普通車(chē)床數(shù)控化改造設(shè)計(jì)【含CAD圖紙優(yōu)秀畢業(yè)課程設(shè)計(jì)論文】
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購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 普通 車(chē)床的數(shù)控化改造 設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 目 錄 第 1 章 緒 論 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 題來(lái)源及研究目的和意義 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 通 車(chē)床數(shù)控化 的現(xiàn)狀及趨勢(shì) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 通 車(chē)床的數(shù)控化改造 方案分析 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 械結(jié)構(gòu)分析 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 械結(jié)構(gòu)總體方案和布局 . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 第 2 章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) . 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 珠絲杠的設(shè)計(jì) 13 珠絲杠副絲杠副傳動(dòng)法面截形 ,循環(huán)方式等的確定 珠絲杠的預(yù)緊 15 第 3章 車(chē)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì)計(jì)算 .步帶輪 選擇 .進(jìn)電機(jī)選取與計(jì)算 .橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中步進(jìn)電機(jī)的選用計(jì)算 . 縱向金給機(jī)構(gòu)中步進(jìn)電機(jī)的選用計(jì)算 .動(dòng)齒輪的選擇計(jì)算與校核 . 齒輪的選擇 . 按齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) . 齒輪的校核 .線導(dǎo)軌的選擇 . 直線導(dǎo)軌的確定 . 4章 車(chē)床進(jìn)給系統(tǒng)各部件的選取及校核 .軸器的選取 .珠絲杠選取與校核 26 動(dòng)軸承的選取與計(jì)算 . 論 . 35 參 考 文 獻(xiàn) . 36 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 致 謝 . 37 第 1 章 緒 論 概述 數(shù)控機(jī)床 是數(shù)字控制機(jī)床( 簡(jiǎn)稱,是一種裝有程序控制系統(tǒng)的自動(dòng)化機(jī)床。數(shù)控機(jī)床主要組成有:程序編制及程序載體、輸入裝置、數(shù)控裝置、驅(qū)動(dòng)裝置和位置檢測(cè)裝置、輔助控制裝置、機(jī)床本體數(shù)控機(jī)床需要根據(jù)數(shù)控系統(tǒng)的指令,自動(dòng)完成對(duì)主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給速度、 刀具運(yùn)動(dòng)軌跡以及其他機(jī)床輔助功能(如自動(dòng)換刀、自動(dòng)冷卻等)的 控制。它必須利用伺服進(jìn)給系統(tǒng)代替普通機(jī)床的進(jìn)給系統(tǒng),并可以通過(guò)主軸調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)軸自動(dòng)變速。因此,在機(jī)械結(jié)構(gòu)上,數(shù)控機(jī)床主軸箱和進(jìn)給變速箱的結(jié)果一般都非常簡(jiǎn)單;齒輪、軸類(lèi)零件、軸承的數(shù)量大為減少;電動(dòng)機(jī)可以直接連接主軸和滾珠絲杠,不用齒輪。在使用直線電動(dòng)機(jī)、電主軸的場(chǎng)合,甚至可以不用絲杠、主軸箱。在操作上,它不像普通機(jī)床那樣,需要操作者通過(guò)手柄進(jìn)行調(diào)整和變速,操作機(jī)構(gòu)比普通機(jī)床要簡(jiǎn)單的多,多機(jī)床甚至沒(méi)有手動(dòng)機(jī)械操作機(jī)構(gòu)。此外, 由于數(shù)控機(jī)床的大部分輔助動(dòng)作都可以通過(guò)數(shù)控系統(tǒng)的輔助功能( M 功能)進(jìn)行控制,因此常 用的操作按鈕也比普通機(jī)床少,操作更方便、更簡(jiǎn)單。 通 車(chē)床數(shù)控化的 現(xiàn)狀及趨勢(shì) 從 20 世紀(jì)中葉數(shù)控技術(shù)出現(xiàn)以來(lái), 數(shù)控車(chē)床 給機(jī)械制造業(yè)帶來(lái)了革命性的變化。數(shù)控加工具有如下特點(diǎn):加工柔性好,加工精度高,生產(chǎn)率高,減輕操作者勞動(dòng)強(qiáng)度、改善勞動(dòng)條件,有利于生產(chǎn)管理的現(xiàn)代化以及經(jīng)濟(jì)效益的提高。 數(shù)控車(chē)床 是一種高度機(jī)電一體化的產(chǎn)品,適用于加工多品種小批量零件、結(jié)構(gòu)較復(fù)雜、精度要求較高的零件、需要頻繁改型的零件、價(jià)格昂貴不允許報(bào)廢的關(guān)鍵零件、要求精密復(fù)制的零件、需要縮短生產(chǎn)周期的急需零件以及要求100%檢驗(yàn)的零件 。 數(shù)控車(chē)床 的特點(diǎn)及其應(yīng)用范圍使其成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)發(fā)展的重要裝備。進(jìn)入 21 世紀(jì),我國(guó)經(jīng)濟(jì)與國(guó)際全面接軌,進(jìn)入了一個(gè)蓬勃發(fā)展的新時(shí)期。機(jī)床制造業(yè)既面臨著機(jī)械制造業(yè)需求水平提升而引發(fā)的制造裝備發(fā)展的良機(jī),也遭遇到加入世界貿(mào)易組織后激烈的國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的壓力,加速 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 推進(jìn) 數(shù)控車(chē)床 的發(fā)展是解決機(jī)床制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。