滚珠丝杠副预紧转矩测量仪的机械结构设计.docx

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滚珠丝杠副预紧转矩测量仪的机械结构设计

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毕

业

设

计

论

文

毕业设计（论文）任务书

摘要

这是一篇关于滚珠丝杠预紧力检测仪的技术性报告。

我主要用proe野火5.0和autocad2008等软件完成对这套系统的建模、仿真及cad工程图的绘制。

计算了零件受力情况，电机的转动惯量、等效力矩、最大转速，功率。

我也对这个系统的工作原理进行了说明和演示。

改良了检测仪的机械传动系统。

降低了电机的功率，使传动变得更加简便。

进行了机械结构的设计。

对改良前后的特性进行说明，提出了改良后的缺陷进行理论上的解决方案。

滚珠丝杠对很多种数控机床来说是非常重要的，所以为了工业进步我们要不断提高改进它的检测装置。

本产品说明书，主要就滚珠丝杠预紧力检测仪系统的系统功能，总体设计，主要零件的受力参数，动力机参数，机械结构设计，传动设计及技术参数，经济技术分析，仿真设计方法进行图文并述的方式进行论述说明。

abstract

Thisisatechnologyreportofballscrewpre-tighteningforcedetector.Iuse

Proewildfire5.0andautocad2008tocompletemodeling,emulationanddrawing.Withtheforcecalculation,motor,theequivalentmomentofinertiamoment,maximumspeed,power.Ialsoexplained.Thecharacteristicsofbeforeandafterimprovement,putsforwardtheimprovedatheoreticalsolutionofthedefect.

Ballscrewisveryimportantformanynumericlcontrolmachine.Sowemustalwaysimprovetheballscrewpreloadtesterforindustrialdevelopment.

Theproductspecifications,mainlydetectorsystemofballscrewpre-tighteningforcefunction,theoveralldesign,themainmechanicalparametersoftheparts,engineparameters,mechanicalstructuredesign,transmissiondesignandtechnicalparametersandeconomictechnicalanalysis,thesimulationdesignmethodareexplained,theessaydiscussesthewayofgraphicandabove.

第1章前言....................................................1

第2章国内外研究发展状况......................................2

2.1研究意义.................................................2

2.2国内外研究现状及成果.....................................2

2.2.1国外研究现状及成果.....................................2

2.2.2国内研究现状及成果.....................................2

2.3发展方向.................................................2

第3章测量仪的用途、规格、主要技术性能及特点...................3

3.1系统功能.................................................3

3.2研究内容.................................................3

3.3研究方向.................................................3

第4章滚珠丝杠预紧力测量仪的总体设计..........................3

4.1滚珠丝杠滚珠丝杠预紧力测量仪的总体设计示意图.............3

4.2设计重点.................................................5

4.3设计难点.................................................5

第5章主要技术参数确定.......................................7

5.1主要技术参数...........................................7

5.1.1主要零件载荷及强度参数................................7

第6章动力机参数.............................................13

第7章机械结构设计...........................................14

7.1主要零件的尺寸及材料参数................................14

第8章滚珠丝杠预紧力测量仪的传动设计.........................22

8.1结构方案的确定........................................22

8.2机构及主要零件空间布置................................22

8.3结构工艺性的考虑......................................23

8.4轴承的布局............................................23

8.5润滑与密封方式的选择................................23

第4章滚珠丝杠预紧力测量仪计算机仿真动画设计.................24

第10章技术经济分析..........................................25

10.1主要零件成本价格与市场价格.............................25

10.2装配工作量成本以及配套软件计算机成本...................25

10.3市场需求以及改良收益和其他收益第.......................25第11章结语..................................................27

