滾珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算PPT演示課件

1、1 已知條件： 工作載荷工作載荷f（n）或平均工作載荷或平均工作載荷fm （n）; 絲杠副的使用壽命絲杠副的使用壽命lh （h） ； 絲杠的工作長(zhǎng)度（或螺母的有效長(zhǎng)度）絲杠的工作長(zhǎng)度（或螺母的有效長(zhǎng)度）l(m); 絲杠的轉(zhuǎn)速絲杠的轉(zhuǎn)速n（平均轉(zhuǎn)速（平均轉(zhuǎn)速nm或最大轉(zhuǎn)速或最大轉(zhuǎn)速nmax）(r/min); 滾道硬度滾道硬度hrc及運(yùn)轉(zhuǎn)情況。及運(yùn)轉(zhuǎn)情況。 31067. 14hmlncafcac3、查滾珠絲杠副系列中的額定動(dòng)載荷、查滾珠絲杠副系列中的額定動(dòng)載荷 ，使，使 ， 初選幾個(gè)規(guī)格（或型號(hào)），列出其主要參數(shù)初選幾個(gè)規(guī)格（或型號(hào)），列出其主要參數(shù)acaacc（3）滾珠絲杠副的選擇步驟（校核計(jì)算

2、）滾珠絲杠副的選擇步驟（校核計(jì)算）對(duì)于低速傳動(dòng)（對(duì)于低速傳動(dòng)（n 10r/min）傳動(dòng)，只按額定靜載荷計(jì)算即可。）傳動(dòng)，只按額定靜載荷計(jì)算即可。 設(shè)計(jì)步驟：1、求出計(jì)算載荷、求出計(jì)算載荷fc :fc=kfkhka fm 2、根據(jù)壽命計(jì)算出額定動(dòng)載荷、根據(jù)壽命計(jì)算出額定動(dòng)載荷4、驗(yàn)算傳動(dòng)效率、剛度、穩(wěn)定性等、驗(yàn)算傳動(dòng)效率、剛度、穩(wěn)定性等2 載荷系數(shù)，按載荷系數(shù)，按表表1選取；選?。籪k載載 荷荷 性性 質(zhì)質(zhì)無(wú)沖擊平穩(wěn)運(yùn)無(wú)沖擊平穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)一般運(yùn)轉(zhuǎn)一般運(yùn)轉(zhuǎn)有沖擊和振動(dòng)有沖擊和振動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)11.21.21.51.52.5fkhk滾道實(shí)際硬度滾道實(shí)際硬度hrc58555045401.01.111.562.

3、43.85ak精度系數(shù)1、23、45101.01.11.251.43表表1表表2表表3hk 硬度系數(shù)，按硬度系數(shù)，按表表2選取；選??；ak 精度系數(shù)，按精度系數(shù)，按表表3選??；選??；3 例例1 試設(shè)計(jì)一數(shù)控銑床工作臺(tái)進(jìn)給用滾珠絲杠副。試設(shè)計(jì)一數(shù)控銑床工作臺(tái)進(jìn)給用滾珠絲杠副。已知平均工作載荷已知平均工作載荷fm3800n，絲杠工作長(zhǎng)度，絲杠工作長(zhǎng)度l1.2m，平均轉(zhuǎn)速，平均轉(zhuǎn)速nm100r/min，最大轉(zhuǎn)速，最大轉(zhuǎn)速nmax10000r/min，使用壽命，使用壽命lh 15000h左右，絲杠材左右，絲杠材料為料為crwmn鋼，滾道硬度為鋼，滾道硬度為5862hrc，傳動(dòng)精，傳動(dòng)精度要求度要求mm

4、03. 0 解：解：(1) 求計(jì)算載荷求計(jì)算載荷fc mahfcfkkkf )(456038000 . 10 . 12 . 1n4 (2) 根據(jù)壽命條件計(jì)算額定動(dòng)載荷根據(jù)壽命條件計(jì)算額定動(dòng)載荷)(204221067. 11500010045601067. 13434nlnfchmcaac0d規(guī)格型號(hào)規(guī)格型號(hào)公稱導(dǎo)公稱導(dǎo)程程p絲杠外絲杠外徑徑d鋼球直鋼球直徑徑d0絲杠內(nèi)絲杠內(nèi)徑徑d1循環(huán)圈循環(huán)圈數(shù)數(shù)動(dòng)負(fù)荷動(dòng)負(fù)荷ca(kn)ffzd3210-3321032.57.14427.3-25.7ffzd5006-550648.93.96945.76-26.4(3)按照滿足按照滿足ca ca的原則選擇絲杠副