隨著制造業(yè)對(duì) 數(shù)控車(chē)床 的大量需求以及計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的飛速進(jìn)步, 數(shù)控車(chē)床 的應(yīng)用范圍還在不斷擴(kuò)大,并且不斷發(fā)展以更適應(yīng)生產(chǎn)加工的需要。 為了應(yīng)對(duì)國(guó)際金融危機(jī),企業(yè)紛紛調(diào)整數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)政策,競(jìng)相發(fā)展 高檔數(shù)控機(jī)床,以促進(jìn)工業(yè)和國(guó)民 經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展。而目前我國(guó)處于裝備更新?lián)Q代的高峰期和工業(yè)產(chǎn)業(yè)升級(jí)的關(guān)鍵期,對(duì)數(shù)控機(jī)床尤其是高檔數(shù)控機(jī)床的需求,仍將維持 30%以上的高增長(zhǎng)水平,預(yù)計(jì)這一增長(zhǎng)速度仍將維持 35 年。數(shù)控機(jī)床較好地解決了復(fù)雜、精密、小批量、多品種的零件加工問(wèn)題,是一種柔性的、高效能的自動(dòng)化機(jī)床,代表了現(xiàn)代機(jī)床控制技術(shù)的發(fā)展方向,是一種典型的機(jī)電一體化產(chǎn)品。國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的需求日 益增長(zhǎng),數(shù)控機(jī)床的發(fā)展推動(dòng)了數(shù)控機(jī)床功能部件的創(chuàng)新升級(jí)。目前我國(guó)高檔數(shù)控機(jī)床關(guān)鍵功能部件工業(yè)還不能滿足國(guó)內(nèi)需要,國(guó)內(nèi)數(shù)控功能部件產(chǎn)業(yè)主要存在以下問(wèn)題:適應(yīng)性和滿足度遠(yuǎn)達(dá)不到市場(chǎng)需求;我國(guó)數(shù)控功能部件生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模小;核心零部量依靠進(jìn)口;缺乏高技術(shù)含量威脅產(chǎn)業(yè)安全 , 機(jī)床行業(yè)高端化發(fā)展四步曲 。 業(yè)內(nèi)人士表示,我國(guó)機(jī)床產(chǎn)業(yè)的發(fā)展需要以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向,以發(fā)展數(shù)控機(jī)床為主導(dǎo)、主機(jī)為龍頭、完善配套為基礎(chǔ),力爭(zhēng)早日實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品從低端到高端、從初級(jí)產(chǎn)品加工到高精尖產(chǎn)品制造的轉(zhuǎn)變。更有專(zhuān)家為機(jī)床行業(yè)高端化發(fā)展提出了四 方面觀點(diǎn),為機(jī)床行業(yè)高端發(fā)展進(jìn)程盡微薄之力。 一是積極落實(shí)“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”國(guó)家科技專(zhuān)項(xiàng),創(chuàng)造國(guó)內(nèi)自主創(chuàng)新技術(shù)的大環(huán)境,以市場(chǎng)為導(dǎo)向,企業(yè)為主題,以科研院校為根基,全方位帶動(dòng)我國(guó)高新技術(shù)的創(chuàng)新。 二是開(kāi)拓新的數(shù)控機(jī)床市場(chǎng)或升級(jí)現(xiàn)有的數(shù)控機(jī)床市場(chǎng),帶動(dòng)普通機(jī)床及半自動(dòng)機(jī)床的升級(jí)改造和淘汰更新。極力拉動(dòng)國(guó)內(nèi)數(shù)控機(jī)床的內(nèi)需,帶動(dòng)高端機(jī)床產(chǎn)業(yè)的快速升級(jí)。 三是緊抓技術(shù)改造,促進(jìn)中高檔數(shù)控機(jī)床產(chǎn)業(yè)化整體升級(jí)。充分利用國(guó)家技術(shù)改造貼息等優(yōu)惠政策,圍繞重點(diǎn),加強(qiáng) 管理 ,提高資金投入產(chǎn)出比,打好根基,為技術(shù)創(chuàng)新提供長(zhǎng)足發(fā)展。 四是強(qiáng)化企業(yè)管理,節(jié)省成本提提高高效。數(shù)控機(jī)床企業(yè)要從內(nèi)部管理的強(qiáng)化切入,開(kāi)展結(jié)本高效的行動(dòng),維持資金流合理運(yùn)轉(zhuǎn), 人力資源 的合理分配, 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 避免勞民傷財(cái),確保企業(yè)正常的運(yùn)營(yíng)。高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備專(zhuān)項(xiàng)將實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新能力顯著提高,掌握一大 批具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),總體技術(shù)水平進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列;屆時(shí),主機(jī)、數(shù)控系統(tǒng)、功能部件“中檔規(guī)?;?、高檔產(chǎn)業(yè)化”將得以實(shí)現(xiàn),我國(guó)將研制出一批具備國(guó)際先進(jìn)水平的關(guān)鍵裝備;進(jìn)口量大的高速、精密立臥式加工中心、數(shù)控車(chē)床等產(chǎn)品市場(chǎng)占有率將有明顯提升。 近年來(lái),中國(guó)通過(guò)引進(jìn)技術(shù)、消化吸收和自主開(kāi)發(fā)數(shù)控系統(tǒng),為數(shù)控機(jī)床的產(chǎn)業(yè)化奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。希望未來(lái)機(jī)床行業(yè)可以帶來(lái)更多最新設(shè)備和前沿技術(shù),以滿足制造業(yè)對(duì)高效加工日益增長(zhǎng)的需求。 通 車(chē) 床 的數(shù)控化改造 方案分析 械結(jié)構(gòu)分析 本課題是設(shè)計(jì) 一種普通 車(chē)床的數(shù)控化改造設(shè)備 ,此 設(shè)備 的工作臺(tái)可以在X,Y 軸兩個(gè)方向自由移動(dòng),由電動(dòng)機(jī)控制,人們只需啟動(dòng)和關(guān)閉開(kāi)關(guān),即可實(shí)現(xiàn) 車(chē) 床在任意位置的停止,可以實(shí)現(xiàn)將工件移動(dòng)到指定的位置,為加工提供方便。 