一、選擇條件:
1、工作臺(tái)質(zhì)量: m1=60kg 2、工件質(zhì)量: m2=20kg 3、行程長度: ls=1000mm 4、{zd0}速度: Vmax=1m/s 5、加速時(shí)間: t1=0.15s 6、減速時(shí)間: t2=0.15s 7、每分鐘往返次數(shù):=8min-1 8、無效行程: =0.15mm 9、定位精度: ±0.3mm/1000mm 10、反復(fù)定位精度: ±0.1mm 11、最小進(jìn)給量: s=0.02mm/脈沖 12、希望壽命時(shí)間: h=30000h 13、驅(qū)動(dòng)馬達(dá)轉(zhuǎn)速: r=3000r/min 14、馬達(dá)慣性扭矩: Jm=1*10-3kg.m2 15、減速機(jī)速比: A=1
16、導(dǎo)軌摩擦系數(shù): u=0.003(滾動(dòng)) 17、無負(fù)荷阻力: f=15N 二、選擇項(xiàng)目: 滾珠絲杠軸直徑: 導(dǎo)程: 螺母型號(hào): 精度:
軸向間隙(預(yù)壓): 絲杠支撐方式: 驅(qū)動(dòng)馬達(dá):
1、導(dǎo)程精度與軸向間隙(預(yù)壓)的選擇 a、導(dǎo)程精度的選擇:
為了得到定位精度±0.3mm/1000mm:±0.3/1000 = ±0.09/300
導(dǎo)程精度必須選擇±0.09/300mm以上。根據(jù)滾珠絲杠精度等級(jí)選擇如下:
C7(運(yùn)行距離誤差:±0.05mm/300mm)因精度等級(jí)C7既有軋制又有精密,在此{(lán)sx}價(jià)格低廉的軋制絲杠。
b、軸向間隙(預(yù)壓)的選擇:
為了滿足0.15mm無效行程的要求,必須選擇軸向間隙在0.15以下的滾珠絲杠。 2、絲杠軸的選擇
a、假定絲杠軸長度:假定螺母全長100mm、絲杠軸末端長度100mm 所以根據(jù)行程長度1000mm決定全長如下: 1000+100+100=1200mm b、導(dǎo)程的選擇:
驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的額定轉(zhuǎn)速3000r/min、{zg}速度1m/s時(shí),滾珠絲杠導(dǎo)程如下: 1*1000*60/3000=20mm
因此,必須選擇導(dǎo)程20mm或20mm以上的導(dǎo)程。 c、絲杠軸直徑的選擇:
符合15-66上的(導(dǎo)程精度與軸向間隙(預(yù)壓)的選擇)部分中所規(guī)定的要求的滾珠絲杠型號(hào):
絲杠軸直徑為32mm以下的軋制滾珠絲杠;15-66上的(絲杠軸的選擇)部分所規(guī)定的要求: 導(dǎo)程:20,30,40,60,80(參照15-33上的表17)如下: 絲杠軸直徑 導(dǎo)程 15mm 20mm 15mm 30mm 20mm 20mm 20mm 40mm 30mm 60mm
根據(jù)15-66上的(絲杠軸的選擇),由于絲杠軸長度必須是1200mm,15mm的軸頸太過細(xì)長,因此
應(yīng)選擇直徑20mm以上的絲杠軸。
由上所述,有三種符合要求的絲杠軸直徑和導(dǎo)程的組合: 絲杠軸直徑 導(dǎo)程 20mm 20mm 20mm 40mm
30mm 60mm d、絲杠軸支撐方法的選擇
因行程是很長的1000mm,{zg}速度1m/s屬高速使用,故絲杠軸的支撐方法可選擇固定-支撐或固定-固定
但是固定-固定的方式結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,且部件精度和組裝精度要求較高 因此滾珠絲杠的支撐方式選用固定-支撐的方式。 三、容許軸向負(fù)荷的探討: 1、{zd0}軸向負(fù)荷的計(jì)算
導(dǎo)向面的阻力 f=15N(無負(fù)荷時(shí)) 工作臺(tái)質(zhì)量 m1=60kg 工件質(zhì)量 m2=20kg 導(dǎo)向面上的摩擦系數(shù) u=0.003 {zd0}速度 Vmax=1m/s 重力加速度 g=9.807m/s2 加速時(shí)間 t1=0.15s 由此可知,所需數(shù)值如下 加速度:
a=Vmax/t1=6.67m/s2 去路加速時(shí)
Fa1=u*(m1+m2)*g+f+(m1+m2)*a=550N 去路等速時(shí)
Fa2=u*(m1+m2)*g+f=17N 去路減速時(shí)
Fa3=u*(m1+m2)*g+f-(m1+m2)*a=-516N 返程加速時(shí)
Fa4=-u*(m1+m2)*g-f-(m1+m2)*a=-550N 返程等速時(shí)
Fa5=u*(m1+m2)*g-f=-17N 返程減速時(shí)
Fa6=-u*(m1+m2)*g-f+(m1+m2)*a=516N