《专题1 伺服进给传动系统设计课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专题1 伺服进给传动系统设计课件（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题1伺服进给传动系统设计李为民 教授河北工业大学机械工程学院专题1伺服进给传动系统设计内容提要：内容提要：本讲为伺服进给传动系统的应用总结 先介绍伺服进给传动系统的组成，然后讲述伺服进给传动系统设计过程，包括丝杠、导轨及伺服电机选择、计算。专题1伺服进给传动系统设计主轴主轴导轨滑块导轨滑块导轨导轨圆导轨圆导轨圆导轨圆导轨滑块滑块导轨支撑导轨支撑滑块滑块直线轴承直线轴承导轨支座导轨支座滚珠丝杠支撑单元滚珠丝杠支撑单元滚珠丝杠滚珠丝杠伺服电机伺服电机联轴器联轴器联轴器联轴器滚珠丝杠滚珠丝杠固定单元固定单元专题1伺服进给传动系统设计目录F1.1 滚珠丝杠初选丝杠直径丝杠强度的精确校核确定滚珠丝杠的
2、安装方式验算极限转速和极限载荷静态安全系数 丝杠寿命计算平均轴向负荷与平均转速支承轴承的寿命丝杠进给系统刚度计算F1.2 伺服电机滚珠丝杠效率稳态扭矩计算惯性扭矩计算最大扭矩、功率计算平均扭矩验算F1.3 滚动导轨负荷计算等效载荷计算静态安全系数校核平均负荷计算寿命计算 专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.1初选丝杠直径初选丝杠直径初选丝杠轴直径有类比法和计算法两种。以下只讲计算法。初选丝杠轴直径有类比法和计算法两种。以下只讲计算法。q为考虑丝杠本身转动惯量的影响，估算负载转矩为考虑丝杠本身转动惯量的影响，估算负载转矩T应增加的百分应增加的百分数。数。q的取值原则：对于惯性负
3、载通常取较大值的取值原则：对于惯性负载通常取较大值(20%30%)，对于，对于常定负载通常取较小值常定负载通常取较小值(10%15%)。 (1) 估算传动扭矩估算传动扭矩 设稳态力为设稳态力为F(N)，总的工作质量为，总的工作质量为m(kg)，最大加速度为，最大加速度为a(m/s2)，丝杠导程为丝杠导程为l(mm)，则丝杠所承受的扭矩，则丝杠所承受的扭矩T(Nm)为为专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠式中，式中， 为许用扭转剪应力为许用扭转剪应力(N/mm2)，对于滚珠丝杠常用材料中，对于滚珠丝杠常用材料中碳钢，其取值为碳钢，其取值为25 45。 计算出计算出dmin后，根据轴的直径
4、系列向上圆整后，根据轴的直径系列向上圆整(如果使用外购联轴器如果使用外购联轴器，也可以根据联轴器的系列圆整，也可以根据联轴器的系列圆整) ，得出丝杠的最小直径，得出丝杠的最小直径d0。(2) 按扭转强度估算轴径按扭转强度估算轴径F1.1.1初选丝杠直径初选丝杠直径专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠 设键的尺寸为：宽设键的尺寸为：宽 高高 长长= b h l (mm mm mm)，则挤压，则挤压应力应力 p (MPa) 验算公式如下：验算公式如下：(3) 验算键的挤压应力验算键的挤压应力式中：式中：T扭矩扭矩(N m)；d轴径轴径(mm)；k = h/2(mm)； p许用许用挤压强度挤
5、压强度(MPa)。F1.1.1初选丝杠直径初选丝杠直径F1.1.2轴强度的精确校核轴强度的精确校核专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠(1) 疲劳强度安全系数校核疲劳强度安全系数校核式中，式中，S为许用安全系数；为许用安全系数；T 为扭矩为扭矩(N m) ； Zp为抗扭为抗扭截面模量截面模量(cm3) ， 为从标为从标准试件的疲劳极限到零件疲准试件的疲劳极限到零件疲劳极限的核算系数，其值为劳极限的核算系数，其值为 式中，式中，d为轴径为轴径(cm)；b为键宽为键宽(cm)；t为轴上的键槽深度为轴上的键槽深度(cm)。式中，式中，K 应力集中系数，应力集中系数，KR表面粗糙度系数，表面粗
