CK6140数控车床X向进给机构的设计oaa.docx

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1、CK6140数控车床X向进给机构的设计论文题目目：CKK61440数控控车床XX向进给给机构的的设计胡斌数控101沈阳工程学院胡斌专业班级级：_ 孙长青学生姓名名：_指导教师师：_20133年06月12沈阳工程学院毕业设计（论文）摘 要要 在数控控机床中中，进给给伺服系系统是数数控装置置和机床床的中间间联接环环节，是是数控系系统的重重要组成成部分。通通常设计计进给伺伺服系统统时必须须满足一一定的要要求，才才能保证证进给系系统的定定位精度度和静态态、动态态性能，从从而确保保机床的的加工精精确度。但但由于现现在加工工难度和和精度的的提高，因因而达不不到相应应的加工工质量。所所以，本本文对原原有的普

2、普通车床床进行了了改造。 在设计中中采用安安川公司司的数控控及伺服服电机，通通过滚珠珠丝杠来来传递动动力。由由于整个个机构需需要安装装在车床床的拖板板上，在在结构上上必须紧紧凑，因因此采用用一端固固定一端端游动的的安装方方式，经经过认真真的分析析，仔细细的计算算，这种种支称方方式完全全合理。电电机与丝丝杠之间间采用同同步带与与同步轮轮来传递递动力，降降速增扭扭是传动动精准，控控制快捷捷可靠，增增加扭矩矩之后完完全可以以达到设设计要求求。关键词：同步带带；同步轮轮；滚珠丝丝杠；伺服电电机；AbsttracctFeedd seervoo syysteem iis aa liink bettweee

3、n ddigiitall-coontrrollled devvicee annd mmachhinee toool. Itt iss ann immporrtannt ppartt off diigittal-conntroolleed ssysttemss. WWhenn feeed serrvo sysstemm iss deesiggnedd, iit mmustt saatissfy thee deesiggninng rrequuireemennts, thhen it cann innsurre tthe possitiioniing preecissionn annd ddyna

4、amiccal andd sttatiic sstatte ccharractterss off feeed serrvo sysstemm. TThuss, iit ccan inssuree maachiininng ppreccisiion of a mmachhiniing toool. sso ffalll shhortt off coorreespoondeencee maachiininng qquallityy. FForaasmuuch,we deppendd onn innherre ffounndattionn, nnumeericcal corrressponndenn

5、ce ameeliooratte.In ddesiign proocesss wwhatt wee addoptt iss thhe nnumbber of thee Ann chhuann thhe ccomppanyy off Siiemeens to conntrool ssysttem andd seervoo ellecttriccal enggineeeriingss, ppasssingg too rooll thee beead sillk tto ddeliiverr dyynammicaallyy. bbecaausee whholee orrgannizaatioon d

6、demaand insstallls in lattherr drragggingg allongg pllankk ,oon tthe connstrructtionn muust tigghtlly ppackked, thhereeforre aadoppt oon ccarrryinng ffixeedlyy onn caarryyingg too viisitt thhe ddynaamicc geeariing metthodd, ppasss byy haard of anaalyssis, caarefful callcullatiing, thhis kinnd oof aa

7、cceeptss thhe wway commpleete reaasonnablle. The eleectrricaal eengiineeerinng ttakees wwithh ann addopttionn syynchhronnoussly to delliveer tthe mottivee wiith thee syynchhronnouss rooundd ,ddeclliniing to inccreaase to twiist to makke sspreead to movve ssoonn prreciise ,coontrrol fasst aand deppen

8、ddablle, enllargge aafteer ttwisstinng tthe cann atttaiin tthe dessignn reequeest commpleetelly.Keywwordds: syynchhronnizaatioon aannuuluss; syynchhronnizaatioon ccinccturre; thee beead sillk; An chuuan thee coompaa目 录录中文摘要要IAbsttractIII第一章绪绪论11.1 数控控技术简简介11.1.1 数数控机床床的产生生11.1.2 数数控机床床的发展展11.1.3 数数控

