雷火电竞比赛:滚珠丝杠参数计算与选用

时间:2022-08-19 07:48:22 来源:雷火电竞安卓app 作者:雷火下载app官网

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  滚珠丝杠参数计算与选用计算举例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 20 μm/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 切削方式 纵向切削力Pxi(N) 垂向切削力Pzi(N) 进给速度Vi(m/min) 工作时间百分比% 丝杠轴向载荷(N) 丝杠转速r/min强力切削 2000 1200 0.6 10 2920 60一般切削 1000 200 0.8 30 1850 80精切削 500 200 1 50 1320 100快速进给 0 0 15 10 800 15001)确定滚珠丝杠副的导程因电机与丝杠直联,i=1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(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(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(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 25µm① =3② =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(2) 由计算出的 在样本中取相应规格的滚珠丝杠副FFZD4010-36) 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)(2) 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d 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(1) 丝杠螺纹长度 Ls:Ls=Lu+2Le 由表二查得余程 Le=40绘制工作图(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Ksmin=575 N/ m2)丝杠最大抗压刚度Ksmax=6.6 ×10Ksmax :最大抗压刚度 N/ mKsmax=6617 N/ m(2) 支承轴承组合刚度1)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dQ=7.144 Z=17 =60Kamax=8700 N/ mKBO=375 N/ m2)支承轴承组合刚度由表 13 两端固定支承Kb=2 KBOKb=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 =1410 N/ m;Ca=3600N;FP=1000 N得 KC=920 N/ m12) 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(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(5) 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:1410P 类 3 级精度FFZD4010-3-P3 /1410×129013) 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=150015 ) 验算:Dn=Dpw nmaxD pw : 滚珠丝杠副的节圆直径 mmnmax : 滚珠丝杠副最高转速 n/minDpw≈41.4mmnmax=1500r/min62100<7000016) 滚珠丝杠副形位公差的标注 (略)表 1: 支承方式 简 图 K2 λ f一端固定一端自由 0.25 1.875 3.4一端固定一端游动 2 3.927 15.1二端支承 1 3.142 9.7二端固定 4 4.730 21.9

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