后记谢词......................................................27

参考文献......................................................28

附录..........................................................29

第1章前言

在科学技术不断发展进步的当今，机械已经和人们的生产、生活结合得密不可分，小到人们的手表，手机，大到各种动力驱动的动车组和谐号，航空客机，邮轮货船。

这些常用机械给人们的生活带来了巨大便利，在交通上缩短了大量的时间。

作为现代机械生产的主流，数控加工中心，各类加工机床等设备的一个重要组成部分，滚珠丝杠的改进研发，维修及应用，技术指标检测。

对生产效率与质量的提升，有着很重要的指导意义和迫切的现实意义。

本篇是一篇针对设计产品的产品说明书，对滚珠丝杠预紧力检测仪系统，的机械设计部分进行介绍，理论分析，计算分析，仿真，包括对制造工程图制作及细节处理进行论述，还有对原有系统的一些改进设计，其中本篇没法具体详细体现的设计工作，实验环节，即在proewildfire5.0，autocad等软件上的设计图工作，和现场勘察，实物测绘也在，本篇中和本篇的附录中做简要介绍。

本产品说明书，主要就滚珠丝杠预紧力检测仪系统的系统功能，总体设计，主要零件的受力参数，动力机参数，机械结构设计，传动设计及技术参数，经济技术分析，仿真设计方法进行图文并述的方式进行论述说明。

我改良了检测仪的机械传动系统的布置。

降低了电机的功率，使传动变得更加简便。

进行了机械结构的设计。

对改良前后的特性进行说明，提出了改良后的缺陷进行理论上的解决方案。

滚珠丝杠对很多种数控机床来说是非常重要的，所以为了工业进步我们要不断提高改进它的检测装置。

第2章国内外研究发展状况

2.1研究意义

滚珠丝杠是目前应用最广泛的一种传动形式，它具有传动效率高，启动力矩小，传动灵敏平稳，工作寿命长等优点。

通过施加预紧力，可以保证丝杠，滚珠和螺母之间没有间隙，而且，可以将整个螺母丝杠副的弹性变形量减少到最小，从而提高滚珠丝杠副的刚度及精度。

传统的获得滚珠丝杠预紧力的方法都是通过扭矩测量而间接获得，因而不能精确反映预紧力的大小，且不能随时精确地补偿因磨损而增大的间隙，不能保证稳定的精度。

因此能够进行实时补偿的连续可调预紧装置对于滚珠丝杠副的传动稳定性，对于提高整个滚珠丝杠副的传动精度及效率有非常重要的指导意义。

2.2国内外研究现状及成果

2.2.1国外研究现状及成果

世界上第一个使用滚珠丝杠副的是美国通用汽车公司萨吉诺分厂，它将滚珠丝杠副用于汽车的转向机构上，1940年，美国开始成批生产用于汽车转向机构的滚珠丝杠副，1943年，滚珠丝杠副开始用于飞机上。

精密螺纹磨床的出现使滚珠丝杠副在精度和性能上产生了较大的飞跃，随着数控机床和各种自动化设备的发展，促进了滚珠丝杠副的研究和生产。

从50年代开始，在工业发达的国家中，滚珠丝杠副生产厂家迅速出现，例如：

美国的WARNER-BEAVER公司、GM－SAGINAW公司；英国的ROTAX公司；日本的NSK公司、TSUBAKI公司等。

2.2.2国内研究现状及成果

我国早在20世纪50年代末期就开始研制滚珠丝杠副，并于1964年自行研制出第一套滚珠丝杠副。

开始阶段主要是引进国外的滚珠丝杠副加以研究并生产，之后于1973到1978年期间，我国滚珠丝杠副的生产开始了按系列化标准分工布点的小批量生产，近几十年来，人们对滚珠丝杠副的预紧转矩变动量的大小开始重视起来，以前人们只重视滚珠丝杠副综合行程误差曲线，现在也开始重视滚珠丝杠副预紧转矩的曲线。

因为有了这两条曲线，滚珠丝杠副的性能就能很好地反映出来。

。

2.3发展方向

由上面国际各大滚珠丝杠副生产企业的产品发展趋势可以总结出未来国际上滚珠丝杠产品的主要发展方向，如下：

（1）随着制造业的发展，高速度、高精度、高刚度、高可靠性、低振动、低噪声、地文升的滚珠丝杠副将成为滚珠丝杠副性能发展的主要方向；

（2）冷轧滚珠丝杠副也由于其自身的特殊性将成为发展方向之一；

（3）根据特殊领域的需要，特定用途的滚珠丝杠副，如适应宇航工业、卫星、电子产品行业等