9、车床床的用途途21.1.4 数数控车床床的组成成21.2 问题的的提出44第二章传传动系统统的总体体设计55第三章滚滚珠丝杠杠副的设设计63.1 确定滚滚珠丝杠杠副的导导程63.2.2 最最大载荷荷Fmaax73.2.3 滚滚珠丝杠杠副的当当量转速速nm及当当量载荷荷Fm83.3 确定预预期额定定动载荷荷93.3.1 按按滚珠丝丝杠副的的预期运运行距离离（千米米）计算算：93.3.2 有有预加负负荷的滚滚珠丝杠杠副还需需按最大大轴向负负荷Fmmax计计算；1103.4 确定允允许的最最小螺纹纹底径dd2m1113.5 确定定滚珠丝丝杠副规规格代号号123.6 确定定滚珠丝丝杠副预预紧力1133

10、.7 确定滚滚珠丝杠杠副支承承所用的的轴承规规格型号号133.8 轴承的的简化计计算1443.9 滚珠珠丝杠副副工作图图设计1143.9.1 滚滚珠丝杠杠副的螺螺纹长度度153.9.2 固固定支承承与游动动支承距距离1553.9.3 丝丝杠全长长153.9.4 行行程起点点离固定定支承距距离1553.100 滚珠珠丝杠副副的安全全使用1163.100.1 润滑滑163.100.2 使用用163.100.3 安装装16第四章车车床进给给伺服电电动机的的选择1184.1 电机的的选择1184.3 负荷转转动惯量量JL（kg）及及传动系系统转动动惯量1194.4 加速转转矩Taa和最大大加速转转矩T

11、aam1994.5 电机的的最大启启动转矩矩Tr(Nm)204.6 电机连连续工作作的最大大转矩2204.7 按照样样本选用用电机时时要主要要事项220第五章传传动系统统刚度和和强度的的计算2215.2 计算Kbb（N/）225.3. 计算算Kc的值值235.4 验算传传动系统统的刚度度235.5 确定定定位精精度2445.6 滚珠丝丝杠强度度的计算算245.7确确定滚珠珠丝杠副副的规格格代码2245.8验验算零界界转速（避避免高速速运转时时产生共共振）224第六章同同步带和和同步轮轮的设计计与选择择266.1 同步带带传动的的特点和和分类2266.2 圆弧齿齿同步带带和同步步轮的特特点266

12、6.3 同步带带及同步步轮的设设计与选选择2776.4 X轴张张紧联结结套的选选用288结论299致谢300参考文献献3143第一章 绪论1.1 数控控技术简简介1.1.1 数数控机床床的产生生 随随着科学学技术的的飞速发发展，机机械制造造技术发发生了深深刻的变变换，机机械产品品的结构构越来合合理，其其性能、精精度和效效率日趋趋提高，因因此对加加工机械械产品的的生产设设备机床提提出了三三高（高高性能、高高精度和和高自动动化）的的要求 在在机械产产品中单单件和小小批量产产品占 70%800% 。由由于这类类产品生生产批量量小，品品种多，一一般都采采用机床床加工。当当产品改改型时，机机床与工工艺装

13、备备均需做做相应的的变换和和调整，而而且通用用机床的的自动化化程度不不高，基基本上由由人工操操作，难难于提高高生产效效率和保保证产品品质量。实实现这类类产品生生产的自自动化成成为机械械制造业业中长期期未能解解决的难难题。 大大批大量量生产的的产品，如如汽车、摩摩托车、家家用电器器等零件件，为了了解决高高产优质质的问题题，多采采用专用用机床、组组合机床床、专用用自动化化机床以以及专用用自动化化生产线线和自动动化车间间进行生生产。但但是应用用这些专专用生产产设备，生生产周期期长，产产品改型型不易，因因而使新新产品的的开发周周期增长长，生产产设备使使用的柔柔性很差差。 现现代机械械产品的的一些关关键

