1、精選優質文檔-傾情為你奉上畢業論文原文縮略   一、課題的來源及現實意義  論文目錄   一、課題來源及現實意義二、設計任務與總體方案的確定1、設計任務2、總體設計方案的確定三、機械部分XY工作臺的設計1、主要設計參數及依據2、XY工作臺進給系統受力分析3、XY工作臺尺寸確定及各部分重量估算四、滾珠絲杠傳動機構的確定1、滾珠絲杠副的確定2、X向Y向絲桿的強度分析3、強度驗算4、效率計算五、直線滾動導軌的選型六、步進電機及傳動機構的確定1、步進電機的選用2、扭矩及轉動慣量的驗算3、齒輪傳動機構的確定七、步進電機慣性負載的計算八、傳動系統剛度的討論

2、1、根據工作臺不出現爬行的條件來確定傳動系統的剛度2、根據微量進給的靈敏度來確定傳動系統剛度九、消隙方法與預緊1、消隙方法的選用2、預緊電動位移臺介紹 電動位移臺系統可實現多自由度的自動調整，包括方導軌電動位移臺、圓導軌電動位移臺、滑動單元電動位移臺、V型導軌電動位移臺、寬型電動位移臺、防塵罩位移臺、電動旋轉臺、X-Y-Z組合位移臺，升降臺等等，由于具有精度高，速度快，行程長，承載大，使用壽命長，自動化程度高等諸多優點，電動位移臺系統越來越廣泛的應用于科學實驗，激光加工，自動檢測，自動計量，自動控制等領域。電動旋轉臺的關鍵部件是軸系和蝸輪蝸桿。軸系在電動旋轉臺中起著定心和定向作用，對電動旋轉臺

3、的承載、偏擺、壽命等指標起決定作用。電動位移臺的品質起決于關鍵部件包括螺桿、導軌、電機的質量，機體的材質和加工精度以及整機裝調工藝水平對電動位移臺的品質也有較大影響。螺桿在電動位移臺中起著傳動作用，對電動位移臺的定位精度、重復定位精度、軸向間隙、速度、分辨率等指標起決定作用。一般采用滾珠螺桿、研磨絲桿和梯形絲桿。滾珠螺桿與螺母通過鋼球實現滾動傳動，通過選擇鋼球直徑或采用雙螺母預壓，可減少軸向間隙，提高剛性，因此，在傳動精度、傳動效率、剛性、壽命等方面有很大優勢。研磨絲杠和梯形絲桿的螺桿與螺母之間滑動傳動，因此，傳動效率低，速度慢，軸向間隙不容易消除。研磨絲杠可采用小導軌提高系統分辨率，其制造成

4、本低。梯形絲杠傳動力矩大，能實現自鎖，做為Z軸使用優勢明顯。型號滾珠螺桿研磨絲桿梯形絲桿摩擦系數低（0.0010.005）高（0.010.15）高（0.010.15）速度高低底分辨率中高中壽命長短短主要用途長時間高速運行科學實驗承載很大的Z軸力圖導軌在電動位移臺中起著支撐和導向作用，對位移臺的承載、運行直線度、行程等指標起決定作用。一般采用交叉滾柱、線性滑塊（方導軌）、線性軸承（圓導軌）和滑動單元（帶支撐圓導軌）。交叉滾柱導軌對基本加工和配置要求高。對于線性滑塊（方導軌）、線性軸承（圓導軌）和滑動單元（帶支撐圓導軌）而言，導軌和滑塊之間為滾動，摩擦系數小。線性軸承（圓導軌）由于導軌兩端支撐，中

5、間懸空，對行程、承載方面影響很大，采用滑動單元（帶支撐圓導軌）可有效解決這些問題。線性滑塊（方導軌）在鋼球與導軌之間采用特殊接觸構造，能保證運動輕快、剛性好、壽命長，因此，在導向精度、承載、壽命、行程等方面有很大優勢。 型號交叉滾柱導軌線性滑塊線性軸承滑動單元摩擦系數小（0.0010.003）小（0.0020.006）小（0.0040.006）小（0.0040.006）剛性高最高低中承載中最高低中行程中長短長主要用途科學實驗長時間高速運行科學實驗長時間高速運行圖電機在電動位移臺中起提供驅動力矩作用，對電動位移臺系統性能起決定作用。一般采用步進電機、交流伺服電機。步進電機可將電脈沖直接轉換成角位