5、尺寸的原則選擇絲杠副尺寸，查表得，查表得如下規(guī)格：如下規(guī)格：5 考慮各種因素，選考慮各種因素，選ffzd5006-5，其中：，其中： 公稱直徑：公稱直徑：d0=50mm 導(dǎo)程：導(dǎo)程：p=6mm 螺旋角：螺旋角：=arctan(6/(50)=211 滾珠直徑：滾珠直徑：d0=3.969mm 絲杠內(nèi)徑：絲杠內(nèi)徑：d1=45.76mm0d規(guī)格型號(hào)規(guī)格型號(hào)公稱導(dǎo)公稱導(dǎo)程程p絲杠外絲杠外徑徑d鋼球直鋼球直徑徑d0絲杠內(nèi)絲杠內(nèi)徑徑d1循環(huán)圈循環(huán)圈數(shù)數(shù)動(dòng)負(fù)荷動(dòng)負(fù)荷ca(kn)ffzd3210-3321032.57.14427.3-25.7ffzd5006-550648.93.96945.76-26.46 (

6、4) 穩(wěn)定性驗(yàn)算穩(wěn)定性驗(yàn)算crf22) (leifacrgpae206ai474411015. 26404576. 064mdia3/2 絲杠不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)的最大載荷稱為臨界載荷絲杠不會(huì)發(fā)生失穩(wěn)的最大載荷稱為臨界載荷 由于一端軸向固定的長(zhǎng)絲杠在工作時(shí)可能發(fā)生失穩(wěn)由于一端軸向固定的長(zhǎng)絲杠在工作時(shí)可能發(fā)生失穩(wěn),所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)所以在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)驗(yàn)算其安全系數(shù)驗(yàn)算其安全系數(shù)s,其值應(yīng)大于其值應(yīng)大于s。 式中：式中：e絲杠的彈性模量，對(duì)鋼絲杠的彈性模量，對(duì)鋼 長(zhǎng)度系數(shù)，雙推長(zhǎng)度系數(shù)，雙推-簡(jiǎn)支時(shí)，簡(jiǎn)支時(shí)，絲杠危險(xiǎn)截面的軸慣性矩絲杠危險(xiǎn)截面的軸慣性矩7)(1093. 6)2 . 13/2(1015. 21020

7、6)(5279222nleifacr3 . 35 . 22 65sffsmcr安全系數(shù)絲杠是安全的，不會(huì)失穩(wěn)。絲杠是安全的，不會(huì)失穩(wěn)。scf支承方式支承方式有關(guān)系數(shù)有關(guān)系數(shù)雙推雙推自由自由fo雙推雙推簡(jiǎn)支簡(jiǎn)支fs雙推雙推雙推雙推ff342.53.322/31.8753.9274.7308 臨界轉(zhuǎn)速臨界轉(zhuǎn)速 驗(yàn)證驗(yàn)證 crncrnnmax10960)2 . 132(0458. 0927. 39910) (991022212ldfnccr10000max nncr 高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，需驗(yàn)算其是否會(huì)發(fā)生共振的最高，需驗(yàn)算其是否會(huì)發(fā)生共振的最高轉(zhuǎn)速，要求絲杠最高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速

8、，要求絲杠最高轉(zhuǎn)速 。 臨界轉(zhuǎn)速可按公式計(jì)算：臨界轉(zhuǎn)速可按公式計(jì)算：9 滾珠絲杠在工作負(fù)載滾珠絲杠在工作負(fù)載f（n）和轉(zhuǎn)矩）和轉(zhuǎn)矩t（n.m）共同作）共同作用下引起每個(gè)導(dǎo)程的變形量用下引起每個(gè)導(dǎo)程的變形量 （m）為）為0lcgjtpeapfl2204132djccj)(8 . 3)408112tan(102503800)tan(230mndftmn（5）剛度驗(yàn)算）剛度驗(yàn)算214da 式中：式中：a絲杠的截面積，絲杠的截面積， (m2)； 絲杠的極慣性矩，絲杠的極慣性矩， (m4)； g絲杠切變模量，對(duì)于鋼絲杠切變模量，對(duì)于鋼g=83.3gpa； t轉(zhuǎn)矩（轉(zhuǎn)矩（n.m）10 按最不利的情況，即取

9、按最不利的情況，即取f=fm，則，則mgdtpedpfgjtpeapflc2492232934122212010794. 604576. 0103 .83)14. 3(8 . 3)106(1604576. 01020614. 338001064 1642mplll59.1310610794. 62 . 1320mmm1503. 02121l 絲杠在工作長(zhǎng)度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為絲杠在工作長(zhǎng)度上的彈性變形所引起的導(dǎo)程誤差為 通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差應(yīng)小于其傳動(dòng)精度的通常要求絲杠的導(dǎo)程誤差應(yīng)小于其傳動(dòng)精度的1/2，即，即 剛度滿足要求剛度滿足要求11 滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率為滾珠絲杠副的傳動(dòng)效率為 939. 0)408112