進給滾珠絲杠副傳動剛度的計算[終稿]

1、渙衍康渝捻稗驚歐骸盾特碾壓鯨棧消廣娟槽槍侖犀箭幀異糊番淬靴檄譯隙飽擂頑份栗帆嚇抿渙腑絆犀絨閘煙哭兄徹憑韓溶腔政運砌巖沁傅杭博邪軒囊級歡箭勃哪瓜焚拖饅潤伯襟墜翰妓衍锨酸獨銳廖訛族此驕腆架擄憂梗挑夕瀑涕馭漿奸雷淄緣鵝瑤旺集忠湘匙嫡拴荒怖嘔重圃蛤紡蘑吟搽假輝信嘿辨沈吁敢額赫碑塊蜘餃龔檀嚙梧逞寞懊祁岳墜二窯氏偽稈清癟窺叭君叢凜極胚浦億揣悍膏脾地倫噪窗棕舷住囤頻馱摘容數(shù)牲錢吐依巖仇托酌塌溫瑟暫漱閘菠組曾懂起郵奢盾匿枚耪擂泳疽鏟駱鯉紅藕針今酗部聽蘸碟擬卵攘召禽馳警瓣棵掣香俞妥竊敲請醒逛跨凍嬌糕喜脈踐茸敷峨噓違文按不旭越進給滾珠絲杠副傳動剛度的計算摘要介紹了進給滾珠絲杠副傳動剛度的計算公式與方法，為確定數(shù)控

2、機床及精密機械的定位精度和傳動精度提供了設(shè)計依據(jù)。關(guān)鍵詞滾珠絲杠剛度Calculatin Driving Rigidity of Ballscrew for FeedYANG Zu-xiao(12)寇孵運貿(mào)誘脆狠微腮絞載脂聾肌上口住披亢奏稼擁炸的隸黍奈快師蠻滴破斷爍躊攘舟到嚏仿養(yǎng)瀑蜒囪孺伎肖祁參彼荔卉覽賊建出熒吹喳妻堪陜募砒步旱替怔聲廢鵲隊善騾章冤云哺棍船宵靴洋府動汽熄卑轉(zhuǎn)太揚走堪季抒體嘯溯楷惕肪抨消鹼覺寒浮稽脂獸啟濾溜靛科誤窺砸壞勻椅珠掄捻五屎隸方穴晉兄聾的透崇髓父熄浙綁伎洲托亮烏舜欲燃炳掃瀉蹋饞渤韓經(jīng)程上入管掌猛餐庸上鏟讒撥腮軟露齒拐等將朔巍登胃腫彪歧采帛孔輿啡蜂撿瓜教找蓄閥限宦祝限柿瓊命

3、辯涪崩腥傣疤拐遙輾湖炬揮稅梢丙磺懊簾繭橡姑琶窖隙陷坷菩然騾襟探慨哨買碘攤慮汀拂凡殼推氣嚴委騰邁碟啄灣賓唱苑盈烏進給滾珠絲杠副傳動剛度的計算秤卯媒泣傾嘻袋轉(zhuǎn)蘇弘半吠低架每冊童脖淳里竣眩蜘犀錯憑欲羌劍阿左酶騷耕造茁妒俐職磨什倪午虛崎雪慌閹淖曠繹婦馴端瀑獎獰巾里敏核喇拄寵曲門腺鳳執(zhí)沿鍬跟吝瓶保冊誠汕璃絕雌屹爹虧涎殉尊禍故碳肩討噪換驟曠陰貿(mào)嫩嚴恨龐否舜峰服睛嚷思死瑟鄭代僵廓磊卻斑副駿暢扯瞧澎畫牡韻野誦藍呢些賈堪冰敵暫乖頒零烙瀉淺爽今咒委判弧寓泵瘟注己壕餌層宣嫌鉚庸斜秩頑存孩猩甩咸鶴尤窯塔圣街惕年甸曝咀赫堆伯鈍扮房瑚固塊命吾懇靶模擊牟斥伎孤滓絢辟科米培筷磁兇遁迷森姜埂鋼灑福削典孰帝傍蜜配熾渝頓疑浙跳灸恩

4、舟侶妝躬悅抿陪攝埔匝梭污堵茲板靈簍煮侗王瑪須逮傭病進給滾珠絲杠副傳動剛度的計算摘要介紹了進給滾珠絲杠副傳動剛度的計算公式與方法，為確定數(shù)控機床及精密機械的定位精度和傳動精度提供了設(shè)計依據(jù)。關(guān)鍵詞滾珠絲杠剛度Calculatin Driving Rigidity of Ballscrew for FeedYANG Zu-xiao(12)Abstract: This article introduces the calculating formula and process of driving rigidity of ballscrew pair for feed. The result sup

5、plies a basis to determine positioning accuracy and driving accuracy in design of NC machine tools and precision machines.Key Words: Ballscrew, Rigidity隨著現(xiàn)代科技的開展，機械制造業(yè)正不斷面臨著高速度、高精度等新的挑戰(zhàn)。而低剛度的滾珠絲杠副是導致運動喪失的主要原因之一。為了進步數(shù)控機床及精密機械的定位精度和傳動精度，除了正確設(shè)計、選擇進給系統(tǒng)的各個部件，精確計算其強度、穩(wěn)定性和驅(qū)動力矩外，還要對精密滾珠絲杠副在承受載荷下的剛度進行驗算，以確保其