6、移，其力矩的產生基于定子與轉子之間的磁阻效應而導致的電磁吸引和排斥作用，具有控制簡單，成本低等優點，其缺點是有丟步現象，運行不太平穩，前者可通過加編碼器及時檢測步進電機的運轉與電信號的對應狀況，實現半閉環控制來解決，更理想的解決方式是加裝光柵尺，實現閉環控制，后者可采用提高步進電機驅動器的細分或調整驅動電流來解決。交流伺服電機具有快速和慢速運行平穩，高速響應等優點，但成本高。我公司電動位移臺標準配置為步進電機，也按用戶要求可配交流伺服電機。基體的材質和加工精度對電動位移臺質量有一定影響。為放腐蝕一般采用不銹鋼和鋁材。由于不銹鋼的熱膨脹系數比鋁材小，在溫度變化不大的場所，做高精度實驗，對精度和穩

7、定性要求高可采用不銹鋼。但是從材料的熱變形的角度看，鋁材比不銹鋼要有利一些，因此，在環境中有熱源的情況下，采用鋁材作為基體更適合一些，基體的加工設備和工藝對保證基體加工精度至關重要。整機裝調工藝水平對電動位移臺質量也有影響。整機裝調必須有必配的工裝和檢測儀器。另外，彈性聯軸器用于螺桿與電機的直連，可補償由于加工、裝配引起的螺桿軸端與電機軸之間的位置、角度的偏差。選擇彈性聯軸器的結構形式、力矩、轉動慣量必須與電動位移臺的電機、整體結構一起綜合考慮。電動位移臺的正常使用和保養對于幫正正常運轉和精度相當重要。長期超載運行、環境溫度過高或過低都會影響電動位移臺的精度，嚴重時會導致電動位移臺無法工作。在

8、粉塵較大的場所，必須加裝防護罩。必須對螺桿和導軌定期補充潤滑脂和潤滑油。可根據不同的螺桿、不同的導軌以及工作環境選擇不同的潤滑脂和潤滑油。電動位移臺的驅動控制部分對系統也起著關鍵作用。步進電機驅動器的驅動方式和細分大小決定電動位移臺的性能和分辨率。控制系統一般采用可編程程序控制器（PLC）、單片機控制器、運動控制板卡和數控系統（CNC）。控制系統還應有I/O口，用于連接零位光電開關信號、左右限位開關信號和其他信號。單片機控制器一般能做簡單的控制，如：直線運動、掃描等，控制頻率一般在10KHZ以下，還可通過RS232或USB接口與計算機相連，通過計算機控制電動位移臺。運動控制板卡和數控系統（CN

9、C）一般能做多軸聯動、圓弧插補，控制頻率一般在100KHZ以上，有的可接編碼器或光柵尺。滾珠絲杠傳動系統說明圖 W 工作臺重量+工件重量    直徑/導程及長度的選擇絲杠直徑和導程 公稱直徑(do) 導 程Pho45681012162016       20      25      32    40   50    

10、   63      80       100        磨制絲杠 軋制絲杠絲杠長度 · （精度等級）精度等級   滾珠絲杠副根據使用范圍分為定位型（P）和傳動型（T）兩種。根據精度要求分為7個精度等級，即1、2、3、4、5、7和10級。1級精度最高，依次遞減。允許行程誤差標準：C=0C - 行程補償值(用戶在訂貨時給定，一般取負值來修正使用誤差)有效行

11、程 Lu=L1-LeLu- 有效行程(mm) L1- 絲杠螺紋全長(mm) Le-余程 (mm)(見下表) 導程T（mm）2.53456810121620余程 Le10121620243240455060 序號 檢驗項目 允差 N1 有效行程Lu內的平均行程偏差（本項僅適用于定位滾珠絲杠副） 有效行程 (mm) 精度等級 1 2 3 4 5 7 10 大于至ep(µm)  3156 8 12 16 23 - - 3154007 9 13 18 25 - - 400500 8 10 15 20 27 - - 500630 9 11 16 22 30 - - 6308

