二坐標(biāo)數(shù)控工作臺課程設(shè)計(jì)說明書-

1、寧波大學(xué)機(jī)械學(xué)院機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化專業(yè)機(jī)電模塊課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目二坐標(biāo)數(shù)控工作臺設(shè)計(jì)專業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動化姓名賴旭輝學(xué)號116130058班級機(jī)械國貿(mào)118指導(dǎo)教師學(xué)期20142015學(xué)年第二學(xué)期設(shè)計(jì)時間2015.03.7 2015.03.201、課程設(shè)計(jì)說明書一份（含設(shè)計(jì)任務(wù)書）；附2、二坐標(biāo)數(shù)控工作臺裝配圖一張（A0）;資3、二坐標(biāo)數(shù)控工作臺電氣控制原理圖一張（A1）; 1料4、計(jì)算說明書草稿一份。成績2015 年 3 月目錄一. 機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)目的 (2)二. 機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求 (2)三. X軸方案及參數(shù)計(jì)算(2)1方案擬定(2)2. X軸步進(jìn)電機(jī)參數(shù)確定及選擇 (2

2、)3. X 軸圓柱斜齒輪傳動設(shè)計(jì)2222222222(3)四. X 軸機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)計(jì)算22222222222 (6)1. X軸滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算 (6)2. X 軸滾動導(dǎo)軌設(shè)計(jì)計(jì)算22222222222(6)五. Y軸方案及參數(shù)計(jì)算(7)1. Y軸步進(jìn)電機(jī)參數(shù)確定及選擇 (7)2. Y軸聯(lián)軸器選擇 (9)六. 丫軸機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)計(jì)算 (10)1. 丫軸滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算 (10)2. 丫軸滾動導(dǎo)軌設(shè)計(jì)計(jì)算2222222222(11)(12)七. 繪制裝配圖八. 設(shè)計(jì)總結(jié)與分析(12)九. 致謝(13()十.參考文獻(xiàn)(1(3)1.機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)目的本課程設(shè)計(jì)是學(xué)生在完成專業(yè)課程學(xué)習(xí)后， 所進(jìn)

3、行的機(jī)電一體化設(shè)備設(shè) 計(jì)的綜合性訓(xùn)練。 通過該環(huán)節(jié)達(dá)到下列目的： （ 1）鞏固和加深專業(yè)課所學(xué)的 理論知識；（ 2）培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際，解決工程技術(shù)問題的動手能力； （ 3）進(jìn) 行機(jī)電一體化設(shè)備設(shè)計(jì)的基本功訓(xùn)練，包括以下10 方面基本功： 1）查閱文獻(xiàn)資料； 2）分析與選擇設(shè)計(jì)方案； 3）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)； 4）電氣控制原理設(shè) 計(jì)； 5）機(jī)電綜合分析； 6）繪工程圖； 7 ）運(yùn)動計(jì)算和精度計(jì)算； 9）撰寫 設(shè)計(jì)說明書； 10 ）貫徹設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。2. 機(jī)電專業(yè)課程設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求在規(guī)定時間內(nèi)， 按設(shè)計(jì)任務(wù)書給定的原始數(shù)據(jù)， 在教師指導(dǎo)下， 獨(dú)立完 成二坐標(biāo)數(shù)控工作臺設(shè)計(jì)工作。原始數(shù)據(jù)包括 典型工況下，工

4、作臺速度、 進(jìn)給抗力及臺面上工作物重量； 工作臺定位精度、臺面尺寸和行程。設(shè)計(jì)具體要求完成以下工作：（ 1）數(shù)控工作臺裝配圖（ 1： 1 比例或 0 圖幅） 1 張；( 2)數(shù)控系統(tǒng)電氣原理圖( 2圖幅) 1 張；(3) 設(shè)計(jì)說明書(1020)頁1本;所有圖樣均采用 CAD 繪制打印，設(shè)計(jì)說明書按規(guī)定撰寫。3.X 軸方案及參數(shù)計(jì)算3.1 方案擬定方案擬定即確定工作臺傳動的形式和控制方式及主要部件或器件的類型。( 1 )驅(qū)動控制方式 由給定的工作臺精度要求較低， 為簡化結(jié)構(gòu)， 故采用 單片機(jī)控制的步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。主要由步進(jìn)電機(jī)、單片機(jī)驅(qū)動控制電路、 滾珠絲杠副組成。( 2)傳動形式確定工作臺

