一、已知条件:UPH、工作台质量m1、行程长度ls、最高速度Vmax、加减速时间t1和t3、定位精度+-0.3mm/1000mm、往复运动周期、游隙0.15mm
二、选择项目:丝杠直径、导程、螺母型号、精度、轴向间隙、丝杠支撑方式、马达
三、计 算:
1.精度和类型:(游隙、轴向间隙)0.15mm,选择游隙在0.15以下的丝杠,查表选择直径32mm以下的丝杠。32mm游隙为0.14mm。为了满足+-0.3mm/1000mm则,+-0.3mm/1000=x/300 则x=+-0.09mm. 必須選擇± 0.090mm / 300mm 以上的導程精度。参照丝杠精度等级,选择C7级丝杠。
丝杠类型:根据机构确定丝杠类型是:轧制或研磨、定位或传动
2.导程:(以直线速度和旋转速度确定滚珠丝杠导程)导程和马达的最高转速 Ph>=60*1000*v/(N/A)
1)、Ph: 丝杆导程mm 2)、V:预定的最高进给速度m/s 3)、N:马达使用转速rpm 4)、A:减速比
3.直径:(负载确定直径) 动载荷、静载荷;计算推力,一般只看动载荷。 轴向负荷的计算:u摩擦系数;a=Vmax/t 加速度;t加减速时间;
水平时:加速时承受最大轴向载荷,减速时承受最小载荷; 垂直时:上升时承受最大轴向载荷,下降时承受最小载荷;
1)加速时(上升)N:Fmax=u*m*g+f-m*a 2)减速时(下降)N:Fmin=u*m*g+f-m*a 3)匀速时 N:F匀 =u*m*g+fu 因螺桿軸直徑越細,螺桿軸的容許軸向負荷越小
4.长度:(总长=工作行程+螺母长度+安全余量+安装长度+连接长度+余量)。如果增加了防护,比如护套,需要把护套的伸缩比值(一般是1:8,即护套的最大伸长量除以8)考虑进去。
5.支撑方:固定-固定 固定-支撑 支撑-支撑 固定-自由
6.螺母的选择:
7.许用转速计算:螺桿軸直徑20mm 、導程Ph=20mm 最高速度Vmax = 1m/s 则:最高轉速 Nmax=Vmax * 60 * 〖10〗^3/Ph 许用转速(临界转速) N1=r * (d1/l^2)* 〖10〗^7 r安装方式决定的系数;d1=丝杠轴沟槽谷径;l=安装间距 所以有:最高转速 < 许用转速
8.刚度的选择
9.选择马达
*验证:刚度验证、精度等级的验证、寿命选择、驱动转矩的选择
*滚珠丝杠副预紧:1)方式:双螺母垫片预紧、单螺母变位导程预紧、单螺母增大滚珠直径预紧; 2)目的:消除滚珠丝杠副的轴向间隙、增大滚珠丝杠副的刚性、
*DN值:D:滚珠丝杠副的公称直径,也为滚珠中心处的直径(mm); N:滚珠丝杠副的极限转速(rpm)
*导程精度、定位精度、重复定位精度
导程精度:1)有效行程Lu内的平均行程偏差e(um),ep=2*(Lu/300)* V300<=C ; 2)任意300mm行程内行程变动量V300(um),V300<=
定位精度:1)导程精度 2)轴向间隙 3)传动系统的轴向刚性 4)热变形 5)丝杠的运动姿势
重复定位精度:预紧到负间隙的丝杠,重复定位精度趋于零;