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1、设计一维进给工作台。（采用滚珠丝杠.滚动直线导轨传动）已如k工作台面800X400X40（mm3）,平均工作载荷Fm=4000N,工作行程L=lm,工作台 每分钟往复4次，工作寿命要求20000小时以上，工作温度不超过120摄氏度，滚道表面 硬度均为60HRC,传动定位精度+-0 02inmo （1、选择滚珠丝杠、滚动导轨；2、绘制装配 图：表示丝杆支承方式、轴承、螺母的安装方式、导轨的安装方式等） 解: 丝杠计算1. 计算载荷Fc = KFxKHxKAxFm= 1.2 X 1.0 X 1.0 X 4000 = 4800/V有体重条件，查表2-6取心=1.2,查表2-7取& =1.0,查表24
2、取D级精度，查表 取氐=1.0 o2. 计算额定动载荷计算值及选用丝杠滚珠丝杠每分钟往返四次，行程Im,因此每分钟行程为8000mm,而一般丝杠导程约10mm,因此初步估算转速为800r/minnmLfh=（48001.67 x 1043）800 X 20000.J 1.67 X 104a 47320N根据C；,选用FC1-6312-2.5,其导程为所以Ca =（4800；囂。）怎44530N S,丝杠是安 全的，不会失稳。(2)高速长丝杠工作时可能发生共振，因此需演算其不会发生共振的最高转速一一临 界转速兔“要求丝杠的最人转 71 = 667r/mino所以丝杠工作室不会发生共振。(3) 此
3、外滚珠丝杠副还受Don值的限制，通常要求久八 7 x 104mm.r/mfnoDQn = 63 x 667 mm = 4.20 x 104mm -r/min 7 x 104mm r/minmin所以该丝杠副工作稳定。4 刚度演算 滚珠丝杠在工作负载F(N)和转矩T(N - m)共同作用卞引起每个导程的变形量为:也=善土嘉;式中，力为丝杠截面积，=i7rd12(ni2):人为丝杠的极惯性矩，Jc =寻(m4) : G为丝杠切变模量，对钢G = 83.3GPa： T(N m)为转矩。DqT = Fm tan a + p)式中，p为摩擦角，其正切函数值为摩擦系数：爲为平均工作载荷。本题取摩擦系数为t
4、anp = 0.0025,则得p = 8 40“。63T = 4000 Xy x 10-3 tan(4。22 + 840)N m 兀 9.94N m按最不利的情况取(其中F =Fm)Ar _ 丄pF 丄 p2T _ 4pF ( 16p2TAL = EA =4x 12 x KT? x 4000,16 x(12 x 103)2 x 9.94 .3.14 x 206 x 109 x (0.05559)2 + (3.14)2 x 83.3 x 109 x (0.05559)4丿兀 9.902 X 10-2“加则丝杠在工作长度上的弹性变形所引起的导程误差为p9.901 x 102-1 X 12X10-3
5、 8.25如通常要求丝杠的导程误差厶应小于其传动精度的1/2,即1厶 v -a = 0.5 x 0.02inm = O.Olinm = lOpm该丝杠的厶满足上式，所以其刚度可满足要求。5.效率演算滚珠丝杠副的传动效率耳为tan Atan (4 22 )n = 0.967tan (2 + p) tan (4 22+ 8 40)彳要求在90%95%之间，所以该丝杠副合格。经上述计算验证，FC1-5012-2.5各项性能均符合题目要求，可选用。滚动直线导轨计算由已知条件的工作时间寿命 =20000/12砂1L03-2 X 20000 X 1 X 4 X 60=km = 9600km1000取滑座数为4,所以每根导轨上使用2个滑座,由表215218确定忌=0.81肩=10厉=0.90,/iv = 2,F =等=響 N = 1000N1.0 X 0.90 X 0.81X 2一N = 15827.2N若选用汉江机床厂的HJG-D系列滚动直线导轨。查表2-13,其中HJG-D25型号的导轨的 Q值为17500N,能满足20000h的使用要求，所以课选用HJG-D25型号的滚动直线导轨。双向推力轴承52408