5、X 方向和 Y 方向兩個坐標(biāo)分別采用步進(jìn)電機(jī)單獨(dú)驅(qū)動。工作臺 X 方向采用一級齒輪傳動方式，可以通過降速擴(kuò)大轉(zhuǎn)矩輸出， 匹配進(jìn)給系統(tǒng)慣量，獲得要求的輸出機(jī)械特性，同時減小脈沖當(dāng)量。工作臺 Y 方向采用直接傳動， 電機(jī)通過剛性聯(lián)軸器與滾珠絲杠聯(lián)結(jié)。 結(jié) 構(gòu)緊湊，傳動效率高。絲杠轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩輸出完全與電機(jī)的輸出特性一致。3.2 X 軸步進(jìn)電機(jī)參數(shù)確定及選擇X 參數(shù)選定與計(jì)算Vx=1.6 m/min=0.027m/s ，F(xiàn)x=120N ，Px=Fxvx=3.2 W( 1 )脈沖當(dāng)量選擇初選三相電機(jī)，按三相三拍工作時，步矩角o=1.5 初定脈沖當(dāng)量8=0.01mm/p，絲杠導(dǎo)程tsp=5 mm，中間齒輪

6、傳動比i為：4i=( asp)/(360i)=1.5 X5/ (3600.01)=2由i確定齒輪齒數(shù)為乙 20, Z 40，模數(shù) m=2mm ,齒寬b1 22mm, b2 25mm3.3 X軸圓柱斜齒輪傳動設(shè)計(jì)1.選定齒輪精度、材料、齒數(shù)及螺旋角(1 )選精度為7級。(2) 選小齒輪為40Cr(調(diào)質(zhì))，硬度為280HBS，大齒輪材料為45鋼(調(diào)質(zhì))，硬度為240HBS，兩者硬度差為 40HBS。(3) 選擇齒數(shù) Zi=20,Z2=ZiX=20 X2 = 40.o(4) 選取螺旋角，初選142.按齒面接觸疲勞強(qiáng)度設(shè)計(jì)d1t3 2K T(U 1(zh z2 耳 d u h2(1) 試選Kt=1.6

7、,(由1表10-6)得材料彈性影響系數(shù) Ze= 189.8MPa(2) 由1圖10-30選取區(qū)域系數(shù) Zh=2.433，小齒輪做懸臂布置；由1表10-7選取齒寬系數(shù) 二0.5.7atarctan(tanan / cos B)arctan (tan20 /con14 )20.56255aa1 arccos (乙8岡/(乙 2h；ncosB) arccos (20 coQ0562/(20 2 1 coS4) ) 31.408aa12 arccos (z2cosat/(z2 2h：ncosB) arccos (40 cos?0562/(40 2 1 cos4) ) 26751vx 1000 itsp

8、1.6 1000 2640r/ min(3 )應(yīng)力循環(huán)系數(shù)取j=1，所以N1 60n 1jLh 60 640 1 (2 8 300 15) 2.76 10924N292.76 10291.38 10(4)由1圖10-19查得，接觸疲勞壽命系數(shù)Khn1=0.92 , Khn2=0.96.(5) 由1圖10-21d查得，小齒輪接觸疲勞強(qiáng)度極限im1=600MPa ,大齒輪的接觸疲勞強(qiáng)度極限笛im2=550MPa,(6 )計(jì)算疲勞強(qiáng)度許用應(yīng)力，取安全系數(shù)S=1,rKhn 1 Cos14/20=0.27h=2.25m nt=2.25 .27mm =0.61 mmb/h=2.76/0.61=4.54(4

