机床传动丝杠及电机的选型计算问题Word文档下载推荐.docx

1、s=0.02mm/脉冲12、希望寿命时间：h=30000h13、驱动马达转速：r=3000r/min14、马达惯性扭矩：Jm=1*10-3kg.m15、减速机速比：A=116、导轨摩擦系数：u=0.003滚动17、无负荷阻力：f=15N二、选择工程：滚珠丝杠轴直径:导程：螺母型号：精度：轴向间隙预压：丝杠支撑方式：驱动马达：1、导程精度与轴向间隙预压的选择a、导程精度的选择：为了得到定位精度0.3mm/1000mm：0.3/1000=0.09/300导程精度必须选择0.09/300mm以上。根据滚珠丝杠精度等级选择如下:C7运行距离误差：0.05mm/300mm因精度等级C7既有轧制又有精细，

2、在此首选价格低廉的轧制丝杠。b、轴向间隙预压的选择：为了满足0.15mm无效行程的要求，必须选择轴向间隙在0.15以下的滚珠丝杠。2、丝杠轴的选择a、假定丝杠轴长度：假定螺母全长100mm、丝杠轴末端长度100mm所以根据行程长度1000mm决定全长如下：1000+100+100=1200mmb、导程的选择：驱动马达的额定转速3000r/min、最高速度1m/s时，滚珠丝杠导程如下：1*1000*60/3000=20mm因此，必须选择导程20mm或20mm以上的导程。c、丝杠轴直径的选择：符合15-66上的导程精度与轴向间隙预压的选择局部中所规定的要求的滚珠丝杠型号：丝杠轴直径为32mm以下的

3、轧制滚珠丝杠；15-66上的丝杠轴的选择局部所规定的要求：20,30,40,60,80参照15-33上的表17）如下：丝杠轴直径导程15mm20mm30mm20mm40mm30mm60mm根据15-66上的丝杠轴的选择，由于丝杠轴长度必须是1200mm，15mm的轴颈太过细长，因此应选择直径20mm以上的丝杠轴。由上所述，有三种符合要求的丝杠轴直径和导程的组合：d、丝杠轴支撑方法的选择因行程是很长的1000mm，最高速度1m/s属高速使用，故丝杠轴的支撑方法可选择固定-支撑或固定-固定但是固定-固定的方式构造比拟复杂，且部件精度和组装精度要求较高因此滚珠丝杠的支撑方式选用固定-支撑的方式。三、

4、容许轴向负荷的探讨：1、最大轴向负荷的计算导向面的阻力f=15N无负荷时工作台质量工件质量导向面上的摩擦系数u=0.003最大速度重力加速度g=9.807m/s加速时间由此可知，所需数值如下加速度：a=Vmax/t1=6.67m/s去路加速时Fa1=u*（m1+m2）*g+f+（m1+m2）*a=550N去路等速时Fa2=u*（m1+m2）*g+f=17N去路减速时Fa3=u*（m1+m2）*g+f-（m1+m2）*a=-516N返程加速时Fa4=-u*（m1+m2）*g-f-（m1+m2）*a=-550N返程等速时Fa5=u*（m1+m2）*g-f=-17N返程减速时Fa6=-u*（m1+m

5、2）*g-f+（m1+m2）*a=516N作用在滚珠丝杠上的最大轴向负荷如下所示：Famax=Fa1=550因此，如果使用20mm导程最小沟槽谷径17.5mm没有问题，那么使用直径为30mm的丝杠也应该符合条件。所以，对于丝杠轴的挫曲载荷和容许压缩拉伸负荷的以下计算，是假定20mm的丝杠轴直径和20mm的导程。2、丝杠轴的挫曲载荷与安装方法相关的系数2=20参照A15-34为考虑挫曲因素，螺母和轴承间的安装方法按固定-固定方式。安装间距ta=1100mm推算丝杠槽沟槽谷径dt=17.5mmP1=2（d14/ta2/）x104/=20x17.54/11002/x104/=15500N3、丝杠轴的

