滚珠丝杠设计与校核.doc

（四）滚珠丝杠选择 1、滚珠丝杠工作长度计算 丝杠工作长度： 丝杠工作载荷： 丝杠的工况均为：刷鞋机每天开机6小时；每年300个工作日；工作8年以上。 丝杠材料：CrWMn钢；滚道硬度为58~62HRC；丝杠传动精度为。 平均转速n=125r/min（） 2、计算载荷求解 查《机电一体化设计基础》表2-6；2-7；2-8的，查表2-4取C级精度。 表2-6 载荷系数 载荷性质 无冲击平稳运转 一般运转 有冲击和振动运转 1~1.2 1.2~1.5 1.5~2.5 表2-7 硬度系数 滚道实际硬度 ≥58 55 50 45 40 1.0 1.11 1.56 2.4 3.85 表2-8 精度系数 精度等级 C、D E、F G H 1.0 1.1 1.25 1.43 3、额定动载荷计算计算 寿命： 4、滚珠丝杠副选择 假设选用FC1型号，按滚珠丝杠副的额定动载荷等于或稍大于的原则，选汉江机床厂出品的2004-2.5，， 其参数如下： 滚珠直径 滚道半径 偏心距 丝杠内径 5、稳定性验算 由于一端轴向固定的长丝杠在工作时可能会发生失稳，所以在设计时应验算其安全系数S，其值应大于丝杠副传动结构允许安全系数[S]（见表2-10） 丝杠不会发生失稳的最大载荷称为临界载荷（N）按下式计算： 式中，E为丝杠材料的弹性模量，对于钢，E=206GPa；l为丝杠工作长度（m）；Ia为丝杠危险截面的轴惯性矩（m4）；为长度系数，见表2-10。 依题意， 取，则 安全系数 查表2-10，[S]=2.5~3.3。S[S]，丝杠是安全的，不会失稳。 高速长丝杠工作时可能发生共振，因此需验算其不会发生共振的最高转速——。要求丝杠的最大转速 临界转速（r/min）： 该丝杠工作转速 滚珠丝杠副还受值的限制，通常要求 所以该丝杠副工作稳定。 6、刚度验算 滚珠丝杠在工作负载F（N）和转矩共同作用下引起每个导程的变形量为 式中，A为丝杠截面积，；为丝杠的极惯性矩，；G为丝杠切变模量，对钢；为转矩。 式中，为摩擦角，其正切函数值为摩擦系数；为平均工作负载。本题取摩擦系数为,则。 按最不利的情况取（其中） 则丝杠在工作长度上的弹性变形所引起的导程误差为 通常要求丝杠的导程误差应小于其传动精度的1/2，即 ，该丝杠满足刚度要求。 7、效率验算 滚珠丝杠副的传动效率为 % 要求在90%~95%之间，所以该丝杠副合格。 （五）滚动直线导轨选择 1、已知参数 滑座上载荷 滑座个数M 单向行程长度 每分钟往复次数 441N 1个 440mm 4次 每天工作 一年工作日数 寿命 6小时 300天 5年 2、导轨额定寿命计算 由公式2-10： 得： 因导轨上使用1个滑座，由表2~15-2~18确定 由式2-9： 得： 查《机械电子工程专业课程设计指导书》表3-19，选LY25AL，其基本额定载荷为： ，能满足使用要求。