——精度系数，ffw——运转系数，按一般运转取f带入数据得L=1047Km，远大于系统设计的实际期望值50km,故最近距离的最高额定使用寿命要求应该能够得到充分满足。1.4滚珠丝杠螺母副的计算和选型1）计算进给牵引力F作用于滚珠丝杠上的推进牵引力主要包括移动时与墙面接触所产生的摩擦阻力以及位于移动件的重量与部分作用于导轨上的摩擦力,其中的数值尺寸与导轨形状有关。选用综合导轨，则进给牵引力：Fm式中：K——考虑到被颠覆性和力矩作用所影响的实测量系数,综合后取k=1.15;u——导轨上的摩擦系数，随导轨型式而不同。滚动转向导轨的速度数值为0.0025~0.005之间,取0.15;G——主轴箱总重。G'——主轴箱配重，G2）最大动负载FQ计算当选择专用滚珠丝杆副的丝杠长度和丝杆直径时,必须特别注意它要保证滚珠丝杠在一定的内部轴向点蚀负荷压力作用下,丝杠从滑珠滚道上转动回转106旋钮后,不会松动使其内部发生轴向点蚀。此最高轴向滚珠传递运动负荷的最高值即是该轴向滚珠传动丝杠本身可以能够承受的最高轴向运动负荷fq。丝杆转速n=v/P丝杆寿命系数（以106转为1单位）最大动负荷FQ式中：Fm——丝杠轴向当量负载；v——最大切削力下的进给速度（m/min）；Pℎ——滚珠丝杠导程，Pfℎfw——载荷系数，按一般运转取fT——滚珠丝杆的使用寿命，取15000h；计算得FQ=4223N，额定传动负载大于最大传动负载比，所初步筛分选用的滚珠丝杠螺母副均符合规范要求。3）初选型号根据测量计算结果得出的最大精度定位时的动力与载荷和精度初选精密滚珠滚杆丝杠副的导程,选择了一种产品型号为abss2020-1400精密滚珠滚杆丝杠副,其主要特点之一是其主要适用于符合要求精密滚珠滚杆丝杠的最大定位精度较高的机械设备,其定位公称滚珠直径根据实际要求设定为20mm,选取的滚珠导程根据实际要求设定为20mm,循环滚珠为1.5圈或2x1列,精度测量等级一般为5级,额定动载荷为8350n,大于最大动负载,满足要求。4）传动效率滚珠传动丝杠副和螺母副的反向传动控制效率一般可以控制范围为0.8~0.9之间,由以下公式来进行计算。η=tgλ得η=95.5%λ=arctan[PℎQUOTEPh/（πd0式中：公称直径DQUOTEλλ——丝杠螺旋升角；ϕ——摩擦角，滚珠丝杠螺母副的滚动摩擦系数f=0.003～0.004，其摩擦角约等于10。。5）系统刚度验算滚珠丝杆副在滚动轴向上升时发生的滚动变形将直接地会影响主轴到滚动进给系统的自动定位精度和主轴运动的运行平稳性。因此,应该通过综合分析考虑以下几个因素可能直接导致丝杠轴向应力变形可能产生的主要因素:丝杠用力拉伸或者用力压缩轴向变形的整体质量、滚珠和滚道螺纹以及丝杠的轴和滚道之间整体接触面的变形。装置设计中的同轴滚珠传动丝杠副支撑轴承支撑结构安装方式的总体草图设计见框三。滚珠传动丝杠副支承传动采用"一端双推一侧游动。丝杠的另外一端轴承是双向推力轴承和深沟球轴承。两个中心支撑点之间的直线距离约为1300mm。对于大型丝杠轴承螺母和螺杆轴承均可以采用冲压预紧,预紧的压力最大可以达到作为最高效的轴向防护负载1/3,选用轴向波形保护管作为轴向防护。σ1得σ1式中：E——刚的弹性惯量，取1.1×10d2DwS——丝杠截面积，取S=πσ2解得σ2式中Fyj——丝杠预紧力，Z——单圈滚珠数，Z=πd根据以上计算得到滚珠丝杠的总体变形量：δ在此次的产品设计中,丝杠的有效运动行程定义的范围为1200mm,,五级高运动精度的滚珠丝杠在丝杠有效运动行程为1200mm-1400mm之间时,行程的误差最大精度可达34μm,可见,丝杠的运动刚度要求是完全足够的。6）稳定性校核滚珠丝杠是一种能承受轴向承受力的大型细长杆,对已经经过选择一定支承尺寸的滚珠丝杠在一个给定的支承受力条件下,当它们承受了达到最大最小轴向力的载荷时,应该需