9、) 計(jì)算縱向重合度目=0.318 xod 立iXtan 3=0.318 0.5 疋0 Man 14=0.79(5) 計(jì)算載荷系數(shù) K,查1表10-2，得使用系數(shù)KA=1，根據(jù)v=0.027 m/s ,7級精度，由1圖10-8查得，動載系數(shù) Kv=1.01，由1表10-4查得Kh3 的計(jì)算公式：Kh 3=1.12+0.18(1+0.67 d2)d2+0.23 X10-3 Md，所以3Kh 3=1.12+0.18 (1+0.67 X0.52)X0.520.23 0- 2.76=1.17 ,由b/h=4.54，由1圖 10-13，查得 Kf3=1.12 ,由1表 10-3，查得 Kho=Kf=1.2

10、,故載荷系數(shù) K=KaKvKh Kf=1.45 ,按實(shí)際的載荷系數(shù)校正所算得的分度圓直徑 d1=d 1t (K/Kt)(1/3)=5.51 X (1.45/1.6)( 1/3)=5.33mm(6)計(jì)算模數(shù) mn=d 1cos 0Z1=0.26mm4.按齒根彎曲強(qiáng)度設(shè)計(jì)(1 )計(jì)算載荷系數(shù)，K=Ka XK/ XK= aXK 3=1.45(2) 根據(jù)縱向重合度 邙=0.79，由1圖10-28查得，螺旋角影響系數(shù) 丫尸0.35(3) 計(jì)算當(dāng)量齒數(shù)：乙1二Z1 /cos3 3=20/cos 314 21.933。Zv2=Z2/cos 3=50/cos 14 =43.8(4)由1表 10-5 查出，YF

11、a1=2.8 , Ysa1=1.55 , YFa2=2.4 , Ysa2=1.67.因?yàn)樾↓X輪彎曲極限強(qiáng)度序E1=500MPa，大齒輪0FE2= 380MPa，由1圖10-18得，彎曲疲勞壽命系數(shù)Kfn1=0.85， Kfn2=0.87，取安全系數(shù)S=1.4f1F2KfN1 FE1sKFN2 FE2s0.85 5001.40.87 3801.4303.57MPa236.14MPa(5)計(jì)算大、小齒輪Yf i Ys 2/ f并加以比較Yf 1 Ys 1F】12.8 1.550.014303.57Yf 2 Ys 2F 22 4 1 670.170取大齒輪數(shù)據(jù)236.142 22) .設(shè)計(jì)計(jì)算 mn

12、=2 X1.584 X87.5 X). 35X).01639 X(cos14 / (0.5 X20 X1.56) =0.169mm對比計(jì)算結(jié)果，由齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得法面模數(shù)m n大于齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算得法面模數(shù)，取 mn= 1 mm，已可滿足彎曲強(qiáng)度，但為了同時滿足接觸疲勞強(qiáng)度，需按接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算得的分度圓直徑d1=20mm4 幾何尺寸計(jì)算 中心距 a=( Z 1+Z 2)mn/(2 Xos =( = 30.9 mm 所以圓整為 31mm 按圓整后的中心距修正螺旋角3= arccos(Z 1+Z2)mn/2a=arcos(20+40)/(2*31) =14.6 o,因3值改變不多，故參

13、數(shù) a Kb、Zh等不必修正 計(jì)算大、小齒輪分度圓直徑od 1=Z 1mn/cos 3=20/cos14.6=24.67 mmod2=Z2mn/cos 3=40/cos14.6=41.33mmB2=15mm,為易于補(bǔ)償齒輪 計(jì)算齒輪寬度 b=dd1=0.5 X25= 13mm所以取軸向位置誤差，應(yīng)使小齒輪寬度大于大齒輪寬度,所以小齒輪約為 B1=15mm2)等效傳動慣量計(jì)算(不計(jì)傳動效率)-3-4Jg1=( n 3 p) / 32= t(2.07) X1.3X7.85 X10 / 32X102-4kg.m =0.018 X102kg.m33式中鋼密度 p=7.85 X10 kg/cm-42同理

