滾珠絲杠選型和電機(jī)選型計(jì)算

1.滾珠絲杠及電機(jī)選型計(jì)算1.1 確定滾珠絲杠副的導(dǎo)程根據(jù)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速和X向滑板最大速度，計(jì)算絲杠導(dǎo)程。X向運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)選擇松下MDMA152P1V，電機(jī)最高轉(zhuǎn)速為4500rpm。電機(jī)與滾珠絲桿通過聯(lián)軸器連接，傳動(dòng)比為0.99。X向最大運(yùn)動(dòng)速度24m/min，即24000mm/min。則絲杠導(dǎo)程為實(shí)際取，可滿足速度要求。1.2 滾珠絲杠副的載荷及轉(zhuǎn)速計(jì)算滾動(dòng)導(dǎo)軌承重時(shí)的滑動(dòng)摩擦系數(shù)最大為0.004，靜摩擦系數(shù)與摩擦系數(shù)差別不大，此處計(jì)算取靜摩擦系數(shù)為0.006。則導(dǎo)軌靜摩擦力：式中：工件及工作臺(tái)質(zhì)量， 為500kg。導(dǎo)軌滑塊密封阻力，按4個(gè)滑塊，每個(gè)滑塊密封阻力5N。由于該設(shè)備主要用于檢測(cè)，絲杠工作時(shí)不受切削力，檢測(cè)運(yùn)動(dòng)接近勻速，其阻力主要來自于導(dǎo)軌、滑塊的摩擦力。則有：滾珠絲杠副的當(dāng)量載荷：滾珠絲杠副的當(dāng)量轉(zhuǎn)速：1.3 滾珠絲杠副預(yù)期額定動(dòng)載荷1.3.1按滾珠絲杠副的預(yù)期工作時(shí)間計(jì)算：式中： 當(dāng)量轉(zhuǎn)速， 預(yù)期工作時(shí)間，測(cè)試機(jī)床選擇15000小時(shí)負(fù)荷系數(shù)，平穩(wěn)無沖擊選擇=1精度系數(shù)，2級(jí)精度選擇=1可靠性系數(shù)，一般選擇=11.3.2 按滾珠絲杠副的預(yù)期運(yùn)行距離計(jì)算：式中：預(yù)期運(yùn)行距離，一般選擇1.3.3 按滾珠絲杠副的預(yù)加最大軸向負(fù)載計(jì)算：式中：預(yù)加負(fù)荷系數(shù)，輕預(yù)載時(shí)，選擇=6.7絲杠副最大載荷1.4 估算滾珠絲杠的最大允許軸向變形量dm重復(fù)定位精度X向運(yùn)動(dòng)的重復(fù)定位精度要求為0.03mm，則1.5 估計(jì)算滾珠絲杠副的螺紋底X 1.5.1 根據(jù)X向運(yùn)動(dòng)行程為1000mm，可計(jì)算出兩個(gè)固定支承的最大距離：1.5.2 按絲杠安裝方式為軸向兩端固定，則有絲杠螺紋底X： 式中：F0導(dǎo)軌靜摩擦力，F(xiàn)0=49.4NL滾珠螺母至滾珠絲杠固定端支承的最大距離，L=1340mm 則有1.6 導(dǎo)程精度的選擇根據(jù)X向運(yùn)動(dòng)的定位精度要求達(dá)到0.08mm/1000mm，則任意300mm。長(zhǎng)度的導(dǎo)程精度為0.024mm。1.7 確定滾珠絲杠副規(guī)格代號(hào)按照絲杠Ph、d2m、Cam選擇SFS6310滾珠絲桿，精度等級(jí)2級(jí)。絲桿基本導(dǎo)程Ph=10mm，絲杠外Xd=61mm，螺母外徑90mm，珠徑6.35mm，額定動(dòng)載荷Ca =48740N Cam，額定靜載荷Cao=N。1.8 電機(jī)選擇條件：選擇伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，伺服電機(jī)選取松下MINAS A4系列MDMA152P1*型中慣量電機(jī)，其功率：1.5KW, 額定轉(zhuǎn)矩：7.15 N.m, 電機(jī)慣量JM：0.00123 Kg.m2X向運(yùn)動(dòng)工件及工作臺(tái)質(zhì)量估計(jì)最大值約1500Kg。1.8.1 外部負(fù)荷的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：絲桿部分的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：外部負(fù)荷的負(fù)荷轉(zhuǎn)動(dòng)慣量： 則有：加在電機(jī)上的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：1.8.2 外部負(fù)荷產(chǎn)生的摩擦扭矩：式中：滾珠絲桿副的導(dǎo)程未預(yù)緊的滾珠絲桿副的效率（2級(jí)精度=0.9）外加軸向載荷，含導(dǎo)軌摩擦力，其中含切削力為01.8.3 預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦扭矩：式中：滾珠絲桿副間的預(yù)緊力，1.8.4 支承軸承產(chǎn)生的摩擦扭矩：選擇深溝球軸承，軸承代號(hào)：6207，查軸承樣本可得摩擦力矩：=0.23N.m。1.8.5 加速度產(chǎn)生的負(fù)荷扭矩：根據(jù)設(shè)計(jì)要求可知：X向工作臺(tái)運(yùn)動(dòng)速度為v=24m/min，對(duì)應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速=144rpm，最大加速度為a=40mm/s2,則工作臺(tái)速度從0升至25mm/s所需時(shí)間：當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速?gòu)?0