12、00 10 13 18 25 35 - - 8001000 11 15 21 29 40 - - 1000125013 18 24 34 46 - - 12501600 15 21 29 40 54 - 16002000 18 25 35 48 65 - - 20002500 22 30 41 57 77 - - 25003150 26 36 50 69 93 - - 31504000 32 45 62 86 115 - - 40005000- 76 110 140 - - 50006300 - 170 - - N2 有效行程Lu 內的平均行程偏差e（本項僅適用于傳動滾珠絲杠副）注: 1) 行

13、程補償值c=02)V300p 見N4 序號 檢驗項目 允差 N3 有效行程Lu內的行程變動量Vu（本項僅適用于定位滾珠絲杠副） 有效行程 (mm)  (µm)精度等級 大于 至 12345710  315 6 8 12 16 23 - - 3154006 9121825- - 400500 7 9131926- - 500630 7 10142029 - - 630800 8 1116 2231 - - 8001000 9 1217 2434- - 10001250 10 14 19 2739 - - 12501600 11 1622 3144 - - 16002

14、000 13 1825 3651 - - 20002500 15 2129 4159 - - 25003150 17 2434 4969 - - 315004000 21 2941 5882 - - 40005000 - - 49 7099 - - 50006300- - - - 119 - - 注:傳動滾珠絲杠副的有效行程Lu 內 行程變動量Vup 一般不檢查 序號 檢驗項目 允差 N4 任意300mm行程內行程變動量 V300(µm)精度等級 1 2 3 4 5 7 10 V300p(µm)6 8 12 16 23 52 210 N5 任意2行程內行程變動量 （本項僅適

15、用于定位滾珠絲杠副） (µm)精度等級 1 2 3 4 5 7 10 V2p(µm)45678-跳動誤差序號簡圖 允差 M1滾珠絲杠外圓直徑在長度L5上徑向圓跳動誤差t5，用以確定以AA' 為基準的直線度誤差公稱直徑d0測量間隔L5精度等級 大于至12345710t5p(m)適于L561280202225283240801225160255031550 100 630100200 1250長徑比L1/d0t5maxp(m) 適于L14L5大于至 40 40 45 50 57 64 80 160 406060 67 75 85 96 120 240 6080

16、100 112 125 142 160 200 400 80100160 180 200 225 256 320 640 序號 簡圖 允差 M2以以AA' 為基準的軸承支軸承頸徑向圓跳動誤差t6公稱直徑d0測量間隔 L精度等級 大于至12345710t6p(m)適于L6L620801011121620406320501251214162025508050125200161820263263100125200315-25324080125當L6 > L時，t6at6p×L6/L序號簡圖允差M3軸頸相對于支承軸的頸向圓跳動誤差t7公稱直徑d0測量間隔 L精度等級 大于至12

17、345710t7p(m)適于l7L620805667812162050125678910162050125200891011122025125200315-1214162532當L7 > L時，t7at7p×L7/L序號簡圖允差M4滾珠絲杠軸承支承軸頸肩面對AA'的端面跳動誤差t8 公稱直徑d0精度等級 大于至12345710t8p(m)663344556106312545566812125200-66781016序號簡圖允差M5以AA' 為基準的滾珠螺母安裝端面的端面跳動誤差t9 （只適用于預緊式滾珠螺母）公稱直徑d0精度等級 大于至12345710t9p(m

18、)1632101112141620-3263121416182025-63125161820222532-125250202225283240-250500-32364050-序號簡圖允差M6以AA' 為基準的滾珠螺母外徑D1的徑向圓跳動誤差t9 （只適用于預緊式和旋轉的滾珠螺母） 滾珠螺母外徑D1精度等級大于至12345710t10p(m)1632101112141620-3263121416182025-63125161820222532-125250202225283240-250500-32364050-序號 簡圖 允差 M7 以AA' 為基準的矩形滾珠螺母定位面的平行