14、，大齒輪轉(zhuǎn)動慣量Jg2=0.247 X10 kg.m由3表3-13初選滾珠絲杠 CDM2005-2.5,導(dǎo)程為5mm ,d0=20 mm，額定動載荷 7988N , l=500 mm443滾珠絲杠轉(zhuǎn)動慣量 Js=( nd0 l p)/ 32= n2) X50X7.8X10 / 32X10-42kg.m-52=6.1 X10 kg.m拖板及工作物重折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量，拖板及工作物重之和約為22kg（計(jì)算具體見導(dǎo)軌選型與計(jì)算）,22,22-42-5Jw=(w/g) &tsp/ 2 n 甘=23 00.5/2 n 千2.5) X10 kg.m =5.57 X102kg.m因此，折算到電機(jī)軸上的

15、等效轉(zhuǎn)動慣量丄2-42je= Jgi+ jw+( jg2+js)勻=0.945 X10 kg.m3）等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算（以下為折算到電機(jī)軸的轉(zhuǎn)矩）由3式(2-7)(2-9)可知:Mt=(Fx+ 滬)tsp/(2 n n= (55+0.005 X50) X0.005/(2 n 0.8 X2.5)=0.11 N.mMf= (Ff tsP)/(2 n n=( W tsP)/(2 n i)=(0.005 023 X9.8 0.005)/(2 n 0.8 02)=-45.47 X10 N.m上述式中n絲杠預(yù)緊時的傳動效率取n=0.8nmax=(vmax/ 360 =(1500/0.005) 0.72/36

16、0)=150 r/min取起動加速時間10=0.03 s初選電動機(jī)型號90BF006,矩頻特性如下圖所示，其最大靜轉(zhuǎn)矩Mjmax=2.25N.m,-4轉(zhuǎn)動慣量 Jm=1.76 X10 kg .2m , fm=2400Hz.0 5 0 5 0 5 0 54,3S3.2.2.kLciE壬 M il iljaiinvsnravtii ii IM I Id II MH耶2跑1 HESIBI SULil10 100 1000 10000PULES RATE(Hz)90BF00622Mo=(Fpotsp)千2 n i)01-叩)=(1/3F xtsp)千2 n n01- n )2 -4=(1/3) X22

17、0 0).005訊2 n08X2)01-(0.964) = 2.58 X10 N.m式中 Fp0 滾珠絲杠預(yù)加負(fù)荷 ,一般取 Fx/3Fx進(jìn)給牽引力(N)叩一滾珠絲杠未預(yù)緊時的傳動效率，取0.964 (計(jì)算見后)-42-42-42J=( Je +Jm)=0.945 010 kgm +1.8010 kg.m =2.745 010 kg.mM a=( Je +Jm)( 2 mmax)/(60t )= 0.575N.mM q= M amax+ M f+ M 0=0.575N.mMc= Mt+ Mf+ M0=0.113 N.m-3Mk= Mf+ M0=3.127010 N.m從計(jì)算可知，Mq最大，作為

18、初選電動機(jī)的依據(jù).Mq/ Mjmax=0.260.9 滿足所需轉(zhuǎn)矩要求 . 4)步進(jìn)電機(jī)動態(tài)特性校驗(yàn)Je /Jm=0.2267/1.8=0.130.005)=5000 f lfc=v1max/(60 0=300/(60 X0.005)=1000220+0.005 X (220+220 ) N=244,2N n=1.5/0.005=300r/min6 6取滾珠絲杠壽命 T=15000h，代入 Lo =60nT/10 得，Lo =270 (10 r)查表 4 3-30 ，取載荷系數(shù) fw =1.2，滾道硬度為 60HRC 時，取硬度系數(shù) f H(1/3)=1.0 ，則 FQ = L0 (1/3)