14、零部部件，往往往都精精密复杂杂，加工工批量小小，改型型频繁，显显然不能能再在专专用机床床或组合合机床上上加工。而而借助靠靠模和仿仿形机床床，或者者借助划划线和样样板用于于手工操操作的方方法来加加工，加加工精度度和生产产效率受受到很大大的限制制。特别别对空间间的复杂杂曲线面面，在普普通机床床上根本本无法实实现。 FFMC 和FMMS 技技术是实实现计算算机集成成制造系系统（CCIMSS Coompuuterr Innteggratted Mannufaactuurinng SSysttem ）的重重要基础础。数控控技术已已经成为为衡量现现代制造造技术水水平高低低的标志志，其拥拥有量代代表着一一个

15、国家家工业的的整体实实力。1.1.2 数数控机床床的发展展具有精密密、柔性性和高效效功能的的数控机机床，随随着社会会需求的的多样化化和计算算机等相相关技术术日新月月异的不不断提高高，将会会向更广广泛的领领域和更更深的层层次发展展。其特特点为： 高速速度、高高精度和和高效率率 人工工智能化化控制 柔性性化和自自动化 复合合化和多多轴化 高集集成化的的发展 网络络化发展展方向 开放放式发展展方向 CK66 1440 普普通数控控车床己己经是一一种定型型的产品品，它采采用的是是华工数数控系统统，华工工数系统统与国外外知名厂厂家的数数控系统统相比，还还是有些些不足之之处。车车床的进进给机构构采用的的是

16、直联联方式，因因此当丝丝杠需要要多大的的输出扭扭矩时，电电机的转转矩也相相应匹配配，这样样成本高高；而且且伺服电电机与丝丝杠联结结要求精精度高，安安装不方方便；针针对这些些不足之之处，特特以进行行改进。设设计要求求如下：1 两两向进给给采用滚滚珠丝杠杠驱动床床鞍和中中拖板，两两向快速速进给速速度不低低于100m / miin : 2 丝杠采采用伺服服电机通通过同步步带、同同步轮机机构驱动动，要求求力矩放放大； 3 两向丝丝杠输出出扭矩XX 向88Nm 、Z 向100Nm 。1.1.3 数数控车床床的用途途 数控控车床是是当今使使用最广广泛的数数控机床床之一，主主要用于于加工轴轴类、盘盘类等回回

17、转体零零件。它它能够通通过程序序控制自自动完成成内外圆圆柱面、锥锥面、圆圆弧、螺螺纹等工工序的切切削加工工，并能能进行切切槽、钻钻、扩、铰铰孔等工工作。由由于数控控车床在在一次装装夹中能能完成多多个表面面的连续续加工，因因此提高高了加工工质量和和生产效效率，特特别适用用于复杂杂形状的的回转类类零件的的加工。1.1.4 数数控车床床的组成成数控车床床一般由由以下几几部分组组成： 主机机主机是是数控车车床的机机械部件件，包括括床身、主主轴箱、刀刀架、尾尾座、进进给 机构等等。 数控控装置作作为控制制部分是是数控车车床的控控制核心心。其主主体是一一台计算算机（包包 括CPUU 、存存储器、CCRT

18、等）。 伺服服驱动系系统伺服服驱动系系统是数数控车床床切削工工作的动动力部分分，主要要实现主主 运动动和进给给运动。它它由伺服服驱动电电路和驱驱动装置置组成，驱驱动装置置主要有有主轴电电动机、进进给系统统的步进进电动机机或交、直直流伺服服电动机机等。 辅助助装置辅辅助装置置是指数数控车床床的一些些配套部部件，包包括液压压、气动动装置及及冷却系系统、润润滑系统统和排装装置等。 盘盘类等回回转体零零件。数数控车床床的伺服服系统按按其功能能可分为为：进给给伺服系系统和主主轴伺服服系统。主主轴伺服服系统用用于控制制车床主主轴的转转动。进进给伺服服系统是是以车床床的床鞍鞍和中托托板的位位置和速速度做完完

