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滾珠絲杠計(jì)算
估算人體的平均重量為75KG,初選擇滾珠絲杠,然后再進(jìn)行校核驗(yàn)證。
為了減輕電機(jī)的重量,降低電機(jī)的工作轉(zhuǎn)矩,所以選用大導(dǎo)程系列的滾珠絲杠。
查選滾珠絲杠規(guī)格,暫取滾珠絲杠的螺旋升角 ,導(dǎo)程mm,公稱直徑mm。
根據(jù)計(jì)算得出所需轉(zhuǎn)矩和驅(qū)動電機(jī)的轉(zhuǎn)矩,結(jié)合北京和利時(shí)電機(jī)技術(shù)有限公司生產(chǎn)的110系列的三相混合型步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)和矩頻特性曲線,如圖3.6和圖所示,選擇110BYG350CH-SAKRML-0501型號的步進(jìn)電機(jī)。
圖 部分110系列混合式步進(jìn)電機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)
圖110BYG350CD-SAKRML-0501型步進(jìn)電機(jī)矩頻特性曲線
(2) 滾珠絲杠的選擇和校核
(a) 暫定滾珠絲杠參數(shù)
導(dǎo)程 mm,公稱直徑mm,螺旋升角。
設(shè)計(jì)絲杠位于轉(zhuǎn)軸向后mm處傳動,則絲杠傳遞的線速度:
m/s
絲杠的軸緣線速度:
m/s (3.50)
電機(jī)轉(zhuǎn)速:
r/min
對應(yīng)的工作脈沖頻率為7.2KHz,對應(yīng)的轉(zhuǎn)矩為7.9N·m,滿總所選步進(jìn)電機(jī)的工作要求。
(b)校核滾珠絲杠
等效軸向工作載荷
(3.52)
式中:N
N
N
等效轉(zhuǎn)速:r/min
靜載荷計(jì)算
式中:
—軸向載荷(N),變載荷時(shí)用代入,N;
—靜載荷硬度影響系數(shù),;
—載荷系數(shù),輕微沖擊。
代入數(shù)據(jù)得:N
查表[18]得N,滿足靜載荷條件。
壽命計(jì)算
(3.54)
式中:
—壽命系數(shù),;
—工作壽命(h),普通機(jī)床h;
—載荷系數(shù),輕微沖擊;
—?jiǎng)虞d荷硬度影響系數(shù),;
—短行程系數(shù),;
—轉(zhuǎn)速系數(shù),;
—工作轉(zhuǎn)速(r/min),變轉(zhuǎn)速時(shí)用代入。
代入數(shù)據(jù)得:N
查表[18]得N,滿足壽命要求。
綜上所述,預(yù)選滾珠絲杠參數(shù)能滿足工作要求,確定絲杠的導(dǎo)程mm,公稱直徑mm,螺旋升角,螺紋旋向?yàn)橛倚?,?fù)荷鋼球圈數(shù)為3圈,定位滾珠絲杠,返向器固定式內(nèi)循環(huán),雙螺母墊片預(yù)緊,導(dǎo)珠管埋入式,精度等級為5級 。標(biāo)注為D-CZM2520-1.5-P5。在絲杠安裝前和日常維護(hù)中要涂油脂潤滑,在生產(chǎn)作業(yè)中要套上防護(hù)套防止灰塵和噴霧的污染腐蝕。