19、fwfH Fm =1894N由導(dǎo)程 3 =5mm , Fq =1894N，查表4 3-31，初選 CDM 2005-2.5 型滾珠絲杠副， 為內(nèi)循環(huán)固定反向器單螺母式， 其公稱直徑為 20mm ，導(dǎo)程為 5mm ， 精度等級取 5 級，額定動載荷為 7988N 。(6) 滾珠絲杠副校核 臨界壓縮負(fù)荷 對于一端軸向固定受壓縮的滾珠絲杠,應(yīng)進(jìn)行壓杠穩(wěn)定性校核計(jì)算 .不發(fā)生失穩(wěn)的最大壓縮負(fù)荷稱為臨界壓縮負(fù)荷,用 Fn 表示1042Fn=3.4 X10 (fid2)L。)XK1式中L-最長受壓長度取450 mmf1- 絲杠支承方式系數(shù) , F-S 取 2d2- 絲杠螺紋底徑 ,取 16.2 mmK1

20、安全系數(shù)，取 1/33Fn12 X10 NF max =61.877N 臨界轉(zhuǎn)速22ncr=9910(f 22d2)/Lc2式中f2- 絲杠支承方式系數(shù) ,F-S 取 3.927.Lc - 臨時轉(zhuǎn)速計(jì)算長度 . Lc =0.05m. d2- 絲杠螺紋底徑 ,取 0.0162m ncr=9906 r/min n max.同時驗(yàn)算絲杠另一個臨界值d0n=20 X1125=225000.18 X0.01kg=3.5kg，故托板重量可 取4kg ,工作臺尺寸 250mm X180mm ,行程為160 mm X110 mm。則基本長 度為 250+160mm=410mm， 180+110mm=270mm

21、 ，絲杠 +導(dǎo)軌 +工作臺約為 9kg ，再加工作物重 13kg ，可得下導(dǎo)軌所承受的重量約為 22kg2 ）滾動導(dǎo)軌副的計(jì)算驗(yàn)證 滑塊承受載荷 Fmax的計(jì)算，考慮最不利的情況，即垂直于臺面的工作載荷全部由一個滑塊承擔(dān)，則 Fmax =23/4 X9.8N=56.35N 。查4中表3-41 , KL系列的JSA-LG15型號的直線滾動導(dǎo)軌副額定動載荷Ca=7.94kNF max, 額定靜載荷 Ca =9.5kN F max ，滿足條件。 距離額定壽命 L的計(jì)算JSA-LG15型號的直線滾動導(dǎo)軌副的滾道硬度為60HRC,工作溫度不超過100 C,每根導(dǎo)軌上配有兩只滑塊，精度為4級，工作速度較低

22、，載荷不大。查4表3-36表3-40,分別取硬度系數(shù)fH =1.0、溫度系數(shù)fT=1.00、接觸系數(shù)fc=0.81，精度系數(shù)fR=0.9，載荷系數(shù)fw=1.5，代入4中式3-33，得距離3壽命：L=fHfTfcfQ / (fwFmax ) X50=16000km，滿足其期望值 50km，故距離額 定壽命滿足要求。綜上,所選導(dǎo)軌滿足要求。(3) 滾動導(dǎo)軌間隙調(diào)整預(yù)緊可以明顯提高滾動導(dǎo)軌的剛度,預(yù)緊采用過盈配合 ,裝配時 ,滾動體、滾道及導(dǎo)軌之間有一定的過盈量 .(4) 潤滑與防護(hù)潤滑 :采用脂潤滑 ,使用方便 ,但應(yīng)注意防塵 . 防護(hù)裝置的功能主要是防止灰塵、切屑、冷卻液進(jìn)入導(dǎo)軌,以提高導(dǎo)軌壽命

