XY工作台-刀架.ppt

（2）距离额定寿命 的计算  上述选取的KL系列JSA-LG15型导轨副的滚道硬度为HRC60，工作温度不超过100℃，每根导轨上有两只滑块,精度为4级,工作速度较低，载荷不大。查表3-36～表3-40,分别取硬度系数 =1.0，温度系数 =1.00，接触系数 =0.81，精度系数 =0.9， 载荷系数 =1.5， 代入式（3-33），得距离寿命： ≈ 6649 km远大于期望值50km，故距离额定寿命满足要求。 4. 滚珠丝杠螺母副的计算与选型 （1）最大工作载荷Fm的计算 如图3-20所示，承受最大铣削力时，工作台受到进给方向的载荷（与丝杠轴线平行）Fx=1609N，受到横向的载荷（与丝杠轴线垂直）Fy = 366N，受到垂向的载荷（与工作台面垂直）Fz= 556N。已知移动部件总重量G=800N，按矩形导轨进行计算，查表3-29，取颠覆力矩影响系数K=1.1，滚动导轨上的摩擦因数μ=0.005。求得滚珠丝杠副的最大工作载荷 Fm = KFx + μ（Fz + Fy + G） = [ 1.1×1609 + 0.005 × ( 556 + 366 + 800 ) ] N  ≈ 1779 N （2）最大动载荷FQ的计算  设工作台在承受最大铣削力时的最快进给速度  =400mm/min，初选丝杠导程 =5 mm，则此时丝杠转速n=v/Ph = 80 r/min。 取滚珠丝杠的使用寿命T=15000 h，代入L0=60nT/106，得丝杠寿命系数L0=72（单位为：106 r）。查表3-30，取载荷系数fW =1.2，滚道硬度为HRC60时，取硬度系数fH=1.0，代入式（3-23），求得最大动载荷： FQ ≈8881 N （3）初选型号  根据计算出的最大动载荷和初选的丝杠导程，查表3-32，选择济宁博特精密丝杠制造有限公司生产的G系列2005-3型滚珠丝杠副，为内循环固定反向器单螺母式，其公称直径为20 mm，导程为5 mm，循环滚珠为3圈×1列，精度等级取4级，额定动载荷为9309 N，大于FQ，满足要求。 （4）传动效率η的计算  将公称直径d0=20mm，导程Ph=5mm， 代入λ= arctan[Ph/(πd0)]， 得丝杠螺旋升角λ=4 33′。 将摩擦角φ=10′， 代入η=tanλ / tan(λ+φ), 得传动效率 η=96.4%。 （5）刚度的验算  1）X-Y工作台上下两层滚珠丝杠副的支承均采用“单推-单推”的方式，见书后图6-23。丝杠的两端各采用一对推力角接触球轴承，面对面组配，左、右支承的中心距离约为a=500mm；钢的弹性模量 ＝2.1 Mpa；查表3-32，得滚珠直径 =3.175mm，丝杠底径 =16.2 mm，丝杠截面积 /4=206.12mm2。忽略式（3-25）中的第二项，算得丝杠在工作载荷Fm作用下产生的拉/压变形量δ1=Fma/（ES） =[1779×500/（2.1 ×206.12）] mm  ≈ 0.0205 mm。 2）根据公式 ＝( )-3,求得单圈滚珠数 =20；该型号丝杠为单螺母，滚珠的圈数×列数为3×1，代入公式：  ＝ ×圈数×列数，得滚珠总数量 =60。丝杠预紧时，取轴向预紧力  = /3=593 N。则由（3-27）式，求得滚珠与螺纹滚道间的接触变形量  ≈ 0.0026 mm。 因为丝杠加有预紧力，且为轴向负载的1/3，所以实际变形量可减小一半，取 =0.0013mm。 3）将以上算出的 和 代入 ，求得丝杠总变形量（对应跨度500mm） 0.0218mm  由表3-27知,5级精度滚珠丝杠有效行程在315~400mm时，行程偏差允许达到25μm，可见丝杆刚度足够。 （6）压杆稳定性校核  根据公式（3-28）计算失稳时的临界载荷Fk。查表3-31，取支承系数 =1；