滚珠丝杠机械课程设计

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1、第1页共15页-南京理工大学泰州科技学院数控方向综合课程设计说明书设计题目：滚珠丝杠设计学号：0801010130设计者：汤科伟完成时间：2011年12月28日第2页共15页-课程设计任务书1引言（1）工作台重量：W1=5000N（2）工作及夹具最大重量：W2=3000N（3）工作台最大行程：LK=1000mm（4）工作台导轨的摩擦系数：动摩擦系数：μ0=0.2（5）快速进给速度：Vmax=15m/min（6）定位精度：20μm/300mm（7）全行程：25μm(8)重复定位精度：10μm(9)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垂直切削力进给速度工

2、作时间百丝杠轴向载丝杠转Pxi(N)Pzi(N)Vi(m/min)分比荷速%(N)r/min强力切200012000.6102920削一般切10002000.830185080削精切削5002001501320100快速进0015108001500给第3页共15页-1确定滚珠丝杠副的导程VmaxP=hinmaxPh:滚珠丝杠副的导程mmVmax:工作台最高移动速度m/minNmax：电机最高转速r/mini：传动比因电机与丝杠直联，i=1由表1查得Vmax=15m/minnmax=1500r/min代入得，Ph=10mm按第4页表，取Ph=10mm2确定当量转速与当量载荷2.1

3、各种切削方式下，丝杠转速VIniPhn：丝杠转速r/mini=1,2,,niV：进给速度m/mini=1,2,,ni由表1查得V=0.6，V=0.8，V=1，V=151234代入得n=60，n=80，n=100，n=150012342.2各种切削方式下，丝杠轴向载荷第4页共15页-FP(WWP)ixi12xiF：丝杠轴向载荷Ni=1,2,,niP：纵向切削力Ni=1,2,,nxiP：垂直切削力Ni=1,2,,nzi由表1查得P2000N，P1000N，P500N，P0Nx1x2x3x4P1200N，P500N，P200N，P0Nz1z2z3z4

4、已知：W5000N，W3000N12代入得F2920N，F1850N，F1320N，F800N12342.3当量转速ttt12nnnnnm12n100100100n：当量转速r/minmt,t,,t：工作时间百分比12n由表1查得t10,t30,t50,t101234代入得n230r/minm2.4当量载荷3n1t13n2t23nntnF3FFFm12nn100n100n100mmmF：当量载荷Nm代入得第5页共15页-F1290Nm3预期额定动载荷3.1按预期工作时间估算FfC360nLmwmmh100ffcC：预期额定动载荷

5、Nm按表查得：轻微冲击f1.3w按表查得：1～3取f1按表查得：可靠性97%取f0.44c已知：L20000小时h代入得C24815Nm3.2拟采用预紧滚珠丝杠副，按最大负载F计算maxCfFmemax按表查得：中预载取f4.5e代入得C13140Nm取以上两种结果的最大值C24815m4确定允许的最小螺纹底径4.1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m②1/4~1/5定位精度m第6页共15页-：最大轴向变形量mm已知：重复定位精度10，定位精度25mm①3m②6m取两种结果的小值3mm4.2

6、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10FLFL00d100.0392mEmmd最小螺纹底径mm2mL≈（1.1～1.2）行程+（10～14）静摩擦力FW001已知：行程为1000mm，W5000N,0.210代入得L1320mmF1000N0d25.9mm2m5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）又计算出的P,C,d在样本中取相应规格的滚珠丝杠副hm2mFFZD4010P10hC36000C24815md34.3d25.922m第7页共15页-6确定滚珠丝杠副预紧力1FFpm

7、ax3其中F2920maxF1000Np7行程补偿值与拉伸力（1）行程补偿值3C11.8tL10u式中：LLL2LuknL1000L153（查样本）knL(2~4)P30hL1210mmut温差取2.5℃C36m（2）预拉伸力2F1.95tdt2代入得F4807Nt8确定滚珠丝杠副支承用的轴承代号、规格8.1轴承所承受的最大轴向载荷FFFBmaxtmax代入得F7727NBmax8.2轴承类型第8页共15页-两端固定的支承形式，选