由于為了 普通車(chē)床數(shù)控化后 可以實(shí)現(xiàn)多種方案,本 課題采用車(chē)床的橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu) 采用 步進(jìn) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿的方式來(lái)帶動(dòng)工作臺(tái)的平移,現(xiàn)提供以下設(shè)計(jì)方案: 圖 1 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)滾珠絲桿實(shí)現(xiàn)進(jìn)給機(jī)構(gòu)方案 聯(lián)軸器 滾滾絲桿 工作臺(tái) 步進(jìn)電機(jī) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 此種方案為傳統(tǒng)的的進(jìn)給機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)方案,此種方案步進(jìn)電機(jī)與滾珠絲桿通過(guò)聯(lián)軸器固結(jié),絲桿螺母裝在滾珠絲桿上面,保持滾珠絲桿與工作臺(tái)通過(guò)螺紋連接,這種方法由于滾珠絲桿動(dòng),從而帶動(dòng)絲桿螺母轉(zhuǎn)動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)的平移,可以做 X、 Y 方向的移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)車(chē)床工作臺(tái)的快速進(jìn)給。此種方案結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔,造價(jià)低廉,定位精準(zhǔn),可靠,符合此次設(shè)計(jì)的要求,因此此種方案雖然是傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法,但切合實(shí)際,我們優(yōu)先考慮。 械結(jié)構(gòu)總體方案和布局 確定好設(shè)計(jì)方案后我們對(duì)整體方案進(jìn)行大體設(shè)計(jì)布局,整個(gè)傳動(dòng)裝置由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng),由于需要在任意位置能停止,本次設(shè)計(jì)的電動(dòng)機(jī)我們采用步進(jìn)電動(dòng)機(jī),由于步進(jìn) 電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)速很快,需要分配傳動(dòng)減速比,需要加減速器進(jìn)行減速,經(jīng)過(guò)減速器出來(lái)后,通過(guò)聯(lián)軸器或者連接套,使步進(jìn)電機(jī)輸出軸與滾珠絲桿相鏈接,而滾珠絲桿與滾珠螺母配合,滾珠螺母是與車(chē)床的橫向,縱向移動(dòng)工作臺(tái)通過(guò)螺紋連接的,這樣,當(dāng)步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)后,就帶動(dòng)滾筒絲桿轉(zhuǎn)動(dòng),而滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)又帶動(dòng)與滾珠螺母固接的工作移動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)了工件在車(chē)床上面任意位置的變化,從而實(shí)現(xiàn)了普通車(chē)床無(wú)法實(shí)現(xiàn)的功能,直接通過(guò)按鈕代替繁雜的人力就能夠解決問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)工件的快速進(jìn)給。具體結(jié)構(gòu)圖如下: 橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 縱向進(jìn)給機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)圖 第 2 章 機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 珠絲杠的設(shè)計(jì) ( 1)傳動(dòng)效率高 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)效率高達(dá) 90% 98%,為傳統(tǒng)的滑動(dòng)絲杠系統(tǒng)的2 4 倍,能以較小的扭矩得到較大的推力,亦可由直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(運(yùn)動(dòng)可逆)。 ( 2)運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)為點(diǎn)接觸滾動(dòng)運(yùn)動(dòng),工作中摩擦阻力小、靈敏度高、動(dòng)時(shí)無(wú)顫動(dòng)、低速時(shí)無(wú)爬行現(xiàn)象,因此可精密地控制微量進(jìn)給。 ( 3)高精度 滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)中溫升較小,并可預(yù)緊消除軸向間隙和對(duì)絲杠進(jìn)行預(yù)拉伸以補(bǔ)償熱伸長(zhǎng),因此可以獲得較高的定位精度和重復(fù)定位精度。 ( 4)高耐用性鋼 球滾動(dòng)接觸處均經(jīng)硬化( 63)處理,并經(jīng)精密磨削,循環(huán)體系過(guò)程純屬滾動(dòng),相對(duì)對(duì)磨損甚微,故具有較高的使用壽命和精度保持性。 ( 5)同步性好由于運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)、反應(yīng)靈敏、無(wú)阻滯、無(wú)滑移,用幾套相同的滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)傳動(dòng)幾個(gè)相同的部件或裝置,可以獲得很好的同步效果。 ( 6)高可靠性與其它傳動(dòng)機(jī)械,液壓傳動(dòng)相比,滾珠絲杠傳動(dòng)系統(tǒng)故障率很低, 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 維修保養(yǎng)也較簡(jiǎn)單,只需進(jìn)行一般的潤(rùn)滑和防塵。在特殊場(chǎng)合可在無(wú)潤(rùn)滑狀態(tài)下工作。 