三自由度机械手设计摘要预紧方式。结构类型确定以后，再计算和确定其他技术参数，包括公称直径,导程，滚珠丝杠的工作圈数，列数，精度等级等。滚珠的循环方式可分为外循环和内循环两大类，外循环又分为螺旋槽式和插管式。滚珠丝杠副的预紧方法有双螺母垫片式预紧，双螺母螺纹式预紧，双螺母齿差式预紧，单螺母变导程预紧，以及过盈预紧等。滚珠丝杠副是由丝杠螺母滚珠等零件组成的机械元件，其作用是将旋转运动转变为直线运动或将直线运动转变为旋转运动，它是传统滑动丝杠的进步延伸发展。这发展的深刻意义如同滚动轴承对滑动轴承所带来得改变样。滚珠丝杠副因优良的摩擦特性使其广泛的运用于各种工业设备精密仪器精密数控机床。尤其是近年来，滚珠丝杠副作为数控机床直线驱动执行单元，在机床行业得到广泛运用，极大的推动了机床行业的数控化发展。这些都取决于其具有以下几个方面的优良特性由于滚珠丝杠副运转顺滑消除轴向间隙以及制造的致性，采用多套滚珠丝杠副方案驱动同装置或多个相同部件时，可获得很好的同步工作。传动效率高定位精度高传动可逆性使用寿命长同步性能好第节提升机构滚珠丝杠副的计算及选型计算进提升率引力作用在丝杠上的提升率引力主要包括工作在上升时移动件的重量及其作用在导轨上的摩擦力。因而其数值大小和导轨的型式有关。计算公式如下矩形导轨燕尾形导轨三角形或综合导轨式中重力在各方向上的分力水平工作台重力考虑颠覆力矩影响的实验系数在正常情况下，可取以下数值矩形导轨燕尾三角形或综合导轨上列摩擦系数均是指滑动导轨。设计的铣床自动装卸料机械手的最大抓取重量为，机械手伸缩机构总重量，水平机构工作台重量，提升机构工作臂重量。显然在最底点上升时丝杠受力最大，此时此设计中选用矩形导轨二计算最大动负载选用滚珠丝杠副的直径时必须保证在定轴向负载作用下，丝杠在回转万转后，在它的滚道上不产生点蚀现象，这个轴向负载的最大值即称为滚珠丝杠能承受的最大动负载，可用下式计算式中寿命，为转为个单位，丝杠转速用下式计算为最大负载条件下的进给速度丝杠的导程，使用寿命般运转系数，见表表运转系数运转状态运转系数无冲击运转般运转有冲击运转该设计的最大负载条件下的进给速度为，丝杠导程初选，运转状态为般运转，三滚珠丝杠螺母副的选型查阅数控机床课程设计指导书附录表可采用列圈外循环螺纹预紧滚珠丝杠副，额定动载荷为，可满足要求，选定精度等级为级。四传动效率的计算滚珠丝杠螺母副的传动效率式中丝杠螺旋长升角摩擦角，滚珠丝杠副的滚动摩擦系数，其摩擦角约等于。五刚度验算先画出提升机构丝杠支承方式草图如图所示。最大牵引力为.，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载的。图提升机构系统计算简图丝杠拉伸或压缩变形量查数控机床课程设计指导书图，根据，查出，可算出由于两端均采用向心推力球轴承，且丝杠又进行了预拉伸，故其拉压刚度可以提高倍，其实际变形量为二滚珠与螺纹滚道间的接触变形查数控机床课程设计指导书图，系列列.圈滚珠和螺纹滚道接触变形量因进行了预紧，三支承滚珠丝杠轴承的轴向接触变形采用推力球轴承，滚动体直径.，滚动体数量上式中轴承所受轴向载荷轴承滚动体数目轴承滚动体直径因施加预紧力，故根据以上计算小于定位精度。第二节伸缩机构滚珠丝杠副的计算及选型计算进伸缩率引力作用在丝杠上的伸缩率引力主要包括工作在伸缩移动件的重量及其作用在导轨上的摩擦力。式中为滑动摩擦系数，二计算最大动负载选用滚珠丝杠副的直径时必须保证在定轴向负载作用下，丝杠在回转万转后，在它的滚道上不产生点蚀现象，这个轴向负载的最大值即称为滚珠丝杠能承受的最大动负载，可用下式计算式中寿命，为转为个单位，丝杠转速用下式计算为最大负载条件下的进给速度丝杠的导程，使用寿命般运转系数，见表该设计的最大负载条件下的速度为，丝杠导程初选，运转状态为般运转，三滚珠丝杠螺母副的选型可采用，列圈外循环螺纹预紧滚珠丝杠副，额定动载荷为，可满足要求，选定精度等级为级。四传动效率的计算滚珠丝杠螺母副的传动效率式中丝杠螺旋长升角摩擦角，滚珠丝杠副的滚动摩擦系数，其摩擦角约等于。五刚度验算先画出提升机构丝杠支承方式草图如图所示。伸缩机构丝杠计算草图最大牵引力为.，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载的。由于牵引力很小无需进行刚度验算。表及滚珠丝杠几和参数名称符号螺纹滚道公称直径导程接触角钢球直径．滚道法面半径．偏心距．螺纹升角螺杆螺杆外径．螺杆内径．螺杆接触直径．螺母螺母螺纹直径．螺母内径．第三章齿轮传动比的设计计算第节提升机构齿轮箱传动比计算已经确定提升机构脉冲当量，滚珠丝杠导程，初选步进电机步距角，可计算出传动比可选定齿轮齿数为第二节伸缩机构齿轮箱传动比计算已经确定提升机构脉冲当量，滚珠丝杠导程，初选步进电机步距角，可计算出传动比可选定齿轮齿数为表传动齿轮几何参数齿数分度圆齿顶圆齿根圆齿宽中心距第三节涡轮蜗杆传动的设计计算选择普通圆柱蜗杆的渐开线蜗杆，该蜗杆的传递功率不大，速度中等，故蜗杆材料用钢，因希望效率高些，耐磨性好些，故蜗杆螺旋齿面要求淬火，硬度为，蜗轮用铸锡磷青铜，金属模铸造，为节约贵重有色金属，仅齿圈用青铜制造，而轮芯用灰铸铁制造。面接触疲劳强度设计根据闭式蜗杆传动的设计准则，先按齿面接触疲劳强度进行设计，再校核齿根弯曲疲劳强度。传动中心距式.确定作用在蜗轮上的转矩按，单头蜗杆的效率为估取效率，则式.确定载荷系数因工作载荷较稳定，故取载荷分布不均匀系数，选取系数