19、度t11（只適用于預緊式滾珠螺母） 精度等級1 2 3 4 5 7 10 t10p(m)適用于100mm長度16 18 2022 25 32 -預緊    預警是為了消除滾珠絲杠副之軸向間隙和提高剛度，最終是為了達到定位精長驅的需要。預緊的方法有多種，最普遍和最常用的是雙螺母結構，見下圖：在兩個螺母之間配有墊片來達到預緊，還有一種預緊是在單螺和絲杠之間通過控制中徑，并調節增大鋼直徑，從而實現預緊目的，（見下圖）常用于承載不大，預緊載荷小的場合。 當最大軸向工作載荷Fmax能確定時：Fao= Fmax/3當最大軸向工作載荷Fmax不能確定時：Fao=Ca

20、Fao - 預警載荷（KN）Fmax - 最大載荷（KN） - 預警系數（見下表）Ca - 額定動載荷（N） 載荷類型輕微載荷輕載荷中載荷重載荷0.020.050.070.1預緊螺母單螺母雙螺母雙螺母雙螺母有預加載荷滾珠絲杠副(無任何外加載荷下，兩端無防塵圈)的空載理論動態預警緊轉矩Tpo=Kp×Fao×Pho/(2×103)Tpo-理論動態預緊轉矩（Nm）Kp-預緊螺母內的摩擦系數（0.10.3）Pho-導程（m.m）Fao-預警載荷（N）動態預警轉矩極限偏差 Tpp（表）理論動態預緊轉矩Tpo 精度等級 1 2 3 4 5 7 10 大于 至 Lu/d040

21、Tpp (Tpp 的百分數)0.2 0.4 ±35% ±37% ±40% ±45% ±50% - - 0.4 0.6 ±25% ±32% ±40% ±37% ±40% - - 0.6 1.0 ±25% ±27% ±30% ±32% ±35% ±40% - 1.0 2.5 ±20% ±22% ±25% ±27% ±30% ±35% - 2.5 6.3 ±15% 

22、7;17% ±20% ±22% ±25% ±30% - 6.3 1.0 - - ±15% ±17% ±20% ±30% -   40<Lu/d060 Tpp (Tpp 的百分數)0.2 0.4 ±40% ±47% ±50% ±55% ±60% - - 0.4 0.6 ±35% ±36% ±40% ±42% ±45% - - 0.6 1.0 ±30% ±32% ±35% &

23、#177;37% ±40% ±45% - 1.0 2.5 ±25% ±27% ±30% ±32% ±35% ±40% - 2.5 6.3 ±20% ±22% ±25% ±27% ±30% ±35% - 6.3 10.0 - - ±20% ±22% ±25% ±35% - 訂貨編號磨制絲杠副編號 軋制絲杠副編號 導 程Pho-導程 （mm）Vmax-工作臺最大移動速度（mm/min）nmax-電機最大轉速（r/min）

24、I- 傳動比（），從輸出端（馬達）至輸入端（絲杠）的傳動比。臨界轉速臨界轉速    臨界轉速也稱危險轉速在高速情況下產生共振時所達到的極限轉速，此現象會造成產品質量下降，加工機床損壞。 nk = fnk × d2/Ln2 × 107nk - 臨界轉速（r/min）fnk- 支承系數（見下表）d2 - 絲杠螺紋底徑（mm）Ln  - 臨界長度（mm）支承方式fnx固定固定27.4固定支承18.9支承支承12.1固定自由4.3允許工作轉速    為了使用的安全性nkper 0.8 × nk

25、nkper-允許工作轉速（r/min）nk - 臨界轉速（r/min）容許軸向載荷絲杠理論容許軸向載荷     容許軸向載荷也稱危險軸向載荷在軸方向施加的最大拉伸壓縮負荷。為了保證絲杠的傳動精度，在設計時必須考慮不使絲杠發生變形的軸徑尺寸（絲杠螺紋底徑）。 Fk = fFk×d24/Lk2×104Fk -絲杠理論容許軸向載荷（N）d2 - 絲杠螺紋底徑 （mm）fFk - 支承系數（見下表） Lk - 軸承與螺母間的距離 （mm）支承方式fFx固定固定40.6固定支承20.4支承支承10.2固定自由2.6絲杠工作容許軸向載荷 

