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第5章 进给传动系统的设计 C''am?4.5?2720?12240N ///C?Cam?Cam 且am取较大值 /C?C?21718N amam 故预期值C''am?12240N Cam取较大值 Cam?21718N 取?m?2?m L?800mm 4．确定允许的最小螺纹底径 1）估算丝杠允许的最大轴向变形量?m(?m) 由表12-1-40式（8）， 11?m?(~)重复定位精度34 由表12-1-40式（9）， 11?m?(~)定位精度45 重复定位精度取6?m，定位精度取8?m 11??m?(~)?6?（2~1.5）?m34 11?m?(~)?8?（2~1.6）?m45 ?取?m?2?m （2）估算最小螺纹底径d2m(mm) 丝杠要求预拉伸，取两端固定支撑方式。 由表12-1-40式（10） d2m?aF0L?m (5-6) F0式中：L—两个固定支撑间距，—导轨静摩擦力 a—支撑方式系数，两端固定取0.039 L?(1.1~1.2)行程?（10~14）Ph F0??0W （?0—导轨静摩擦系数；W—移动部件重） X向行程：550mm 则：L?(1.1~1.2)?550?(10~14)?10?(705~800) 取L?800mm； 21
第5章 进给传动系统的设计 F0?0.2?5000?1000N 所以：d2mF0?1000N 1000?800?0.039?24.67mm 2d2m?24.67mm FFZD4010-3 5．确定滚珠丝杠副的规格代号 1）选内循环浮动反向法兰，直筒双螺母垫片预紧形式 ， 2）由计算出的Ph，Cam，d2m 选择丝杠型号FFZD4010-3 ， 6．确定滚珠丝杠副预紧力Fp(N)由表12-1-40式（13）得： 11Fp?Fmax??2720?906.67NF?1000N33，取p Fp?1000N 7．行程补偿值C(?m) 由表12-1-40式（14）得： C?11.8?t?Lu?10?3 (5-7) o式中：?t——温度变化值2~3C； Lu——滚珠丝杠副的有效行程； Lu?行程?（8~14）Ph=550+（8~14）×10?630~690mm o取Lu?660 ，?t=2.5C Lu?660mm ?3所以C?11.8?2.5?660?10?19.5?m 22F?1.95?td?1.95?2.5?34.3?5735.4N t2预拉伸力C?19.5?m Ft?5735.4N 8．确定滚珠丝杠副支承用的轴承型号规格 1）轴承所受的最大轴向载荷FBmax(N) FBmax?Ft?Fmax?5735.4?2720?8755.4N 2）轴承类型 oFBmax?8755.4N 两端固定的支承形式，选择正面接触（DF）7206B 60角接触选7206B型角球轴承。 接触球轴承 22
第5章 进给传动系统的设计 3）轴承内径d(mm) d略小于d2 取d=30mm 4）轴承预紧力FBP(N) FBPd=30mm 11?FBmax??8455.4?2818.47N33 (5-8) FBP?2818.47N 5）按样本选轴承型号规格 预加负荷?FBP 取预加负荷为2900N 9．根据工作图确定丝杠全长（工作图见总装配图） 1）丝杠螺纹长度LS(mm) LS?Lu?2Le (5-9) Le——余量，查表得40mm 则：LS?660?80?740mm 2）两固定端支承距离L1(mm) L1?800 3）丝杠全长L(mm) L?1000 4）行程起点离固定端距离L0(mm) L0?30 10．滚珠丝杠副临界转速ncLS?740mm L1?800 L?1000 L0?30 的计算 由表12-1-40式（16），支承系数f?21.9（表12-1-47）， Lc1?Lc2?L?L?L行程2Lc1?Lc2?675mm800-550?800-?675mm2 (5-10) 则： nc?107fd2Lc22107?21.9?34.3??16487r/min?nmax?1500r/min2675nc?nmax合格 合格。 23
第5章 进给传动系统的设计 11．滚珠丝杠压杆稳定性验算 按表12-1-40式（19）验算抗拉强度， 因最大轴向载荷小于丝杠预拉伸力，丝杠不会受压，不用验算。 ?p?Ft?4?25735.4d2?4?6.21MPa (5-11) ?p?6.21MPa ?34.32远低于钢材许用拉应力强度合格 远低于钢材许用拉应力。 12．系统刚度验算及粒度选择（对两端固定支撑） 1） 滚珠丝杠副的拉压刚度是随螺母在丝杠上的位置而变化的，最大值在端部（螺母至固定支撑距离最小时，即 a?L?L行程2a??800?550 ?125mm2），而螺母处于两支承点中部 时（即L800??400mm22）刚度最小。 由表12-1-40式（21'） Rsmin165d2L660?d2660?34.32????970.6N??m?1a(L?a)L800 (5-12) 165d2L165?34.32?800???1840.5N??m?1a(L?a)125(800?125) (5-13) 222Rsmin?970.6N??m?1 RsmaxRsmax?1840.5N??m?1 2）支承轴承的组合刚度 0dQ?7.144mm??60Z?17轴承样本，钢球数， 由公式RB0?2?2.343dQZ2Famaxsin5?得 RB0?2?2.3437.144?172?5735.4?sin560??839.33N??m?1RB0?839.33 由表12-1-46对两端固定并预紧的轴承 Rb?2RB0?1678.66N??m?1 3）滚珠丝杠副滚珠和滚道的接触刚度 按表12-1-40式（22）： Rb?1678.66 Rnu1Rnu?666.61000?R()?973?()3?666.6N??m?1 0.1Ca0.1?31100 (5-14) 'nuFp1324