新疆大学毕业论文（设计）
(1) 滚珠丝杠副的支承方式
X向进给系统进给速度低，丝杠工作时发热量小，因此X向进给系统的滚珠丝杠副的支承方式选择为两端固定的支承形式（F-F）。 (2) 滚珠丝杠副的密封与润滑
① 密封 通常滚珠丝杠副可用防尘密封圈和防护套密封，防止灰尘及杂质进入滚珠丝杠副。
② 润滑 使用润滑剂，以提高耐磨性及传动效率，从而维持传动精度，延长使用寿命。常用的润滑剂有润滑油和润滑脂两类。润滑脂一般在安装过程中放进滚珠螺母的滚道内，定期润滑。使用润滑油时应注意要经常通过注油孔注油。本次设计选用脂润滑作为润滑剂。、 (3) 滚珠丝杠副的计算 ① 求计算载荷FC
查《机电一体化设计基础》表2-4决定选D级精度丝杠，查表2-6、2-7、2-8，取KF=1.2，KH=1.0，KA=1.0
Fc?KFKHKAFm?44?1.2?1.0?1.0?52.8N
② 计算额定动载荷
'nL100?15000mn3Ca?FC3?52.8??236.47N1.67?1041.67?104 '由于FC1-4006-2.5型丝杠的动载荷为Ca=16083N，
Ca'?Ca
所以，初选的丝杠符合动载荷要求。 FC1-4006-2.5型丝杠的基本参数为：
公称直径D0=40mm, 导程 P=6mm,
滚珠丝杠d0=3.969mm, 螺旋角λ=2°44′,
滚道半径R=(0.52~0.58)d0=0.5233.969=2.067mm (取0.52), 偏心距e=0.707(R-0.5d0)=0.0825mm, 丝杠内径d1=D0+2e-2R=36.041mm。 ③ 稳定性验算
由于两端轴向固定的长丝杠不会发生失稳，所以在设计时不用进行失稳性验算。
④ 此外滚珠丝杠副还受到D0n的限制，通常要求D0n<7x104mm2r/min D0n=40x100mm2r/min =4x103 mm2r/min <7x104mm2r/min
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所以，该丝杠副工作稳定。
⑤ 刚度计算 滚珠丝杠副在工作负载F（N）和转矩T（N2m）共同作用下引起每个导程的形变量?L0（m）为:
PFP2T ?L0???EA2?GJC11其中截面积A??d12???(36.04?10?3)2?1.02?10?3m2
44极惯性矩JC?转矩T?Fm??d1432??32?(36.04?10?3)4?1.656?10?7m4
D00.040?tan(???)?52.8??tan(2?44'?8'40\?0.053N?m 22取最不利的情况
PFP2T6?10?3?52.8(6?10?3)2?0.053?L0????EA2?GJC206?109?1.02?10?32??83.3?109?1.656?10?7 ?1.56?10?9m?0.00156?m?L?L1.211??L0??0.00156?0.312?m????40?m?20?m P6?10?322所以该丝杠刚度满足要求。 ⑥ 效率校验
滚珠丝杠副的传动效率η为： η=
tan?tan2?44'==0.9497
tan（??ρ）tan（2?44'?8'40\）η要求在90%~95%之间。所以该丝杠效率满足要求[7]。 经验证FC1-4006-2.5型丝杠可满足要求。
4.2.2交流伺服电机与减速器型号的选择
(1) 电机型号的选择
为了选取满足运动条件的电机，需要进行负载扭矩计算，惯量匹配计算和加减速扭矩计算。
① 负载扭矩的计算类似铣床进给运动的实际工作情况，由于传动效率和摩擦系数因素的存在，滚珠丝杠外部载荷P作等速运动所需力矩，英按下式进行计算：
Ml?K式中
FaoLsp2??PLsp2??1?MBi
—等速运动时的驱动力矩（N2mm）；
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—预紧力，通常预紧力取最大轴向工作载荷的1/3，即
Fmax=52.8N，所以，
约为17.6N；
=Fmax/3，由于
KFaoLsp2?—螺母滚珠丝杠的预紧力距，选600N2mm；
—丝杠导程，选6mm；
P—滚珠丝杠轴向外部载荷，约为980N； μ—导轨的摩擦系数，取μ=0.05； —滚珠丝杠的效率，约为0.90-0.95； —支撑轴承的摩擦力矩，约为2.5N2m；
i—减速机的传动比，初选为1/10；
890?61?2.5）?=164.28N2m 代入上面的公式得：=（600+
2?3.14?0.910最后按满足下式的条件选择伺服电机：
Ml?Ms（4-22）
式中： Ms—伺服电机的额定转矩[9]。
②惯量匹配计算为使伺服电机进给系统的进给部件有快速的响应能力，必须使用加速能力大的电动机，亦即能够快速响应的电机，但
又不能盲目的追求大惯量，否则由于不能充分利用其加速能力，造成设计产品的不经济。因此必须使电机惯量与进给负载惯量相匹配。
通常在电动机惯量Jm与负载Jl或总惯量Jt之间，有下列匹配关系：
1Jl??1 4Jm 或 0.5?Jm?0.8 Jt电动机的转子惯量Jm，可以从产品的目录中查得[9]。
③ 定位加速时的最大扭矩的计算定位时的最大转矩按下列公式计算：
M?式中
2?nmJm?Jl?ML 60t0—快速移动的电机转速，取1000r/min；
—加速、减速时间，取5ms；
Jm—电机惯量； Jl—负载惯量； —负载转矩；
若是M小于伺服电机的最大转矩Mmax，则电机能够以所取的时间常数进行加速和
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减速[9]。
通过上述条件的计算，我选择电机的型号是SGMAH-08A型伺服电机。它的基本参数是：
输出功率—0.75kW； 额定转矩—2.39N2m； 最大转矩—7.16N2m； 最高转速—3000r/min； 扭矩常数—0.590N2m/A；
旋转惯性动量J—0.672x10-4kg2m2； (2) 减速机型号的选择
根据减速机输入端与电机安装法兰相匹配的原则，选择NEWSTART系列行星轮减速机，与 SGMAH-08A型伺服电机相匹配的减速机，初选NEWSTART－PS90L2-10-P1-S2型号的减速机。它的基本参数是：
减速比—10：1； 额定转矩—4.8N2m；
最大使用扭矩—4.8x1.5 N2m； 故障停止扭矩—4.8x2 N2m； 额定输入转速—3500r/min 最大输入转速—6000r/min； 输出安装—平键轴； 满载效率—η；
经过验证计算，其各项参数符合设计要求。
4.2.3 轴承的选择与计算
由于在等离子喷涂过程中，X向进给系统的丝杠既承受径向力又承受轴向力，因此，在滚珠丝杠副的两端选用的轴承类型为一对角接触球轴承。根据滚珠丝杠的自身直径大小，X向进给系统初选轴承型号为7006C。由于在喷涂工作时，轴承的转速高于10r/min，因此不需要进行静强度校核计算。 (1) 当量动载荷Fp的计算
一般对于受径向载荷与轴向载荷的轴承，其当量动载荷Fp如下式计算： Fp=XFR?YFA
式中 FR、FA—分别为轴承的径向载荷与轴向载荷（N）；
X、Y—分别为径向载荷系数与轴向载荷系数，查《机械设计》表12-10. 由于Y向进给系统的圆锥滚子轴承主要受轴向力作用，则
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