随着机床及自动化行业的高速发展,,,,,,,滚珠丝杠的使用变得越来越宽泛。。。。。。很多机械工程师在对自己的设备所必要的滚珠丝杠选型时,,,,,,,面对丝杠资料上给的复杂的推算公式和繁芜选型步骤,,,,,,,感触无从下手,,,,,,,不知路那些是必要沉点思考的关键点。。。。。。为了使滚珠丝杠的选型步骤更为清澈轻便,,,,,,,更既具备可操作性,,,,,,,我司结合多年来丝杠的选型经验,,,,,,,对丝杠的选型做了一些综合、简化,,,,,,,让丝杠的选型选型更为单一了然。。。。。。顺便对应的伺服电机的选型也做注明。。。。。。
一、?确认使用前提:
1、被移动负载的质量:M(KG)
2、丝杠的装置方向:水平、垂直、倾斜;;;;;
3、沉沉导轨的大局:线轨、平面导轨、
4、丝杠的行程:L(mm)
5、负载移动的速度:v (m/s)
6、负载必要的加快度:a(m/s^2)
7、丝杠的精度:C3到C7级
8、丝杠使用的环境:特殊环境需要的思考。。。。。。
二、简化推算选型:
举例,,,,,,,使用前提如下:
1、被移动负载沉量:M=50kg
2、装置方向:垂直装置;
3、导轨大局:线性滑轨
4、速度:?v=0.2m/s
5、加快功夫:t=0.1s
6、行程:1000mm;;;;;
7、精度:0.1mm?
三、推算过程:?
1、?推算加快度:a=v/t=0.2/0.1=2m/s^2(v:速度;;;;;t:加快功夫)?
2、?推算丝杠的最大轴向力:F=Mgμ+Ma?+Mg(水平运动,,,,,,,去除Mg选型,,,,,,,M负载沉量;;;;;g沉力加快度9.8;;;;;μ:摩擦系数,,,,,,,平面导轨取值0.1,,,,,,,线轨取值:0.05;;;;;a加快度)?F=50*9.8*0.05+50*2+50*9.8=614.5N
凭据丝杠的轴向推力:F=614.5N=62.7kgf;;;;;我们推荐将F乘以4~8之间的一个系数,,,,,,,对于使用平率低,,,,,,,靠得住度要求不高的情况,,,,,,,我们推荐4倍系数,,,,,,,对于靠得住度要求较高,,,,,,,我们推荐8倍的系数。。。。。。?
凭据举例:F*8=62.7*8=501.6kgf;;;;;查问丝杠的表格,,,,,,,SFI01604-4的丝杠,,,,,,,其动负荷是973kgf;;;;;?大于501.6kgf,,,,,,,所以SFI01604-4的丝杠能够满足要求;;;;;该型号暗示,,,,,,,丝杠的公称直径为16mm;;;;;丝杠导程为4mm;;;;;?
3、?对于丝杠寿命有明确要求的选型,,,,,,,举例如下:?凭据此前的举例,,,,,,,丝杠用20s做一次往返运动,,,,,,,停顿10s在进行下一个循环。。。。。。每天工作16幼时,,,,,,,每年工作300天,,,,,,,设计寿命10年。。。。。。则推算丝杠的转数寿命为:?L=1000/5*2*2*60*16*300*10?(1000是行程,,,,,,,5是导程,,,,,,,2是往返,,,,,,,2是每分钟2次,,,,,,,60是每幼时60分钟,,,,,,,16是天工作16幼时,,,,,,,300是每年工作300天,,,,,,,10是设计寿命10年。。。。。。)?
1、?L=2304000000转,,,,,,,这是一个转数寿命,,,,,,,寓意是,,,,,,,丝杠在这个转数领域内,,,,,,,可能保障运行精度。。。。。。
2、?L/10^6=2304?
3、?13.2倍?4、?C/F=13.2,,,,,,,C=13.2*62.7=828kgf丝杠的动负荷大于
828kgf就能够满足要求。。。。。。?所以,,,,,,,还是选择SFI01604-4的滚珠丝杠满足要求。。。。。。?
四、校核临界转速:
凭据上面的推算,,,,,,,直径16,,,,,,,导程5mm的丝杠可能满足ca88官方唯一负载要求,,,,,,,但是丝杠使用中噪音是时时出现的一个故障,,,,,,,为了改善丝杠的噪音情况,,,,,,,我们要求校核丝杠的临界转速。。。。。。?? 此前的案例,,,,,,,丝杠的行程为1000,,,,,,,则估算丝杠两端的支持轴承的间距1200mm,,,,,,,1200为估计值,,,,,,,现实值能够以机械设计的装置地位为准。。。。。。
临界转速:NC??NC=2,71*10^8*Mf*dr/Lt
丝杠根径:dr??约定于丝杠的工程直径减去丝杠的钢珠直径,,,,,,,单元:mm
装置系数:Mf??Mf=1?(固定+固定)???Mf=0.689?(固定+支持)
Mf=0.157?(固定+自由)
轴承间距:Lt??单元:mm
原式=2.71*10^8*1*12.8/1200^2=2409rpm。。。。。。
使用转速N=NC*0.8=2409*0.8=1927
凭据负载移动速度:200mm/s的要求,,,,,,,四缸转速:200/5*60=2400rpm,,,,,,,所以,,,,,,,
SFI01604-4的丝杠不能满足要求。。。。。。?
五、调整法子:
一、增长丝杠的直径dr使其达到速度要求为止;;;;;
二、增长丝杠导程,,,,,,,选取10mm导程的丝杠,,,,,,,则丝杠的使用转速为:200/10*60=1200rpm?能够满足要求。。。。。。
六、特殊需要
举例是通例丝杠的简化选型过程,,,,,,,有的情况下,,,,,,,一些特殊的要求会扭转丝杆的选型步骤,,,,,,,例如:丝杆必要表表特殊耐侵蚀处置,,,,,,,丝杆必要垂直提升时实现机械自锁,,,,,,,丝杆必要极度高的进给速度等等,,,,,,,这是后必要特殊情况具体分析。。。。。。
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