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　　1、 確定滾珠絲桿副的導(dǎo)程

　　根據(jù)電機(jī)額定轉(zhuǎn)速和X向滑板最大速度，計算絲杠導(dǎo)程。

　　X向運(yùn)動的驅(qū)動電機(jī)選擇松下MDMA152P1V，電機(jī)最高轉(zhuǎn)速為4500rpm。電機(jī)與滾珠絲桿通過聯(lián)軸器連接，傳動比為0.99.X向最大運(yùn)動速度24m/min，即24000mm/min。

　　則絲杠導(dǎo)程為

　　實(shí)際取Ph=10mm，可滿足速度要求。

　　2 、滾珠絲桿副的載荷及轉(zhuǎn)速計算

　　滾動導(dǎo)軌承重時的滑動摩擦系數(shù)最大為0.004.靜摩擦系數(shù)與摩擦系數(shù)差別不大，此處計算取靜摩擦系數(shù)為0.006.則導(dǎo)軌靜摩擦力：

　　式中：

　　M —工件及工作臺質(zhì)量， M為500kg。

　　f  — 導(dǎo)軌滑塊密封阻力，按4個滑塊，每個滑塊密封阻力5N。

　　由于該設(shè)備主要用于檢測，絲杠工作時不受切削力，檢測運(yùn)動接近勻速，其阻力主要來自于導(dǎo)軌、滑塊的摩擦力。則有：

　　滾珠絲桿副的當(dāng)量載荷：

　　滾珠絲桿副的當(dāng)量轉(zhuǎn)速：

　　3 、滾珠絲桿副預(yù)期額定動載荷

　　3.1、按滾珠絲桿副的預(yù)期工作時間計算：

　　式中：

　　nm — 當(dāng)量轉(zhuǎn)速，

　　Lh — 預(yù)期工作時間，測試機(jī)床選擇15000小時

　　f W — 負(fù)荷系數(shù)，平穩(wěn)無沖擊選擇 fW =1

　　fa — 精度系數(shù)，2級精度選擇 f a =1

　　fc — 可靠性系數(shù)，一般選擇 fc =1

　　3.2 按滾珠絲桿副的預(yù)期運(yùn)行距離計算：

　　式中：

　　Ls — 預(yù)期運(yùn)行距離，一般選擇Ls = 24X103 m

　　3.3 、按滾珠絲桿副的預(yù)加最大軸向負(fù)載計算：

　　式中：

　　fe — 預(yù)加負(fù)荷系數(shù)，輕預(yù)載時，選擇fe = 6.7

　　fmax — 絲杠副最大載荷

　　4 、估算滾珠絲桿的最大允許軸向變形量dm

*重復(fù)定位精度

　　X向運(yùn)動的重復(fù)定位精度要求為0.03mm，則

　　5 、估計算滾珠絲桿副的螺紋底X

　　5.1 、根據(jù)X向運(yùn)動行程為1000mm，可計算出兩個固定支承的最大距離：

　　L? (1.1~1.2) ′l + (10~14) ′Ph= 1.2′1000+14′10 =1340mm

　　5.2 按絲杠安裝方式為軸向兩端固定，則有絲杠螺紋底X：

　　式中：

　　F0 — 導(dǎo)軌靜摩擦力，F(xiàn)0=49.4N

　　L — 滾珠螺母至滾珠絲杠固定端支承的最大距離，L = 1340mm  則有

　　6 、導(dǎo)程精度的選擇

　　根據(jù)X向運(yùn)動的定位精度要求達(dá)到0.08mm/1000mm，則任意300mm。長度的導(dǎo)程精度為0.024mm。

　　7 、確定滾珠絲桿副規(guī)格代號

　　按照絲杠Ph、d2m、Cam選擇SFS6310滾珠絲桿，精度等級2級。絲桿基本導(dǎo)程Ph=10mm，絲杠外X d=61mm，螺母外徑90mm，珠徑6.35mm，額定動載荷Ca =48740N >Cam，額定靜載荷Cao=156912N。

　　8 、電機(jī)選擇

　　條件：選擇伺服電機(jī)驅(qū)動，伺服電機(jī)選取松下MINAS A4系列MDMA152P1*型中慣量電機(jī)，其功率：1.5KW;額定轉(zhuǎn)矩：7.15 N.m;電機(jī)慣量JM：0.00123 Kg.m2

　　X向運(yùn)動工件及工作臺質(zhì)量估計最大值約1500Kg。

　　8.1 外部負(fù)荷的轉(zhuǎn)動慣量：絲桿部分的轉(zhuǎn)動慣量：

　　外部負(fù)荷的負(fù)荷轉(zhuǎn)動慣量：

　　則有：

　　加在電機(jī)上的轉(zhuǎn)動慣量：

　　8.2 、外部負(fù)荷產(chǎn)生的摩擦扭矩：

　　Ph — 滾珠絲桿副的導(dǎo)程

　　h — 未預(yù)緊的滾珠絲桿副的效率(2級精度h=0.9)

　　F — 外加軸向載荷，含導(dǎo)軌摩擦力，其中含切削力為0

　　8.3 、預(yù)緊力產(chǎn)生的摩擦扭矩：

　　式中：

　　Fp — 滾珠絲桿副間的預(yù)緊力，F(xiàn)p = F max/3 = 49.4/31 = 6.47N

　　8.4 、支承軸承產(chǎn)生的摩擦扭矩：

　　選擇深溝球軸承，軸承代號：6207.查軸承樣本可得摩擦力矩：Tb1=0.23N.m。

　　1.8.5 加速度產(chǎn)生的負(fù)荷扭矩：

　　根據(jù)設(shè)計要求可知：X向工作臺運(yùn)動速度為v=24m/min，對應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)速n2=144rpm，最大加速度為a=40mm/s2.則工作臺速度從0升至25mm/s所需時間：

　　當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)速從n1=0升至n2=144rpm時，其負(fù)荷扭矩

　　8.6、電機(jī)總扭矩：

　　所選擇電機(jī)額定扭矩為7.15N.m，大于計算電機(jī)總扭矩3倍以上。所選擇電機(jī)扭矩符合要求。