19、控制量量的自动动控制系系统，通通常有赐赐福驱动动装置、伺伺服电动动机、机机械传动动机构等等部件组组成。它它的作用用是:接接受数控控装置发发出的进进给速度度和位移移指令信信号，由由伺服驱驱动装置置作一定定的转换换和放大大后，经经伺服电电动机和和机械传传动机构构，驱动动车床的的床鞍和和中托板板实现工工作进给给或快速速运动。（2）数数控车床床对进给给系统的的基本要要求 进进给传动动系统的的精度、灵灵敏度、稳稳定性直直接影响响了数控控车床的的定位精精度和轮轮廓加工工精度。从从系统控控制的角角度分析析，其中中起决定定作用的的因素主主要有:传动系系统的刚刚度和惯惯量，它它直接影影响进给给系统的的稳定性性和

20、灵敏敏度。 传动动部件的的精度与与传动系系统的非非线性，它它直接影影响系统统的位置置精度和和轮廓加加工精度度。在闭闭环系统统中还影影响系统统的稳定定性。 传传动系统统的刚度度和惯量量主要决决定于机机械结构构设计，而而传动系系统的间间隙，摩摩擦死区区则是造造成传动动系统的的非线性性的主要要原因。因因此，数数控车床床对机械械传动系系统的要要求可以以概括如如下： 提高高传动部部件的刚刚度 一一般般来来说，数数控车床床的直线线运动的的定位精精度和分分辨率都都要达到到微米级级，回转转运动的的定位精精度和分分辨率都都要达到到角秒级级，伺服服电动机机的驱动动转矩（特特别是启启动，制制动时的的力矩）也也很大。

21、如如果传动动部件的的刚度不不如，必必然会使使传动部部件产生生弹性变变形，影影响系统统的定位位精度，动动态稳定定和响应应的快速速性，加加大滚珠珠丝杠的的直径、对对丝杠螺螺母副支支、承部部件进行行预紧、对对丝杠进进行预拉拉伸等，都都是提高高传动系系统刚度度的有效效措施。 减小小传动部部件的惯惯量 在在驱动电电机一定定时，传传动部件件的惯量量直接决决定了进进给系统统的加速速度，他他是影响响进给系系统的快快速性的的主要因因素。特特别是高高速加工工的数控控机床上上，由于于对进给给系统的的加速度度要求高高，因此此，在满满足系统统强度和和刚度的的前提下下，应尽尽可能的的减小零零部件的的重量、直直径、以以降低

22、惯惯量，提提高快速速性。 减小小传动部部件的间间隙 在在开环、半半闭环进进给系统统中，传传动部件件的间隙隙直接影影响进给给系统的的定位精精度：在在闭环系系统中它它是系统统的主要要非线性性环节，影影响系统统的稳定定性，因因此，必必须采取取措施消消除传动动系统的的间隙。常常采用的的是消除除传动部部件间隙隙的措施施是对齿齿轮副丝丝杠螺母母、副联联轴器、蜗蜗轮蜗杆杆以及支支承部件件进行预预紧或消消隙。但但是，值值得注意意的是，采采取这些些措施后后可能会会增加摩摩擦阻力力及降低低机械部部件的使使用寿命命，必须须综合考考虑各种种好因素素，使间间隙减小小到允许许范围。 减小小系统的的摩擦阻阻力 进给给系统的