26、;  為了使用的安全性，絲杠工作容許軸向載荷應為絲杠理論容許軸向載荷的50%。Fkzul = Fk/2Fkzul- 絲杠工作容許軸向載荷 （N）Fk- 絲杠理論容許軸向載荷 （N）剛度軸向總剛度    滾珠絲杠傳動系統的剛度受到所有與其相連的部件(如：軸承、支承、螺母座等)的影響。1/Rtot=1/Rs+1/Rnu+1/RaLRtot-傳動系統軸向總剛度（N/m）RaL- 支承軸承剛度（N/m）Rs- 絲杠剛度（N/m）Rnu- 螺母剛度 （N/m）= Fa/Rtot- 軸向彈性變形量 （m）Fa- 軸向負荷 （N）支承剛度 

27、;   支承軸承剛度RaL可從軸承生產廠產品樣本中的查出。RaL=Fa/ aLRaL-支承軸承剛度 （N/m）Fa - 軸向負荷 （N）aL - 支承軸承彈性變形量（m）（此數據從軸承生產廠家得出）螺母剛度     在多數情況下，絲杠剛度Rs 遠遠小于螺母的剛度Rnu，Rnu一般為Rs的3至5倍。a、 無預加載荷的螺母剛度    當檢測軸向載荷F等同于額定動載荷Ca的30%時，螺母剛度為系列表中剛度值的80%，若軸向載荷F不同于額定動載荷Ca的30%時，則剛度計算如下：Rnu - 螺母

28、剛度（N/m）R - 系列表中的剛度值（N/m）F - 軸向負荷 （N）Ca - 系列表中的額定動載荷b、有預加載荷的螺母剛度    當檢測預緊載荷Fao等同于額定動載荷Ca的10%及軸向載荷F為額定動載荷Ca的30%時，螺母剛度為系列表中剛度值的80%，若預緊載荷Fao不同于額定動載荷Ca的10%時，則剛度計算如下：Rnu - 螺母剛度（N/m）R - 系列表中的剛度值（N/m）Fao - 軸向負荷 （N）Ca - 系列表中的基本動載荷 - 剛度計算系數 =0.1 為墊片式預警、=0.05為增大鋼球式預警絲杠剛度   &#

29、160;絲杠剛度Rs取決于安裝支承的形式。 1 一端固定支承的滾珠絲杠 Rs1- 絲杠剛度（N/m）d0 -公稱直徑（mm）Ls1 -軸承與螺母的距離（mm）Dw - 滾珠直徑（mm）2 兩端固定支承的滾珠絲杠絲杠的最小剛度Rs2min出現在絲杠中點(Ls2=Ls/2) ，其值為： Rs2 - 絲杠剛度（N/m） d0 -公稱直徑（mm)Ls - 軸承之間的距離 Ls2 - 軸承與螺母的距離 Dw - 滾珠直徑（mm)    一般來說絲杠在使用時，1000mm長的絲杠在每上升1oC就有12m的伸長量，因此即使滾珠絲杠的導程經過高精度的加工，也會因溫升而產

30、生變形，使定位精度有所誤差，除了選擇正確的潤滑劑及冷卻方式外，還應采用以下措施：· 求出行程補償值C，取負值補正（可在訂貨時給定）； · 機械高速運轉升溫，達到穩定狀態后使用； · 絲杠安裝時施予預拉載荷； · 使用閉環控制的方式定位。 壽命    壽命在運轉情況下，達到滾珠絲杠副材料疲勞破壞的回轉次數或所需時間。平均轉速和平均載荷     在變轉速時條件下的平均轉速nm = q1/100 × n1 + q2/100 ×n2+ +qn × nnn

31、m - 平均轉速（r/min）n - 絲械轉速 （r/min）q - 工作時間 （%）    在變載荷和變轉速時條件下的平均載荷Fm - 平均載荷（N）nm - 平均轉速 （r/min）n - 絲杠轉速（r/min）q - 工作時間（%）額定壽命    回轉壽命（以回轉次數為單位）     回轉壽命在額定動載荷及平均轉速下，讓其運轉，其中90%達到106 轉（100萬次回轉）情況下不產生材料的疲勞破壞的滾珠絲杠副的壽命。 L - 回轉壽命（以回轉次數為單位）Fm - 平均載荷

