王冲 毕业设计 打印版(5)

第3章 进给机构设计计算 磨削吃刀量ap?0.01mm 砂轮线速度

vs??dsns1000 （3-1）

根据已知砂轮转速ns?2850Rmin 所以vs??dsns1000工件速度

?3.14?500?47.5m ?74.575s10002Lnt （3-2） 1000L—工作台行程长度 L?530mm

vw?nt—工作台往复频率 nt?10min

所以vw?2Lnt2?530?10??10.6m

min10001000表3-1 切削用量

进给吃砂 轮 磨 轮 宽度B 刀 量af 线速度vs 63mm

2.切削力的计算

12mm r74.57m s砂 轮 直径ds 500mm 磨 削 吃刀量ap 0.01mm 工 件 速度vw 10.6mmin 选取工件材料为淬火钢

由《机械工程手册》查得公式

Fc?GFcapvsvw （3-3）

????FcFp ?0.49 （3-4）

其中，ap——磨削吃刀量，取ap?0.01mm，vs——砂轮线速度，

m，v——工件速度，由计算得v?10.6m由计算得vs?74.575wwsmin，

-13-

东北电力大学本科毕业设计论文 由《机械工程手册》表1.2—9查得

GP?22 ??0.84 FcFp?0.49

将上述参数带入式（3-3）解得磨削力

Fc?22?0.010.84?0.46N

知背向吃刀力： Fp?3. 磨削功率Pm

由《机械工程手册》查得磨削功率公式

Pm?10Fcvs （3-5）

?30.46?0.94N 0.49其中：Fc——磨削力，由计算得Fc?0.46N，vs——砂轮线速度，

vs?74.575m

s由公式（3-5）计算得

Pm?10?3Fcvs?10?3?0.46?74.575?0.034kW

3.1.2滚珠丝杠的设计与计算

1.滚珠丝杠副设计和使用注意事项

主要尺寸参数的选择应根据机床使用要求全面综合考虑，因为丝杠副的公称直径、基本导程、预紧力、负载滚珠的有效圈数与丝杠的寿命、位移精度、刚度、驱动力矩等有密切关系。如果某一项特性不能满足时，可以重新选择丝杠直径、导程、有效圈数等，直到完全满足[22]。

为使滚珠丝杠受力均匀，提高耐用度和精度保持性，螺母不应受径向力和倾覆力矩，并应尽量使作用在螺母上的轴向合力通过丝杠轴心。

以螺母外圆柱面和凸缘面为安装基面，螺母安装直径和座孔的配合为

H7g6 ，应保持螺母座孔与丝杠支撑轴承孔同心且螺母座孔端

面与轴心线垂直。

-14-

第3章 进给机构设计计算 设计单螺母的滚珠丝杠副时，应使丝杠和螺母同时受拉应力压应力，而不要一个受拉一个受压，以使滚珠受力均匀。

如果丝杠不转，螺母旋转，则应将螺母和齿轮安装在套筒上，套筒由轴承支撑以承受轴向和径向力，这就可以避免螺母承受径向载荷[23]。

如果要使滚珠丝杠和螺母分开，可在丝杠轴径上套一个辅助套筒，套的外径略小于丝杠螺纹滚道的前径，这样在拧出螺母时，滚珠不致失落。

支撑滚珠丝杠轴的两轴承座孔与滚珠螺母座孔应保证同轴。同轴度公差建议取6—7级或高于6级。螺母座轴线与导轨面轴线要保证平行，平行度公差可取为

0.02mm1000，当插管式滚珠丝杠副水平安装

时，应将螺母上的插管，置于滚珠丝杠副轴线的下方。这样的安装方式可使滚珠易于进入插管，滚珠丝杠副的摩擦力矩较小。

要注意螺母座、轴承座及其紧固螺钉的设计保证有足够的刚度。 有恒温要求的高精度滚珠丝杠可将丝杠轴做成中空，通过恒温油，以降低丝杠轴的温升。

为了减少滚珠之间的相互摩擦可以采用间隔滚珠或在闭合回路内减少几个滚珠的方法，采用间隔滚珠时，间隔滚珠的直径比负载滚珠小数10?m，可消除滚珠之间的摩擦，对提高滚珠丝杠副的灵敏度有非常明显的效果。但负载滚珠数只剩了一半，因此刚度和承载能力也都相应降低[24]。

