機(jī)電一體化習(xí)題及全解

1、例2—1試設(shè)計(jì)一數(shù)控銑床工作臺(tái)進(jìn)給用滾珠絲杠副。已知平均工作載荷Fm＝3800N，絲杠工作長(zhǎng)度l＝1.2m，平均轉(zhuǎn)速nm=l00rmin，最大轉(zhuǎn)速nmax＝10000r／min，使用壽命Lh’=15000h左右，絲杠材料為CrWMn鋼，滾道硬度為58～62HRC，傳動(dòng)精度要求σ＝0.03mm。解：（1）求計(jì)算載荷FC查表24決定選D級(jí)精度絲杠，查表26、27、28，取KF=1.2，KH=1.0，KA=1.0NFKKKFmAHFC4560

2、0.10.12.13800?????????（2）計(jì)算額定動(dòng)載荷NLnFCnmCa204221067.11500010045601067.13434???????（3）初選絲杠FC150063Ca=21379NFC150082.5Ca=22556NFC140055Ca=21183N考慮各種因素選用FC150063，由表29得D0=50mmP=6mmd0=3.969mmλ=2R=(0.52~0.58)d0=0.523.969=2.067m

3、m(取0.52)e=0.707(R0.5d0)=0.056mmd1=D02e2R=45.98mm。%9494.0)“408112tan()112tan()tan(tan????????????η要求在90%~95%之間。所以該絲杠效率滿足要求。經(jīng)驗(yàn)證FC150063型絲杠可滿足要求。習(xí)題27試設(shè)計(jì)某數(shù)控機(jī)床工作臺(tái)進(jìn)給用滾珠絲杠副。已知平均工作載荷Fm=4000N，絲杠工作長(zhǎng)度l=2m，平均轉(zhuǎn)速=120rmin，每天開機(jī)6小時(shí)，每年300

4、個(gè)工作日，要求工作8年以上，絲杠材料為CrWMn鋼，滾道硬度為58~62HRC，絲杠傳動(dòng)精度為0.04mm.解法一：設(shè)滾珠絲杠副采用采用一端固定一端游動(dòng)方式，（1）求計(jì)算載荷FC查表24決定選D級(jí)精度絲杠，查表26、27、28，取KF=1.2，KH=1.0，KA=1.0NFKKKFmAHFC48000.10.12.14000?????????（2）計(jì)算額定動(dòng)載荷NLnFCnmCa6.225341067.11440012048001067

5、.13434???????（3）初選絲杠FC150082.5Ca=22556NFC163083Ca=29715N考慮各種因素選用FC163083，由表29得D0=63mmP=8mmd0=4.763mmλ=219′R=(0.52~0.58)d0=2.477mm(取0.52)e=0.707(R0.5d0)=0.0675mmd1=D02e2R=58.18mm，(4)校驗(yàn)1)穩(wěn)定性校驗(yàn)?由于一端軸向固定的長(zhǎng)絲杠在工作時(shí)可能會(huì)發(fā)生失穩(wěn)，所以在設(shè)計(jì)

6、時(shí)應(yīng)驗(yàn)算其安全系數(shù)S，其值應(yīng)大于絲杠副傳動(dòng)結(jié)構(gòu)允許安全系數(shù)[S](見表2—10)。臨界載荷Fcr(N)計(jì)算：22)(lEIFacr???4744110624.56405818.064mdIa????????查表2—10，μ=23，fc=3.937，[s]：2.5～3.3。][161400010432.610432.6)232(10624.51020614.3552792SFFSNFmcrcr??????????????絲杠是安全的，不會(huì)