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从表查出,当步进电机为五相十拍时起。
最大静力矩起。
按此最大静力矩从表查出,型最大静转矩为。
大于所需最大静转矩,可作为初选型号,但还必须进步考核步进电机起动频率特性和运行频率特性。
三计算步进电机空载起动频率起和切削时的工作频率切。
快速移动时所需力矩快快式中材料弹性模量,钢截面惯性矩丝杠,为丝杠内径丝杠两支承端距离丝杠支承方式系数,从表中查出,滚珠与螺纹滚道间接触变形量为支承滚珠丝杠的轴向接触变形结论总的变形量定位精度,故满足机床使用要求。
设计项目设计过程及说明主要结果十横向丝杠稳定性校核。
计算临界负载滚动体数量注意式中单位为因为施加了预紧力,故根据以上计算总的变形量定位精度滚道间接触变形经查图,系列列圈滚珠各螺纹滚道接触变形量因为进行了预紧故支承滚珠丝杠的轴向接触变形采用型推力球轴承滚动体直径,均采用了向心推力球轴承,且丝杠双进行了预拉伸,故其拉压刚度可以提高四倍,其实际变形量为拉伸或压缩变形量为设计项目设计过程及说明主要结果九横向丝杠刚度验算。
滚珠与螺纹丝杠螺母及轴承均进行预紧,预紧力为最大轴向负荷的。
计算如下横向丝杠的拉伸或压缩变形量查表,根据查出,可算出由于两端了推力轴承,不会产生失稳现象不需要稳定性校核。
结论稳定性好。
设计项目设计过程及说明主要结果九横向丝杠刚度验算。
横向进给滚珠丝杠支承方式如下所示最大牵引力支承间距为根据以上计算总的变形量定位精度支承滚珠丝杠的轴向接触变形结论总的变形量定位精度,故满足机床使用要求。
八纵向丝杠稳定性校核。
滚动丝杠两端采用缩变形量为滚珠与螺纹滚道间接触变形量为设计项目设计过程及说明主要结果七纵向丝杠刚度验算。
因为施加了预紧力,故触变形量因为进行了预紧故支承滚珠丝杠的轴向接触变形采用型推力球轴承滚动体直径,滚动体数量注意式中单位为拉伸或压由于两端均采用了向心推力球轴承,且丝杠双进行了预拉伸,故其拉压刚度可以提高四倍,其实际变形量为滚珠与螺纹滚道间接触变形经查图,系列列圈滚珠各螺纹滚道接材料弹性模数,对钢滚珠丝杠截面积,按内径确定为设计项目设计过程及说明主要结果七纵向丝杠刚度验算。
在支承间的受力长度在上式中在工作负载作用下引起每导程的变化量,可用下式计算工作负载,即进给率引力滚珠丝杠的导程,向进给滚珠丝杠支承方式如下所示最大牵引力。
支承间距为丝杠螺母及轴承均进行预紧,预紧力为最大轴向负荷的。
纵向丝杠的拉伸或压缩变形量按下式计算在上式中滚珠丝杠杆外径螺杆内径螺杆触直径螺母螺母螺纹直径螺母内径设计项目设计过程及说明主要结果七纵向丝杠刚度验算。
纵和横向的几何参数如下所示名称符号计算公式螺纹滚道公称直径导程接触角钢球径滚道法面半径偏心距螺纹升角螺杆螺数纵向。
。
横向。
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传动效率计算结果如下纵向横向六滚珠丝杠纵向和数纵向。
。
横向。
。
传动效率计算结果如下纵向横向六滚珠丝杠纵向和横向的几何参数如下所示名称符号计算公式螺纹滚道公称直径导程接触角钢球径滚道法面半径偏心距螺纹升角螺杆螺杆外径螺杆内径螺杆触直径螺母螺母螺纹直径螺母内径设计项目设计过程及说明主要结果七纵向丝杠刚度验算。
纵向进给滚珠丝杠支承方式如下所示最大牵引力。
支承间距为丝杠螺母及轴承均进行预紧,预紧力为最大轴向负荷的。
纵向丝杠的拉伸或压缩变形量按下式计算在上式中滚珠丝杠在支承间的受力长度在上式中在工作负载作用下引起每导程的变化量,可用下式计算工作负载,即进给率引力滚珠丝杠的导程材料弹性模数,对钢滚珠丝杠截面积,按内径确定为设计项目设计过程及说明主要结果七纵向丝杠刚度验算。
由于两端均采用了向心推力球轴承,且丝杠双进行了预拉伸,故其拉压刚度可以提高四倍,其实际变形量为滚珠与螺纹滚道间接触变形经查图,系列列圈滚珠各螺纹滚道接触变形量因为进行了预紧故支承滚珠丝杠的轴向接触变形采用型推力球轴承滚动体直径,滚动体数量注意式中单位为拉伸或压缩变形量为滚珠与螺纹滚道间接触变形量为设计项目设计过程及说明主要结果七纵向丝杠刚度验算。