6、容许拉伸压缩负荷P2=116xd12/=116x17.52/=35500N最大轴向不得大于计算所得的挫曲载荷和容易拉伸压缩负荷。因此，满足这些条件的滚珠丝杠在使用上没有问题。四、容许转速的探索1、最高转速丝杠轴直径：导程Ph=20mmNmax=Vmaxx60x103/Ph=3000min-1/丝杠轴直径：40mmPh=40mmNmax=Vmaxx60x103/Ph=1500min-1/60mmPh=60mm2、由丝杠轴的危险速度所决定的容许转速与安装方法相关的系数2=15.1参照A15-36为了考虑危险速度，螺母-轴承间的安装方法按固定-支撑。20mm和40mm丝杠轴沟槽谷径d1=17.5mm

7、N1=2xd1/tb2/x107/=2180min-1/d1=26.4mmN1=2xd1/tb2/x107/=3294min-1/3、由DN值所决定的容许转速丝杠轴直径：20mm和40mm大导程滚珠丝杠钢球中心直径D=20.75mmN2=70000/D=3370min-1/60mm大导程滚珠丝杠D=31.25mmN2=70000/D=2240min-1/由上述可见，当滚珠丝杠的丝杠轴直径为20mm、导程为20mm时，丝杠轴的最高转速超过了危险转速。相反，当一组丝杠轴直径为20mm、导程为40mm及另一组丝杠轴直径为30mm、导程为60mm时，能满足危险速度和DN值。因此选择丝杠轴直径为20mm

8、、导程为40mm及丝杠直径为30mm、导程为60mm的丝杠。一、螺母型号的选择使用轧制滚珠丝杠，丝杠轴直径20mm、导程40mm及丝杠轴直径30mm、导程60mm的螺母为大导程轧制滚珠丝杠WTF型，因此可以选择：WTF2040-2（Ca=5.4KN，Coa=13.6KN）WTF2040-3（Ca=6.6KN、Coa=17.2KN）WTF3060-2（Ca=11.8KN，Coa=30.6KN）WTF3060-3（Ca=14.5KN、Coa=38.9KN）二、容许轴向负荷的探索对根本静额定负荷Coa最小的WTF2040-2型Coa=13.6KN进展容许轴向负荷的探索。假定此型号用于高速搬运装置以及

9、加速、减速时作用冲击负荷，故静态平安系数fs为2.5参照15-43上的表18。Coa/fs=5440N与最大轴向负荷550N相比，得出的容许轴向负荷大，因而此型号没有问题。1、运行距离的计算减速时间t3=0.15s加速时的运行距离l1.4=Vmaxt1/2x103/=75mm等速时的运行距离l2.5=ls-Vmaxt1+Vmaxt3/2x103/=850mm减速时的运行距离l3.6=Vmaxt3/2x103/=75mm根据以上条件，轴向负荷和运行距离的关系如下表所示。动作轴方向负荷FanN运行距离lNmm去路加速时55075去路等速运动时17850去路减速时-516返程加速时-550返程等速运

10、动时-17850返程减速时516由于负荷方向表示为正或负与Fa3、Fa4和Fa5相反，计算两方向的轴向平均负荷。2、轴向平均负荷正符号方向的轴向平均负荷因为负荷方向不同，按Fa3.4.5=ON，来计算轴向平均负荷。3Fm1=Fa13/xl1+Fa23/xl2+Fa63/xl6=225Nl1+l2+l3+l4+l5+l6负符号方向的轴向平均负荷因为负荷方向不同，按Fa1.2.6=ON，来计算轴向平均负荷。Fm1=|Fa1|3/xl1+|Fa2|3/xl2+|Fa6|3/xl6因Fm1=Fm2，所以轴向平均负荷为Fm=Fm1=Fm2.3、额定寿命负荷系数fw=1.5参照A15-44上的表19平均负荷Fm=225N额定寿命L（rev）L=（CaFm）3/x106/探讨的型号动额定负荷额定寿命WTF2040-254004.1X109/WTF2040-366007.47X109/WTF3060-2118004.27X1010/145007.93X1010/4、每分钟平均转数每分钟往返次数n=8min-1/行程Nm=2nls/Ph=400min-1/ls/Ph=267min-1/5、根据额定寿命计算工作寿命时间L=4.1X109/rev每分钟平均转数Nm=400min-1/