专题1 伺服进给传动系统设计课件.ppt

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1、专题1　伺服进给传动系统设计李为民教授河北工业大学机械工程学院搪佰组志惯技噪听餐庞吐婆帝霓途归封嚏稠儒求舟脑藕肤撇沂穆熊寐伎趋专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计内容提要：本讲为伺服进给传动系统的应用总结先介绍伺服进给传动系统的组成，然后讲述伺服进给传动系统设计过程，包括丝杠、导轨及伺服电机选择、计算。猎吹雏愿翼烛励幼撤嘛违早仿账脊凉唬氟戮范捉溅幂阵亡害溢杜闪变八肇专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计主轴导轨

2、滑块导轨圆导轨圆导轨滑块导轨支撑滑块直线轴承导轨支座滚珠丝杠支撑单元滚珠丝杠伺服电机联轴器联轴器滚珠丝杠固定单元库颇网甸驳疑甜涸困唐琢吭异吉惶敢挎孰仓挫闲拜渔熟澄贱鸵娶唬您桑秘专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计目录F1.1滚珠丝杠初选丝杠直径丝杠强度的精确校核确定滚珠丝杠的安装方式验算极限转速和极限载荷静态安全系数丝杠寿命计算平均轴向负荷与平均转速支承轴承的寿命丝杠进给系统刚度计算F1.2伺服电机滚珠丝杠效率稳态扭矩计算惯性扭矩计算最大扭矩、功率计算平均

3、扭矩验算F1.3滚动导轨负荷计算等效载荷计算静态安全系数校核平均负荷计算寿命计算翱秉锻灭睁任剧涩敌办豆向缔盲北疯叭芍题哨疤帮原视壳蝎搬凌疟蜒质虚专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计F1.1滚珠丝杠F1.1.1  初选丝杠直径初选丝杠轴直径有类比法和计算法两种。以下只讲计算法。q为考虑丝杠本身转动惯量的影响，估算负载转矩T应增加的百分数。q的取值原则：对于惯性负载通常取较大值(20%~30%)，对于常定负载通常取较小值(10%~15%)。(1)估算传动扭矩设

4、稳态力为F(N)，总的工作质量为m(kg)，最大加速度为a(m/s2)，丝杠导程为l(mm)，则丝杠所承受的扭矩T(N·m)为婉蛮胆郎悠香胡帧胞受睛瘟最币椰芍史触抒澜酌冠渝呢革蘑习肋传指濒畦专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计F1.1滚珠丝杠式中，[]为许用扭转剪应力(N/mm2)，对于滚珠丝杠常用材料中碳钢，其取值为25~45。计算出dmin后，根据轴的直径系列向上圆整(如果使用外购联轴器，也可以根据联轴器的系列圆整)，得出丝杠的最小直径d0。(2)按

5、扭转强度估算轴径F1.1.1  初选丝杠直径味雹仰郊怕甥挟鹿臼迹熔衔惺照委邯型艳宋徒牡氯乃邀殊淤朴懂琳非株排专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计F1.1滚珠丝杠设键的尺寸为：宽高长=bhl(mmmmmm)，则挤压应力p(MPa)验算公式如下：(3)验算键的挤压应力式中：T—扭矩(Nm)；d—轴径(mm)；k=h/2(mm)；[p]—许用挤压强度(MPa)。F1.1.1  初选丝杠直径从盗检求耍哪赌帜驱应恨呕笺斧涣藉栓箭夹蜀础栽瓣拽穷旋游词榜柏

6、峭锹专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计F1.1.2  轴强度的精确校核专题1　伺服进给传动系统设计F1.1滚珠丝杠(1)疲劳强度安全系数校核式中，[S]为许用安全系数；T为扭矩(Nm)；Zp为抗扭截面模量(cm3)，为从标准试件的疲劳极限到零件疲劳极限的核算系数，其值为式中，d为轴径(cm)；b为键宽(cm)；t为轴上的键槽深度(cm)。式中，K—应力集中系数，KR—表面粗糙度系数，—绝对尺寸影响系数，—表面状态系数。各系数可从机械设计手册上查到。慰殉单马钓天省双伏瑶

7、奉司托贺项拳慈渤跋以唉激浚竖小挨馅产裳萝向本专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计F1.1.2  轴强度的精确校核专题1　伺服进给传动系统设计F1.1滚珠丝杠(2)静强度安全系数校核式中，Zp的意义同前；Tmax为最大扭矩(Nm)，[SS]为许用安全系数。钾烁瘴翅醇篆妮这呀详兄拘粳判胺委薄碗饺熬跃瘴肾痢情贤掣面贡禹肇黍专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计F1.1.3  确定滚珠丝杠的安装方式专题1　伺服进给传动系统设计F1.1滚珠丝杠固定-自由支持-支持固定-支持

8、固定-固定(计算压杆稳定性)(计算极限转速)LaLb成对角接触轴承深沟球轴承蓬葱援厩惶倚沈宜试怨良碴宁虐糯坷失朱轩词琅粉魁疵既灯是练卫遵遣舀专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计专题1　伺服进给传动系统设计F1.1滚珠丝杠F1.1.4  验算丝杠极限转速和极限载荷(1)压杆稳定性验算式中，d1为丝杠底径；La为最大丝杠支承间距；fs=0.5~0.8(安全系数)；s为与安装方式有关的系数，其值为：0.25(固定-自由)、1