第四章 机械传动部件的计算与选型教程文件.doc

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1、精品好文档，推荐学习交流第四章机械传动部件的计算与选型一、机械传动部件的计算与选型1.导轨上移动部件的重量估算按照下导轨上面移动部件的重量来进行估算。包括工件、夹具、工作平台、上层电动机、减速箱、滚动丝杠副、直线滚动导轨副、导轨座等，估计重量约为800N.2.铣削力的计算设零件的加工方式为立式铣削，采用硬质合金立铣刀，工件的材料为碳钢。则由硬质合金铣刀铣削力计算公式表查得立铣时的铣削力计算公式为：（1）今选择铣刀的直径d=15mm,齿数Z=3，为了计算最大铣削力，在不对称铣削的情况下，取最大铣削宽度,背吃刀量,每齿进给量,铣刀转速n=300r/min。则由式（

2、1）求得最大铣削力：采用立铣刀进行圆柱铣削时，各铣削力之间的比值可由各铣削分力的经比值验表查得，考虑逆铣时的情况，可估算三个方向的铣削力分别为：,，。工作台收到垂直方向的铣削力,受到水平方向的铣削力分别为。今将水平方向较大的铣削力分配给工作台的纵向（丝杠轴线方向），则纵向铣削力,径向铣削力仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢12精品好文档，推荐学习交流图3-4铣削力的分析a）圆柱形铣刀铣削力b）面铣刀铣削力1.直线滚动导轨副的计算与选型(1)滑块承受工作载荷Fmax的计算及导轨型号选取工作载荷是影响直线滚动导轨副使用寿命的重要因素。本例中的X-Y工作台为

3、水平布置，采用双导轨、四滑块的支撑形式。考虑最不利的情况，即垂直于台面的工作载荷全部由一个滑块承担，则单滑块所承受的最大垂直方向载荷为：(2)其中，移动部件重量G=800N，外加载荷,代入式（2），得最大工作载荷.查表得，根据工作载荷,初选直线滚动导轨副的型号为KL系列的JSA-LG15型，其额定动载荷Ca=7.94KN,额定静载荷C0a=9.5KN.任务书规定工作台留有一定余量，查表得，按标准系列，选取导轨长度为520mm.仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢12精品好文档，推荐学习交流（2）距离额定寿命L的计算上述选取的KL系列JSA-LG15导轨副

4、的滚道硬度为60HRC，工作温度不超过1000C，每根导轨上配有两只滑块，精度为4级，工作速度较低，载荷不大。查表5-表9，分别取硬度系数fH=1.0、温度系数fT=1.00、接触系数fc=0.81、精度系数fR=0.9、载荷系数fw=1.5,代入式远大于期望值50km，故距离额定寿命满足要求。4.滚珠丝杠螺母副的计算与选型（1）最大工作载荷Fm的计算承受最大铣削力时，工作台受到进给方向的载荷（与丝杠轴线平行），受到横向的载荷（与丝杠轴线垂直），受到垂向的载荷（与工作台面垂直）。已知移动部件总重量G=800N，按矩形导轨进行计算，查表，取颠覆力矩影响系数K=1

5、.1，滚动导轨上的摩擦因数μ=0.005。求得滚珠丝杠副的最大工作载荷：（2）最大动载荷FQ的计算设工作台在承受最大铣削力时的最快进给速度v=400mm/min，初选丝杠导程Ph=5mm，则此时丝杠转速。取滚珠丝杠的使用寿命T=15000h，代入，得丝杠寿命系数L0=72（单位为：106r）。仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢12精品好文档，推荐学习交流查表11，取载荷系数fW=1.2，滚道硬度为HRC60时，取硬度系数fH=1.0，代入式，求得最大动载荷：（3）初选型号根据计算出的最大动载荷和初选的丝杠导程，查表，选择南京滚珠丝杠轴承厂生产的FFZD

6、系列的2004-3型滚珠丝杠副，为内循环固定反向器单螺母式，其公称直为20mm，导程为4mm，循环滚珠为3圈×1列，精度等级取5级，额定动载荷为7.3kN，大于FQ，满足要求。（4）传动效率η的计算将公称直径d0=20mm,导程为4mm,代入，得丝杠螺旋升角λ=3.64°。将摩擦角φ=10′，代入,得传动效率η=97.3%。（5）刚度的验算1）X-Y工作台上下两层滚珠丝杠副的支承均采用“单推-单推”的方式，见书后图6-23。丝杠的两端各采用一对推力角接触球轴承，面对面组配，左、右支承的中心距离约为a=500mm；钢的弹性模量E＝2.1×105Mpa；查表13，

7、得滚珠直径DW=3mm，丝杠底径d2=16.9mm，丝杠截面积。算得丝杠在工作载荷Fm作用下产生的拉/压变形量，根据公式,求得单圈滚珠数Z=18；该型号丝杠为单螺母，滚珠的圈数×列数为3×1，代入公式：Z∑=Z×圈数×仅供学习与交流，如有侵权请联系网站删除谢谢12精品好文档，推荐学习交流列数，得滚珠总数量Z∑=54。丝杠预紧时，取轴向预紧力FYJ=Fm/4=341N。则由（3-27）式，求得滚珠与螺纹滚道间的接触变形量δ2≈0.0036mm。因为丝杠加有预紧力，且为轴向负载的1/3，所以实际变形量可减小一半，取δ2=0.0018mm。3）将以上算出的δ1和δ2

8、代入δ总=δ1+δ2，求得丝杠总变形量