6、糙度系数， 绝对尺寸影绝对尺寸影响系数，响系数， 表面状态系数。各系表面状态系数。各系数可从机械设计手册上查到。数可从机械设计手册上查到。 F1.1.2轴强度的精确校核轴强度的精确校核专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠(2) 静强度安全系数校核静强度安全系数校核 式中，式中，Zp的意义同前；的意义同前；Tmax为最大扭矩为最大扭矩(N m)，SS为许用安全系数。为许用安全系数。F1.1.3确定滚珠丝杠的安装方式确定滚珠丝杠的安装方式专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠固定-自由支持-支持固定-支持固定-固定( (计算压杆稳定性计算压杆稳定性) )( (计算极限转速计算极限转速
7、) )LaLb成对角接触轴承深沟球轴承专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.4验算丝杠极限转速和极限载荷验算丝杠极限转速和极限载荷(1) 压杆稳定性验算压杆稳定性验算 式中，式中， d1为丝杠底径；为丝杠底径；La为最大丝杠支承间距；为最大丝杠支承间距；fs=0.50.8 (安全安全系数系数)； s为与安装方式有关的系数，其值为：为与安装方式有关的系数，其值为：0.25(固定固定-自由自由)、1(支持支持-支持支持)、2(固定固定-支持支持)、4(固定固定-固定固定)。专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.4验算丝杠极限转速和极限载荷验算丝杠极限转速和极限载荷(
8、2) 拉压极限载荷验算拉压极限载荷验算 式中，式中，d1为丝杠底径。为丝杠底径。综合综合(1)、(2)两项，有：两项，有：专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.4验算丝杠极限转速和极限载荷验算丝杠极限转速和极限载荷(3) 临界转速验算临界转速验算 式中，式中，d1为丝杠底径；为丝杠底径；Lb为最大丝杠支承间距；为最大丝杠支承间距；fc=0.8 (安全系数安全系数)， c为与安装方式有关的系数，其值为：为与安装方式有关的系数，其值为：4.3(固定固定-自由自由)、12.1(支支持持-支持支持)、18.9(固定固定-支持支持)、27.4(固定固定-固定固定)。专题1伺服进给传动系统
9、设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.4验算丝杠极限转速和极限载荷验算丝杠极限转速和极限载荷(4) 验算验算DN值值 式中，式中，dp为滚珠丝杠中径为滚珠丝杠中径(mm)；np为由为由DN值限制的滚珠丝杠极值限制的滚珠丝杠极限转速限转速(r/min)。 综合综合(3)、(4)两项，有：两项，有：专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.5螺母静态安全系数验算螺母静态安全系数验算式中，式中，fs为静态安全系数，为静态安全系数，C0a为基本额定静负荷，为基本额定静负荷，Famax为允许的为允许的最大轴向负荷。最大轴向负荷。综合综合F1.14 (1)、(2)两项和本项，有：两项和本项，有：专题
10、1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.6寿命计算寿命计算(1) 名义寿命名义寿命 式中，式中， fc为寿命可靠性系数，为寿命可靠性系数， fa为精度影响系数，为精度影响系数，fw为负荷系数，为负荷系数，Ca为基本额定动负荷，为基本额定动负荷，Fam为平均轴向负荷（计算方法见为平均轴向负荷（计算方法见F1.1.7小小节），节），Fa0螺母预紧负荷（其涵义见下页）。螺母预紧负荷（其涵义见下页）。 专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.6寿命计算寿命计算(1) 名义寿命名义寿命 Fa0螺母预紧负荷螺母预紧负荷Fa0Fa0专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1