23、的摩擦阻阻力一方方面会降降低传动动效率、产产生发热热，而且且，它还还直接影影响系统统的快速速性，此此外，由由于摩擦擦力的存存在，动动、静摩摩擦因素素的变化化，将导导致传动动部件的的弹性变变形，产产生非线线性的摩摩擦死区区，影响响系统的的定位精精度和闭闭环系统统的动态态稳定性性。采用用滚珠丝丝杠螺母母副、静静压丝杠杠螺母副副、直线线滚动导导轨、静静压导轨轨和塑料料导轨等等等高效效执行部部件，以以减少系系统的摩摩擦阻力力，提高高运动精精度，避避免低速速爬行。1.2 问题的的提出 针针对老式式车床存存在加工工精度不不易保证证，产品品升级换换代慢，操操作不方方便等主主要缺点点，我们们提出以以数控的的方

24、式对对车床的的进给系系统进行行重新设设计。由于现在在数控技技术应用用已经非非常广泛泛，成熟熟的产品品也很多多，我们们的设计计主要是是结合本本单位的的实际情情况，考考虑到西西门子质质量最好好，使用用寿命长长。性能能稳定，售售后服务务好，所所以决定定采用西西门子的的系统。1 两向向进给采采用滚珠珠丝杠驱驱动床鞍鞍和中托托板，两两向进给给速度不不高于110m/minn；2 丝杠杠采用伺伺服电机机通过同同步带，同同步轮机机构驱动动，要求求力矩放放大；3 两向向丝杠输输出扭矩矩X向88Nm；Z向110Nmm。第二章 传动动系统的的总体设设计 传传动系统统的总体体上采用用伺服电电机作为为原动机机，从伺伺服

25、电机机输出的的动力经经过同步步带和同同步轮降降速增扭扭后传到到滚珠丝丝杠副，再再经过滚滚珠丝杠杠副上的的螺母传传递给刀刀架进行行切削，整整个传动动系统结结构紧凑凑、轻巧巧，传动动准确，易易于控制制，能够够达到设设计所提提出的要要求。由由于滚珠珠丝杠副副的轴向向力不是是很大，径径向基本本没有外外加载荷荷，为提提高经济济性，降降低成本本，减少少加工量量，拟采采用一端端固定，一一端游动动的安装装方式。传传动装置置的简图图如下:图2-11 数数控车床床Z 轴轴进给传传动系统统设计简简图1 主传传动系统统 数控控车床主主运动要要求速度度在一定定范围内内可调、有有足够的的驱动功功率，主主轴回转转轴心线线的

26、位置置准确稳稳定、并并有足够够的刚性性与抗振振性。2 进给给传动系系统 数控控车床进进给系统统是用数数字控制制X 、ZZ 坐标标轴的直直接对象象，工件件最后的的尺寸精精度和轮轮廓精度度都直接接受进给给运动的的传动精精度、灵灵敏度和和稳定性性的影响响，为此此，数控控车床的的进给传传动系统统应充分分注意减减少摩擦擦力，提提高传动动精度和和刚度，消消除传动动间隙以以及减少少运动件件的惯量量等。数数控车床床X 轴轴进给传传动系统统设计简简图如图图2-11所示。第三章 滚珠珠丝杠副副的设计计X轴滚珠珠丝杠副副的参数数计算由设计所所给的条条件：工作台的的重量WW = 58.8N工作台的的最大行行程h =

27、2220mmm工作台导导轨的摩摩擦系数数：动摩摩擦系数数林0 . 11 静摩摩擦系数数从，= 00 . 2 快速速进给速速度Vmmax = 110m/minn定位精度度20m3300mmm全行行程255m重复定位位精度110m其它状况况见表33 -113-1 各种切切削状况况下的性性能参数数切削方式式纵向切削削力P (NN)垂向切削削力P(N)进给速度度V(m/minn)工作时间间百分比强力切削削20000 120000.610一般切削削10000 50000.830精切削 5000200 150快速进给给 0 010103.1 确定滚滚珠丝杠杠副的导导程由传动关关系，工工作台最最高移动动速度

