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数控机床进给滚珠丝杠的选择与计算

发布时间:2008-04-06 关键字: 计算 mm 机床 转速 直径 系数 确定 式中 要求
表 5

载荷性质 无冲击平稳运动 轻微冲击 伴有冲击或振动
fw 1.0~1.2 1.2~1.5 1.5~2.0
② 计算
  a.确定预期额定动载荷Cam
  .按预期寿命时间计算
  (14)

式中:Fm—滚珠丝杠副平均工作载荷,N;
  nm—平均转速,r/min;
  tt—寿命时间,对数控机床,其目标值为20000h;
  fw—载荷系数,按表5选取。
  .按最大轴向载荷Fmax计算
  当滚珠丝杠副有预加载荷时
    Cam=feFmax(15)

式中,fe为预加载荷系数,其值按表6选取。

     表 6

预加载荷类别
fe >6.7 6.7~3.3 <3.3
取上述两种计算结果中较大值为滚珠丝杠副的预期额定动载荷Cam。
  b.公称直径Do
  根据预期额定动载荷Cam和所确定的螺母型式从产品样本中选择Do,并满足下式:
  Ca≥Cam(16)

并使其Do与螺纹长度符合生产厂规定要求。一般情况下,国产滚珠丝杠副螺纹部分长径比小于或等于30;国外滚珠丝杠副长径比≤70。

图2 转速n(r/min)

(7) 校核计算

  ① 稳定性验算
  丝杠压曲时的临界载荷P按欧拉公式计算
  P=0.5×(bπ2EI)/(L2a)=a(d4r)/(L2a)×104(17)

式中:E—弹性模量,E=2.1×105,N/mm2
  I—丝杠断面最小惯性矩 I=πd4r/64,mm4;
  dr—丝杠谷径,mm;
  La—螺母至固定端处最大距离(如表7中简图所示),mm;
  a、b—与丝杠安装方式相关的系数,其值按表7选取。并满足Fmax≤P。

表 7

安装方式 简 图 a b λ β
固定—自由 1.3 0.25 1.875 3.4
支承—支承 5.1 1 3.142 9.7
固定—支承 10.2 2 3.927 15.1
固定—固定 20.3 4 4.730 21.9
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