11、.6寿命计算寿命计算(2) 寿命时间寿命时间 Nm丝杠平均转速丝杠平均转速 (r/min) （计算方法见（计算方法见F1.1.7小节）小节） 专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.7平均轴向负荷与平均转速平均轴向负荷与平均转速式中，式中，Fam为平均轴向载荷为平均轴向载荷(N)，Fi为第为第i段轴向载荷段轴向载荷(N)，si为第为第i段段载荷下的行程。载荷下的行程。(1) 平均轴向负荷平均轴向负荷专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.7平均轴向负荷与平均转速平均轴向负荷与平均转速 需要注意的一点：若在一个工作循环内的分段轴向载荷需要注意的一点：若在一个工作循环内
12、的分段轴向载荷Fi的方的方向不同（即向不同（即Fi有正、负之分），则须分别计算两个方向的平均轴有正、负之分），则须分别计算两个方向的平均轴向载荷向载荷Fam+和和Fam-（当计算一个方向的平均负荷时，假设另一个（当计算一个方向的平均负荷时，假设另一个方向的负荷为零），取其中较大的一个作为工作循环内的平均轴方向的负荷为零），取其中较大的一个作为工作循环内的平均轴向载荷。向载荷。Fam+和和Fam-的计算方法如下：的计算方法如下： (1) 平均轴向负荷平均轴向负荷专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.7平均轴向负荷与平均转速平均轴向负荷与平均转速 假设在一个工作循环内假设在一个工作
13、循环内 5 段载荷段载荷 F1 F5 的对应行程为的对应行程为 s1 s5，且且 F1、F2、F3 为正，为正，F4、F5 为负，则分向平均轴向载荷为负，则分向平均轴向载荷 Fam+ 和和 Fam- 为为 (1) 平均轴向负荷平均轴向负荷平均轴向载荷平均轴向载荷Fam为为专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.7平均轴向负荷与平均转速平均轴向负荷与平均转速式中，第式中，第 i 段时间段时间 ti 的单位为秒的单位为秒(s)，丝杠导程，丝杠导程 l 与与 si 使用同一长使用同一长度单位。度单位。(2) 平均转速平均转速专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.8支承轴
14、承的寿命支承轴承的寿命式中，式中， 为与轴承型式有关的指数。对于球轴承，为与轴承型式有关的指数。对于球轴承， = 3；对于圆；对于圆锥滚子轴承，锥滚子轴承， = 10/3。(1) 平均轴向负荷平均轴向负荷 专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.8支承轴承的寿命支承轴承的寿命式中，式中，d 为丝杠直径为丝杠直径(mm)，L 为丝杠长度为丝杠长度(mm)， 为材料密度，为材料密度，g 为重力加速度。为重力加速度。(2) 径向负荷径向负荷 专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.8支承轴承的寿命支承轴承的寿命式中，式中，Y1 为轴向负荷系数，由轴承样本上查出为轴向负荷系
15、数，由轴承样本上查出(3) 当量动载荷当量动载荷 固定侧轴承支持侧轴承 专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.8支承轴承的寿命支承轴承的寿命式中，式中， L 、Lh、 的意义同前；的意义同前； Cr 为轴承基本额定动载荷为轴承基本额定动载荷(N)；P为轴承的当量动载荷；为轴承的当量动载荷；fw 为载荷类型系数；平均转速为载荷类型系数；平均转速 Nm 与前述与前述滚珠丝杠平均转速相同。滚珠丝杠平均转速相同。 (4) 轴承工作寿命轴承工作寿命 名义寿命名义寿命工作时间工作时间专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.9丝杠进给系统刚度计算丝杠进给系统刚度计算式中，式中，