28、VVmaxxd电机机最高转转速nmmax传传动比ii等确定定PhPh= 其中中Vmaxxd=110m/minn,nmmax=3000r/mmin,选择传传动比是是考虑到到同步轮轮包角不不能过小小，并且且传动系系统的整整体尺寸寸不能过过大，故故取传动动比为00.8，所所以Ph=110*110000/（330000*0.8）=4.117miin/rr 导导程已经经标准化化，取偏偏大一点点的标准准值，即即取Phh=5mmm/rr。3.2 滚珠丝丝杠副的的载荷及及转速计计算3.2.1 最最小载荷荷Fmiin 机机器空载载时滚珠珠丝杠副副的传动动力，如如工作台台重量引引起的摩摩擦力。机机器空载载时滚珠珠

29、丝杠副副的传动动力，主主要由于于工作台台及其上上的电机机的重量量引起的的摩擦力力。Fminn=fww=0.2*330*99.8=58.8N3.2.2 最最大载荷荷Fmaax选择机器器承受最最大负荷荷时滚珠珠丝杠副副的传动动链。机机床切削削时，切切削力滚滚珠丝杠杠轴向的的分力与与导轨摩摩擦力之之和即为为Fmaxx（这时时导轨摩摩擦力是是由工作作台、文文件、夹夹具三者者总的重重量以及及切削力力在垂直直导轨方方向的分分量共同同引起）。表3-22 车车床常用用切数削削状况及及参数切削方式纵向切削削力Pxxi垂向切削削力Pzzi（NN）进给速度度Vim/miin工作时间间百分比比丝杠轴向向载荷(N)丝杠

30、转速速r/mmin强力切削20000120000.6102920060一般切削100005000.8301850080精切削50020015013200100快速进给001510800150003.2.3 滚滚珠丝杠杠副的当当量转速速nm及及当量载载荷Fmm 滚滚珠丝杠杠副在nn1，n2，n3，nn各种转转速下，各各转速工工作时间间占总时时间的百百分比分分别为tt1%，tt2%，tt3%tn%，所所受荷载载分别是是F1，F2，F3Fn。Nm= n1+ nn2+nn各种切削削方式下下，丝杠杠转速ni= 其其中ni：丝丝杠转速速 rr/miin Vi：进进给速度度 m/minn 。查上表得得 V1

31、=0.6 V2=0.8 V33=1， V44=155 带入入上式 n1=600, n2=800， n3=1000，nn4=15500各种切削削方式下下，丝杠杠轴向载载荷Fi= Pzii+（W+ Pxxi）Fi：丝丝杠轴向向载荷 N Pxi：纵切削削力 N Pzi：垂向切切削力 NN 查表得 PPx1=220000N Px22=18850NN PPx3=5500NN Px44=0NN PPz1=112000N Pz22=5000N PPz3=2200NN Pz44=0NN WW =2294NN 带入得得 FF1=16658.8N F2=7558.88N FF3=3558.88N F4=588.8

32、NN当量转速速 NNm=600*+880*+1000*+115000*=2230rr/miin当量载荷荷 =6088.5NN3.3 确定预预期额定定动载荷荷按滚珠丝丝杠副的的预期工工作时间间（小时时）计算算： Caam= =776688.1NN3.3.1 按按滚珠丝丝杠副的的预期运运行距离离（千米米）计算算： =式中Lh预期工工作时间间（小时时）见表表，取2200000小时时Ls预期运运行距离离（千米米）一般般取2550KMMfa精度系系数，根根据初定定的精度度等级(见表33-4）选选滚珠丝杠杠副选三三级精度度fc可靠性性系数。一一般情况况下，ffc=1在在重要场场合，要要求一组组同样滚滚珠丝

33、杠杠副在同同样条件件下使用用寿命超超过希望望寿命的的90%以上时时选fw负荷系系数。根根据负荷荷性质表表3-55。表3-33 各各类机械械预期工工作时间间Lh机械类型型Lh（小小时）普通机械械500001000000数控机床床200000精密机床床200000测试机床床150000航空机械械10000Lh=2250（天天）*116（时时）*110（年年）*00.5（开开机率）表3-44 精精度等级级数控机机fa精度等级级1,2,3,4,5,6710fa1.00.90.7表3-55 可可靠性系系数fcc可靠性%909593979899Fc10.6220.5330.4440.3330.211表3-

