发布时间 : 星期六 文章MJ-50数控车床进给系统课程设计 - 图文更新完毕开始阅读df420015cc7931b765ce153a
2. 不需要预调整。对每种组合形式，生产厂家已作好了能得到最佳预紧力的间隙，故用户在装配时不需要再调整，只要按厂家作出的装置序列符号（＞）排列后，装紧即可。 3. 起动力矩小。与圆锥滚子轴承、圆柱滚子轴承相比，起动力矩小。
为了易于吸收滚珠螺母与轴承之间的不同轴度，推荐采用正面组合形式。（DF,DFD,DFF等）
4.1.5临界转速
滚珠丝杠副的拉压系统刚度影响系统的定位精度和轴向拉压振动固有频率，其扭转刚度影响扭转固有频率。承受轴向负荷的滚珠丝杠副的拉压系统刚度Ke由丝杠本身的拉压刚度KS，丝杠副内滚道的接触刚度Kc，轴承的接触刚度KB，螺母座的刚度KH，按不同支承组
合方式的计算而定。扭转刚度按丝杠的参数计算。
30f22ncr??L2c式中 A——丝杠最小横截面：
A?f22d2EIk?99102?nmax (4.8) ?A2Lc?42d2??4?31.5?10?6?7.8?10?4m2
Lc——临界转速计算长度：
Lc?112500?350?180?40??351.5?0.4m 22取 Lc=L1=0.4m，
k2——安全系数，一般取 k2=0.8；
?——材料的密度：??7.85?103kg/m3；
f2——丝杠支承方式系数，查表得f2=4.730，
ncr?9910?4.7302?0.0315?43650r/min?nmax?1500r/min 0.42满足要求。 4.1.6丝杠扭转刚度
4dm丝杠的扭转刚度按下式计算：KT=7.84 (4.9)
L式中 dm——丝杠平均直径：
L——丝杠长度
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31.754KT?7.84?15934Nm/r
500扭转振动的固有频率:
?T?KTJ(Jw?Jz?s)3 (4.10)
式中 JW——运动部件质量换算到丝杠轴上的转动惯量(kg2m2)；
JZ——丝杠上传动件的转动惯量(kg2m2)； JS——丝杠的转动惯量(kg2m2)。
由文献[7，8]得： 平移物体的转动惯量为
J??20000.012()?5.2?10?4kg?m2 9.812?丝杠转动惯量：
111Js?msds2?ds2(??ds2?L?)
8841?3.14?7.85?103?0.5?0.0324 32?4?10?4kg?m2?Jz?1.6?10?4kg?m2
?T?15934?4427.1rad/s?42297r/min
4(5.2?1.6?)?10?43显然，丝杠的扭转振动的固有频率远大于1500r/min，可以满足要求。 4.1.7传动精度计算
滚珠丝杠的拉压刚度 Ks??d2E4L (4.11)
导轨运动到两极位置时，有最大和最小拉压刚度，其中，L值分别为300mm和100mm。 最大与最小机械传动刚度：
KsmaxAE??0.03152?2.1?105???1635.7N/?m L4?0.1 13
KsminAE??0.03052?2.1?105???102.5N/?m L4?0.3最大和最小机械传动刚度：
Komax?11??240.65N/?m
1/Ksmin?1/KC?1/KB1/545.2?1/716.7?1/108011??341N/?m
1/Ksmax?1/KC?1/KB1/1635.7?1/716.7?1/1080Komax?由于机械传动装置引起的定位误差为
?k?F0(1K0min?1K0max)?m (3.16)
11?)?1.78?m 240.65341?k?1456.6?(对于3级滚珠丝杠，其任意300mm导程公差为?12?m，机床定位精度0.024mm/300mm，所以，可以满足由于传动刚度变化所引起的定位误差小于（1/3?1/5）?k?24?1/5?4.8?m，机床定位精度的要求。再加上闭环反馈系统的补偿，定位精度能进一步提高[10]。 4.1.8伺服电机计算及电机的选择
根据文献[11]，扭矩的计算为： 1. 理论动态预紧转矩
查表知3级滚珠丝杠 ??0.9， 而FP?Fmax/3?2013/3?671(N?m)
2?3TP0?(FPPh/2?)?[(1??)/?]?10 (4.13)
?(671?6/2?)?[(1?0.92)/0.9]?10?3?0.135(N?m)2. 最大动态摩擦力矩
对于3级滚珠丝杠，?P??40%，
TPmax?(1?40%)TP0?0.19(N?m) (4.14)
3. 驱动最大负载所耗转矩
Ta?FmaxPh?10?3/2?? (4.15) ?2013?6?10?3/(2??0.9)?2.14(N?m)
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4. 支承轴承所需启动扭矩
查轴承表：
对于直径20的轴承，其Tb1?0.15N?m，
对于直径25的轴承，其Tb2?0.2N?m， 则 TB?Tb1?Tb2?0.15?0.2?0.35N?m.
5. 驱动滚珠丝杠副所需扭矩
Tg=TPmax+Ta+TB ?0.19?2.14?0.35?2.68N?m
6. 电机的额定扭矩
Tg=(0.3~0.45)TJ TJ?(5.36~7.66)N?m
根据以上计算的扭矩及文献[12]，选择电机其额定功率为1.8kW。
4.2横向进给系统
4.2.1滚珠丝杠导程的确定
在本设计中，电机和丝杠直接相连，传动比为i=1，设电机的最高工作转速为
nmax=1500r/min，则由公式（4.1）可得丝杠导程为：
vmax15×103Ph===10
nmax15004.2.2 确定丝杠的等效转速：
vmax15×103由公式(4.2) ，最大进给速度时丝杠的转速：nmax===1500r/min
Ph10最小进给速度时丝杠的转速：nmin=由公式(4.3) ，丝杠等效转速为：
nm=nmaxt1+nmint2=1000r/min
t1+t2vmin1==0.1r/min Ph104.2.3 估计工作台质量及工作台承重：
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