一般來(lái)說(shuō)滾珠絲杠在工作中應(yīng)該預(yù)緊以提高絲杠的剛度,從而提高傳動(dòng)精度,但在本機(jī)械 系統(tǒng)中由于絲杠所承受的彎矩很小,所以我覺(jué)得沒(méi)必要進(jìn)行預(yù)緊,所以安裝方式是一端固定一端游動(dòng)的形式。 X 軸向的工作臺(tái)與其上面所安裝的機(jī)械結(jié)構(gòu)重力約 10N,焊槍在焊接時(shí)由于電流作用與工件之間的相互吸引力約 2N。 珠絲杠副絲杠副傳動(dòng)法面截形,循環(huán)方式等的確定 查機(jī)械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè),根據(jù)滾珠絲杠副螺紋滾道法面截形、參數(shù)和特點(diǎn)的比較選擇如下: ( 1)確定選擇螺紋滾道法面截形為單圓弧,參數(shù)公式見(jiàn)表 觸角為 =45。其特點(diǎn)是:磨削滾道的砂輪成形 簡(jiǎn)便,可得到較高的加工精度。有較高的接觸強(qiáng)度,但比值行時(shí)摩擦損失增大。接觸角隨初始間隙和軸向載荷的大小變化,為保證 = 必須嚴(yán)格控制徑向間隙。圖示如圖 2 圖 2 單圓弧法面截形 ( 2)單圓弧法面截形要求消除間隙和調(diào)整預(yù)緊必須采用雙螺母結(jié)構(gòu)。 ( 3)根據(jù)機(jī)床的特點(diǎn),選用內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)式反向器,其特點(diǎn)是徑向尺寸小,循環(huán)通道短,摩擦損失小,傳動(dòng)效 率高。 珠絲杠的預(yù)緊 滾珠絲杠副除了對(duì)本身單一方向的傳動(dòng)精度有要求外,對(duì)其軸向間隙也有要求,以保證其反向傳動(dòng)的精度。我們通常采用雙螺母結(jié)構(gòu)預(yù)緊方式(圖 3) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 圖 3 雙螺母結(jié)構(gòu)預(yù)緊示意圖 雙螺母預(yù)緊的結(jié)構(gòu)通常有三種: 圖 4) 圖 4 墊片調(diào)隙式 調(diào)整方法:調(diào)整墊片厚度,使螺母產(chǎn)生軸向位移。為便于調(diào)整,墊片常制成剖分式。 特點(diǎn):結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,裝卸方便,剛度高;但調(diào)整不便,滾道有磨損時(shí),不能隨時(shí)消除間隙和預(yù)緊。適用于高剛度重載傳動(dòng)。 圖 5) 圖 5 螺紋調(diào)隙式 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 調(diào)整方式:調(diào)整端部的圓螺母,使螺母產(chǎn)生軸向位移。 特點(diǎn):結(jié)構(gòu)緊湊,工作可靠,調(diào)整方便;但準(zhǔn) 確性差,且易于松動(dòng)。用于剛度要求不高或需隨時(shí)調(diào)節(jié)預(yù)緊力的傳動(dòng)。 圖 6) 圖 6 齒差調(diào)隙式 調(diào)整方式:螺母 1、 2 的凸緣上有外齒,分別與緊固在螺母座兩端的內(nèi)齒圈 3、 4嚙合,其齒數(shù)風(fēng)別為 1+1。兩個(gè)螺母向相同方向同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng),每轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒,調(diào)整軸向位移量為:(導(dǎo)程 )。 特點(diǎn):能夠精確地調(diào)整預(yù)緊力,但結(jié)構(gòu)尺寸較大,裝配調(diào)整比較復(fù)雜,宜用于高精度的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 本設(shè)計(jì)中將采用的是雙螺母內(nèi)循環(huán)墊片調(diào)整式滾動(dòng)螺旋副 來(lái)消除間隙。 墊片調(diào)整式有結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,裝卸方便,剛度高的特點(diǎn)。 第 3章 車(chē)床進(jìn)給機(jī)構(gòu)的 設(shè)計(jì)計(jì)算 步帶輪選擇 橫向進(jìn)給機(jī)構(gòu)同步輪傳動(dòng)中同步輪的選?。?(1)傳動(dòng)名義功率 2)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 500r 動(dòng)輪 =350r 3)中心距 a=100右 (4)工作情況, 24 小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn) 求設(shè)計(jì)功率 P=m=2= 中 載荷修正系數(shù) 由設(shè)計(jì)功率 n =1500r 查得帶的型號(hào)為 L 型,對(duì)應(yīng)節(jié)距 P 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 = 1)選擇小 帶輪齒數(shù) 由小帶輪轉(zhuǎn)速 n=1500r/L 型帶,查表得小帶輪最小許用齒數(shù) 4,則大帶輪齒數(shù) i 中 i= 500 350=4 286 286 14=60 取標(biāo)準(zhǔn)帶輪齒敦 =60 ( 2)確定帶輪節(jié)圓直徑 1/ =2/ =182 3)確定同步帶的節(jié)線長(zhǎng)度 L, L= 2+ (d2+ 2+ ( 180 式中: =2a =0 218; 12 6 (以 a=100入 ) 則 L =擇最接近計(jì)算值的標(biāo)準(zhǔn) 節(jié)線長(zhǎng) (見(jiàn)表 4)L= 4)計(jì)算同步帶齒數(shù) z p/7 ( 5)傳動(dòng)中心距 n 的計(jì)算 a= 2式中: 3 14l6 用逐步逼近法計(jì)算, =1 351 8(弧度 )代入上式 得出 a=精確計(jì)算結(jié)果相似。 