加工中心机械结构设计

第5章 进给传动系统的设计 C''am?4.5?2720?12240N ///C?Cam?Cam 且am取较大值 /C?C?21718N amam 故预期值C''am?12240N Cam取较大值 Cam?21718N 取?m?2?m L?800mm 4.确定允许的最小螺纹底径 1)估算丝杠允许的最大轴向变形量?m(?m) 由表12-1-40式(8), 11?m?(~)重复定位精度34 由表12-1-40式(9), 11?m?(~)定位精度45 重复定位精度取6?m,定位精度取8?m 11??m?(~)?6?(2~1.5)?m34 11?m?(~)?8?(2~1.6)?m45 ?取?m?2?m (2)估算最小螺纹底径d2m(mm) 丝杠要求预拉伸,取两端固定支撑方式。 由表12-1-40式(10) d2m?aF0L?m (5-6) F0式中:L—两个固定支撑间距,—导轨静摩擦力 a—支撑方式系数,两端固定取0.039 L?(1.1~1.2)行程?(10~14)Ph F0??0W (?0—导轨静摩擦系数;W—移动部件重) X向行程:550mm 则:L?(1.1~1.2)?550?(10~14)?10?(705~800) 取L?800mm; 21

第5章 进给传动系统的设计 F0?0.2?5000?1000N 所以:d2mF0?1000N 1000?800?0.039?24.67mm 2d2m?24.67mm FFZD4010-3 5.确定滚珠丝杠副的规格代号 1)选内循环浮动反向法兰,直筒双螺母垫片预紧形式 , 2)由计算出的Ph,Cam,d2m 选择丝杠型号FFZD4010-3 , 6.确定滚珠丝杠副预紧力Fp(N)由表12-1-40式(13)得: 11Fp?Fmax??2720?906.67NF?1000N33,取p Fp?1000N 7.行程补偿值C(?m) 由表12-1-40式(14)得: C?11.8?t?Lu?10?3 (5-7) o式中:?t——温度变化值2~3C; Lu——滚珠丝杠副的有效行程; Lu?行程?(8~14)Ph=550+(8~14)×10?630~690mm o取Lu?660 ,?t=2.5C Lu?660mm ?3所以C?11.8?2.5?660?10?19.5?m 22F?1.95?td?1.95?2.5?34.3?5735.4N t2预拉伸力C?19.5?m Ft?5735.4N 8.确定滚珠丝杠副支承用的轴承型号规格 1)轴承所受的最大轴向载荷FBmax(N) FBmax?Ft?Fmax?5735.4?2720?8755.4N 2)轴承类型 oFBmax?8755.4N 两端固定的支承形式,选择正面接触(DF)7206B 60角接触选7206B型角球轴承。 接触球轴承 22

第5章 进给传动系统的设计 3)轴承内径d(mm) d略小于d2 取d=30mm 4)轴承预紧力FBP(N) FBPd=30mm 11?FBmax??8455.4?2818.47N33 (5-8) FBP?2818.47N 5)按样本选轴承型号规格 预加负荷?FBP 取预加负荷为2900N 9.根据工作图确定丝杠全长(工作图见总装配图) 1)丝杠螺纹长度LS(mm) LS?Lu?2Le (5-9) Le——余量,查表得40mm 则:LS?660?80?740mm 2)两固定端支承距离L1(mm) L1?800 3)丝杠全长L(mm) L?1000 4)行程起点离固定端距离L0(mm) L0?30 10.滚珠丝杠副临界转速ncLS?740mm L1?800 L?1000 L0?30 的计算 由表12-1-40式(16),支承系数f?21.9(表12-1-47), Lc1?Lc2?L?L?L行程2Lc1?Lc2?675mm800-550?800-?675mm2 (5-10) 则: nc?107fd2Lc22107?21.9?34.3??16487r/min?nmax?1500r/min2675nc?nmax合格 合格。 23

第5章 进给传动系统的设计 11.滚珠丝杠压杆稳定性验算 按表12-1-40式(19)验算抗拉强度, 因最大轴向载荷小于丝杠预拉伸力,丝杠不会受压,不用验算。 ?p?Ft?4?25735.4d2?4?6.21MPa (5-11) ?p?6.21MPa ?34.32远低于钢材许用拉应力强度合格 远低于钢材许用拉应力。 12.系统刚度验算及粒度选择(对两端固定支撑) 1) 滚珠丝杠副的拉压刚度是随螺母在丝杠上的位置而变化的,最大值在端部(螺母至固定支撑距离最小时,即 a?L?L行程2a??800?550 ?125mm2),而螺母处于两支承点中部 时(即L800??400mm22)刚度最小。 由表12-1-40式(21') Rsmin165d2L660?d2660?34.32????970.6N??m?1a(L?a)L800 (5-12) 165d2L165?34.32?800???1840.5N??m?1a(L?a)125(800?125) (5-13) 222Rsmin?970.6N??m?1 RsmaxRsmax?1840.5N??m?1 2)支承轴承的组合刚度 0dQ?7.144mm??60Z?17轴承样本,钢球数, 由公式RB0?2?2.343dQZ2Famaxsin5?得 RB0?2?2.3437.144?172?5735.4?sin560??839.33N??m?1RB0?839.33 由表12-1-46对两端固定并预紧的轴承 Rb?2RB0?1678.66N??m?1 3)滚珠丝杠副滚珠和滚道的接触刚度 按表12-1-40式(22): Rb?1678.66 Rnu1Rnu?666.61000?R()?973?()3?666.6N??m?1 0.1Ca0.1?31100 (5-14) 'nuFp1324

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