絲杠預(yù)拉伸計(jì)算

絲杠預(yù)拉伸計(jì)算Documentserialnumber【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】滾珠絲杠的預(yù)拉伸設(shè)計(jì)計(jì)算一、前言普遍為工業(yè)設(shè)備所承受。二、抑制熱變位變位可藉由以下方式解決之。(warmingup)使機(jī)器溫升到達(dá)穩(wěn)定，以快速進(jìn)給的方式使進(jìn)給系統(tǒng)溫升到達(dá)早期穩(wěn)定化。掌握系統(tǒng)于進(jìn)給系統(tǒng)加裝光學(xué)尺或磁力尺，將信號(hào)回饋給掌握系統(tǒng)到達(dá)補(bǔ)償效果。在考慮滾珠螺杠的溫升熱變位的狀況后；在裝配之初即對(duì)滾珠螺桿施予預(yù)拉伸，以便吸取溫升所產(chǎn)生的熱變位。三、預(yù)拉伸設(shè)計(jì)﹝supportbearing﹞固定方式，常用的固定方式為：(如圖一)固定─自由適于低轉(zhuǎn)速，螺桿短的場(chǎng)合支持─支持適于一般轉(zhuǎn)速固定─支持適于一般轉(zhuǎn)速，高精度固定─固定適于高轉(zhuǎn)速，高精度以上四種方式只有第四種方式適用于預(yù)拉設(shè)計(jì)。3℃左右之溫升膨脹量；假設(shè)推測(cè)溫升可能超過預(yù)拉力相當(dāng)溫差二倍以上時(shí)，必需﹝亦即螺桿軸收縮方向?yàn)楣潭?；伸長(zhǎng)方向?yàn)樽杂伞）{。如圖二及表一分別為固定─半固定支持構(gòu)造例與軸承協(xié)作方式及推舉協(xié)作公差。1計(jì)算如下：△L=ρ．θ．L△L=熱變位量(mm)(12X10-6℃-1)θ：螺桿軸的平均溫升(℃)L：螺桿軸長(zhǎng)(mm)預(yù)拉力F=△L．KsF：預(yù)拉力(kgf)Ks：滾珠螺桿剛性(kgf/μm)Ks=πdr2E/4Ldr：滾珠螺桿根徑(mm)剛彈性系數(shù)(2.1X104kgf/mm2)50mm44.4mm1705mm；M40；軸承組合方式：40TAC90BSol：由有效螺紋長(zhǎng)度及支持軸承跨距計(jì)算螺桿平均溫升△L=ρXθXL0.071=12X10-6X1705Xθtθt=3.47℃0.071=12X10-6X2130Xθdθd=2.78℃θave=(3.47+2.78)/2=3.125℃F=(12X10-6X2.1X104XπX3.125X44.42)/4F=1219kgf一般在計(jì)算完預(yù)拉力后應(yīng)檢查是否在軸承的承受范圍之內(nèi)。大致上可以用軸承根本動(dòng)額定荷重(Ca)與預(yù)拉力(F)之比打算之。F/Ca=<20%1219/9750=12.5%<20%因此預(yù)拉力在于承軸的承受范圍之內(nèi)。T=KXdXF(kgf/cm)K：扭矩系數(shù)0.2(cm)F：鎖緊力(kgf)T=0.241219=975kgf/cm由計(jì)算熱變位量及預(yù)拉力二式可以覺察：〔１〕熱變形量與滾珠螺桿軸徑無(wú)關(guān)△L＝ρ．θ．LF=△LXKs=ρθπEdr2/4五、預(yù)拉過大可能產(chǎn)生的影響13℃~5℃5℃為上限，另外滾珠螺桿桿50mm；由于以上兩種情形簡(jiǎn)潔造成支持軸承預(yù)壓過大使軸承溫升增加甚至燒壞。2軸承座剛性與進(jìn)給系統(tǒng)經(jīng)精度及滾珠螺桿預(yù)拉有著親熱關(guān)系，圖三圖四為一般常用的軸承座設(shè)計(jì)(FEA)后覺察；兩者在應(yīng)力、應(yīng)變、變形及應(yīng)變能有著明顯差異，因此設(shè)計(jì)軸承座時(shí)接合面位置應(yīng)審慎考慮。