滚珠丝杠螺母副的设计word版本.docx
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滚珠丝杠螺母副的设计word版本
而手工艺制品是一种价格适中，不仅能锻炼同学们的动手能力，同时在制作过程中也能体会一下我国传统工艺的文化。
无论是送给朋友还是亲人都能让人体会到一份浓厚的情谊。
它的价值是不用金钱去估价而是用你一颗真诚而又温暖的心去体会的。
更能让学生家长所接受。
1．www。
cer。
net/artide/2004021313098897。
shtml。
可是创业不是一朝一夕的事，在创业过程中会遇到很多令人难以想象的疑难杂症，对我们这些80年代出生的温室小花朵来说，更是难上加难。
因此不难看出，自制饰品在校园里也大有市场所在。
对于那些走在流行前端的女生来说，〝捕捉〞新事物便〝捕捉〞到了时尚与个性。
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1、DIY手工艺市场状况分析
3、你是否购买过DIY手工艺制品？
据介绍，经常光顾“碧芝”的都是些希望得到世界上“独一无二”饰品的年轻人，他们在琳琅满目的货架上挑选，然后亲手串连，他们就是偏爱这种ＤＩＹ的方式，完全自助。
3、你是否购买过DIY手工艺制品？
8、你是如何得志DIY手工艺制品的？
目录
前言……………………………………………………………………………………
滚珠丝杠螺母副的设计……………………………………………………
轴承选择……………………………………………………………………………
电机选择……………………………………………………………………………
设计总结……………………………………………………………………………
参考文献……………………………………………………………………………
前言
机电一体化是以机械技术和电子技术为主题，多门技术学科相互渗透、相互结合的产物，是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科。
机电一体化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了以“机电一体化”为特征的发展阶段。
随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高。
产品的更新换代也不断加快。
因此对机床不仅要求具有较高的精度和生产率，而且应能迅速地适应产品零件的变换，生产的需要促使了数控机床的产生。
数控机床是指机床的操作命令以数值数字的形式描述工作过程按规定的程序自动进行的机床。
随着微电子技术，特别是计算机技术的发展，数控机床迅速地发展起来。
装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度，数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业（如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业）的使能技术和最基本的装备。
马克思曾经说过“各种经济时代的区别，不在于生产什么，而在于怎样生产，有什么劳动资料生产”。
制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料，而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。
当今世界各国制造业广泛采用的数控技术，以提高制造能力和水平，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。
此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。
总之，大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
此次“机电一体化课程设计”主要简单设计出数控机床系统，其实离实际真正工业用数控机床还有很大的距离。
由于时间仓促和自己知识水平有限，在设计中难免会有些许瑕疵，恳请老师指正。
1滚珠丝杠螺母副的设计
1.1确定滚珠丝杠副的导程
Ph===8.3mm
取Ph=10mm
Ph：
滚珠丝杠副的导程mm
Vmax：
工作台最高移动速度
nmax：
电机最高转速
i：
传动比
因电机与丝杠直联，i=1
Vmax=10m/min，nmax=1200r/min
代入得，Ph=8.3mm
查表，取Ph=10mm
1.2确定当量转速与当量载荷
1.2.1各种切削方式下，丝杠转速
nmax===350r/min
nmin===0.1r/min
1.2.2各种切削方式下，丝杠轴向载荷
Fmax=4500+0.01×833=4583.3N
Fmin=0.01×833=83.3N
1.2.3当量转速
nm===175.05mm/min
1.2.4当量载荷
Fm===3083.3N
1.3预期额定动载荷
1.3.1按预期工作时间估算
Cam=
Cam：
预期额定动载荷N
按表查得：
轻微冲击取fw=1.3fa=1可靠性90%取fc=1
已知：
Lh=15000小时
代入得Cam=28362.6N
1.3.2拟采用预紧滚珠丝杠副，按最大负载Fmax计算：
Cam=FeFmax
按表查得：
中预载取fe=4.5
代入得Cam=20624.85N
取以上两种结果的最大值Cam=28362.6N
1.4确定允许的最小螺纹底径
1.4.1估算丝杠允许的最大轴向变形量
①δm≤（～）重复定位精度
②δm≤（～）定位精度
δm:
最大轴向变形量µm
已知：
重复定位精度6µm,定位精度12µm
①δm=2δm=3②δm=3
取两种结果的小值δm=2µm
1.4.2估算最小螺纹底径
丝杠要求预拉伸，取两端固定的支承形式