34、66 负负荷性质质系数ffw负荷性质质无冲击（很很平稳）轻微冲击击拌有冲击击或振动动fw11.21.21.551.523.3.2 有有预加负负荷的滚滚珠丝杠杠副还需需按最大大轴向负负荷Fmmax计计算；Cam=feFmaxx=4.5*116588.8=74664.66N 选用中预预载。式中;ffe预加加负荷系系数（见见表3-7）表3-77 预预加载荷荷系数ffe预加载荷荷类型轻预载中预载重预载fe6.74.53.4以上三种种结果比比较后取取其最大大值即为为滚珠丝丝杠副的的Camm=76668.1N3.4 确定允允许的最最小螺纹纹底径dd2m估算滚珠珠丝杠的的最大允允许轴向向变形量量m一般情况况

35、下，影影响死区区间隙的的主要因因素按影影响程度度自大到到小排列列顺序是是： aa. 滚滚珠丝杠杠本身的的拉压刚刚度Kss； bb. 支支撑轴承承的轴向向刚度KKb； cc. 滚滚珠丝杠杠副中滚滚珠与滚滚道德接接触刚度度Kc； dd. 折折合到滚滚珠丝杠杠副上的的伺服系系统的刚刚度KRR； ee. 联联轴节的的刚度KKt； ff. 滚滚珠丝杠杠副的扭扭转刚度度Kk； gg. 螺螺母座、轴轴承座的的刚度KKh。其中前三三项是最最主要的的，而KKs又占总总量的（11/31/22）。所所以一般般情况下下可按下下式精心心进行计计算： 机械装装置中移移动部件件处在不不同位置置时系统统的刚度度K是不不同的，

36、刚刚度最小小处用KKminn表示。当当滚珠丝丝杠副轴轴向有工工作载荷荷作用时时，传动动系统中中便产生生弹性变变形，且=F/K。从从而影响响了系统统的传动动精度，而而Kminn处系统统受影响响最大。机床或机机械装置置的伺服服系统精精度大多多在空载载下检验验。空载载时作用用在滚珠珠丝杠副副上的最最大轴向向工作载载荷是静静摩擦力力F0。移动动部件在在Kmiin处起起动和返返回时，由由于方向向变化将将产生误误差2 F0/Kmiin（又又称摩擦擦死区误误差）。它它是影响响重复定定位精度度的最主主要因素素。一般般占重复复定位精精度的（11/21/33）。所所以规定定滚珠丝丝杠副允允许的最最大轴向向变形：m

37、. 重重复定位位精度 定位精精度 影响响定位精精度最主主要的因因素是滚滚珠丝杠杠副的精精度，其其次是滚滚珠丝杠杠本身的的拉压弹弹性变形形（因这这种弹性性变形随随滚珠丝丝螺母在在丝杠上上的位置置变化而而变化）。以以及滚珠珠丝杠副副摩擦力力矩的变变化.等。一一般估算算是定位位精度。以以上两种种方法算算出的小小值取为为m（单位位）。查表得重重复定位位精度110，定定位精度度25可以求得得m=3 m=6 取两两种结果果较小值值m=3估算最小小螺纹底底径滚珠丝杠杠副安装装方式为为一端固固定，一一端游动动时=13.4式中 E杨氏弹弹性模量量2.11105N/mmm2；m估算滚滚珠丝杠杠副最大大允许轴轴向变

