《数控系统课程设计》——设计计算说明书
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x-y数控工作台机械系统设计
1.传动方案的拟定
方案一:联轴器联接传动
优点:传动转矩较大,装拆方便,尺寸小,质量轻,维护方便
缺点:对同轴度要求较高,载荷和转速不宜变化太大。
方案二:齿轮传动
优点:工作可靠,使用寿命长;瞬时传动比为常数;传动效率高;结构紧凑;功率和速度适用范围广等。
缺点:制造成本高;精度低时,振动和噪声较大;不宜适用轴间距离较大的传动。
方案三:同步带传动
优点:传动比恒定;质量轻,速度较高;传动效率高;冲击小,噪声小;速度比大,载荷范围大。
缺点:制造安装精度较高,中心距要求比较严格。
由于设计要求及经济性方面考虑,选用方案三即同步带传动。
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计算项目 计算内容 计算结果
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滚珠丝杠副的选择计算
2.滚珠丝杠副的选择计算
1.机床的工作条件与设计要求
要求工作台最高速度能达到12m/min;
要求工作台的行程为500mm;
要求最大工作负载为500N;
要求工作台从静止加速到最高速的时间为1.0s
滚珠丝杠采用双推-双推的两端支撑方式,运行平稳丝杠工作环境温度不超过100OC,温度变化范围为±2 OC,
丝杠的温变通过调节预紧螺母来补偿,要求丝杠在可靠性为90%的条件下能工作15000h.
滚珠丝杠副采用滚珠轴承钢制造,热处理后硬度应达HRC58-60.
机床有30时间处于空载运行状态(假定)。
2.滚珠丝杠副导程的确定
根据给定的丝杠公称直径的大小,查取书上的标准选定丝杠的导程为8mm。
Vmax=12m/min
Lx=500mm
FL=500N
tst=1s
Δt=±2ºC
Th=15000h
N=1000r/min
Ph=8mm
Nm=600r/min
Fm=1823N
fw= 1.2
ft=0.99
fa=1.0
fh=1.0
fk=1.0
Cae =N
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第5页 计算项目 计算内容 计算结果
计算项目 计算内容 计算结果
丝杠预拉伸力及行程补偿值计算
5.滚珠丝杠副的选取
6. 滚珠丝杠副的主要参数
3.丝杠预拉伸力及行程补偿值计算
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滚动轴承的选取及校核
4. 滚动轴承的选取及校核
4.1推力球轴承的选取与校核
(1) 推力球轴承的选取及校核
(2) 推力球轴承的校核
A. 寿命计算
计算项目 计算内容 计算结果
4.2深沟球轴承的选取与校核
(1) 深沟球轴承的选取
*
(2) 深沟球轴承的校核
L10h=642.42h
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第9页 5.伺服电机的初步选择
5.1伺服电机类型与结构形式的选择
因设计要求中对伺服电机的类型与结构形式没有特殊要求,故可初步选择深沟球轴承的选取与校核系列交流伺服电机,这种电机体积小,重量轻,承受过载能力强.其没有换向部件,不需要定期维修,可适合于恶劣的工作环境,低速特性好,调速比宽.
5.2伺服电机容量的选择
根据设计要求及对总载荷的初步计算,初步选择
输出功率 Pe=
额定转矩 Te=
最大转矩 Tmax=
最高转速 nmax=
电机重量 m=