23、 .防護(hù)方式用蓋板式 .五 Y 軸方案及參數(shù)計(jì)算1. Y 軸步進(jìn)電機(jī)參數(shù)確定及選擇Y 參數(shù)選定與計(jì)算vy=1.25 m/min=0.0208m/s ,Fy=220 N , Py=Fyvy=4.58W1 )脈沖當(dāng)量選擇初選五相電機(jī)，按五相五拍工作時，步矩角 滬0.72 初定脈沖當(dāng)量3=0.01mm/p,絲杠導(dǎo)程tsp=5 mm,中間齒輪傳動比i為：i=( asp)/ (360i)=0.72 X5/ (360 0.01)=1由 i 確定用剛性聯(lián)軸器 .2)等效傳動慣量計(jì)算 (不計(jì)傳動效率 )33式中 鋼密度 p=7.8 X10 kg/cm由3 表 3-13 初選滾珠絲杠 CDM2005-2.5,

24、得到 d0=20 mm ,l=400 mm 滾珠絲杠轉(zhuǎn)動慣量 J=( ndoi p/ 32= ti(2)4X40X7.8X103 / 32 X10-4 kg.m2-5=4. 9 X102kg.m拖板及工作物重和導(dǎo)軌折算到電機(jī)軸上的轉(zhuǎn)動慣量,拖板及工作物重和導(dǎo)軌及絲杠重之和約為 22kg2222-42-52Jw=（w/g） &tsp/ 2 n 甘=22 00.5/2 n 千1） X10 kg.m =1.39 X10 kg.m因此 ,折算到電機(jī)軸上的等效轉(zhuǎn)動慣量Je-5-5-5Je= Jw+Js=1.39010 +4.9010 =6.29010 kg.m 3）等效負(fù)載轉(zhuǎn)矩計(jì)算 （以下為折算到電機(jī)軸

25、的轉(zhuǎn)矩 ）由3式(2-7)(2-9) 可知 :Mt=(Fy+ 滬)tsp/(2 n 滬(220+0.005 X220) X0.005/(2 n &8X1)=0.22N.m-3Mf= (Ff tsP)/(2 n i)=1.094 X10 N.m上述式中n絲杠預(yù)緊時的傳動效率取n=0.8nmax=(vmax/ 0 /360 =(2000/0.01) 00.72/360)=400r/min取起動加速時間10=0.03 s初 選 電 動 機(jī) 型 號 90BF006, 矩 頻 特 性 如 下 圖 所 示 , 其 最 大 靜 轉(zhuǎn) 矩Mjmax=2.25N.m, 轉(zhuǎn)動慣量 Jm=1.764010-4 kgm

26、2, fm=2400Hz.故 22Mo=(Fpotsp)訊2 n i)01-n0)=(1/3Fytsp)訊2 n M 01- n )=(1/3)2-3X2200 0).005訊2 n 0.8X1) 01-(0.964) =5.16 X10 N.m式中 Fp0 滾珠絲杠預(yù)加負(fù)荷 ,一般取 Fy/3Fy 進(jìn)給牽引力 (N)叩一滾珠絲杠未預(yù)緊時的傳動效率，取0.964-42J=( Je +Jm)=2.745 010 kg.mM a=( Je +Jm)( 2 mmax)/(60t a)=0.24 N.mM q= M amax+ M f+ M 0=0.246N.mM c= M t+ M f+ M 0=0

27、.226N.m-3Mk= M 汁 M o=6.25 X10 N.m從計(jì)算可知，Mq最大，作為初選電動機(jī)的依據(jù).Mq/ Mjmax=0.246/2.25=0.1090.9 滿足所需轉(zhuǎn)矩要求 .4) 步進(jìn)電機(jī)動態(tài)特性校驗(yàn)Je /Jm=0.95/1.8=0.50.01)=2083 f lfc=vimax/(60 0=250/(60 X0.01)=417 T 1，許用轉(zhuǎn)速 n=8800r/min400r/min 。軸孔直徑有 8mm，9mm，10mm， 11mm， 12mm， 14mm. 所以要對絲杠一端進(jìn)行加工(絲杠留有一定 的余量)。六 Y 軸機(jī)械結(jié)構(gòu)總體設(shè)計(jì)計(jì)算1. Y 軸滾珠絲杠設(shè)計(jì)計(jì)算(1)

