.滾珠絲杠及電機選型計算確定滾珠絲杠副的導程根據電機額定轉速和X向滑板最大速度，計算絲杠導程。X向運動的驅動電機選擇松下MDMA152P1V,電機最高轉速為4500rpm。電機與滾珠絲桿直連，傳動比為1。X向最大運動速度25mm/s,即1500mm/min。則絲杠導程為Ph=Vm.lx/z-nnrix=1500/Ix4500?0.34mmfl mdX illdX實際取與=10加機，可滿足速度要求。滾珠絲杠副的載荷及轉速計算滾動導軌承重時的滑動摩擦系數最大為0.004,靜摩擦系數與摩擦系數差別不大，此處計算取靜摩擦系數為0.006。則導軌靜摩擦力：品=40?M?g+/=0.006x1500x9.8+4x5=108.2N式中：M——工件及工作臺質量，經計算M約為1500kg。f——導軌滑塊密封阻力，按4個滑塊，每個滑塊密封阻力5N。由于該設備主要用于檢測，絲杠工作時不受切削力，檢測運動接近勻速，其阻力主要來自于導軌、滑塊的摩擦力。則有：〃maxp〃min=60-v/^=60x25/10=150rpmFmax?Fmin?7^=108.22V滾珠絲杠副的當量載荷：2F+F.Fm=—3一3%F()=108.2N滾珠絲杠副的當量轉速：n+n-=a—皿=150rpm相 2滾珠絲杠副預期額定動載荷按滾珠絲杠副的預期工作時間計算:C=，60〃4?"〃/=160x150x15000xl°8.2xl=555.06N硒7 '〃h]Q0// 100X1X1式中:nm——當量轉速，nm=60-v/Ph=60x25/10=150rpmLh——預期工作時間，測試機床選擇15000小時fw——負荷系數，平穩無沖擊選擇/卬=1A——精度系數，2級精度選擇，=1fc——可靠性系數，一般選擇人=1按滾珠絲杠副的預期運行距離計算:=14684.9993NC=3國25x103208.2x1=14684.9993N\PhfafcVWXIO-31X1式中：4——預期運行距離，一般選擇人=25x103機按滾珠絲杠副的預加最大軸向負載計算:-x=6.7x108.2=729.94N式中：fe——預加負荷系數，輕預載時，選擇力=6.7產max——絲杠副最大載荷估算滾珠絲杠的最大允許軸向變形量3m--(1/3?1/4)?重復定位精度X向運動的重復定位精度要求為。.005mm,則8m<1/4x0.1=0.00125mm估計算滾珠絲杠副的螺紋底X根據X向運動行程為1200mm,可計算出兩個固定支承的最大距離:￡p(L1?L2)?/+(10?14)?6=1.2x1200+14x10=1580mm按絲杠安裝方式為軸向兩端固定，則有絲杠螺紋底X：d2m>d2m>0.039FJ10002式中：Fo——導軌靜摩擦力，Fo=lO8.2NL——滾珠螺母至滾珠絲杠固定端支承的最大距離，L=1580mm則有d2m>0.039xd2m>0.039x1000x0.00125導程精度的選擇根據X向運動的定位精度要求達到0.005mm/1000mm,則任意300mmo長度的導程精度為0.0015mmo確定滾珠絲杠副規格代號按照絲杠Ph、d2m、Cam選擇內循環雙螺母式滾珠絲桿，型號為FYND6310-4,精度等級2級。絲桿基本導程Ph=10mm,絲杠底Xd2m=57mm〉14.42mm,外Xd=62mm,公稱直Xdo=63mm,額定動載荷Ca=48740N>Canv額定靜載荷Cao=156912N。電機選擇條件：選擇伺服電機驅動，伺服電機選取松下NASA4系列MDMA152P1V型大慣量電機，其功率：1.5KW,額定轉矩：7.15N.m,電機慣量JM：0.00123Kg.m2X向運動工件及工作臺質量估計最大值約1500Kgo外部負荷的轉動慣量：絲桿部分的轉動慣量：J,=1m-r22=0.0151996565tg-m2外部負荷的負荷轉動慣量：P+m-(^)2=0.0151996565+1500x =0.0189992009kg-m2L1 I2〃J則有：TOC\o"1-5"\h\zJi0.0189992009 ?…——==1545JM0.00123加在電機上的轉動慣量：j=j+j-0.0189992009+0.00123=0.0202292009kg-m2L iVl外部負荷產生的摩擦扭矩：T=^-5^xl0-31082x10xl0-3=0.1913396094N-m/2乃?〃 x0.9式中：ph——滾珠絲桿副的導程〃一一未預緊的滾珠絲桿副的效率(2級精度〃=0.9)F——外加軸向載荷，含導軌摩擦力，其中含切削力為0預緊力產生的摩擦扭矩：T FPPh1—42.n-336.07X101—0.923QzIACQOT/；ATTn=-7—xio= X —X10=0.0134658836N-m17irr2乃 0.92式中：Fp——滾珠絲桿副間的預緊力，心=41ax/3=108.2/3=36.07N〃L7111。八支承軸承產生的摩擦扭矩：選擇HRC軸承，型號：7603050TN,查軸承樣本可得摩擦力矩：Th[o加速度產生的負荷扭矩：根據設計要求可知：X向工作臺運動速度為v=25mm/s,對應電機轉速〃2=150rpm,最大加速度為a=40mm/s2,則工作臺速度從0升至25mm/s所需時間：% ,2x251*t=J—=J=1.25sVaV40當電機轉速從〃1=。升至〃2=150rpm時，其負荷扭矩Tj=J?2兀(k一%)=0.0202292009x2八(150-0)