丝杠螺母机构的选择与计算

丝杠螺母机构的选择与计算 5.2.1 确定滚珠丝杠副的导程 滚珠丝杠副的导程按下式计算： (5-1) 式中 hP —滚珠丝杠副的导程，（mm ）； Vmax—工作台最高移动速度，（min/m）； maxn—电机最高转速，（min/r）； 由进给系统设计要求知： Vmax=2.5min/m 查阅《机械设计手册》[13]得： 步进电机110BF003 的最高转速nmax=500min/r。 将数值代入上式(5-1) 可得：Ph≥5 mm 。 故取Ph=S=6 mm 。 5.2.2 强度计算 动载强度计算 1）对于燕尾型导轨的牵引力计算 Fm=KFX+f(Fz+2FY+G) (5-2) 取 K=1.4 f=0.2 考虑工作台在移动过程中只受G 影响 故 F1m =fG (5-3) =0.2×30×9.8 =58.8( N ) 考虑工作台在加工时静止只受FX影响 故 F2m = KFX (5-4) maxmaxnVPh =1.4×9.8×130 =1783.6( N ) 故 Fm= F1m ＋ F2m =58.8 N ＋1783.6 N =1842.4 N 2）.计算最大动载荷 C 当转速min10 rn 时，滚珠丝杠螺母的主要破坏形式是工作表面的疲 劳点蚀，因此要进行动载强度计算，其计算动载荷)(NcC应小于或等于滚珠丝杠螺母副的额定动载荷，即 reqHdcFFffTC 3' (5-5) 式中 df —动载荷系数； Hf —硬度影响系数； eqF —当量动载荷，N ； rF —滚珠丝杠螺母副的额定动载荷，N ； 'T —寿命，以r610为一个单位。 (5-6) 式中 T—使用寿命，h ； N—循环次数； eqn —滚珠丝杠的当量转速， minr。 取 T=15000h min667.416610005.2maxrsvneq (5-7) 代入数据可得： 3751015000667.41660'6T NTnTeq66101060'取2.1df 取fH =1.0 当工作载荷单调连续或周期性单调连续变化时，则 NFFFFFmmeq667.120838.586.17832323212minmax (5-8) 式中 maxF、minF—最大和最小工作载荷，N 。 所以 计算可得： KNCc5.10667.12080.12.13753 查阅《机械设计手册》[7]选取CBM4006-5 型滚珠丝杠副 （caCKNC851.15），所以刚度满足要求。 3）静载强度计算 当转速min10 rn 时，滚珠丝杠螺母的主要破坏形式为滚珠接触面上产生较大塑性变形，影响正常工作。为此进行静载强度计算，最大计算静载荷为： NFffFHdoc32.21406.17830.12.1'max （5-9） 式中 Hf '—硬度影响系数； 查《机械设计手册》[7]可得：CBM4006-5 型滚珠丝杠副额定静载荷ocoaFNC 47985，所以满足要求。滚珠丝杠螺母的主要参数如表 5-1...