数控车床伺服进给系统滚珠丝杠螺母副选择计算geys.docx

《数控车床伺服进给系统滚珠丝杠螺母副选择计算geys.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数控车床伺服进给系统滚珠丝杠螺母副选择计算geys.docx（35页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、滚珠丝杠杠螺母副副是由丝杠杠、螺母母、滚珠珠等零件件组成的的机械元元件，其其作用是是将旋转转运动转转变为直直线运动动或将直直线运动动转变为为旋转运运动，它它是传统统滑动丝丝杠的进进一步延延伸发展展。这一一发展的的深刻意意义如同同滚动轴轴承对滑滑动轴承承所带来来得改变变一样。滚滚珠丝杠杠副因优优良的摩摩擦特性性使其广广泛的运运用于各各种工业业设备、精精密仪器器、精密密数控机机床。尤尤其是近近年来，滚滚珠丝杠杠副作为为数控机机床直线线驱动执执行单元元，在机机床行业业得到广广泛运用用，极大大的推动动了机床床行业的的数控化化发展。这这些都取取决于其其具有以以下几个个方面的的优良特特性：传动效率率高、

2、定位精精度高、 传动可可逆性、 使用寿寿命长、 同步性性能好编号规则则及含义义FFZDD计算举例例某台加工工中心台台进给用用滚珠丝丝杠副的的设计计计算: 已知知: 工工作台重重量 W1=50000NN 工工作及夹夹具最大大重量WW2=30000NN 工作台台最大行行程 LLK=10000mmm 工作作台导轨轨的摩擦擦系数:动摩擦擦系数=0.1 静摩摩擦系数数0=0.2 快速速进给速速度 Vmaax=115m/minn 定定位精度度20 m/3000mmm 全行程程25m 重重复定位位精度110mm 要求寿寿命2000000小时(两班制制工作十十年)。表1 切削方式式纵向切削削力Pxxi(NN)

3、垂向切削削力Pzzi(NN)进给速度度Vi(m/mmin)工作时间间百分比比%丝杠轴向向载荷(N)丝杠转速速r/mmin强力切削削20000120000.6102920060一般切削削100002000.8301850080精切削50020015013200100快速进给给001510800150001)确定定滚珠丝丝杠副的的导程因电机与与丝杠直直联，ii=1由表1查查得代入得，按第2页页表，取取 2）确确定当量量转速与与当量载载荷（1）各种切切削方式式下，丝丝杠转速速 由由表1查查得 代入入得 （1）各各种切削削方式下下，丝杠杠轴向载载荷由表1查查得 代入得（3）当当量转速速由表1查查得代入

4、得（2）当当量载荷荷代入得3）预期期额定动动载荷（1） 按预期期工作时时间估算算按表9查查得：轻轻微冲击击取 ffw=1.3按表7查查得：113取取 按表8查查得：可可靠性997%取取fc=0.44已知：LLh=2000000小时代入得（2）拟拟采用预预紧滚珠珠丝杠副副，按最最大负载载Fmaax计算算：按表100查得：中预载载取 FFe=4.5代入得取以上两两种结果果的最大大值4）确定定允许的的最小螺螺纹底径径（1） 估算丝丝杠允许许的最大大轴向变变形量 （1/311/4）重重复定位位精度 （1/411/5）定定位精度度 : 最大轴轴向变形形量 mm已知：重重复定位位精度110mm, 定定位精

5、度度25m =33m=33 =66取两种结结果的小小值 =3mm(2）估估算最小小螺纹底底径 丝杠杠要求预预拉伸，取取两端固固定的支支承形式式 (11.11.22)行程程+（110114）已知：行行程为110000mm, 代入得5）确定定滚珠丝丝杠副的的规格代代号（1）选选内循环环浮动式式法兰，直直筒双螺螺母型垫垫片预形形式（2）由计算算出的在在样本中中取相应应规格的的滚珠丝丝杠副FFZDD40110-336) 确确定滚珠珠丝杠副副预紧力力 其中7）行程程补偿值值与与拉拉伸力（1） 行程补补偿值 式中：=（24）(2) 预拉伸伸力代入得8）确定定滚珠丝丝杠副支支承用的的轴承代代号、规规格（1）