最后測(cè)量裝置同步帶選用 L 型同步帶 P= B=17, L,= 150 20b = 步帶輪: 4, 0, 1/ =2/ =182向進(jìn)給機(jī)構(gòu)同步輪傳動(dòng)中同步輪的選取: 1)傳動(dòng)名義功率 2)主動(dòng)輪轉(zhuǎn)速 500r 動(dòng)輪 =350r 3)中心距 a=55右 (4)工作情況, 24 小時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 求設(shè)計(jì)功率 P=m=2= 中 載荷修正系數(shù) 由設(shè)計(jì)功率 n =1500r 查得帶的型號(hào)為 ,對(duì)應(yīng)節(jié)距 P = 1)選擇 小帶輪齒數(shù) 由小帶輪轉(zhuǎn)速 n=1500r/L 型帶,查表得小帶輪最小許用齒數(shù) 2,則大帶輪齒數(shù) i 中 i= 500 350=4 286 286 12=51 取標(biāo)準(zhǔn)帶輪齒敦 =50 ( 2)確定帶輪節(jié)圓直徑 1/ =2/ = 3)確定同步帶的節(jié)線長(zhǎng)度 L, L= 2+ (d2+ 2+ ( 180 式中: =2a =0 218; 12 6 (以 a=100入 ) 則 L =擇最接近計(jì)算值的標(biāo)準(zhǔn) 節(jié)線長(zhǎng) (見(jiàn)表 4)L= 4)計(jì)算同步帶齒數(shù) z p/1 ( 5)傳動(dòng)中心距 n 的計(jì)算 a= 2式中: 3 14l6 用逐步逼近法計(jì)算, =1 351 8(弧度 )代入上式得出 a=精確計(jì)算結(jié)果相似。 最后測(cè)量裝置同步帶選用 同步帶 P= B=11, L,= 55 20b = 步帶輪: 1, 0, 1/ =2/ =進(jìn)電機(jī)選取與計(jì)算 向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中步進(jìn)電機(jī)的選用計(jì)算 1、各參數(shù)設(shè)定 滑塊工作重量臺(tái) w=60N 工作臺(tái)上最大承受重量為 200N 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 滑塊與導(dǎo)軌貼塑板間摩擦系數(shù) m =塊進(jìn)給速 1V =1 1000 毫米 /分 滾珠絲桿導(dǎo)程 米 滾珠絲桿節(jié)圓直徑(名義直徑) 0d =12 毫米 絲桿總長(zhǎng) 1L =320 毫米 定位精度 米 2、確定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的型號(hào) ( 1)脈沖當(dāng)量的選擇,脈沖當(dāng)量:一個(gè)指令脈沖使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)拖動(dòng)的移動(dòng)距離 =p(輸入一個(gè)指令脈沖工作臺(tái)移動(dòng) 米) 7。 初選之相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角 當(dāng)三相六拍運(yùn)行時(shí),步距角 =其每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù) S=600 p/r 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與滾珠絲 桿間的傳動(dòng)比 i 為 1 ( 2)等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 7 1、空載時(shí)的摩擦轉(zhuǎn)矩 2LF 2LF 0 1 7 0 0 52 3 0 創(chuàng)創(chuàng) ? =、測(cè)量?jī)x工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩 2L SG T 得2L SG T =電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩為( 3)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 1、滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 032 、滑塊的運(yùn)動(dòng)慣量 2()W g p= 得 算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 2+= 得 4) 初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型號(hào),根據(jù) 電動(dòng)機(jī)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 步選定電動(dòng)型號(hào)為 85應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)的最大靜扭距 查表選用兩個(gè) 85步進(jìn)電機(jī) 。 電機(jī)的有關(guān)參數(shù)見(jiàn)下表 表 量裝置步進(jìn)電機(jī)參數(shù) 型號(hào) 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 外形尺寸( 重量 (N) 步距角)( 最大靜轉(zhuǎn)矩)( 最高空載啟動(dòng)頻率 ( s) 相數(shù) 電壓 (V) 電流 (A) 外徑 長(zhǎng)度 軸徑 85 00 3 60 5 97 12 35 1、各參數(shù)設(shè)定 滑塊工作重量臺(tái) w=90N 工作臺(tái)上最大承受重量為 400N 滑 塊與導(dǎo)軌貼塑板間摩擦系數(shù) m = 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 滑塊進(jìn)給速 1V =1 1000 毫米 /分 滾珠絲桿導(dǎo)程 米 滾珠絲桿節(jié)圓直徑(名義直徑) 0d =12 毫米 絲桿總長(zhǎng) 1L =1000 毫米 定位精度 米 確定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的型號(hào) ( 1)脈沖當(dāng)量的選擇,脈沖當(dāng)量:一個(gè)指令脈沖使步進(jìn)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)拖動(dòng)的移動(dòng)距離 =p(輸入一個(gè)指令脈沖工作臺(tái)移動(dòng) 米) 7。 初選之相步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的步距角 當(dāng)三相六拍運(yùn)行時(shí),步距角 =每轉(zhuǎn)的脈沖數(shù) S=4600 p/r 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)與滾珠絲桿間的傳動(dòng)比 i 為 1 ( 2)等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 7 1、空載時(shí)的摩擦轉(zhuǎn)矩 2LF 2LF 0 1 7 0 0 52 3 0 創(chuàng)創(chuàng) ? =、測(cè)量?jī)x工作時(shí)的轉(zhuǎn)矩 2L SG T 得2L SG T =電動(dòng)機(jī)的最大靜轉(zhuǎn)矩為( 3)等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算 1、滾珠絲桿的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 032 、滑塊的運(yùn)動(dòng)慣量 2()W g p= 得 算到電動(dòng)機(jī)軸上的總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 : 2+= 得 ( 4) 初選步進(jìn)電動(dòng)機(jī)型號(hào),根據(jù) 電動(dòng)機(jī)總轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 步選定電動(dòng)型號(hào)為 110應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。