丝杠校核计算及伺服电机选型计算.xlsx

丝杠校核计算说明书 设计 机床型号 日期 进给部分 Z轴 1、初始条件 丝杠导程hsp(mm) 减速机构速比i 电机最大转速nMmax(r/min) 工作台快移速度Vtmax(m/min) 16 1 1600 25.6 2、工作条件 重切削时间比b1 轻切削时间比b2 快移时间比b3 重切削进给f1(mm/r) 0.5 0.4 0.1 0.3 轻切削进给f2(mm/r) 假定切削直径d1(mm) 重切削进给f1(mm/min) 轻切削进给f2(mm/min) 0.2 300 60 200 重切削转速n1(r/min) 轻切削转速n2(r/min) 快移时转速n3(r/min) 重切削时载荷F1（N) 3.75 12.5 1600 3200 轻切削时载荷F2（N) 快移时载荷F3(N) 重切削移动距离l1（mm) 600 100 30 轻切削主轴转速（r/min) 重切削主轴转速（r/min) 轻切削移动距离l2（mm) 快移移动距离l3（mm) 1000 200 80 2560 3、寿命校核 当量载荷Fm(N) 当量转速nm(r/min) 721.515895 166.875 动载荷Ca(N) 载荷系数fw 寿命时间Lh(h) 每天工作时间(h) 40060 2 2136793.774 24 寿命时间Lh(年) 寿命时间(天) 296.7769131 89033.07394 载荷系数 使用条件 fw 平稳,无冲击运动 1.0～1.2 一般运动 1.2～1.5 伴随冲击和振动的运动 1.5～2.0 静态安全系数fd 静载荷C0a(N) 可承受最大轴向力Fmax(N) 2 94040 47020 静态安全系数 使用条件 fd 一般运动 1～2 伴随冲击和振动的运动 2～3 4、临界转速校核 丝杠底径dsp(mm) 丝杠支撑间距L(mm) 临界转速系数f 临界转速nc(r/min) 34.1 500 21.9 29871.6 滚珠丝杠Dn值 70000 丝杠公称直径d0(mm) 最大转速nmax(r/min) 压弯临界载荷系数m 压弯临界载荷Fa(N) 40 1750 20.3 1097927.202 系数f和m 支承方法 f m 双推-双推 21.9 20.3 双推-支承 15.1 10.2 单推-单推 9.7 5.1 双推-自由 3.4 1.3 5、刚度计算 1、丝杠两端轴向固定的情况 弹性模量E(Mpa) 切变模量G(Pa) 轴向拉压刚度Ks(N/μm) 抗扭刚度KTsp(Nm) 210000 79000000000 1534.291622 20973.67287 抗扭转变量ΔTsp(μm) 进给丝杠轴向力F(N) 拉压变量ΔPsp(μm) ΔTsp/ΔPsp 0.927527956 3000 1.955299733 0.474366124 进给丝杠轴向力F(N) 拉压变量ΔPsp(μm) 70 0 抗扭刚度转换直线刚度KTC（N/μm) 轴承接触刚度KL（N/μm) 螺母支座刚度KTM（N/μm) 3234.403859 900 1600 轴承座刚度KLM（N/μm) 样本丝杠螺母接触刚度KC（N/μm) 丝母预紧力Fa0(N) 900 880 2500 丝杠螺母刚度KM（N/μm) 移动部件的质量mT（kg) 752.0135976 400 系统总刚度Kgen（N/μm) 部件的谐振频率ω0mech(rad/s) 谐振频率参考值ω0A 218.2275705 738.6263779 350 2、丝杠一端轴向固定一端轴向自由的情况 弹性模量E(Mpa) 切变模量G(Pa) 轴向拉压刚度Ks(N/μm) 抗扭刚度KTsp(Nm) 210000 79000000000 383.5729056 20973.67287 抗扭转变量ΔTsp(μm) 进给丝杠轴向力F(N) 拉压变量ΔPsp(μm) ΔTsp/ΔPsp 0.927527956 3000 7.821198933 0.474366124 进给丝杠轴向力F(N) 拉压变量ΔPsp(μm) 1000 0 抗扭刚度转换直线刚度KTC（N/μm) 轴承接触刚度KL（N/μm) 螺母支座刚度KTM（N/μm) 3234.403859 900 2000 轴承座刚度KLM（N/μm) 样本丝杠螺母接触刚度KC（N/μm) 丝母预紧力F