X-Y数控工作台机电系统设计讲诉.ppt

（2）距离额定寿命 L的计算 三、机械传动部件的计算与选型 选取的KL系列JSA-LG15型导轨副的相关参数： 滚道硬度为HRC60， 工作温度不超过100℃， 每根导轨上配有两只滑块，精度为4级， 工作速度较低， 载荷不大。 三、机械传动部件的计算与选型 查表3-36~3-40，分别取硬度系数fH =1.0，温度系数fT =1.00，接触系数fC =0.81，精度系数fR =0.9， 载荷系数fW =1.5，代入，得距离寿命： 远大于期望值50km，故距离额定寿命满足要求。 （1）最大工作载荷Fm的计算 4. 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 三、机械传动部件的计算与选型 承受最大铣削力时，工作台受到进给方向的载荷（与丝杠轴线平行）: Fx=1609N，受到横向的载荷（与丝杠轴线垂直）Fy = 366N，受到垂向的载荷（与工作台面垂直）Fz= 556N。 已知移动部件总重量G=800N，按矩形导轨进行计算，查表3-29，取颠覆力矩影响系数K=1.1，滚动导轨上的摩擦因数μ=0.005。求得滚珠丝杠副的最大工作载荷 三、机械传动部件的计算与选型 Fm = KFx + μ（Fz + Fy + G） = [ 1.1×1609 + 0.005 × ( 556 + 366 + 800 ) ] N  ≈ 1779 N 三、机械传动部件的计算与选型 （2）最大动载荷FQ的计算 设工作台在承受最大铣削力时的最快进给速度: v =400mm/min， 初选丝杠导程 : Ph=5 mm， 则此时丝杠转速: n=v/Ph = 80 r/min。 取滚珠丝杠的使用寿命 T=15000 h， 代入L0=60nT/106， 得丝杠寿命系数:L0=72（单位为：106 r）。 三、机械传动部件的计算与选型 查表3-30，取载荷系数fW =1.2，滚道硬度为HRC60时，取硬度系数fH=1.0，代入，求得最大动载荷： （3）初选型号 三、机械传动部件的计算与选型 类型：内循环固定反向器单螺母式， 参数：其公称直径为20 mm，导程为5 mm，循环滚珠为3圈×1列，精度等级取5级，额定动载荷为9309 N，大于FQ，满足要求。 根据计算出的最大动载荷和初选的丝杠导程. 查表，选择济宁博特精密丝杠制造有限公司生产的G系列2005-3型滚珠丝杠副. （4）传动效率η的计算 三、机械传动部件的计算与选型 公称直径：d0=20mm，导程：Ph=5mm，代入λ= arctan[Ph/(πd0)]，得丝杠螺旋升角： λ=4 33′。将摩擦角φ=10′，代入η=tanλ / tan(λ+φ),得传动效率 ： η=96.4%。 丝杠的两端各采用一对推力角接触球轴承，面对面组配，左、右支承的中心距离约为：a=500mm；钢的弹性模量 E=2.1 Mpa； 三、机械传动部件的计算与选型 （5）刚度的验算 1）X-Y工作台上下两层滚珠丝杠副的支承均采用“单推-单推”的方式。 查表3-31，得滚珠直径 Dw=3.175mm，丝杠底径 d2=16.2 mm，丝杠截面积S= =206.12mm2。 三、机械传动部件的计算与选型 算得丝杠在工作载荷Fm作用下产生的拉/压变形量: δ1 =Fma/(ES) =[1779×500/（2.1 ×206.12）] mm  ≈ 0.0205 mm。 2）根据公式 ＝( )-3, 求得:单圈滚珠数 =20； 该型号丝杠为单螺母，滚珠的“圈数×列数”为3×1，代入公式：  ＝ ×圈数×列数， 得滚珠总数量 =60。 三、机械传动部件的计算与选型 丝杠预紧时，取轴向预紧力：  = /3=593 N。则由（3-27）式，求得滚珠与螺纹滚道间的接触变形量 ： ≈ 0.0026 mm。 因为丝杠加有预紧力，且为轴向负载的1/3，所以实际变形量可减小一半，取 =0.0013mm。 三、机械传动部件的计算与选型 3）将以上算出的 和 代入 三、机械传动部件的计算与选型 查表3-27,可知5级精度滚珠丝杠有效行程在315~400mm时，行程偏差允许达