該電動(dòng)機(jī)的最大靜扭距 ; 表 步進(jìn)電機(jī)參數(shù) 型號(hào) 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 外形尺寸( 重量 (N) 步距角)( 最大靜轉(zhuǎn)矩)( 最高空載啟動(dòng)頻率 ( s) 相數(shù) 電壓 (V) 電流 (A) 外徑 長(zhǎng)度 軸徑 110 00 3 60 10 126 16 50 向進(jìn)給機(jī)構(gòu)中步進(jìn)電機(jī)的選用計(jì)算 1、設(shè)計(jì)參數(shù) 滑塊工作重量臺(tái) w=40N 工作臺(tái)上最大承受重量為 200N 滑塊與導(dǎo)軌貼塑板間摩擦系數(shù) m =塊進(jìn)給速 1V =1 1000 毫米 /分 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 滾珠絲桿導(dǎo)程 米 滾珠絲桿節(jié)圓直徑(名義直徑) 0d =12 毫米 絲桿總長(zhǎng) 1L =1000 毫米 定位精度 米,根據(jù)上述數(shù)據(jù),確定步進(jìn)電動(dòng)機(jī)的型號(hào)為: 432g D p +g=傳動(dòng)齒輪 1 的慣量為 J=1/8傳動(dòng)齒輪 2 的慣量為 J=1/8. 55 總的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 可得電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為 初步選定電動(dòng)型號(hào)為 110應(yīng)式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。 查表選用 110步進(jìn)電機(jī)。 表 機(jī)參數(shù) 型號(hào) 主要技術(shù)數(shù)據(jù) 外形尺寸( 重量 N 步距角 )( 最大靜轉(zhuǎn)矩)( 最高空載啟動(dòng)頻率 ( s) 相數(shù) 電壓 (V) 電流 (A) 外徑 長(zhǎng)度 軸徑 1102 480 3 60 10 150 20 70 動(dòng) 齒輪選擇計(jì)算與校核 輪的選擇 1)選擇小齒輪材料為 45(調(diào)質(zhì)),硬度為 280齒輪材料為 45 鋼(調(diào)質(zhì)),硬度為 240者材料硬度差為 40 2) 精度等級(jí)選用 7級(jí)精度; 3)小齒輪齒數(shù) 41,大齒輪齒數(shù) 74 的; 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 4) 齒輪模數(shù)都為 3的直齒輪 齒面接觸強(qiáng)度設(shè)計(jì) 因?yàn)榈退偌?jí)的載荷大于高速級(jí)的載荷,所以通過(guò)低速級(jí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算 1) 確定公式內(nèi)的各計(jì)算數(shù)值 ( 1) 試選 2)選取區(qū)域系數(shù) ( 3)選取尺寬系數(shù) d 1 ( 4)查得 1 2 1 2 ( 5)查得材料的彈性影響系數(shù) ( 6)按齒面硬度查得小齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限 600齒輪的解除疲勞強(qiáng)度極限 550 ( 7)計(jì)算應(yīng)力循環(huán)次數(shù) 6060 192 1( 2 8 300 5) 102 107 ( 8) 查得接觸疲勞壽命系數(shù) ( 9) 計(jì)算接觸疲勞許 用應(yīng)力 取失效概率為 1,安全系數(shù) S 1,由得 H1 600570 H2 550539 H H1 H2/2 齒輪的校核 根據(jù)以上所得: m=3,1,4, 兩齒輪材料均選用 45,表面淬火, 4855 查得: M P 5011702 預(yù)期齒輪壽命 5 年,每天工作 12 小時(shí),工作載荷為輕微沖擊,則 818216 0 6 0 * 1 * 5 2 0 * ( 5 * 3 0 0 * 1 2 ) 5 . 6 1 6 * 1 0/ 2 . 7 2 1 6 * 1 0N a n i 查機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)圖,得: 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 Y (1)驗(yàn)算齒面接觸疲勞強(qiáng)度 (2)載荷系數(shù),取 K=得: M 接觸應(yīng)力為 : 232212 1 . 5 5 . 5 6 4 7 1 0 3 . 0 61 8 9 . 8 2 . 5 0 . 8 8 1 7 2 . 0 7 92 4 7 8 2 . 0 6H E Zb d a i i i i (2)驗(yàn)算齒根彎曲疲勞強(qiáng)度 取 K=表: Y 用彎曲應(yīng)力 : m Y 彎曲疲勞強(qiáng)度的最小安全系數(shù),取 F 則: 1 3 5 0 0 . 9 2 2 5 7 . 61 . 2 5F M P a 2 3 5 0 0 . 9 8 2 7 4 . 41 . 2 5F M P a 1 1 11 2212000 2 0 0 0 1 . 5 5 . 5 6 4 7 2 . 6 8 1 . 5 62 4 3 2 61 2 . 4 2 8F a S Y Yb m a 2221112 . 4 6 1 . 6 8 1 2 . 4 2 8 1 2 . 2 8 52 . 6 8 1 . 5 6F a S a S P 由上述計(jì)算可知,均滿足要求 。 線導(dǎo)軌的選擇 線導(dǎo)軌的確定 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 導(dǎo)軌主要根據(jù)導(dǎo)軌副之間的摩擦情況,導(dǎo)軌分為: ( 1)滑動(dòng)導(dǎo)軌 兩導(dǎo)軌之間為滑動(dòng)摩擦。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,制造方便,剛度好,抗振性高,是機(jī)床上最廣泛采用的。 