滾珠螺桿螺帽預(yù)壓被釋放掉或預(yù)壓增大可能被釋放，〔如圖五〕。相反的假設(shè)預(yù)壓方式為壓縮預(yù)壓，則螺帽預(yù)壓可能增大〔如圖六〕。六、結(jié)論，因此最正確的解決方式是協(xié)作抑制溫升的方法或加裝必回路掌握系統(tǒng)共同并行。個(gè)清楚的生疏。1、HDL50202310HDL50a=0.5g，動(dòng)載荷,C=58200N，158000N，螺距a30/3000i〕，ST=800mm，承受一端固定另一端支持的安裝1:123、軸承456、電機(jī)支座78910、絲杠螺母14、電機(jī)1軸向負(fù)荷的計(jì)算22，其軸向負(fù)荷分析如下：向左等加速運(yùn)動(dòng)：Fa1=μ×mg+f+ma向左等速運(yùn)動(dòng)：Fa2=μ×mg+f向左等減速運(yùn)動(dòng)：Fa3=μ×mg+f-ma：Fa4=-μ×mg-f-ma向右等速運(yùn)動(dòng)：Fa5=-μ×mg-f：Fa6=-μ×mg-f+maa=Vmax/TVmax：為最高速度T：到達(dá)最高速度所用時(shí)間μ：摩擦系數(shù)f：無(wú)負(fù)荷時(shí)的阻力參考此數(shù)值。Fa1=μ×mg+f+ma=0.01×2150×9.8+100+2150×0.5×9.8=10845.7N：Fa1=μ×mg+f+m(a+g)上升等速運(yùn)動(dòng)：Fa2=μ×mg+f+mg：Fa3=μ×mg+f+m(g-a)：Fa4=m(g-a)-μ×mg-f下降等速運(yùn)動(dòng)：Fa5=mg-μ×mg-f下降等減速運(yùn)動(dòng)：Fa6=m(g+a)-μ×mg-fFa1=μ×mg+f+m(a+g)=0.0l×328×9.8+100+328×1.5×9.8=4953N絲杠軸容許軸向負(fù)荷如下公式分析：a:安全系數(shù)〔取a=0.5)E:彈性系數(shù)mm)L：安裝間距〔絲杠兩端安裝的相對(duì)距離)依據(jù)絲杠安裝的方式而定的系數(shù)m=5.1(N=1)固定-支持m=10.2(N=2)固定-固定m=20.3(N=4)Co〔即螺母與絲杠軸)的永久變形量和鋼珠本身的永久變形量的總和到達(dá)鋼珠直徑的0.01%時(shí)的最大的軸向力，此負(fù)荷即為根本靜額定負(fù)荷。Ca1090%的絲杠不會(huì)由于疲乏而產(chǎn)生剝離現(xiàn)象。此軸向負(fù)荷為動(dòng)額定負(fù)荷。2、HDL50形和導(dǎo)引面的組裝精度等因素也須加以考慮。絲杠熱變形的解決方法絲杠軸因熱而伸長(zhǎng)變形，會(huì)導(dǎo)致定位精度的變化。熱變形的多少可以由以下公式計(jì)算：1℃12μm經(jīng)過高精度的加工，也會(huì)因溫升產(chǎn)生的變形而無(wú)法滿足高精度的定位要求。另外絲杠的運(yùn)轉(zhuǎn)速度越高，則平均溫升也相對(duì)提高，熱變形也就越大。因此必需想出方法解決此問題，如下有三種解決的方案：(1)掌握發(fā)熱量：a：選擇適當(dāng)?shù)念A(yù)壓力。b：選擇正確且適量的潤(rùn)滑劑。(2)施加強(qiáng)制冷卻a：承受中空絲杠，利用冷卻液通入，將產(chǎn)生的熱量帶走。(3)避開溫升的影響：a：求出累積導(dǎo)程誤差的目標(biāo)值取負(fù)值補(bǔ)正。b：待機(jī)床高速運(yùn)轉(zhuǎn)溫升后，再使用。c：絲杠安裝時(shí)施加預(yù)拉力。HDLSO3℃3、絲杠的壽命壽命。一般分為兩種：