32、（N）Ca 系列表中的額定動載荷fw 載荷系數（見下表）載荷系數無沖擊運動普通運動有沖和振動運運fw1.01.21.21.51.52    時間壽命（以小時為單位）    時間壽命在額定動載荷及平均轉速下，讓其運轉，其中90%達到106轉（100萬次回轉）情況下不產生材料的疲勞破壞的滾珠絲杠副所需時間的壽命。 Lh - 時間壽命（以小時為單位）L - 回轉壽命（以回轉次數為單位）nm- 平均轉速 不同的可靠度，可由下列公式修正。Lm=L × frLhm=Lh × fr可靠系數表 fr 可靠度（%

33、）909596979899fr10.62 0.530.440.330.21 等速驅動轉矩 Mt1Mt1=(Mta + Mte + Mtu) × Z1/Z2 (Nm)Mta - 工作載荷（N）Mte - 預加載荷轉矩（Nm）Mtu - 支承滑塊的摩擦轉矩（Nm）Z1 - 齒輪1的齒數Z2 - 齒輪2的齒數由外加載荷而產生的轉矩 Mta(Nm)Fa - 工作載荷（N）Pho - 導程 （mm） - 機械效率 （0.9）Fa = F + W × g × F - 絲杠載荷 （N）W - 工作臺重量 + 工件重量（kg）g - 重力加速度（9.8m/sec2）- 摩擦系數由

34、預加載荷而產生的轉矩 Mte(Nm)Fao - 預緊載荷（N）Pho - 導程（mm）Kp - 預緊螺母內的摩擦系數（0.10.3）    電機的選定，一般來說以平均速度時的 Mt1 不超過電機額定轉矩的30%為使用標準。加速驅動轉矩 Mt2Mt2 = Mt1 + Jm × （Nm）Jm - 電機所負的總慣性矩 - 電機之角加速度（rad/sec2）電機所負荷的總慣性矩 Jm （kg.m2）Jz1 - 齒輪1的慣性矩 （kg.m2）Jz2 - 齒輪2的慣性矩 （kg.m2）JD - 電機慣性矩 （kg.m2）Js - 滾珠絲杠慣性矩 （kg.m

35、2）Pho - 導程（mm）W - 工作臺重量+工件重量（kg）Z1 - 齒輪1的齒數Z2 - 齒輪2的齒數圓柱物體（滾珠絲杠、齒輪等）的慣性矩計算公式(kg/cm2) - 材料單位體積的重量（鋼材=7.8×10-3 kg/cm3）L - 圓柱物體長度（cm）D - 圓柱物體直徑 （cm）計算舉例選取的滾珠絲杠轉動系統為： 磨制絲杠(右旋)軸承到螺母間距離(臨界長度) ln = 1200mm固定端軸承到螺母間距離 Lk = 1200mm設計后絲杠總長 = 1600mm最大行程 = 1200mm工作臺最高移動速度 Vman = 14（m/min）壽命定為 Lh = 24000工作小時。

36、= 0.1 （摩擦系數）電機最高轉速 nmax = 1800 （r/min）定位精度：  最大行程內行程誤差 = 0.035mm  300mm行程內行程誤差 = 0.02mm  失位量 = 0.045mm 支承方式為(固定支承)W = 1241kg+800kg （工作臺重量+工件重量） g=9.8m/sec2(重力加速度)I=1 (電機至絲杠的傳動比)Fw=×W ×g = 0.1×2041×9.8 2000 N(摩擦阻力) 運轉方式軸向載荷Fa=F+Fw （N）進給速度(mm/min) 工作時間

37、比例無切削F1=2000V1=14000q1=15輕切削F2=4000V2=1000q2=25普通切削F3=7000V3=600q3=50重切削F4=11000V4=120q4=10Fa - 軸向載荷 （N） F - 切削阻力 （N） Fw - 摩擦阻力 （N）從已知條件得絲杠編號：    此設計絲杠副對剛度及失位都有所要求，所以螺母選形為：FDG（法蘭式雙螺磨制絲杠）    從定位精度得出精度精度不得小于P5級絲杠    FDG_-_X_R-_-P5-1600X_計算選定編

38、號 導程 平均轉速 平均載荷  時間壽命與回轉壽命=24000×266×60=轉次    額定動載荷    以普通運動時確定fw取 1.4得：額定動載荷 Ca39673N以Ca值從FDG系列表及（） 中查出適合的類型為：公稱直徑： d0=40mm 絲杠底徑： d0=33.9mm 導程：Pho=10mm 循環圈數：4.5額定動載荷為：48244N。絲杠編號： FDG 40 × 10R - P5 - 4.5 - 1600 × _   