特點(diǎn) : 導(dǎo)向精度高,不 會(huì)出現(xiàn)間隙,能自動(dòng)補(bǔ)償磨損。一般選取三角形頂角 =90, 重型機(jī)械采用大頂角 =110 120 。當(dāng)水平力大于垂直力, 用不對(duì)稱 V 形導(dǎo)軌。直線導(dǎo)軌和圓導(dǎo)軌均可采用 承載能力大,制造方便。必須留有側(cè)向間隙。不能補(bǔ)償磨損。用鑲條調(diào)整時(shí),會(huì)降低導(dǎo)向精度。 需注意導(dǎo)軌的保護(hù)。直線導(dǎo)軌和圓導(dǎo)軌均可采用 尺寸緊湊,適用于要求高度小導(dǎo)軌層數(shù)多的場(chǎng)合。可構(gòu)成閉式導(dǎo)軌。用一根鑲條可以調(diào)整各面的間隙。剛度比平面導(dǎo)軌小。制造簡(jiǎn)單,彎曲剛度小,主要用于受軸向載荷的導(dǎo)軌。適用于同時(shí)作直線和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的 場(chǎng)合 。 ( 2)滾動(dòng)導(dǎo)軌 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副是由導(dǎo)軌、滑塊、鋼球、返向器、保持架、密封端蓋及擋板等組成。當(dāng)導(dǎo)軌與滑塊作相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí),鋼球就沿著導(dǎo)軌上的經(jīng)過(guò)淬硬和精密磨削加工而成的四條滾道滾動(dòng),在滑塊端部鋼球又通過(guò)返向裝置(返向器)進(jìn)入返向孔后再 進(jìn)入滾道,鋼球就這樣周而復(fù)始地進(jìn)行滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)。返向器兩端裝有防塵密封端蓋,可有效地防止灰塵、屑末進(jìn)入滑塊內(nèi)部 。 特點(diǎn) : 滾動(dòng)直線導(dǎo)軌副是在滑塊與導(dǎo)軌之間放入適當(dāng)?shù)匿撉?,使滑塊與導(dǎo)軌之間的滑動(dòng)摩擦變?yōu)闈L動(dòng)摩擦,大大降低二者之間的運(yùn)動(dòng)摩擦阻力,從而獲得: 動(dòng)、靜摩擦力之差很小,隨 動(dòng)性極好,即驅(qū)動(dòng)信號(hào)與機(jī)械動(dòng)作滯后的時(shí)間間隔極短,有益于提高數(shù)控系統(tǒng)的響應(yīng)速度和靈敏度。 驅(qū)動(dòng)功率大幅度下降,只相當(dāng)于普通機(jī)械的十分之一。與 擦阻力可下降約 40倍。 適應(yīng)高速直線運(yùn)動(dòng),其瞬時(shí)速度比滑動(dòng)導(dǎo)軌提高約 10 倍。能實(shí)現(xiàn)高定位精度和重復(fù)定位精度。 能實(shí)現(xiàn)無(wú)間隙運(yùn)動(dòng),提高機(jī)械系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)剛度。 成對(duì)使用導(dǎo)軌副時(shí),具有 “ 誤差均化效應(yīng) ” ,從而降低基礎(chǔ)件(導(dǎo)軌安裝面)的加工精度要求,降低基礎(chǔ)件的機(jī)械制造成本與難度。導(dǎo)軌副滾道截面采用合理比值的圓弧溝槽,接觸應(yīng)力小,承接能力及剛度比平面與鋼 球點(diǎn)接觸時(shí) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 大大提高,滾動(dòng)摩擦力比雙圓弧滾道有明顯降低。 導(dǎo)軌采用表面硬化處理,使導(dǎo)軌具有良好的可校性;心部保持良好的機(jī)械性能。簡(jiǎn)化了機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和制造。 查機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè) 3第二版選取直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副系列,又根據(jù)機(jī)床設(shè)計(jì)要求的特點(diǎn),本設(shè)計(jì)初步選擇 : (1)直線滾動(dòng)導(dǎo)軌副選取四方向等載荷型( 其特點(diǎn)是:垂直向上向下和左右水平額定載荷是等同的,額定載荷比較大,剛度高。 (2)尺寸規(guī)格初選 45,其結(jié)構(gòu)形式選擇 。 (3)每根導(dǎo)軌上的滑塊數(shù)為 2。 (6)查出全自動(dòng)軸承磨床推薦的精度等級(jí)為 3。 (7)導(dǎo)軌的材料為 初步確定直線滾動(dòng)導(dǎo)軌的型號(hào)為 3 選擇用南京工藝設(shè)備制造廠的滾動(dòng)直線導(dǎo)軌如圖 1 第 4 章 車(chē)床進(jìn)給系統(tǒng)各部件的選取及校核 軸器的選取 由以上條件可知,系統(tǒng)的工況在一定的條件,有以下公式: 2n 3 i n 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 輸入軸的最小直徑為安裝聯(lián)軸器的直徑 12d ,為了使所選的軸直徑 12d 與聯(lián)軸器的孔徑相適應(yīng),故需同時(shí)選取聯(lián)軸器型號(hào)。聯(lián)軸器的計(jì)算轉(zhuǎn)矩 2T K T ,查機(jī)械設(shè)計(jì)(第八版)表 14于轉(zhuǎn)矩變化很小,故取 ,則 : 2T K T =機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)表 14 電動(dòng)機(jī)軸的直徑為 19 12d =19聯(lián)軸器長(zhǎng)度 L=82聯(lián)軸器與軸配合的轂孔長(zhǎng)度為 60 軸向滾動(dòng)絲杠副絲杠軸,選 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000 半聯(lián)軸器的孔徑 19聯(lián)軸器長(zhǎng)度 42 徑向滾動(dòng)絲杠副絲杠軸選 彈性柱銷(xiāo)聯(lián)軸器,其公稱轉(zhuǎn)矩為1250000 半聯(lián)軸器的孔徑 19聯(lián)軸器長(zhǎng)度 42 珠絲桿的選取與校核 ( 1) 初始條件 本設(shè)計(jì)的橫向進(jìn)給長(zhǎng)度大于縱向進(jìn)給結(jié)構(gòu),只校 核軸向進(jìn)給結(jié)構(gòu)用的絲杠如下: 由本設(shè)計(jì)要求可知,估算工作臺(tái)的重量和安裝在工作臺(tái)上面的電磁夾具給絲杠的平均工作載荷 000N,最大軸向行程 420 用絲杠的工作長(zhǎng)度為 672效滾道長(zhǎng)度是 500 兩支承間最大距離為: 575均轉(zhuǎn)速100r/h=15000h,8求傳動(dòng)精度 螺桿材料為: 50 高、中頻加熱 ,表面淬火 。 螺母材料為: , 整體淬火、低溫回火 。 