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(独家原创)CA6140普通车床改为经济型数控车床纵向进给系统设计及进给系统的润滑设计(全套CAD图纸完整版)
上传者:佚名(15784074)| 上传时间:2020-05-20 09:36:06

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1、支承刚性Kg图滚珠丝杠一端固定一端支持当采用图示的支承方式:Kg==()()=(Nμm)滚珠丝杠副的刚度K:因为:所以K=()=(Nμm)驱动力矩及驱动功率:使丝杠旋转运动所需驱动力矩:Ma=(FPh)(πη)(Nm)公称导程Ph=mmη=所以Ma=Nm由预紧力所产生的摩擦力矩Mf=K(Nm)Mf=Nm总驱动力矩:M=Ma+MfM=Ma+Mf=Nm所需功率W=(Kw)W=式中:F为轴向载荷Ph为公称直径η为效率选。

2、少了δ,其结果螺母A、B在P的共同作用下,总变形量为:δ=δδδ=δδ此时,若继续增大P,则螺母A中的滚珠负荷减少,变形δA亦随之减少,当P增加到一定数值时,δ与δ相等,δA=δ-δ=,这时螺母A中滚珠和滚道刚好接触,如果再继续增大P,就会出现间歇。因此,要保证丝杠在最大轴向载荷Pmax作用下没有间歇,P就必须满足一定的关系。下面求出这种关系:当δA=δ-δ=时,δ=δ,此时螺母B的变形为:δ=δ+δ=δ又因为δ。

3、机与丝杠的连接形式设计、丝杠与床鞍的连接设计、丝杠的支承方式设计、进给系统的润滑设计。进给系统运转精度、直接将导致整个机床的加工精度。因此,丝杠精度的选择,丝杠的支承如何保证轴向定位精度等关键性问题是急需解决的。由于自身的经验有限,面对这些关键性问题只能从理论上去寻求解决的方法。因此,自己所设计的结构和运用到生产实践中仍相距甚远。参考文献[]张新义经济型数控机床系统设计北京:机械工业出版社,[]范云涨,陈兆年金属。

4、切削机床设计简明手册北京:机械工业出版社,[]戴曙金属切削机床手册北京:机械工业出版社[]李洪实用机床设计手册沈阳:辽宁科学技术出版社,[]王启义,蔡群礼,胡宝珍金属切削机床设计东北工学院出版社,[]成大先机械设计手册单行本润滑与密封北京:化工出版社,[]黄祖德机械设计北京:理工大学出版社,[]吴宗泽机械设计禁忌例北京:机械出版社,[]黄鹤订国家机械工业局中国机电产品目录册北京:机械出版社,[]滚珠丝杠上海:川浦。

5、度K:式中:K为滚珠丝杠副的刚度Kj为滚珠的轴向接触刚度K为螺母的安装刚度Kg为丝杠轴的安装刚度当有预加负荷F且为额定动载荷的时,Kj可近似的以下式表示:式中:F为轴向工作载荷(N)db为滚珠直径,(mm)Z=Z’圈数列数Z’为一圈滚珠数内循环Z’=ddb(~)粒d为公称直径∴Kj==Nμm螺母支撑刚度K:K=其中:A为螺母横截面积E=Ln为螺母支承面至有效滚延间的长度A=mm故,K=()()=(Nμm)丝杠轴的。

6、,过大则影响丝杠副的使用寿命。因此,要在满足所需寿命和精度要求的条件下,合理决定预紧力的大小。滚珠和螺纹滚道间由于受轴向力的作用而产生轴向变形,在弹性变形范围内,变形量δ的大小可按赫兹公式计算:δ式中k-与滚道的曲率半径、材料的弹性模具有关的系数。对与一确定的丝杠副来说,K是常数。因此,δ只是P的函数,将δ随P的变化关系做出曲线,如图所示,在曲线起始段,δ随P的变化较快,当P增加到P后,δ变化较慢,接近于某斜率直。

7、=δ=K所以得到:=K即:P=P预=Pmax由此得到结论:在双螺母预紧力的滚珠丝杠副中,为使螺母和丝杠之间不出现间歇,应使预紧力近似等于最大轴向载荷的。P过小,不能保证无间歇传动P过大,会降低传动效率和承载能力。F=Fmax=N最大轴向压缩载荷:机床的进给丝杠通常是受轴向力的压杆,若轴向力过大,将使丝杠失去稳定而产生翘曲。滚珠丝杠受压力作用后在弹性范围的临界稳定载荷Fc:Fc=采用GJ支撑形式时:m=()为公称直。

8、线。在实际应用时,总希望受载后丝杠变形尽可能小些,即刚度性能好。据此,可施加一定的预紧力P预=P,对应于丝杠变形为δ,这样在受到轴向工作载荷PgtP时,变形δ就进入曲线后半部的直线段了,载荷的变化对变形的影响就非常小了。图预紧力确定关系图在上图中,设对螺母A、B施加了预紧力P,相应的变形δ。当外加轴向工作载荷P时,螺母B在接触点处产生了δ的弹性变形,而螺母A由于弹性恢复(P与P反向之故),其接触点上的变形量反而减。

9、径(mm)d为滚珠直径(mm)L为丝杠轴的支撑距离(mm)则:当水平位置时许用稳定安全系数=即:F为丝杠最大轴向压缩载荷滚珠丝杠的极限转速:极限转速的计算为使丝杠副在高速运转时不发生共振现象,应对其极限转速进行核算。当丝杠发生共振时转速称为临界转速,以Nc表示:式中:为公称直径(mm)d为滚珠直径(mm)Ko为丝杠轴的支撑结构系数,采用GJ形式K=极限转速n满足:Nc=NltNc=滚珠丝杠副的刚度:滚珠丝杠副的刚。

10、择丝杠轴承[]:丝杠采取一端轴向固定,一端简支的方式,固定端采取一对推力角接触球轴承,面对面组配。型号为C。内径外径宽为mmmmmm。额定动载荷为C=kN。预加载荷Fo=N,平均载荷Fm=N所选丝杠的基本导程Lo=mm,要求快进速度mmin因此丝杠的最大转速Vmax=rmin设丝杠的最小转速Vmin=rmin故平均速度rmin轴承寿命:L=能满足要求。简支端轴承只承受丝杠的部分重量,不需计算。滚珠丝杠与伺服电机的。

11、sgtCmo==N根据CagtNCaogtN来选择丝杠,选择FYND型滚珠丝杠副,其参数如下:表滚珠丝杠参数表主要尺寸:计算公式公称直径domm基本导程Lomm滚珠直径dbmm接触角滚道圆弧半径R=mm螺旋升角滚道圆弧偏心距e=mm丝杠大径dmm丝杠小径dmm螺母大径Dmm螺母小径Dmm对选定的滚珠丝杠副参数进行核算:[]滚珠丝杠副的预加负荷:在滚珠丝杠副上施加预紧力后,可提高轴向刚度和传动精度。但预紧力不可过大 。

12、连接:图连轴器关系图滚珠丝杠可通过联轴器与伺服电机直接联结,为了消除丝杠与电机轴之间的同轴度和垂直度误差,可用弹性联轴器。如上图所示,弹性片分别用螺钉和两边的联轴器通过柔性片传递力矩。在实际生产过程中,为了满足丝杠既能电动控制又能手动调整的特点,在丝杠与电机之间设计了连接轴,三者的连接方式如下图。图连接轴关系图结论至今为止,基本上完成了本课程的设计要求,课题的主要设计内容包括:伺服电机的选择,丝杠结构设计,伺服电

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