16、K 为丝杠进给系统的轴向刚度；为丝杠进给系统的轴向刚度；KS 为丝杠刚度；为丝杠刚度；KN 为丝为丝杠螺母刚度；杠螺母刚度；KB 为支承轴承刚度。为支承轴承刚度。丝杠进给系统的刚度丝杠进给系统的刚度 K 按下式计算：按下式计算：专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.9丝杠进给系统刚度计算丝杠进给系统刚度计算式中，式中，z 为滚动体数目；为滚动体数目； 为接触角；为接触角；Db 为角接触轴承滚动体直为角接触轴承滚动体直径径(mm)；le为圆锥滚子轴承滚子有效接触长度为圆锥滚子轴承滚子有效接触长度(mm)，且，且 le = l-2r，其中，其中，l 为滚子全长为滚子全长(mm)，r
17、 为滚子两端倒角为滚子两端倒角(mm)。(1) 轴向定位预紧轴承刚度轴向定位预紧轴承刚度KB 在轴向预紧力在轴向预紧力Fa0(N)作用下，轴承刚度作用下，轴承刚度专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.9丝杠进给系统刚度计算丝杠进给系统刚度计算 丝杠样本一般都包含理论螺母刚度丝杠样本一般都包含理论螺母刚度(KN0)一项，其值是在施加了一项，其值是在施加了30% 的基本额定动负荷的基本额定动负荷(Ca)的条件下计算得到的。如果实际轴向的条件下计算得到的。如果实际轴向负荷负荷 Fa 不等于不等于 30% 的基本额定动负荷，则实际的螺母刚度按下的基本额定动负荷，则实际的螺母刚度按下式计
18、算：式计算：(2) 滚珠丝杠螺母刚度滚珠丝杠螺母刚度 KN 未预紧螺母的刚度未预紧螺母的刚度专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.9丝杠进给系统刚度计算丝杠进给系统刚度计算 丝杠样本一般都包含理论螺母刚度丝杠样本一般都包含理论螺母刚度(KN0)一项，其值是在预压负一项，其值是在预压负荷为荷为 10% 的基本额定动负荷的基本额定动负荷(Ca)的条件下计算得到的。如果实际的条件下计算得到的。如果实际预压负荷为预压负荷为 Fa0 不等于不等于 10% 的基本额定动负荷，则实际的螺母刚的基本额定动负荷，则实际的螺母刚度按下式计算：度按下式计算：(2) 滚珠丝杠螺母刚度滚珠丝杠螺母刚度
19、KN 预紧螺母的刚度预紧螺母的刚度专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.9丝杠进给系统刚度计算丝杠进给系统刚度计算 有效长度为有效长度为 L(mm)、截面积为、截面积为 A (mm2)的丝杠，一端固定时，若的丝杠，一端固定时，若螺母与固定端的距离为螺母与固定端的距离为 La (mm)，则丝杠的刚度则丝杠的刚度 KSa (N/mm)可按下可按下式计算：式计算：(3) 丝杠轴的刚度丝杠轴的刚度 KS 一端固定丝杠的刚度一端固定丝杠的刚度 式中，式中，E 为弹性模量，取为弹性模量，取值同前；丝杠截面积值同前；丝杠截面积 A 的值的值为为 d12/4 ，d1 为丝杠底径；为丝杠底径；L
20、a的意义同前。的意义同前。 当螺母位于离固定侧轴承当螺母位于离固定侧轴承最远端，即最远端，即 La=L 时，丝杠刚时，丝杠刚度取得最小值：度取得最小值：专题1伺服进给传动系统设计F1.1 滚珠丝杠F1.1.9丝杠进给系统刚度计算丝杠进给系统刚度计算(3) 丝杠轴的刚度丝杠轴的刚度 KS 两端固定丝杠的刚度两端固定丝杠的刚度L aLL b当当 时，取得最小值：时，取得最小值： 专题1伺服进给传动系统设计F1.2 伺服电机F1.2.1滚珠丝杠效率滚珠丝杠效率 滚珠丝杠将转动变为直线运滚珠丝杠将转动变为直线运动的效率按下式计算：动的效率按下式计算：式中，式中， 为滚珠丝杠效率；为滚珠丝杠效率； 为螺
