滾珠絲杠設(shè)計(jì)與校核

1、（四）滾珠絲杠選擇 1滾珠絲杠工作長(zhǎng)度計(jì)算絲杠工作長(zhǎng)度：IX絲杠工作載荷：Fxl I工作臺(tái)I行程丨余量100 320 20440mm500N絲杠的工況均為:0.04mm。刷鞋機(jī)每天開(kāi)機(jī)6小時(shí)；每年300個(gè)工作日；工作 8年以上。絲杠材料：CrWMr鋼；滾道硬度為 5862HRC絲杠傳動(dòng)精度為平均轉(zhuǎn)速 n=125r/min (v工作臺(tái)10000.5 1000 125r/min)2、計(jì)算載荷Fc求解FcKfKhKaFe1.1 1.0 1.0 500N550N查機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表2-6 ；2-7 ； 2-8 的 Kf 1.1； Kh1.0； Ka 1.0，查表2-4取C級(jí)精度。表2-6載荷系數(shù)載荷

2、性質(zhì)無(wú)沖擊平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)一般運(yùn)轉(zhuǎn)有沖擊和振動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)Kf1表2-7硬度系數(shù)滾道實(shí)際硬度> 5855504540Kh表2-8精度系數(shù)精度等級(jí)C、DE、FGH3、額定動(dòng)載荷計(jì)算Ca計(jì)算壽命：Lh 6300 814400hCaFc $1.67 10nm Lh45503|200 14400 N 3160N 1.67 104Ka4、滾珠絲杠副選擇假設(shè)選用FC1型號(hào)，按滾珠絲杠副的額定動(dòng)載荷Ca等于或稍大于Ca的原則，選漢江機(jī)床廠出品的，Ca 5393N，其參數(shù)如下:D0 20mmp 2.5mm3 38'd02.381mm滾道半徑 R 0.52d00.52 2.381 1.238mm偏心距e 0.70

3、7 Rd2 3810.7071.2383.358 10 2 mm2 2絲杠內(nèi)徑 d1 D0 2e 2R (202 3.358 10 22 1.238)mm17.59mm5、穩(wěn)定性驗(yàn)算1）由于一端軸向固定的長(zhǎng)絲杠在工作時(shí)可能會(huì)發(fā)生失穩(wěn)，所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)驗(yàn)算其安全系數(shù)S,其值應(yīng)大于絲杠副傳動(dòng)結(jié)構(gòu)允許安全系數(shù)S（見(jiàn)表2-10）Fcr2EIa式中，E為絲杠材料的彈性模量，對(duì)于鋼, 杠危險(xiǎn)截面的軸慣性矩（m）；為長(zhǎng)度系數(shù),E=206GPa l為絲杠工作長(zhǎng)度（m）； la為絲 見(jiàn)表2-10。依題意，lad146443.140.017.59644.7"9410 m取 2/3，F(xiàn) Xcr2EIanr2

4、93.14206 104.7 10 9 1.11 105n0.44Fycr2EIa3.142 206109 4.7 10 92-0.39531.38 105N安全系數(shù)查表 2-10 , S=。s>S,SxSyFcrFmFcrFm1.11 1055001.38 105500絲杠是安全的，不會(huì)失穩(wěn)。222276ncr。要2）高速長(zhǎng)絲杠工作時(shí)可能發(fā)生共振，因此需驗(yàn)算其不會(huì)發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速求絲杠的最大轉(zhuǎn)速nmax ncr臨界轉(zhuǎn)速ncr （ r/min ）:fc2d1ncr 991019910(l)23.9272 O.。175931242r/min2-0.443該絲杠工作轉(zhuǎn)速n 125r/min

5、 n3）滾珠絲杠副還受Don值的限制，通常要求 D0n 7 104mm r/minD0n 20 12525007 104所以該絲杠副工作穩(wěn)定。6、剛度驗(yàn)算滾珠絲杠在工作負(fù)載 F（N和轉(zhuǎn)矩T共同作用下引起每個(gè)導(dǎo)程的變形量Lo mLopFEApF2 GJc式中，A為絲杠截面積，A -4di2Jc為絲杠的極慣性矩，Jc 32d14G為絲杠切變模量，對(duì)鋼G 83.3G Pa ；m為轉(zhuǎn)矩。Dotan2式中，為摩擦角,其正切函數(shù)值為摩擦系數(shù);Fm為平均工作負(fù)載。本題取摩擦系數(shù)為 tan 0.0025,則8 40 。T 50020 1023 tan 3 38' 8 40 N m 0.33N m按最不

6、利的情況?。ㄆ渲蠪Fm)L0 EAp2t2 GJc4 pFId?16p2T2G14 206 100.017593.997 10 8m3 2164 100.332943.1483.3 100.01759則絲杠在工作長(zhǎng)度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為L(zhǎng) I 丄 0.44m 4.40 mp4 10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 10.04 0.02mm 20 mL L，該絲杠滿(mǎn)足剛度要求。7、效率驗(yàn)算滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率為tantan 3 38'tan(96%tan(3 38' 8 40 )要求在90%95吃間，所以該絲杠副合格。（五

7、）滾動(dòng)直線導(dǎo)軌選擇1已知參數(shù)滑座上載荷F滑座個(gè)數(shù)M單向行程長(zhǎng)度Is每分鐘往復(fù)次數(shù)441N1個(gè)440mm4次每天工作一年工作日數(shù)壽命6小時(shí)300天5年mg 45 9.8441N2、導(dǎo)軌額定壽命計(jì)算Th6 300 59000h由公式2-10 :Ts103Th2LsnTsLs導(dǎo)軌額定行程長(zhǎng)度壽命（km） 工作單形成長(zhǎng)度（m）每小時(shí)往復(fù)次數(shù)（次/h）得：Ts 2Thlsn/1032 9000 0.44 4 60/1031900.8km因?qū)к壣鲜褂?個(gè)滑座，由表215-218確定由式2-9 :接觸系數(shù) 硬度系數(shù) 溫度系數(shù) 負(fù)荷系數(shù): cfHfT0.811.5得:fT fcCa壽命系數(shù)，一般取50 km 滑座工作載荷N額定動(dòng)載荷NCaFTs