图3.1.1.5 主周箱进给丝杠制动装置

1.3.轴承的选择

1、选择轴承的型号

由于丝杠工作时，既承受轴向载荷又承受径向载荷,故支承丝杠的轴承选用能同时承受径向载荷与单向轴向载荷的角接触球轴承.丝杠在传动是要正反转,则轴承承受的轴向力的方向可能反复变化,故采用两个轴成面对面安装.如图所示:

图3.1.2.1 角接触球轴承面对面安装

轴承型号:7007 ACDF GBT 292--1994 2、计算轴承的寿命

所谓轴承的寿命,是指轴承中任一滚动体或内,外圈辊道上出现疲劳点蚀前所经历的总转数或一定转速下工作的小时数.滚动轴承寿命计算的目的是防止轴承在预期工作时间内产生点蚀破坏,其寿命与所受载荷的大小有关,作用载荷越大,引起的接触应力也就越大,因而在发生点蚀破坏前所经历的总转数也就越少,即轴承的寿命越短.

3.1.2.2 滚动轴承的疲劳曲线

轴承的寿命:

106CftLh?()

60nPC----基本额定动载荷

P----当量动载荷 n----轴承转速 ft----温度系数

?----寿命指数,球轴承 ??3； 滚子轴承 ??103

对角接触球轴承,其径向当量动载荷为:

P?XFR?YFA ?1?1463.75?0.92?2224.9

?3510.6 ( N )

X---轴向动载荷系数

Y----径向动载荷系数

FR----轴承所承受的径向载荷 FA----轴承所承受的轴向载荷

由于轴承工作时的温度低于120 0C,查表的温度系数ft=3 轴承成对安装故

C'r?1.65Cr ?1.65?19.5 ? 32.17 (KN)故轴承的寿命

106Cft?Lh?()60nP10632.17?103?13() ?60?15003.510?103 ?8554h轴承的预期寿命一般约为5000～20000h.本设计满足要求。

2.伺服电机的选择及计算

2.1直流电机的结构

直流伺服电机具有良好的启动、制动和调速特性，可以方便地在宽范围内实现平滑无级调速，故多用在对伺服电机的调速性能要求较高的生产设备中。直流伺服电机的结构主要包括以下三大部分。

（1） 定子 定子磁极磁场由钉子的磁极产生。根据产生磁场的方式，直流伺服电机可分为永磁式和他励事。本设计采用用此事。

（2） 转子 又成为电枢，有硅钢片叠压而成，表面嵌优线圈，通以直流电时，在钉子磁场作用下产生带动夫在旋转的电磁转矩。

（3） 电刷与换向片 为使所产生的电磁转矩保持恒定方向，转子能沿固定方向均匀地连续旋转，电刷域外价直流电源相接，换向片与电枢导体相连。

2.2选择伺服电机

伺服电机的选用，应考虑三个要求：最大切削负载转矩，不得超过电机的

额定转矩；电机的转子惯量jM应与负载惯量jr相匹配；快移时，转矩不得超过伺服电机的最大转矩。 1.最大切削负载转矩计算

所选伺服电机的额定转矩应大于最大切削负载转矩。最达切削负载转矩T

可根据下式计算，即

T=(FmaxPh2225?0.01?Tp0?Tf0)i??1.30?0.64?5.88N.m 2??2??0.9其中，从前面的计算已知最大进给力Fmax=2225 N，丝杠导程Ph=10mm，预紧力Fp=3887 N，查手册，滚珠丝杠副的机械效率?=0.9，因滚珠丝杠预加载荷引起附加摩擦力矩Tp0

Tp0=

FPPh3887?0.01?1.30N?m =

29.829.8查哈尔滨轴承总厂＜＜角接触推力球轴承组配技术手册＞＞得单个轴承

的摩擦力矩为0.32N.m，故一对轴承的摩擦力矩Tf0=0.64N.m。另一端直接铰接，其摩擦力可忽略不计。伺服电机与丝杠直连，其传动比i=1. 2.负载惯量计算

伺服电动机的转子惯量jM应与负载惯量jr相匹配，负载惯量可按以下

次序计算。

（1） 工件、工作台折算到电机轴上的惯量j1，工件与工 作台的最大质量M=140kg，可按下式计算，即

pnpv0.012)?0.00035J1=m(()2?m(h?m(h)2?140((kg?m2)

w2?n2?2?式中：

V—工作台移动速度，m/s;

W—伺服电机的角速度，rad/s; m—直线移动工件、工作台的质量，kg;

（2）丝杠加在电机轴上的惯量J2，丝杠名义直径D0=50mm,L=1m,丝杠材料