39、60;預緊載荷Fao = Fmax/3=11000/3 3666 N    絲杠螺紋長度Lu=L1-2Le L1=Lu+2Le=1200+2×40=1280mm絲杠螺紋長度不得小于1280mm加上螺母總長一半84mm(從系列表中查出螺母總長168mm)。得絲杠螺紋長度 1364m。在此取絲杠螺紋長度 L1=1400mm則軸承之間的距離Ls=1400mm絲杠編號： FDG - 10R - P5 - 4.5 - 1600 × 1400絲杠公稱直徑公稱直徑由允許工作轉速與工作容許軸向載荷來推算得出。臨界轉速及允許工作轉速：nkper0.8&

40、#215;nk nk nkper/0.8以安裝形式確定fnk 取18.9。可知絲杠螺母底徑大于ø 13.7    當Pho=10(mm)、最高轉速達到1400（r/min） 時，系列表中適合的公稱直徑d032mm 。    上述由額定動載荷Ca 求得的公稱直徑 d0=40mm>32 ，滿足條件，否則公稱直徑還應加大。絲杠編號： FDG 40 × 10R P5 - 4.5 - 1600 × 1400滾珠絲杠傳動系統剛度    初始條件：失位量

41、 = 0.045mm。    滾珠絲杠系統之間各元部件（絲杠、螺母、支承軸承），在此設為：0.04mm。此時滾珠絲杠系統各元部件單邊彈性變形量為：0.02mm。 此時為無切削運動時的軸向載荷2000N。    絲杠剛度    當Ls1=Lk，Rs 為最小，一般情況下計算最小剛度值。 = Fa/Rs =2000/17611.4m     螺母剛度    在此預緊載荷為額定動載荷的10%，螺母剛度從表

42、中查出 R=2128N/m    從表中查出額定動載荷Ca=48244N,在此取0.1nu=Fa/Rnu=2000/1554 1.3m    支承剛度    支承軸承剛度RaL可從軸承生產廠產品樣本中的查出。在此RaL=1020N/mRaL=Fa/aLaL=Fa/RaL= 2000/1020 2m    軸向總剛度1/Rtot = 1/Rs + 1/Rnu + 1/RaL=1/176 + 1/1554 + 1/10201/138 Rto

43、t137 N/m        總彈性變形量(單邊)tot = s + nu + aL=11.4+1.3+2=14.7m 20m，合格。    從絲杠軸向總剛度的問題上來講，絲杠的剛度有時比螺母的剛度重要，最佳提升剛性的方法是提高絲杠的剛度，而不是在螺母上施加太重的預緊載荷(預緊載荷最高為額定動載荷的10%)，如果將絲杠的安裝方式改為（固定-固定）式，軸向總剛度的最小剛度Rtot305N/m 、總彈性變形量(單邊)s=6.7m 。電機的選定   

44、 驅動轉矩     Fa為無切削軸向載荷2000N。    Fa為輕切削軸向載荷4000N。    Fa為普通切削軸向載荷7000N。    Fa為重切削軸向載荷11000N。    由預加載荷而產生的轉矩    在此 Kp 取 0.18    在精確設計中要考慮各方面的轉矩(如：加速度時之負載轉矩及馬達所負

45、荷的總慣性矩等)。 I = 1 （電機至絲杠的傳動比）    平均速度時最大驅動轉矩Mt1=Mta+Mte=19.5+1.421Nm在此馬達轉速最高設計為1500r/min    電機的選定時，一般來說以平均速度時的 Mt1 在電機額定轉矩的30%以內情況下使用。檢校    絲杠理論容許軸向載荷    以安裝形式確定fFk 取20.4Fk=fFk × d24/Lk2 ×104 =20.4×33.92/1200×104 N    絲杠工作容許軸向載荷Fkzul = Fk/2 =/293549N最大軸向載荷小于絲杠工作容許軸向載荷，合格。    臨界轉速     以安裝形式確定取18.9nk=fnk× d2/Ln2 ×107 =18.9×33.9/12002×1074449 r/min&