因为施加了预紧力,故根据以上计算总的变形量定位精度支承滚珠丝杠的轴向接触变形结论总的变形量定位精度,故满足机床使用要求。
八纵向丝杠稳定性校核。
滚动丝杠两端采用了推力轴承,不会产生失稳现象不需要稳定性校核。
结论稳定性好。
设计项目设计过程及说明主要结果九横向丝杠刚度验算。
横向进给滚珠丝杠支承方式如下所示最大牵引力支承间距为丝杠螺母及轴承均进行预紧,预紧力为最大轴向负荷的。
计算如下横向丝杠的拉伸或压缩变形量查表,根据查出,可算出由于两端均采用了向心推力球轴承,且丝杠双进行了预拉伸,故其拉压刚度可以提高四倍,其实际变形量为拉伸或压缩变形量为设计项目设计过程及说明主要结果九横向丝杠刚度验算。
滚珠与螺纹滚道间接触变形经查图,系列列圈滚珠各螺纹滚道接触变形量因为进行了预紧故支承滚珠丝杠的轴向接触变形采用型推力球轴承滚动体直径,滚动体数量注意式中单位为因为施加了预紧力,故根据以上计算总的变形量定位精度滚珠与螺纹滚道间接触变形量为支承滚珠丝杠的轴向接触变形结论总的变形量定位精度,故满足机床使用要求。
设计项目设计过程及说明主要结果十横向丝杠稳定性校核。
计算临界负载式中材料弹性模量,钢截面惯性矩丝杠,为丝杠内径丝杠两支承端距离丝杠支承方式系数,从表中查出,端固定,端简支般经计算此滚珠丝杠不会产生失稳。
结论稳定性好。
设计项目设计过程及说明主要结果纵向齿轮传动比计算。
已确定纵向进给脉冲当量脉冲,滚珠丝杠导程,初选步进电机步距角。
可计算出传动比可选齿轮齿数为或即取,或,初选步进电机步距角为二横向齿轮传动比计算。
已确定横向进给脉冲当量脉冲,滚珠丝杠导程,。
可计算出传动比设计项目设计过程及说明主要结果纵向步进电机计算。
代入上式考虑步进电机与传动系统惯量匹配问题基本满足惯量匹配要求。
二电机的力矩计算机床在不同的工况下,其所需转矩不同,下面分别按各阶段计算快速空载起动力矩起在快速空载起动阶段,加速力矩占的比例较大,具体计算公式如下起ε传动系统折算到电机轴上的总的转动惯量基本满足惯量匹配要求。
设计项目设计过程及说明主要结果纵向步进电机计算。
将前面数据代入,式中各符号意义同前。
起动加速时间折算到电机轴上的摩擦力矩ηη附加摩擦力矩ηηηη上述三项合计起快速空载起动力矩起起设计项目设计过程及说明主要结果纵向步进电机计算。
快速移动时所需力矩快。
快最在切削负载时所需力矩切切η从上面的计算可以看出,起快和切三种工况上,以快速空载起动所需力矩最大,经此项作为初选步进电机的依据。
从表查出,当步进电机为五相十拍时起。
最大静力矩起。
按此最大静力矩从表查出,型最大静转矩为。
大于所需最大静转矩,可作为初选型号,但还必须进步考核步进电机起动频率特性和运行频率特性。
三计算步进电机空载起动频率起和切削时的工作频率切。
快速移动时所需力矩快快最在切削负载时所需力矩切切设计项目设计过程及说明主要结果纵向步进电机计算。
起切从表中查出型步进电机允许的最高空载起动频率为运行频率为,再从图,图查出型步进电机起动矩频特性曲线和运行矩频特性曲线附第页。
由图可以看出,当步进电机起动时,起时远远不能满足此机床所要求的空载起动力矩直接使用则会产生失步现象,所以必须采取升降速控制用软件实现,将起动频率降到时。
起动力矩可增高到,然后在电路上再采用高低压驱动电路,还可将步进电机输出力矩扩大倍左右。
当快速运动和切削进给时,型步进电机运行矩频特性完全可以满足要求。
空载起动频率起切削时的工作频率切型步进电机起动矩频特性曲线如下所示型步进电机运行矩频特性曲线如下所示设计项目设计过程及说明主要结果二横向步进电机计算。
等效传动惯量计算。
计算简图如下所示传动系统折算到电机轴上的总的转动惯量可由下式计算在上公式中步进电机转子转动惯量。
齿轮的转动惯量滚珠丝杠转动惯量参考同类型机床,初选反应式步进电机,其转子转惯量。
初选反应式步进电机设计项目设计过程及说明主要结果二横向步进电机计算。
代入上式考虑步进电机与传动系统惯量匹配问题
