钢条加工过程中及传送设计说明书.docVIP

目录 第二章 总体设计方案 2 2.1 总方案的确定 2 第三章 伺服电机的选择 3 3.1选择伺服电机 3 3.1.1最大的切削负载转矩计算 3 3.1.2负载惯量计算 3 3.1.3空载加速转矩计算 4 第四章 联轴器设计 6 4.1 联轴器的种类和特性 6 4.2 联轴器的选择 6 4.3 键的校核 7 第五章 滚珠丝杠的设计 8 5.1 滚珠丝杠的工作原理 8 5.2滚珠丝杠的结构类型 9 5.2.1 滚珠循环方式： 9 5.2.2 轴向间隙的调整和预紧方法： 9 5.2.3滚珠丝杠的安装： 9 5.2.4 材料的选择： 10 5.3 滚珠丝杠副的承载能力及其选用 10 5.3.1 纵向进给滚珠丝杠副的承载能力及其选用 10 5.3.2 横向水平进给滚珠丝杠副的承载能力及其选用 13 5.4 滚珠丝杠的防护 15 第六章 致谢 16 参考文献 17 第二章 总体设计方案 2.1 总方案的确定 由以上数据可以看出，该钻铣床为小型机床，且为立式。主要加工对象为普通45号钢，加工并不困难，精度要求也不是非常高。所需要的功率也不大。因此，工作台的纵向和横向的移动通过丝杠来实现，按滚珠的循环方式可分为① 弯管式 ② 回球器式 ③ 端盖式。如图2-1 图2-1弯管式丝杠副 弯管式丝杠副与丝母之间设有滚珠转动沟道,滚珠对沟道产生轴向负载,滚珠在丝杠轴周围做滚动运动之后,进入镶在丝母内部的弯管口内,并沿弯管再次向负载区循环,从而进行无限滚动运动。这种产品（如图2-2）是滚珠丝杠副中品种最丰富的普及型产品，可广泛用于各种用途。 图2-2螺母丝杠副 根据题目给出的要求，在工作台控制滑动的是才用的是WL1型有衬套的丝杠结构。 第三章 伺服电机的选择 3.1选择伺服电机 伺服电机的选择用，应考虑三个要求：最大切削负载转矩，不得超过电机的额定转矩；电机的转子惯量应与负载惯量相匹配（匹配条件可根据伺服电机样本提供的匹配条件，也可以按照一般的匹配规律）；快速移动时，转矩不得超过伺服电机的最大转矩。 3.1.1最大的切削负载转矩计算 所选伺服电动机的额定转矩应大于最大切削负载转矩。最大切削负载矩可 其中，从前面的计算已知，最大进给力，丝杠导程，预紧力，查丝杠样本，滚珠丝杠螺母副的机械效率。因滚珠丝杠预加载荷引起的附加摩擦力矩 查哈尔滨轴承总厂《角接触推力球轴承组配技术条件》，得7602030TVP单个轴承的摩擦力矩为0.32,故一对轴承的摩擦力矩。简支端轴承不预紧，其摩擦力矩可忽略不计。伺服电动机丝杠直连，其传动比，则 故所选伺服电机的额定转矩应大于此值。 3.1.2负载惯量计算 伺服电动机的转子惯量应与负载惯量相匹配。负载惯量可按以下次序计算。工件夹具与工作台的最大质量为285.7kg，折算到电动机轴上的惯量可按公式计算得： 式中 —工作台移动速度，； —伺服电机的角速度，； —直线移动工件夹具和工作台的质量，kg。 丝杠名义直径，长度，丝杠材料（钢）的密度。则丝杠加在电动机轴上的惯量，根据公式可知： 可直接查手册得到，即 故负载总惯量 按式3.4－4中小型数控机床惯量匹配条件， ，所选伺服电动机的转子惯量应在0.0054～0.021范围之内。 根据上述计算可初步选定伺服电动机，如果选用直流伺服电动机，可选北京数控设备厂的FB－15型直流伺服电动机，其额定转矩为，大于最大切削负载转矩；转子惯量，满足匹配要求。如选伺服电动机，可选用交流伺服电动机，可选BESK－20型。其额定转矩为，转子惯量，最大输出转矩，机械时间常数，满足要求。 FB－15型直流伺服电动机的主要技术参数为： 最高转速：1500 额定转矩：17.6 最大转矩：154 转子惯量：0.019 反电动势系数：0.58 转矩系数：0.57 电枢直流电阻：0.26 机械时间常数：15.2 ms 3.1.3空载加速转矩计算 当执行件从静止以阶跃指令加速到最大移动（快移）速度时，所需的空载加速转矩按公式求得，即 空载加速时，主要克服的是惯性。如选用FB—15直流伺服电机，总惯量： 加速时间通常取的3～4倍，故 （3~4）＝(3~4)×15.2=45.6~60.8ms=0.0456~0.0608s 49.32～65.76 BESK—20型交流伺服电动机的＝6ms,故18 ms~24 ms＝0.018s~0.024ms 则 125~167 空载加速转矩不允许超过伺服电动机的最大输出转矩。由此可见，FB—15型直流伺服电动机的49.32～65.76,满足设计要求；BESK—20型交流伺服电动机的略小于，也可使