大理石加工機(jī)床的傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算校核案例目錄TOC\o"1-3"\h\u21428大理石加工機(jī)床的傳動(dòng)部件的設(shè)計(jì)與計(jì)算校核案例 1207771.1Z軸工作信息分析 1294851.2計(jì)算載荷FC并求其解 1139271.3額定動(dòng)載荷計(jì)算Ca'計(jì)算 3183271.4滾珠絲杠依表合理選擇 3162221.5穩(wěn)定性能上的數(shù)據(jù)驗(yàn)算 4251441.6剛度上的驗(yàn)算 5303451.7傳動(dòng)效率上的驗(yàn)算 6124571.8滾珠絲杠螺母副的支撐選擇 61.1Z軸工作信息分析已知平均工作載荷Fm=3500N，Z軸絲杠工作長(zhǎng)度為l=300mm，平均轉(zhuǎn)速nm=125rmin，最大轉(zhuǎn)速nmax=10000rmin，使用壽命L?[]鄭堤唐可洪機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)北京機(jī)械工業(yè)出版社1997.71.2計(jì)算載荷FC并求其解FC=KFKH其式子中，KFKHKAFm翻閱《機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)》查表2-6；表2-7；表2-8的KF表2-4導(dǎo)程精度等級(jí)檢測(cè)項(xiàng)目表2-6載荷系數(shù)范圍表2-7硬度等級(jí)系數(shù)表2-8精度等級(jí)系數(shù)1.3額定動(dòng)載荷計(jì)算Ca'計(jì)算壽命：L?Ca1.4滾珠絲杠依表合理選擇根據(jù)三維設(shè)計(jì)圖，按Ca'值選用型號(hào)為FC1的滾珠絲杠，滿足Ca'稍小于或者等于其額定動(dòng)載荷C表3-4江漢機(jī)床廠C1型滾珠絲杠Dp=3mmλ=3°38’滾珠直徑d滾道半徑R=0.52偏心距e=0.707絲杠內(nèi)徑d表3-5參數(shù)表穩(wěn)定性能上的數(shù)據(jù)驗(yàn)算1、一端固定一端游走安裝的長(zhǎng)絲杠由于該方式承載能力極限小、軸向能承受的剛度低，在工作過(guò)程中可能會(huì)軸過(guò)長(zhǎng)而發(fā)生失穩(wěn)。所以設(shè)計(jì)就要驗(yàn)算它安全系數(shù)S，以免設(shè)計(jì)缺陷引發(fā)安全事故，其S的值應(yīng)不小于等于絲杠副傳動(dòng)結(jié)構(gòu)所規(guī)定的安全系數(shù)[S]。絲杠不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)的最大載荷稱為臨界載荷Fcr（N）按下式計(jì)算[[]鄭堤唐可洪機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)北京機(jī)械工業(yè)出版社[]鄭堤唐可洪機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)北京機(jī)械工業(yè)出版社1997.7Fcr式中，絲杠的材料為鋼，其彈性模量為E=206GPa；絲杠設(shè)計(jì)的工作長(zhǎng)度為l，其單位為m；危險(xiǎn)截面處絲杠的軸慣性矩為Ia，單位為m4長(zhǎng)度系數(shù)為μ。表2-10穩(wěn)定性有關(guān)系數(shù)代入實(shí)際數(shù)據(jù)，I根據(jù)表2-10取μ=2/3，則FXcrFYcr安全系數(shù)SXSY對(duì)比表2-10，[S]=2.5-1.3。滿足S>[S]，所以所選絲杠是合理的，不會(huì)失穩(wěn)影響安全。驗(yàn)算高速長(zhǎng)絲杠不發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速——ncr。求出絲杠的臨界轉(zhuǎn)速n_cr（r/min）和和最大轉(zhuǎn)速ncrncr得出其工作轉(zhuǎn)速n=125r/3、它還受D0nD經(jīng)過(guò)校核驗(yàn)算得出其工作穩(wěn)定。1.6剛度上的驗(yàn)算工作負(fù)載F（N）和轉(zhuǎn)矩TN?m會(huì)使工作中的滾珠絲杠引起每個(gè)導(dǎo)程的變形，其變形量ΔLΔL式(3-6-1)中，絲杠截面積為A=1絲杠的極慣性矩為Jc鋼質(zhì)絲杠切變模量G=83.3GPa；轉(zhuǎn)矩為TN?mT=F式(3-6-2)中，摩擦角為ρ；摩擦系數(shù)為tanλ+ρ平均工作負(fù)載為Fm此處我們選取摩擦系數(shù)為tanρ=0.0025,計(jì)算得出T=500×20驗(yàn)算最極端的情況（其中F=FΔL0則絲杠在工作長(zhǎng)度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為ΔL=l通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差ΔL應(yīng)小于其傳動(dòng)精度的[[]鄭堤唐可洪機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)北京機(jī)械工業(yè)出版社[]鄭堤唐可洪機(jī)電一體化設(shè)計(jì)基礎(chǔ)北京機(jī)械工業(yè)出版社1997.7[ΔL]=ΔL<ΔL1.7傳動(dòng)效率上的驗(yàn)算滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率η為η=tan根據(jù)η的要求不小于90%不大于95%，對(duì)比得該絲杠副合格。1.8滾珠絲杠螺母副的支撐選擇（a）固定—自由式

固定端需要對(duì)軸向和徑向進(jìn)行約束，一端裝止推軸承，其承載能力極限小，軸向所具剛度低，局限于短絲杠低速中精度或者垂直方向上安裝的場(chǎng)所。（b）固定—游動(dòng)式

軸向無(wú)需約束，游動(dòng)端需要進(jìn)行徑向約束。一端裝深溝球軸承，另一端裝止推軸承，能夠分別承受徑向和軸向上的負(fù)載。止推軸承的安裝位置要遠(yuǎn)離熱源以減小絲杠熱變的影響。該方式適用于中轉(zhuǎn)速高精度的場(chǎng)合。（d）兩端固定式

兩端各裝有一個(gè)推力角接觸軸承。內(nèi)圈用