38、形形量（mm）； F0导轨轨静摩擦擦力（NN）。FF0=0W（0为静摩摩擦系数数）； L滚珠螺螺母至滚滚珠丝杠杠固定端端支承的的最大距距离（mmm）。 L行程程+安全全行程+余程+螺母长长度的一一半+支支承长度度的一半半 =行程+（24）PPh+4PPh+(446)Ph+(11/2001/10)行程（1.00511.1）行行程+（110114）PPhL=1.1*2220+12*5=3302mmm3.5 确定定滚珠丝丝杠副规规格代号号 根据据传动方方式及使使用情况况，按照照样本可可以确定定滚珠螺螺母型式式。按照照已估算算出的PPh、Camm在样本本中查出出丝杠底底径d22，额定定动载荷荷Ca应注

39、意意到d22d2m，CCaCam但不不宜过大大，否则则会使滚滚珠丝杠杠副的转转动惯量量偏大，结结构尺寸寸也偏大大。接着着再确定定公称直直径。循循环周数数，滚珠珠螺母的的规格代代号及有有关的安安装连接接尺寸。综综上所述述，查表表（3-8）和和表（33-9）后后选用FFFZLL20005-33型内循循环螺纹纹预紧螺螺母式滚滚珠丝杠杠副。表3-88 滚珠珠丝杠副副的主要要参数规格代号号公称直径径Do公称导程程Phoo刚球直径径dw丝杠底径径d2循环次数数丝杠外径径d1基本额定定载荷刚度KCCN/静载荷CCoa动载荷CCaFFZDD20005-32053.516.99319.559.118.33536

40、表3-99 滚滚珠丝杠杠副的主主要安装装尺寸螺母安装装连接尺尺寸规格代号号DD2L2D3BD4D5D6D7MD83636106211485.81020M625FFZDD2000 5-333.6 确定定滚珠丝丝杠副预预紧力当选择预预紧螺母母形式的的滚珠丝丝杠副时时需定预预紧力FFp。 Fpp=Fmaxx=*16658.8=5552.9N3.7 确定滚滚珠丝杠杠副支承承所用的的轴承规规格型号号 aa.计算算轴承所所受的最最大轴向向载荷FFBmaax,FFBmaax= Fmaax=116588.8NN bb.按滚滚珠丝杠杠副支承承的要求求选择轴轴承的型型号。由由于滚珠珠丝杠副副承受的的载荷既既有轴向

41、向的，又有径向向的，因因而选用用角接触触球轴承承。 cc.确定定轴承内内径：为为便于丝丝杠加工工，轴承承内径最最好不大大于滚珠珠丝杠的的大径。在在选用内内循环滚滚珠丝杠杠副是必必须有一一端轴承承内径略略小于丝丝杠底径径d2。其次次轴承样样本上规规定的预预紧力应应大于轴轴承承受受最大载载荷FBBmaxx的1/3。差差轴承手手册，固固定端取取轴承内内径为117mmm，选用用700003AAC型轴轴承。游游动端取取轴内径径17mmm，采采用6000033深沟球球轴承。3.8 轴承的的简化计计算 由由于轴系系中一端端对称安安装同型型号的角角接触轴轴承，轴轴系处于于三支点点静不动动状态，可可简化为为：将

42、同同一支点点成对安安装的轴轴承视为为一个整整体，并并认为支支反力作作用点位位于两轴轴承中点点处，这这一轴承承组所受受的载荷荷Fn等于轴轴向外载载，径向向基本额额定静载载荷Coor2及及径向基基本额定定动载荷荷Cr22可按下下式计算算：Cor22=2CCor，Cr2=1.6625CCr式中 Coor单个轴轴承的径径向基本本额定静静载荷； Crr单个个轴承的的径向基基本额定定动载荷荷。查手册770033AC的的Corr=8.9KNN CCr=133.1KKN带入得 Corr2=119.88KN CCr2=221.33KN 由由于之轴轴承承受受的径向向载荷FFr很小，查查表e=0.668查表 X=00.677，Y=1.114 PP=XFFr+YFFa=0.67*60+1.114*6608.5=7734NN查表 fp=1.5，fft=1，LLh=2200000 带带入得 Crr=7.2KNNCrr2=221.33