滚珠丝杠螺母副的计算和选型分析

Δ 3一、进给传动部件的计算和选型进给传动部件的计算和选型主要包括:确定脉冲当量、计算切削力、选择滚珠丝杠螺母副、计算减速器、选择步进电机等。1、脉冲当量的确定根据设计任务的要求，X 方向的脉冲当量为 δx=0.005mm/脉冲， Z方向为 δ z=0.01mm/脉冲。2、切削力的计算切削力的分析和计算过程如下：设工件材料为碳素结构钢，σ b=650Mpa；选用刀具材料为硬质合金YT15；刀具几何参数为：主偏角κr=45° ，前角 γo=10° ，刃倾角λs=-0° ；切削用量为：背吃刀量ap=1mm，进给量 f=0.18mm/r，切削速度 vc=90m/min。查表得： CFc=270，xFc=1.0，yFc=0.75，nFc=-0.15。查表得：主偏角 κr 的修正系数 kκ rFc=1.0；刃倾角、前角和刀尖圆弧半径的修正系数均为1.0。由经验公式 （3— 2）,算得主切削力 Fc=2673.4N。由经验公式 Fc：Ff：Fp=1：0.35：0.4，算得进给切削力 Ff=935.69N，背向力 Fp=1069.36N。3、滚珠丝杠螺母副的计算和选型（1） 工作载荷 Fm 的计算已知移动部件总重G=1300N；车削力 Fc=2673.4N，Fp=1069.36N，Ff=935.69N。根据 Fz=Fc，Fy=Fp，Fx=Ff 的对应关系，可得：Fz=2673.4N，Fy=1069.36N，Fx=935.69N。选用矩形—三角形组合滑动导轨，查表，取K=1.15，μ =0.16，代入Fm=KFx+μ （Fz+G），得工作载荷 Fm=1712N。（2） 最大动载荷 FQ 的计算设本车床 Z 向在最大切削力条件下最快的进给速度v=0.8m/min，初选丝杠基本导程Ph=6mm，则此时丝杠转速n=1000v/Ph=133r/min。取滚珠丝杠的使用寿命T=15000h，代入 L 0=60nT/106，得丝杠系数L 0=119.7×106r。查表，取载荷系数f W=1.15，再取硬度系数 fH=1，代入式（ 3— 23），求得最大动载荷FQ=3 L 0fWfHFm=9703N。（3） 初选型号根据计算出的最大动载荷， 查表，选择 FL4006 型滚珠丝杠副。 其公称直径为 40mm，基本导程为 6mm，双螺母滚珠总圈数为3×2 圈=6圈，精度等级取四级，额定动载荷为13200N，满足要求。（4） 传动效率 η 的计算将公称直径 d0=40mm，基本导程 Ph=6mm，代入 λ =arctan［Ph/(π d0)］，得丝杠螺旋升角 λ =2° 44′ 。将摩擦角 φ =10′ ，代入 η =tanλ /tan（λ +φ ），得传动效率 η =94.2％。（5） 刚度的验算1）滚珠丝杠副的支承，采取一端轴向固定，一端简支的方式，固定端采取一对推力角接触球轴承，面对面组配。丝杠加上两端接杆后，左右支承的中心距离约为a=1467mm；刚...