滾珠絲杠的設(shè)計(jì)

1、選用滾珠絲杠副設(shè)計(jì)步驟實(shí)例一、 設(shè)計(jì)計(jì)算條件工作臺(tái)重：W1=8000N 工件重：W2=5000N最大行程：Smax=760mm絲杠兩端支承間距：ls=1080mm螺紋全長(zhǎng)S=1000mm安裝方式固定固定定位精度：0.012/300mm（空載）重復(fù)定位精度：0.006mm（空載）壽命：Lh=15000h工作臺(tái)摩擦系數(shù)：=0.04驅(qū)動(dòng)電機(jī)：Nmax=1500r/m切削方式：車(chē)銑或銑削，一般工作狀態(tài)，工作條件（見(jiàn)表1）摩擦阻力：Fr=（W1 +W2）=520(N)表1工作情況軸向載荷Pa（N）進(jìn)給速度（mm/min）工作時(shí)間（%）切削力F摩擦阻力Fr快速進(jìn)給05201500030一般切削600052

2、040060強(qiáng)力切削1000052030010二、 設(shè)計(jì)計(jì)算1、 選擇導(dǎo)程LL取L=10mm2、 計(jì)算當(dāng)量載荷Fm、當(dāng)量轉(zhuǎn)速Nm(見(jiàn)表2)計(jì)算公式 表2工作狀態(tài)軸向載荷Fa（N）轉(zhuǎn)速（l/min）工作臺(tái)時(shí)間（%）快速進(jìn)給F1=520N1=1500T1=30一般切削F2=6520N2=40T2=60強(qiáng)力切屑F3=10520N3=30T3=10代入公式得Fm=2776（N） Nm=477（l/min）3、 壽命：計(jì)算公式 式中L回轉(zhuǎn)時(shí)間 r（見(jiàn)表3）Lh壽命時(shí)間 KmCa額定動(dòng)載荷 N（見(jiàn)產(chǎn)品樣本）f w載荷系數(shù)（見(jiàn)表4）滾珠絲杠副預(yù)期工作壽命Lh 表3 載荷系數(shù)f w 表4主機(jī)類(lèi)別Lh（h）一般

3、機(jī)床、組合機(jī)床10000數(shù)控機(jī)床、精密機(jī)床15000工程機(jī)械500010000自動(dòng)控制系統(tǒng)15000測(cè)量系統(tǒng)15000使用條件f w平穩(wěn)無(wú)沖擊1.01.2一般運(yùn)動(dòng)1.21.5伴隨有沖擊振動(dòng)運(yùn)動(dòng)1.52.0靜態(tài)安全系數(shù)f d 表5使用條件f d的下限值一般運(yùn)動(dòng)12伴隨有沖擊與振動(dòng)運(yùn)動(dòng)234、 計(jì)算動(dòng)載荷Ca根據(jù)工作狀態(tài)，取f w=1.2計(jì)算公式Ca=（60Nm Lh）1/3Fm f w102 =25130(N)5、 計(jì)算靜載荷Coa （N）計(jì)算公式Coa=faFmax式中fa靜態(tài)完全系數(shù)（見(jiàn)表5）6、 計(jì)算臨界轉(zhuǎn)速Nc、r/min式中f與安裝方法有關(guān)的常數(shù)d1絲杠底徑mmls 絲杠支承間距mm安

4、全系數(shù) =0.5表6NSK-DFD型d0（mm）d（mm）L0=10（mm）Ca（N）Coa（N）Kc（N/m）DFD3210-43227.13390071700790DFD4010-44035.13910095200990DFD5010-45045.1445001220臨界轉(zhuǎn)速系數(shù)、f 表7 臨界載荷系數(shù)fs、m 表8安裝方法f支承固定4.73021.9固定支承3.92715.1支承支承3.149.7固定自由1.8753.4安裝方法fsm支承固定420.3固定支承210.2支承支承15.1固定自由1/41.37、 臨界載荷Pa(N) =m 式中fs、m與安裝方法有關(guān)常數(shù)（見(jiàn)表8）8、 確定名

5、義直徑1） 根據(jù)臨界轉(zhuǎn)速得d1（mm）Nc=N1=1500r/min f=21.9d18mm 2) 根據(jù)dN值 d0N5000070000 取N=N1 d0 (mm) 3）根據(jù)臨界載荷得 d1 Pa=f3=10520N,m=20.3 得d116(mm) 由1)、2)、3)可知 d116mm d046.7mm 4）螺母的選擇 螺母結(jié)構(gòu)形式的選擇可根據(jù)具體結(jié)構(gòu)而定 從NSK產(chǎn)品樣本查得數(shù)據(jù)見(jiàn)表6 從表6可知d0=40mm，l0=10mm的DFD4010-4滾珠絲杠副能滿足要求。 校核靜載荷：按條件，取fd=2 C0a= fdFmax =210520=21040（N）C0a 9、 剛度計(jì)算1） 絲杠

6、拉壓剛度兩端固定時(shí)KS=d12E/ls103（N/mm） E=2.1105N/mm2 =693（N/m）在空載下絲杠軸向變形量Ls=Fa/Ks=520/693=0.72(m)2)螺紋滾道接觸剛度KcKc=990N/m螺母預(yù)緊力Fpr=3000N算得螺母的實(shí)際接觸剛度內(nèi)Kc=Kc=990=906.3N/m在空載下螺母軸向接觸變形量:LC=Ka/Kc=520/906.3=0.57（m）2） 軸承剛度支承軸承盡可能選擇大接觸角軸承，以便提高剛性，若選擇=60的向心推力軸承（內(nèi)徑d=30mm、D0=6.35mm、Z=21）則a0 =取Fpb =520 =0.006（mm） KB =3 Fpr/a010-3=1500（N/m） 在空載下軸承軸向變