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滚珠丝杠的选定要领与计算实例

 

滚珠丝杠选定要领

滚珠丝杠选定计算

  選擇滾珠螺桿時,首先要儘量地調查清楚
  運轉條件再決定設計,這是最基本的原則
  。而且,選擇的要素有負荷重量、衝程、
  力矩、定位精度、重覆定位精度、剛性、
  導程、螺帽孔徑等,各個要素之間都有關
  連,其中一項要素改變就會引起其他要素
  的改變,必須注意各要素之間的均衡。

 

 

 

 

 

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设计条件:
1.  工作檯重量    300    K。
2.工作物重量    400    K。
3  最大衝程    700    mm
4.快送速度    10m/min
5.最小分解能  10µm/行程
6  驅動馬達    DC馬達  (MAX1000 min-1)
7.導引面摩擦係數    (µ=0.05—0.1)
8。轉動率             60    %
9  精度檢討事項
10加減速時之慣性力因所佔時間比例少,可以不
    考慮。

    (a)機械壽命時間H(hr)的推定
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  轉動時間/曰  轉動日/年  壽命年數    轉動率
  (b)機械條件
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(C)定位精度
    進給精度誤差的因素中,導程精度、進給
    系統的剛性是重要的檢討重點,其他像因
    溫昇所產生的熱變形以及導引面的組裝精
    度等因素也需加以考慮。

  (a)機械壽俞時間H(hr)的推定

    H=12hr×250日×10年×0.6轉動率=18000hr
  (b)機械條件

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滑動阻力:(300+400)x 0.1=70  kgf

 

 

 

滚珠丝杠选定要领

滚珠丝杠选定计算

    2.滾珠螺桿導程c(ram)

 L=    快送速度  (m/min)x 1000  (mm)
  .    馬達最高回轉速(min-1)    .  ‘

  2.滾珠螺桿導程暮《mm,
L=10000        =10(mm)
   1000
最小分解能=10mm       =0.01 mm/行程
           1000行程

 

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    5.所要動額定負荷Ca(kgf)的計算
    ca:Pe.fs

    5.所要動額定負荷Ca(kgf)的計算
    Ca:189 x 5=945(kgf)

    6.所要靜額定負荷Coa(kgf)的計算
    coa=Pmax.fs

    6.所要靜額定負荷Coa(kgf)的計算
    Coa:369x5=1845(kgf)

    7.螺帽型式的選定

    Ca>945  Coa>1845
    選擇基本動額定負荷及基本靜額定

    負荷超過上式計算之值的螺帽型式o

    7.螺帽型式的選定
    依據型錄表中選擇SFI 4010

    Ca:3178 kgf
    Coa:9480 kgf

 

滚珠丝杠选定要领

滚珠丝杠选定计算

  8.壽命時間Lt(h)的計算
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  8.壽命時間Lt(h)的計算
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  9.螺桿長度的決定

  螺桿長度:最大行程+螺帽的長度+2 X軸端預留量

  9.螺桿長度的決定
    螺桿長度=700+93+2 X 81=874mm

 10.支撐軸承間距離的決定

  10.支撐軸承間距離的決定(F—F支持)
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 11.容許軸方向荷重的檢討

  11.容許軸方向荷重的檢討
    因為是F—F支撐,所以省略了

 12.容許回轉數n及dm值的檢討
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  dm=軸外徑X最高回轉數

 12.容許回轉數n及dm值的檢討
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    Dm=40×1000

    =40000<50000

  13.熱變位對策、剛性的檢討

 

 

 

 

  13.熱變位對策、剛性的檢討
  (a)熱變位對策
    一般機械上預估滾珠螺桿約有2—5。C的溫度
    上昇,以上昇2。C求取滾珠螺桿的伸展量。
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滚珠丝杠选定要领

滚珠丝杠选定计算

  (參考)考慮慣性力時,滾珠螺桿上的作用力

  ⑥水平使用時
  7.加速時
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    2.減速時
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  ⑥垂直使用時

  7.下降時的加速時、上昇時的減速時

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    2.上昇時的加速時、下降時的減速時
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    M:移動物質量(kg)
    g:重力加速度(9.8m/s2)

    V:速度  (m/min)

    At:加減速時間(s)
    µ:摩擦係數

預估伸展量0.016mm之溫度上昇時,加上458kgf
的預拉力,即可修正偏差度。

  (P)方向剛性
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  (2)鋼球與螺帽溝剛性
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  (3)支持軸承的剛性
    以螺帽剛性50 kgf/µm來計算
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  14.滾珠螺桿壽命的確認

  14.滾珠螺桿壽命的確認
    L:20479(h)>18000(h)

 

下一篇:滚珠丝杠【应用】中的问题
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