数控方向综合课程设计说明书--滚珠丝杠设计.docVIP

南京理工大学泰州科技学院 数控方向综合 课程设计说明书 设计题目： 滚珠丝杠设计 学号： 0801010130 设计者： 汤科伟 完成时间： 2011 年 12月28日 课程设计任务书 引言 （1）工作台重量：W1=5000N （2）工作及夹具最大重量：W2=3000N （3）工作台最大行程：LK=1000mm （4）工作台导轨的摩擦系数：动摩擦系数：μ0=0.2 （5）快速进给速度：Vmax=15m/min （6）定位精度：20μm/300mm （7）全行程：25μm (8) 重复定位精度 ：10μm (9) 要求寿命：20000小时（两班制工作十年） 表1. 切削方式 纵向切削力 Pxi(N) 垂直切削力 Pzi(N) 进给速度 Vi(m/min) 工作时间百 分比 % 丝杠轴向载荷 (N) 丝杠转 速 r/min 强力切 削 2000 1200 0.6 10 2920 一般切 削 1000 200 0.8 30 1850 80 精切削 500 200 1 50 1320 100 快速进 给 0 0 15 10 800 1500 1 确定滚珠丝杠副的导程 = Ph:滚珠丝杠副的导程 Vmax:工作台最高移动速度 Nmax：电机最高转速 i：传动比 因电机与丝杠直联，i=1 由表1查得 Vmax=15 nmax=1500 代入得， Ph=10 按第4页表，取 Ph=10 2 确定当量转速与当量载荷 2.1 各种切削方式下，丝杠转速 ：丝杠转速 r/min i=1,2,,n ：进给速度 m/min i=1,2,,n 由表1查得 =0.6，=0.8，=1，=15 代入得 =60，=80，=100，=1500 2.2 各种切削方式下，丝杠轴向载荷 ：丝杠轴向载荷 N i=1,2,,n ：纵向切削力 N i=1,2,,n ：垂直切削力 N i=1,2,,n 由表1查得 ，，， ，，， 已知：， 代入得 ，，， 2.3 当量转速 ：当量转速 r/min ：工作时间百分比 由表1查得 代入得 2.4 当量载荷 ：当量载荷 N 代入得 3 预期额定动载荷 3.1 按预期工作时间估算 ：预期额定动载荷 按表查得：轻微冲击 按表查得：1～3取 按表查得：可靠性97%取 已知：小时 代入得 3.2 拟采用预紧滚珠丝杠副，按最大负载计算 按表查得：中预载取 代入得 取以上两种结果的最大值 4 确定允许的最小螺纹底径 4.1 估算丝杠允许的最大轴向变形量 ① 重复定位精度 ② 定位精度 ：最大轴向变形量 已知：重复定位精度，定位精度 ① ② 取两种结果的小值 4.2 估算最小螺纹底径 丝杠要求预拉伸，取两端固定的支承形式 最小螺纹底径 mm L≈ （1.1～1.2）行程+（10～14） 静摩擦力 已知：行程为1000mm， 代入得 5 确定滚珠丝杠副的规格代号 （1）选内循环浮动式法兰，直筒双螺母型垫片预形式 （2）又计算出的在样本中取相应规格的滚珠丝杠副 FFZD4010 6 确定滚珠丝杠副预紧力 其中 7 行程补偿值与拉伸力 （1）行程补偿值 式中： （查样本） 温差取2.5℃ （2）预拉伸力 代入得 8 确定滚珠丝杠副支承用的轴承代号、规格 8.1轴承所承受的最大轴向载荷 代入得 8.2 轴承类型 两端固定的支承形式，选背对背60°角接触推力球轴承 8.3 轴承内径 略小于 取 代入得 8.4 轴承预紧力 预加负荷≥ 8.5 按样本选轴承型号规格 当 预加负荷为：≥ 所以选760203TVP轴承 预加负荷为 9 滚珠丝杠副工作图设计 （1）丝杠螺纹长度 由表查得余程 绘制工作图 （2）两固定支承距离 按样本查出螺母安装联接尺寸 丝杠全长 （3）行程起点离固定支承距离 10 电机选择 11 传动系统刚度 11.1 丝杠抗压刚度 11.1.1 丝杠最小抗压刚度 ：最小抗压刚度 ：丝杠底径 ：固定支承距离 11.1.2 丝杠最大抗压刚度 ：最