滚珠丝杠副的承载能力用额定负载荷表示，其定义、计算和选用方法与滚动轴承基本相同。一般根据额定动载荷选用滚珠丝杠副，只有当n?10rmin时按额定静载荷选用。对于细长承受压缩的滚珠丝杠副需作压杆稳定性计算，对转速高、支撑跨距大的滚珠丝杠副作临界转速的校核，对精度要求高的传动进行刚度验算，转动惯量校核，对闭环控制系统还要进行谐振频率的验算。 2.丝杠的导程和转速

由额定寿命公式

Caftfhfafk3106 （3-6） Lh?()?Fmfw60nm-15-

东北电力大学本科毕业设计论文 其中 L、Lh——修正后的额定寿命

Ca——额定轴向动负荷N

Fm——丝杠的轴向当量负荷N nm——丝杠的当量转速 ft——温度系数

fh——硬度系数，常取fh?1 fa——精度系数 fw——负荷性质系数

fk——可靠性系数

Fmfw3知Ca?60Lhnm106 （3-7）

ftfhfafk由《实用机床设计手册》查得（取机床精度为5级）ft?1，fh?1，fa?0.9，fk?1，fw?1.2

初选电动机型号为Y90S—4型异步电动机，额定转速

nN?1400rmin，取使用时最高转速为

1000rmin，电动机与丝杠通过减

速器连接。工作台最大进给速度vmax?10.6mmin，故丝杠导程应为

Ph?10mm。丝杠转速：磨削时取nm?90rmin ，快速移动时取nmax?1000rmin。

由《实用机床设计手册》查得丝杠所受总的轴向力由公式

P?KFc?f'(FP?W) （3-8）

式中 K——载荷系数，取K?1.15

f'——摩擦系数，取f'?0.16

W——工作台重量，设工作台重量为W?80kgf?800N 将参数带入公式（3-8）得

P?KFc?f'(FP?W)?1.15?0.46?0.16?(0.94?800)?128.73N

128.73?1.2?360?15000?90106?741.6N

1?1?1?0.9-16-

所以，Ca?第3章 进给机构设计计算 初选丝杠为内循环浮动反向器双螺母垫片预紧滚珠丝杠d0?40mm Ph?10mm Dw?7.144 ， 5列，型号为FFZD4010，额定动负载Ca?56KN，大于算出的Ca值。预紧力Fp?0.25Fa?14000N，大于最大轴向载荷的1，这种丝杠可用[25]。

33.丝杠螺纹部分长度lu

lu等于工作台最大行程(530mm)加螺母长度(19mm3)加两端余程

(40mm)

lu?530?193?40?2?803mm

支撑跨距L1 应略大于lu，取为L1?850mm 4.临界转速

fdnrc?9910222 （3-9）

Lc式中d2?d0?1.2Dw

f2—丝杠支撑方式系数，查《实用机床设计手册》表3.7—37 Lc—临界转速计算长度，查《实用机床设计手册》表3.7—37 d2?d0?1.2Dw?40?1.2?7.144?31.4mm

查《实用机床设计手册》表3.7—37 f2?4.73 （两端固定）

193850?803Lc??530?40??690mm

2224.732?31.4?10?3nrc?9910??14623r?nmax ?32min(690?10)两端固定，丝杠一般不会受压，故不需进行压杆稳定性验算 5.预拉伸计算

（1）温升引起的伸长量?t

设温升为3.5?C，则螺纹部分伸长量为

?tH???tlu?11?106?3.5?0.803?31?m （3-10）

丝杠全长的伸长量?t为：

?t???tL1?11?106?3.5?0.85?33?m，为此，丝杠的目标行程可定为

-17-

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说教育文库王冲 毕业设计 打印版(5)在线全文阅读。