滚珠丝杠螺母副选用

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1、滚珠丝杠螺母副是由丝杠、螺母、滚珠等零件组成的机械元件，其作用是将旋转运动转变为直线运动或将直线运动转变为旋转运动，它是传统滑动丝杠的进一步延伸发展。这一发展的深刻意义如同滚动轴承对滑动轴承所带来得改变一样。滚珠丝杠副因优良的摩擦特性使其广泛的运用于各种工业设备、精密仪器、精密数控机床。尤其是近年来，滚珠丝杠副作为数控机床直线驱动执行单元，在机床行业得到广泛运用，极大的推动了机床行业的数控化发展。这些都取决于其具有以下几个方面的优良特性：传动效率高、定位精度高、传动可逆性、使用寿命长、同步性能好编号规则及含义FFZD计算举例

2、某台加工中心台进给用滚珠丝杠副的设计计算: 已知:工作台重量 W1=5000N 工作及夹具最大重量W2=3000N  工作台最大行程LK=1000mm  工作台导轨的摩擦系数:动摩擦系数μ=0.1  静摩擦系数μ0=0.2  快速进给速度 Vmax=15m/min 定位精度20μm/300mm  全行程25μm 重复定位精度10μm  要求寿命20000小时(两班制工作十年)。表1切削方式纵向切削力Pxi(N)垂向切削力Pzi(N)进给速度Vi(m/min)工作时间百分比%丝杠轴向载荷(N)丝杠转速r/min强力切削2000

3、12000.610292060一般切削10002000.830185080精切削5002001501320100快速进给00151080015001)确定滚珠丝杠副的导程因电机与丝杠直联，i=1由表1查得代入得，按第2页表，取  2）确定当量转速与当量载荷（1） 各种切削方式下，丝杠转速     由表1查得    代入得   （1）各种切削方式下，丝杠轴向载荷由表1查得    代入得（3）当量转速由表1查得代入得（2）当量载荷代入得3）预期额定动载荷（1）按预期工作时间估算按表9查得：轻微冲击取fw=1.3按表7查得：1～3

4、取按表8查得：可靠性97%取fc=0.44已知：Lh=20000小时代入得（2）拟采用预紧滚珠丝杠副，按最大负载Fmax计算：按表10查得：中预载取Fe=4.5代入得取以上两种结果的最大值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 ①≤（1/3～1/4）重复定位精度 ②≤（1/4～1/5）定位精度 :最大轴向变形量  µm已知：重复定位精度10µm,定位精度25µm  ①=3δm=3  ②=6取两种结果的小值=3µm(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 (1.1～1.2)行程+（10

5、～14）已知：行程为1000mm,代入得5）确定滚珠丝杠副的规格代号（1）选内循环浮动式法兰，直筒双螺母型垫片预形式（2） 由计算出的在样本中取相应规格的滚珠丝杠副FFZD4010-36)确定滚珠丝杠副预紧力  其中7）行程补偿值与与拉伸力（1）      行程补偿值  式中：=（2～4）(2)预拉伸力代入得8）确定滚珠丝杠副支承用的轴承代号、规格（1）轴承所承受的最大轴向载荷   代入得   （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（3）轴承内径 d略小于取代入得  （4）轴承预紧力预加负荷≥（5）

6、按样本选轴承型号规格   当d=30mm 预加负荷为：≥FBP     所以选7602030TVP轴承         d=30mm预加负荷为9) 滚珠丝杠副工作图设计(1)丝杠螺纹长度Ls：Ls=Lu+2Le 由表二查得余程Le=40绘制工作图（2）两固定支承距离L1按样本查出螺母安装联接尺寸丝杠全长L（3）行程起点离固定支承距离L0由工作图得Ls=1290L1=1350L=1410L0=3010)电机选择（略）11)传动系统刚度（1）丝杠抗压刚度  1）丝杠最小抗压刚度Ksmin=6.6×10Ksmin：最小抗压刚度  

7、 N/md2 ：丝杠底径L1  ：固定支承距离Ksmin=575N/m2）丝杠最大抗压刚度Ksmax=6.6 ×10Ksmax：最大抗压刚度   N/mKsmax=6617N/m(2) 支承轴承组合刚度1)一对预紧轴承的组合刚度KBO=2×2.34KBO：一对预紧轴承的组合刚度  N/mdQ ：滚珠直径  mmZ  ：滚珠数Famax：最大轴向工作载荷 N   ：轴承接触角由样本查出7602030TUP轴承是预加载荷的3倍dQ=7.144     Z=17   =60Kamax=8700  N/mKBO=375  N/m2）

8、支承轴承组合刚度由表13两端固定支承Kb=2KBOKb=750  N/mKb  ：支承轴承组合刚度 N/m3）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/mKC ：查样本上的刚度  N/mFP ：滚珠丝杠副预紧力  NCa ：额定动载荷    N由样本查得：