21、旋升角；为螺旋升角； 为滚珠滚动当为滚珠滚动当量摩擦角。量摩擦角。 螺旋升角螺旋升角 和当量摩擦角和当量摩擦角 的计算式：的计算式：式中，式中，l 为滚珠丝杠导程为滚珠丝杠导程(mm)；dp 为滚珠丝杠中径为滚珠丝杠中径(mm)； 为为滚珠丝杠无量纲当量滚动摩擦滚珠丝杠无量纲当量滚动摩擦系数。系数。 滚珠丝杠将直线运动变为转滚珠丝杠将直线运动变为转动的效率按下式计算：动的效率按下式计算：专题1伺服进给传动系统设计F1.2 伺服电机F1.2.2稳态扭矩计算稳态扭矩计算式中：式中： Tc为外部常定负荷扭矩为外部常定负荷扭矩(N m)，Tp 为丝杠预负荷扭矩为丝杠预负荷扭矩(N m)，Tf 为为摩擦
22、扭矩摩擦扭矩(N m)； Fa 为外部轴向常定负荷为外部轴向常定负荷(N)，Fa0 为轴向预负荷，为轴向预负荷，Fr 为垂直于移动为垂直于移动方向的负荷方向的负荷(N)(包括外部负荷的分力、滑台质量等包括外部负荷的分力、滑台质量等)； l 为丝杠导程为丝杠导程(mm)； 为滚珠丝杠效率；为滚珠丝杠效率； 为导轨摩擦系数；为导轨摩擦系数； 其它参数的意义同前。其它参数的意义同前。专题1伺服进给传动系统设计F1.2 伺服电机F1.2.3惯性扭矩计算惯性扭矩计算式中，式中，TA 为进给系统的为进给系统的惯性扭矩惯性扭矩(N m)；J 为系为系统折算到电机轴上的转动统折算到电机轴上的转动惯量惯量(kg
23、 m2)； 为由系为由系统加速度折算到电机轴上统加速度折算到电机轴上的角加速度的角加速度(rad/s2)。角加速度角加速度 按下式计算：按下式计算：式中，式中，a 为系统加速度为系统加速度(m/s2)转动惯量转动惯量 J 按下式计算：按下式计算：式中，式中，JS、JC、JA、JM、JB 分别为分别为丝杠转动惯量、联轴器转动惯量、丝杠转动惯量、联轴器转动惯量、负载质量折合到电机轴上的转动惯负载质量折合到电机轴上的转动惯量、电机转子转动惯量和制动器转量、电机转子转动惯量和制动器转动惯量。现分述如下。动惯量。现分述如下。 专题1伺服进给传动系统设计F1.2 伺服电机F1.2.3惯性扭矩计算惯性扭矩计
24、算伺服电机样本上查出 专题1伺服进给传动系统设计F1.2 伺服电机F1.2.3惯性扭矩计算惯性扭矩计算式中：式中：d 为丝杠直径为丝杠直径(mm)；L 为丝杠全长为丝杠全长(mm)； 为材料密度为材料密度(kg/mm3) 。GD2 联轴器的飞轮矩联轴器的飞轮矩 (N m2) L 为丝杠导程为丝杠导程(mm)；m 为移动件质量为移动件质量(kg) 专题1伺服进给传动系统设计F1.2 伺服电机F1.2.4最大扭矩、功率计算与电机初选最大扭矩、功率计算与电机初选(1) 最大扭矩最大扭矩 T 当惯性力和稳态力同时起作用时，最大扭矩取惯性扭矩与稳态扭当惯性力和稳态力同时起作用时，最大扭矩取惯性扭矩与稳态
25、扭矩的叠加：矩的叠加： 某些进给系统的最大扭矩并非惯性扭矩与稳态扭矩的叠加，如数某些进给系统的最大扭矩并非惯性扭矩与稳态扭矩的叠加，如数控机床，在切削时不做加、减速操作，加、减速时则不切削。因此控机床，在切削时不做加、减速操作，加、减速时则不切削。因此最大扭矩取为惯性扭矩与稳态扭矩的较大者：最大扭矩取为惯性扭矩与稳态扭矩的较大者： 专题1伺服进给传动系统设计F1.2 伺服电机F1.2.4最大扭矩、功率计算与电机初选最大扭矩、功率计算与电机初选(2) 最大功率最大功率 P 专题1伺服进给传动系统设计F1.2 伺服电机F1.2.4最大扭矩、功率计算与电机初选最大扭矩、功率计算与电机初选(3) 电机
26、初选电机初选 按上述计算初选伺服电机，应注意以下两点：按上述计算初选伺服电机，应注意以下两点：a) 电机样本上都列出了伺服电机的额定输出扭矩电机样本上都列出了伺服电机的额定输出扭矩 Tr 和最大输出扭和最大输出扭矩矩(尖峰扭矩或瞬时扭矩尖峰扭矩或瞬时扭矩) Tp，对于小负荷系统，可选择，对于小负荷系统，可选择 Tr T；对于；对于较大负荷系统，一般按较大负荷系统，一般按 Tp T 初选电机。初选电机。b) 最大功率最大功率 P 的计算是为了选择伺服驱动器。对于一般的小型传的计算是为了选择伺服驱动器。对于一般的小型传动系统，其伺服电机与伺服驱动器成套配置，不必单选伺服驱动器；动系统，其伺服电机与