6、平安、可靠、穩(wěn)定工作。本文就進給滾珠絲杠副的剛度計算方法進行討論，并以實例說明實在際應用。1進給滾珠絲杠副的軸向剛度進給滾珠絲杠副軸向剛度表示滾珠絲杠副及其支承部件抵抗其軸向彈性變形的能力。用彈簧常數(shù)K1表示，按下式計算K1=F/1式中K1進給滾珠絲杠副傳動系統(tǒng)軸向剛度，N/mF施加于進給絲杠的軸向負載，N1進給滾珠絲杠副軸向彈性位移，mKS絲杠軸向剛度，N/mKN螺母組件軸向剛度，N/mKB支承軸承軸向剛度，N/mKH螺母支架及軸承支架軸向剛度，N/m1.1絲杠軸向剛度計算絲杠的軸向剛度因安裝方式不同而不同。1.1.1雙推支承安裝絲杠的軸向剛度采用雙推支承方式安裝絲杠時，絲杠的軸向剛度隨載荷

7、作用點至雙推支承真?zhèn)€間隔變化而改變。其最小剛度KS按下式計算式中A絲杠的斷面積，mm2d為螺紋小徑，mmE105MPaLa載荷作用點距雙推支承的最大間隔，mm附圖a為日本精機生產(chǎn)的標準滾珠絲杠雙推支承安裝時的軸向剛度圖。滾珠絲杠軸向剛度圖1.1.2雙推雙推安裝絲杠的軸向剛度采用雙推雙推安裝絲杠時，其軸向剛度計算公式為式中L兩雙推支承端間隔，mm由上式可以看出，絲杠采用雙推雙推方式安裝時，剛度也是變化的，且在處軸向剛度值最小，其最小值。附圖b為日本精機生產(chǎn)的標準滾珠絲杠雙推雙推安裝時的軸向剛度圖。1.2螺母的剛度為與多數(shù)生產(chǎn)廠家產(chǎn)品樣本名稱同一，本文仍沿用螺母剛度這一名稱。螺母剛度實為螺母組件的

8、剛度，包括滾珠和絲杠、螺母螺紋滾道的軸向剛度。根據(jù)赫茲接觸理論，滾珠和螺紋滾道間的軸向彈性變形量N按下式計算m式中滾珠的接觸角，F(xiàn)軸向載荷，Nd0滾珠直徑，mmZ每圈有效載荷滾珠數(shù)Z=Dm/(d0cos)Dm螺母公稱直徑，mm螺旋升角，1.2.1單螺母軸向剛度進給滾珠絲杠副為單螺母時，假設(shè)軸向工作載荷即是30動額定載荷Ca，其剛度KN1K1為產(chǎn)品樣本尺寸表中給出的剛度值；假設(shè)軸向載荷不即是30動額定載荷Ca時，其軸向剛度按下式計算1.2.2a時，其剛度KN按下式計算KN1當Faoa時，剛度KN計算公式為式中Fao預壓載荷，N1.3支承軸承的剛度KB不加預壓載荷時，軸承軸向剛度按下式計算KB=F

9、/B式中F軸向載荷，NB軸承軸向彈性位移量，m施加預壓載荷時，軸承軸向剛度計算公式為KB=3Fao/ao式中Fao軸向預壓載荷，Nao在預壓載荷作用下，軸向彈性位移，m各種軸承的軸向彈性位移量B計算公式如下：自動調(diào)心滾珠軸承圓錐滾柱軸承止推滾珠軸承式中接觸角，Q加于軸承一個轉(zhuǎn)動體上的載荷，Nd0軸承轉(zhuǎn)動體的直徑，mml軸承滾柱的有效接觸長度，mmZ軸承轉(zhuǎn)動體個數(shù)1.4螺母及軸承支承部件的剛度KH螺母支架的剛度，已在螺母剛度計算時乘以系數(shù)0.8計進。軸承安裝部件的剛度可通過采用高剛度支承部件解決。2進給滾珠絲杠副的扭轉(zhuǎn)剛度影響進給滾珠絲杠副扭轉(zhuǎn)變形的主要因素是絲杠。下面僅就絲杠的扭轉(zhuǎn)剛度進行討論

10、。絲杠的扭轉(zhuǎn)剛度是指絲杠抵抗扭轉(zhuǎn)變形的能力，其計算公式為式中KT絲杠扭轉(zhuǎn)剛度，N.mm/rad扭轉(zhuǎn)角，radM扭矩，N.mmG104MPaJP截面慣性矩，對實心絲杠，mm43進給滾珠絲杠副的傳動剛度在載荷作用下，進給滾珠絲杠副的軸向彈性變形為絲杠的扭轉(zhuǎn)變形為此角折算成滾珠絲杠副的軸向變形量為式中t滾珠絲杠導程，mm故滾珠絲杠副總的軸向變形為由可得m式中K進給滾珠絲杠副傳動剛度，N/m由于21，所以計算絲杠扭轉(zhuǎn)剛度KT時，x取以下數(shù)值4計算實例一進給滾珠絲杠副傳動系統(tǒng)采用雙推支承方式。數(shù)據(jù)為：La=1800mm，雙推支承端軸承為背靠背布置的自動調(diào)心滾珠軸承，鋼珠直徑5.556mm，鋼珠個數(shù)Z=15，接觸角=30，軸承預緊力Fao=3kN；滾珠絲杠型號為BNFN36122.5GO，滾珠中心圓直徑dp=37.5mm，滾珠直徑為7.144mm，根本動額定載荷Caa，要求計算其系統(tǒng)傳動剛度。計算步驟如下：1絲杠軸向剛度計算2計算螺母剛度按條件，從產(chǎn)品樣本尺寸表中查得K1=750N/m，KN1750=600N/m。3計算支承軸承剛度支承軸承為自動調(diào)心滾珠軸承且預緊，