滚珠丝杠设计与校核24916.pdf

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1、（四）滚珠丝杠选择 1、滚珠丝杠工作长度计算 余量行程工作台llll 丝杠工作长度：mmlX44020320100 丝杠工作载荷：NFX500 丝杠的工况均为：刷鞋机每天开机 6 小时；每年 300 个工作日；工作 8 年以上。丝杠材料：CrWMn 钢；滚道硬度为 5862HRC；丝杠传动精度为mm04.0。平均转速 n=125r/min（min/125410005.01000rpvn工作台）2、计算载荷CF求解 NNFKKKFmAHFC5505000.10.11.1 查 机 电 一 体 化 设 计 基 础 表2-6；2-7；2-8的0.10.11.1AHFKKK；，查表 2-4 取 C 级精

2、度。表 2-6 载荷系数 载荷性质 无冲击平稳运转 一般运转 有冲击和振动运转 FK 1 表 2-7 硬度系数 滚道实际硬度 58 55 50 45 40 HK 表 2-8 精度系数 精度等级 C、D E、F G H AK 3、额定动载荷计算aC计算 寿命：hLh1440083006 NNLnFChmCa31601067.1144002005501067.13434 4、滚珠丝杠副选择 假设选用 FC1 型号，按滚珠丝杠副的额定动载荷aC等于或稍大于aC的原则，选汉江机床厂出品的，NCa5393，其参数如下：mmD200 mmp5.2 383 滚珠直径mmd381.20 滚道半径mmdR238

3、.1381.252.052.00 偏心距mmdRe2010358.32381.2238.1707.02707.0 丝杠内径mmmmReDd59.17)238.1210358.3220(22201 5、稳定性验算 1）由于一端轴向固定的长丝杠在工作时可能会发生失稳，所以在设计时应验算其安全系数 S，其值应大于丝杠副传动结构允许安全系数S（见表 2-10）丝杠不会发生失稳的最大载荷称为临界载荷crF（N）按下式计算：22)(lEIFacr 式中，E 为丝杠材料的弹性模量，对于钢，E=206GPa；l为丝杠工作长度（m）；Ia为丝杠危险截面的轴惯性矩（m4）；为长度系数，见表 2-10。依题意，49

4、441107.46459.017.014.364mdIa 取3/2，则 NlEIFaXcr52992221011.144.032107.41020614.3)(NlEIFaYcr52992221038.1395.032107.41020614.3)(安全系数 2225001011.15mcrXFFS 2765001038.15mcrYFFS 查表 2-10，S=。SS，丝杠是安全的，不会失稳。2）高速长丝杠工作时可能发生共振，因此需验算其不会发生共振的最高转速crn。要求丝杠的最大转速crnnmax 临界转速crn（r/min）：min/3124244.03201759.0927.39910)

5、(991022212rldfnccr 该丝杠工作转速crnrnmin/125 3）滚珠丝杠副还受nD0值的限制，通常要求min/10740rmmnD 40107250012520nD 所以该丝杠副工作稳定。6、刚度验算 滚珠丝杠在工作负载 F（N）和转矩mNT共同作用下引起每个导程的变形量 mL0为 cGJTpEApFL220 式中，A 为丝杠截面积，22141mdA；cJ为丝杠的极惯性矩，44132mdJc；G 为丝杠切变模量，对钢GPaG3.83；mNT为转矩。tan20DFTm 式中，为摩擦角，其正切函数值为摩擦系数；mF为平均工作负载。本题取摩擦系数为0025.0tan,则048。mN

6、mNT 33.0048383tan102205003 按最不利的情况取（其中mFF）mGdTpEdpFGJTpEApFLc8492232934122212010997.301759.0103.8314.333.01041601759.01020614.350010441642 则丝杠在工作长度上的弹性变形所引起的导程误差为 mmpLlL40.410410997.344.0320 通常要求丝杠的导程误差L应小于其传动精度的 1/2，即 mmmL2002.004.02121 LL，该丝杠满足刚度要求。7、效率验算 滚珠丝杠副的传动效率为 96)048383tan(383tan)tan(tan%要求

7、在 90%95%之间，所以该丝杠副合格。（五）滚动直线导轨选择 1、已知参数 滑座上载荷F 滑座个数 M 单向行程长度sl 每分钟往复次数 441N 1 个 440mm 4 次 每天工作 一年工作日数 寿命 6 小时 300 天 5 年 NmgF4418.945 2、导轨额定寿命计算 hTh900053006 由公式 2-10：nLTTssh2103）每小时往复次数（次）工作单形成长度（）（导轨额定行程长度寿命hnmLkmTss/得：kmnlTTshs8.190010/60444.09000210/233 因导轨上使用 1 个滑座，由表 215-218 确定 5.11181.0wTHcffff负荷系数：温度系数：硬度系数：接触系数：由式 2-9：3FCffffKTawcTHs NCNFkmKa额定动载荷滑座工作载荷寿命系数，一般取50 得：NffffKTFCCTHwsa137381.0115.150/8.19005.220/33 NMFF5.2202441 查机械电子工程专业课程设计指导书表 3-19，选 LY25AL，其基本额定载荷为：NCa1740，能满足使用要求。