27、伺服驱动器成套配置，不必单选伺服驱动器；对于大型电机，特别是对于大型电机，特别是 45kW 以上的伺服电机，伺服电机与驱动器由以上的伺服电机，伺服电机与驱动器由多种组合，以满足不同的使用要求，此时伺服驱动器需要单独选择。多种组合，以满足不同的使用要求，此时伺服驱动器需要单独选择。伺服驱动器一般给出了额定输出功率伺服驱动器一般给出了额定输出功率 Pr 和最大输出功率和最大输出功率 Pp。如有可。如有可能，可选择能，可选择 Pr P；若选择困难，可按；若选择困难，可按 Pp P 选择。选择。专题1伺服进给传动系统设计F1.2 伺服电机F1.2.5电机平均扭矩验算电机平均扭矩验算式中，式中， ti
28、代表了一个工作周期；代表了一个工作周期；Ti 为分段变化的负载扭为分段变化的负载扭矩；矩；ti 为对应扭矩为对应扭矩 Ti 所持续的时间。所选伺服电机的额定所持续的时间。所选伺服电机的额定扭矩应满足下式：扭矩应满足下式：专题1伺服进给传动系统设计F1.2 伺服电机F1.3.1负荷计算负荷计算计算导轨单个滑块受力：根据具体情况确定（略）计算导轨单个滑块受力：根据具体情况确定（略）专题1伺服进给传动系统设计F1.3 滚动导轨F1.3.2等效载荷计算等效载荷计算 对于四个方向等负荷型对于四个方向等负荷型导轨，其等效载荷导轨，其等效载荷PE为同为同时作用的各方向负荷的算时作用的各方向负荷的算术和，即术
29、和，即径向力离心力侧向力侧向力45454545PTPLPR四个方向等负荷型专题1伺服进给传动系统设计F1.3 滚动导轨F1.3.2等效载荷计算等效载荷计算 （1）对于径向型导轨，当同时）对于径向型导轨，当同时作用径向、侧向联合负荷时，那作用径向、侧向联合负荷时，那个负荷占据主导地位，则那一个个负荷占据主导地位，则那一个用于静力和动力计算：用于静力和动力计算：3030径向力离心力侧向力侧向力PTPLPR径向型（2）当同时作用离心向、侧向联合负荷时，其等效负荷要使用等效加）当同时作用离心向、侧向联合负荷时，其等效负荷要使用等效加权因子计算：权因子计算：此时，此时，PL 和和 PT 哪个占主导地位，
30、则计算哪个占主导地位，则计算哪哪个方向的等效负荷。计算不个方向的等效负荷。计算不同方向的等效负荷时，等效加权因子同方向的等效负荷时，等效加权因子 X、Y的取值不同，的取值不同，具体数值请参具体数值请参考产品样本。考产品样本。专题1伺服进给传动系统设计F1.3 滚动导轨F1.3.3静态安全系数校核静态安全系数校核导轨负荷计算主要分为两个方面：最大负荷和平均负荷。导轨负荷计算主要分为两个方面：最大负荷和平均负荷。最大负荷用于静态安全系数校核；平均负荷用于计算导轨工作寿命。最大负荷用于静态安全系数校核；平均负荷用于计算导轨工作寿命。专题1伺服进给传动系统设计F1.3 滚动导轨F1.3.3静态安全系数
31、校核静态安全系数校核在静态安全系数校核时，那个方向的力占主导地位，就验算那个方向。在静态安全系数校核时，那个方向的力占主导地位，就验算那个方向。(1)径向力占主导地位时：径向力占主导地位时：(2)离心力占主导地位时：离心力占主导地位时：(3)侧向力占主导地位时：侧向力占主导地位时：式中，式中，fS为静态安全系数，为静态安全系数，fH为硬度系数，为硬度系数，fT为温度系数，为温度系数，fC为接触系数。为接触系数。 专题1伺服进给传动系统设计F1.3 滚动导轨F1.3.4平均负荷计算平均负荷计算式中，式中，Pm为有效载荷为有效载荷(N)；Pi为分段变化载荷为分段变化载荷(N)；Li为分段变化载荷为分段变化载荷Pi 下的运行距离下的运行距离(mm)。专题1伺服进给传动系统设计F1.3 滚动导轨F1.3.5寿命计算寿命计算(1) 名义寿命名义寿命 式中，式中， C为基本额定动负荷为基本额定动负荷(N)；Pm为平均负荷；为平均负荷；fw为与负荷类型有关为与负荷类型有关的系数。的系数。(2) 工作时间工作时间式中，式中，Lh为工作时间为工作时间(h)；ls为工作行程为工作行程(mm)；N为每分钟完成的行程为每分钟完成的行程次数次数(min-1)。加工中心结构设计设计实例单轴进给工作台2 6 0设计实例丝杠支承座设计实例Thanks a lot！