返向器材料為: 40離子滲氮 處理 螺紋滾道法面截形為半圓弧 ,螺母采用 雙螺母墊片式預(yù)緊方式。 ( 2) 計(jì)算載荷 (公式摘自機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版中冊(cè)滾動(dòng)螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)計(jì)算部分,下同) H K K K=1 . 2 1 1 4 0 0 0 4 8 0 0 N (式 1) 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 式中 載荷系數(shù), 硬度系數(shù),考機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)表 18 18 18 1, ( 3) 計(jì)算額定動(dòng)載荷 計(jì)算額定動(dòng)載荷公式 3 1 . 6 7 1 0 0 0 0(式 2) 其中 中 5000h,取 00r/入上式后計(jì)算得 Ca= 4)根據(jù)必須的額定動(dòng)載荷 C根據(jù)內(nèi)循環(huán)滾動(dòng)螺旋副結(jié)構(gòu),查表 械傳動(dòng)設(shè)計(jì)手冊(cè),使選擇規(guī)格的螺旋副 Ca,如下表 1, 表 1 螺旋尺寸表 結(jié)合公稱直徑和公稱導(dǎo)程的優(yōu)先配合,綜合考慮選擇 參數(shù)如下: 查特征代號(hào)確定型號(hào)為 6長(zhǎng) 螺紋長(zhǎng)度,其尺寸參數(shù)如下: 額定動(dòng)載荷 2 1 6 5 0 ,稱直徑 0 40 ,d 稱導(dǎo)程 6,hP 球直徑 數(shù) 列數(shù) =1 3, 螺紋升角 = ,244o 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 基本額定靜載荷 0650N 滾道半徑 R = =心距 e = ) =杠螺 紋內(nèi)徑 22d e R=( 5)穩(wěn)定性驗(yàn)算 因?yàn)榻z杠采用一端固定一端鉸支的安裝方式,查表 18械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)長(zhǎng)度系數(shù) , 參照機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表 2S=3,因?yàn)槁輻U較長(zhǎng),絲杠不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)的最大載荷成為臨界載荷 N)按下 式計(jì)算: 22 (式 3) 式中 于鋼, E=206m),l=672mm; ; 441d = 43 0 5 964 (式 4) =108 又 可得: 2 9 8253 . 1 4 2 0 6 8 . 1 4 9 1 0 1 00 . 7 6 7 2 1 07 . 4 8 0 1 0 ( )( ) 安全系數(shù) S= 57 . 4 8 0 1 0 1 8 7 34000 (式 5) 絲杠安全 ,不會(huì)失穩(wěn) . ( 6) 剛度驗(yàn)算 按最不利的情況考慮,螺紋螺距因受軸向力引起的彈性變形與受轉(zhuǎn)矩引起的彈性變形方向是一致的。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 滾珠絲杠在工作載荷 F(N)和轉(zhuǎn)矩 T(同作用下引起每個(gè)導(dǎo)程變形量0L(m)為 0L=2 (式 6) 式中 ,A=1/4 241 ; 41d /32(;對(duì)鋼 G=( 轉(zhuǎn)矩。 又 T=F 7) 式中, 為摩擦角,其正切值為摩擦系數(shù);以查出螺旋副運(yùn)動(dòng)由旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線運(yùn)動(dòng)時(shí)取參數(shù)摩擦系數(shù) = = ,244 ,所以樣有下式: T=F 0 ta 3404 0 0 0 0 . 0 5 0 2 4 7 1 024 . 0 1 9 3 3 按最不利的情況計(jì)算, F= 20 2 2 41132 2 9 4924 1 64 6 4 0 0 0 1 0 1 6 6 0 . 0 0 1 6 0 . 0 0 1 4 . 0 1 9 3 33 . 1 4 8 . 3 3 1 0 ( 0 . 0 3 5 9 )3 . 1 4 2 0 6 1 0 0 . 0 3 5 91 . 8 1 2 1 0P F P d G 則每米螺紋距離上彈性變形量為0 1 . 8 1 2 0 . 0 1 0 26 0 . 0 0 1 p (式 8) 而每米螺紋距離上彈性變形量的許用值0機(jī)械零件設(shè)計(jì)手冊(cè)第二版中冊(cè)表 18 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差 L 應(yīng)小于其傳動(dòng)精度的 1/2,即 L =m/m1/2( 0)=1/2 10 m/m 所以絲杠的剛度是完全滿足要求的。 ( 7) 效率驗(yàn)算 t a n 0 . 0 4 7 7 4 1 9 5 . 0 1 %t a n 0 . 0 5 0 2 4 7 合格 (式 9) 綜上所校核,該絲杠是符合要求的。 同理,徑向傳動(dòng)的滾珠絲杠也好似符合要求的。 動(dòng)軸承的選取與計(jì)算 根據(jù)以上工況,如圖所示: 根據(jù)如圖選取深溝球軸承 6006 求當(dāng)量載荷 P。 誤 !未找到引用源。 查表 12, 6306 軸承的 7微沖擊,取 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ,查表可得, e=因 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 ,故 P1=誤 !未找到引用源。 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 購(gòu)買(mǎi)設(shè)計(jì)文檔后加 費(fèi)領(lǐng)取圖紙 =2=誤 !未找到引用源。 =算軸承壽命 知球軸承 =3,因工作溫度小于 120,取 。 滿足壽命要求。 另一端受力如圖所示,根據(jù)圖所選取深溝球軸承 6206。 當(dāng)量載荷 P。 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 查表 12得, 6210 軸承的 7微沖擊,取 1=誤 !未找到引用源。 =2=誤 !未找到引用源。 =2)計(jì)算軸承壽命 已知球軸承 =3,因工作溫度小于 120,取 。 ( 3)因轉(zhuǎn)速較低,此處還需進(jìn)行靜強(qiáng)度計(jì)算 查表得- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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