28、 滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)類型 滾珠循環(huán)方式由3表 3-1 查得 ,選擇外循環(huán)插管式 軸向間隙預(yù)緊方式 預(yù)緊目的在于消除滾珠螺旋傳動的間隙,避免間隙引起的空程 ,從而提高傳動精度.由3表 3-2 查得 ,采用雙螺母墊片預(yù)緊方式 .(2) 滾珠絲杠副直徑和基本導(dǎo)程系列由3表3-3查得采用絲杠直徑 20mm,導(dǎo)程為5mm(3) 滾珠絲杠長度確定絲杠有效行程 由 3表 3-4 查得 le=20 mm ，lv= 行程 + 絲杠螺母長度Lv=110+80=190mm ， lu=lv+le=190+20=210mm ，為留有一定的安裝余量，取 lu=400mm(4) 滾珠絲杠副支承形式選擇滾珠絲杠主要承受軸向載荷

29、,應(yīng)選用運(yùn)轉(zhuǎn)精度高 ,軸向剛度高、摩擦力距小的滾動軸承.滾珠絲杠副的支承主要約束絲杠的軸向串動,其次才是徑向約束 .由3表3-6查得，采用一端固定一端游動(F-S)支承形式支承中心矩約為400mm。(5) 滾珠絲杠副的選擇最大工作載荷 Fm 的計(jì)算 工作臺受到進(jìn)給方向載荷Fx =55N ，橫向載荷 Fy =50N ，垂直方向載荷Fz=23 X9.8N=225.4N。按矩形導(dǎo)軌導(dǎo)軌進(jìn)行計(jì)算，查4中表3-29，取顛覆力矩影響系數(shù)K=1.1，滾動導(dǎo)軌上的摩擦系數(shù)卩=0.005.求得滾珠絲杠副的最大 工作載荷：Fm=K Fy + u(Fx+ Fz) =1.1 220+0.005 X (220+220

30、) N=244.2Nn=1250/5=250r/min6 6取滾珠絲杠壽命 T=15000h，代入 Lo =60nT/10 得，Lo =261 (10 r)查表 4 3-30 ，取載荷系數(shù) fw =1.2 ，滾道硬度為 60HRC 時，取硬度系數(shù) f H (1/3)=1.0 ，則 FQ = L0 (1/3) fwfH Fm =347N由導(dǎo)程3 =5mm , Fq =347N，查表4 3-31，初選 CDM 2005-2.5 型滾珠絲杠副，為內(nèi)循環(huán)固定反向器單螺母式，其公稱直徑為 20mm ，導(dǎo)程為 5mm ， 精度等級取 5 級，額定動載荷為 7988N 。(6) 滾珠絲杠副校核 臨界壓縮負(fù)荷

31、 對于一端軸向固定受壓縮的滾珠絲杠,應(yīng)進(jìn)行壓杠穩(wěn)定性校核計(jì)算 .不發(fā)生失穩(wěn)的最大壓縮負(fù)荷稱為臨界壓縮負(fù)荷,用 Fn 表示1042Fn=3.4 X10 (f1d2)L。)XK1式中L-最長受壓長度取400 mmf1-絲杠支承方式系數(shù)，F(xiàn)-S取2d2- 絲杠螺紋底徑 ,取 16.2 mmK1 安全系數(shù)，取 1/33Fn=15.56 X10 NFmax =244.2N 臨界轉(zhuǎn)速22ncr=9910(f 2 d2)/Lc式中f2- 絲杠支承方式系數(shù) ，F(xiàn)-S 取 3.927.Lc -臨時轉(zhuǎn)速計(jì)算長度.Lc =0.04m. d2-絲杠螺紋底徑，取0.0162m ncr=15478 r/min n max.同時驗(yàn)算絲杠另一個臨界值d0n=20總00=8000F max, 額定靜載荷 Ca =9.5kN F max ，滿足條件。距離額定壽命 L的計(jì)算JSA-LG15型號的直線滾動導(dǎo)軌副的滾道硬度為60HRC,工作溫度不超過100 C,每根導(dǎo)軌上配有兩只滑塊，精度為4級，工作速度較低，載荷不大。查