6、 轴承所所承受的的最大轴轴向载荷荷 代入得 （2）轴轴承类型型两端固定定的支承承形式，选选背对背背60角接触触推力球球轴承（3） 轴承内内径 d 略小于于取 代入得 （4）轴轴承预紧紧力预加负荷荷（5）按按样本选选轴承型型号规格格 当d=30mmm 预加负负荷为：FBBP 所所以选7760220300TVPP轴承 d=330mmm预加负荷荷为9 ) 滚珠珠丝杠副副工作图图设计(1) 丝杠螺螺纹长度度Ls：Ls=LLu+2LLe 由由表二查查得余程程Le=40绘制工作作图（2）两两固定支支承距离离L1按样本查查出螺母母安装联联接尺寸寸丝杠全长长L（3）行行程起点点离固定定支承距距离L00由工作图

7、图得Ls=112900L1=113500L=14410L0=33010 ) 电机机选择（略略）11 ) 传动动系统刚刚度（1）丝丝杠抗压压刚度 11）丝杠杠最小抗抗压刚度度Ksmiin=6.610Ksmiin ：最小抗抗压刚度度 N/md2 ：丝杠杠底径L1 ：固固定支承承距离Ksmiin=5575 N/mm2）丝杠杠最大抗抗压刚度度Ksmaax=66.6100Ksmaax ：最大抗抗压刚度度 N/mKsmaax=666177 N/m(2)支承轴轴承组合合刚度1)一对对预紧轴轴承的组组合刚度度KBO=222.344KBO：一对预预紧轴承承的组合合刚度 NN/mdQ ：滚珠珠直径 mmmZ ：滚

8、珠珠数Famaax ：最大轴轴向工作作载荷 N ：轴承承接触角角由样本查查出766020030TTUP轴轴承是预预加载荷荷的3倍倍dQ=77.1444 Z=17 =600Kamaax=887000 N/mmKBO=3755 N/mm2）支承承轴承组组合刚度度由表133两端固固定支承承Kb=22 KBBOKb=7750 NN/mKb ：支支承轴承承组合刚刚度 N/mm3）滚珠珠丝杠副副滚珠和和滚道的的接触刚刚度KC= KC(KC ：滚珠和和滚道的的接触刚刚度 N/mKC：查样本本上的刚刚度 N/mFP ：滚珠珠丝杠副副预紧力力 NCa ：额定定动载荷荷 NN由样本查查得：KC=114100 N/

9、m；CCa=36600NN；FP=110000 N得KC=9200 N/mm12) 刚度度验算及及精度选选择（1）=N/m=N/mmF0=已知W11=50000 N ， =0.2F0=110000 NNF0 ： 静摩摩擦力 N：静摩摩擦系数数W1 ：正压压力 N（2）验验算传动动系统刚刚度KminnKminn ：传传动系统统刚度 NN已知反向向差值或或重复定定位精度度为100Kminn=22221160（3）传传动系统统刚度变变化引起起的定位位误差=1.77m（4）确确定精度度 VV3000p ：任意意3000mm内内的行程程变动量量对半闭闭环系统统言， V3300pp0.8定定位精度度-定位

10、精度度为200m/3300V3000p114.33m丝杠精度度取为33级V3000p=112m14.3(5)确定滚滚珠丝杠杠副的规规格代号号已确定的的型号：FFZZD公称直径径：400 导程：10螺纹长度度：12290丝杠全长长：14410P类3级级精度FFZDD40110-33-P33 /1411011290013) 验算算临界压压缩载荷荷Fc ：N丝杠所受受最大轴轴向载荷荷Fmaax小于于丝杠预预拉伸力力F不用用验算。14 ) 验算算临界转转速nc=ff100nc : 临界界转速 r/miinf ：与支支承形式式有关的的系数：丝杠杠底径 mm ：临临界转速速计算长长度 mmm由表144得f=21.9由样本得得d2=344.3由工作图图及表114得：Lc22= LL1- LL043100nmmax=1500015) 验算算：Dn=DDpw nnmaxxDpww ： 滚珠珠丝杠副副的节圆圆直径 mmmnmaxx : 滚珠珠丝杠副副最高转转速 r/miinDpw41.4mmmnmaxx=15500rr/miin621000770000016) 滚珠珠丝杠副副形位公公差的标标注 （略）表1： 支承方式式简 图K2f一端固定定一端自自由0.2551.87753.4一端固定定一端游游动23.922715.11二端支承承13.14429.7二端固定定44.733021.99m=33