d2m=10=0.039
d2m：
最小螺纹底径mm
L≈（1.1～1.2）行程+（10～14）Ph=1.1×350+10×10=485mm
静摩擦力F0=μmg=0.01×85×9.8=8.3N
代入得d2m=0.039=1.7mm
1.5确定滚珠丝杠副的规格代号
1.5.1选内循环浮动式法兰，直筒双螺母型垫片预形式
1.5.2由计算出的Ph,Cam,d2m在样本中取相应规格的滚珠丝杠副FFZD4010-3
Ph=10mm,Ca=30000>Cam=28362N,d2=39.5mm>d2m=1.7mm
1.6确定滚珠丝杠副预紧力
Fp=Fmax=×4583.3=1527.8N
1.7行程补偿值与与拉伸力
1.7.1行程补偿值
C=11.8△tLu×10-6
式中：
Lu=350+148+2×30=558mm
△t取2.5°C
代入得C=17μm
1.7.2预拉伸力
Ft=1.95△td22=1.95×2.5×34.32=5735.4N
1.8确定滚珠丝杠副支承用的轴承代号、规格
1.8.1轴承所承受的最大轴向载荷
FBmax=Ft+Fmax=5735+4583.3≈10320N
1.8.2轴承类型
两端固定的支承形式，选背对背60°角接触推力球轴承
1.8.3轴承内径
d略小于d2=34.3mm
FBP=FBmax=3279N
取d=30mm
1.8.4轴承预紧力
预加负荷3300N≥FBP=1527.8N
1.8.5按样本选轴承型号规格
选760206TNI轴承
d=30mm
1.9滚珠丝杠副工作图设计
1.9.1丝杠螺纹长度Ls：
由表查得余程Le=40
Ls=Lu+2Le=560+2×40=640mm
1.9.2两固定支承距离L1
L1=640+135=775mm
丝杠全长L
L=775+85+85=945mm
1.9.3行程起点离固定支承距离L0
L0=L2+B=15+15=30mm
2电机选择
2.1参数计算
2.1.1功率
P=Fv==900W
2.1.2负载转动惯量JL（kg·m2）及传动系统转动惯量J（kg·m2）的计算
JL=ΣJi（）2+Σmj（）2
式中JL，ni为各旋转件的转动惯量（kg·m2）和转速（r/min）
mj,vj为各直线运动件的质量（kg）和速度（m/min）
Jm,nm为电机的转动惯量（kg·m2）和转速（r/min）
JL=20kg·cm2
2.1.3力矩计算
空载启动时，折算到电机轴上的加速力矩Tamax
Tamax===0.125N·M
折算到电动机上的摩擦力矩Tt
Tt=×10-3=×10-3=0.0165N·m
由于丝杠预紧力引起和折算到电动机轴上的附加摩擦力矩T0
T0=×10-3=×10-3=3.29N·m
总力矩Tm=Tamax+Tt+T0=3.43N·m
2.2型号选择
根据转动惯量和力矩选择电机型号为120MB150B-001000
2.3联轴器选择
根据电动机轴径，力矩等因素选择联轴器LK11-126K-2222
3传动系统刚度
3.1丝杠抗压刚度
3.1.1丝杠最小抗压刚度
Ksmin=6.6×102
Ksmin：
最小抗压刚度N/μm
d2：
丝杠底径
L1：
固定支承距离
代入得Ksmin=6.6××102=1001.9N/μm
3.1.2丝杠最大抗压刚度
Ksmax=6.6××102=6731.3N/μm
3.2支承轴承组合刚度
3.2.1一对预紧轴承的组合刚度
KBO=2×2.34×
KBO：
一对预紧轴承的组合刚度 N/μm
dQ：
滚珠直径mm
Z：
滚珠数
Famax：
最大轴向工作载荷 N
β：
轴承接触角
dQ=7.938,Z=19,β=60
代入得KB0=1076N/μm
3.2.2支承轴承组合刚度
由两端固定支承
Kb=2KBO=2×1076=3152N/μm
3.2.3滚珠丝杠副滚珠和滚道的接触刚度
KC=Kc′
KC：
滚珠和滚道的接触刚度N/μm
Kc′：
查样本上的刚度N/μm
FP：
滚珠丝杠副预紧力N
Ca：
额定动载荷N
由样本查得：
Kc′=973N/μm；Ca=30000N；
FP=1528N
代入得KC=777N/μm
3.3刚度验算及精度选择
3.3.1验算传动系统刚度
=++=++=2.7×10-3N/μm
Kmin=370
=++==1.9×10-3N/μm
Kmax=526
F0=μw1=0.01×85×9.8=8.3N
Kmin≥
已知反向差值或重复定位精度为10
Kmin≥=1.328
3.3.2传动系统刚度变化引起的定位误差
δk=F0（-）=6.6×10-3μm
3.3.3确定精度
V300p：
任意300mm内的行程变动量对半闭环系统言
V300P≤0.8×定位精度-δk
所以，丝杠精度选取3级
3.3.4确定滚珠丝杠副的规格代号
已确定的型号FFZD
公称直径40mm导程10mm螺纹长度640mm丝杠全长945mmP类3级精度
即FFZD3210-3-P3/945×640
3.4验算临界压缩载荷
丝杠所受最大轴向载荷小于丝杠预拉伸力Ft不用验算
3.5验算滚珠丝杠副的临界转速nc（r/min）
nc=f×107
f:
与支承形式有关的系数
d2：
丝杠底径mm
Lc2：
临界转速计算长度mm
由表得f=21.9
d2=34.3mm
Lc2=L1-L0=775-30=745mm
代入得nc=21.9××107=13534>nmax=1200r/min
3.6验算Dn
Dpw=d2+Dw=34.3+7.144=34.444mm
Dn=Dpw·nmax=34.444×1200=41332.8<70000
Dpw:
滚珠丝杠副的节圆直径mm
nmax:
滚珠丝杠副最高转速r/min
3.7基本轴向额定静载荷Coa验算
fsFamax≤Coa
fs一般为1.5
Coa=50.2kN=66300N
Famax=870N/μm
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