数控铣床纵向进给轴设计_课程设计(编辑修改稿)

数控铣床纵向进给轴设计_课程设计(编辑修改稿)内容摘要：

（ 2）计算轴承的预紧力 FBp FBp=13 NNFB a x  9 （ 3）计算轴承的当量轴向载荷 FBam。 FBam=FBp+Fm=（ 1609,。 64+） N= （ 4）计算轴承的基本额定动载荷 C。 已知轴承的工作转速与滚珠丝杠的当量转速 nm 相同，取n=nm=230r/min；轴承的基本额定寿命 L=20200h，轴承所承受的轴向载荷 FBa =FBam=。 轴承的径向载荷 Fr 和轴向载荷 Fa 分别为 Fr=FBamcos60186。 == Fa=FBamsin60186。 == 因为 arFF = =,查得径向系数 X、轴向系数 Y 分别为X=， Y=。 故 P=XFr+YFa =（  +） N = C= 3 60100mhP nL= 32 7 8 1 .2 7 6 0 2 3 0 2 0 0 0 0100 N = （ 5）确定轴承的规格型号。 因为滚珠丝杠螺母副拟采用预紧拉伸措施，所以将在固定端选用60186。 角接触球轴承组背对背安装组成滚珠丝杠两端固定的支撑方式。 由于滚珠丝杠的螺纹底径 d2 为 ，所以选择轴承的内径 d 为30mm，以满足滚珠丝杠结构的需要。 10 选择国产 60186。 角接触球轴承两件一组背对背安装，型号为760306TNI/P4DFB，尺寸（内径 外径 宽度）为 30mm 72mm19mm，选用油脂润滑。 该轴承的预载荷能力 FBp180。 为 4300N，大于计算所得的轴承预紧力 FBp = 在油脂润滑状态下的极限转速为1900r/min，高于本机床滚珠丝杠的最高转速 nmax=1500r/min，故满足要求。 该轴承的额定动载荷为 rC =34500N，而该轴承在 20200h 工作寿命下的基本额定动载荷 C=，故也满足要求。 工作台部件的装配图设计 将以上计算结果用于工作台（ X 轴）部件的装配图设计，其计算简图见附图。 滚珠丝杠螺母副的承载能力校验 Fc 的校验 本工作台得滚珠丝杠支撑方式采用预紧拉伸结构，丝杠始终受拉不受压。 因此不存在鸭肝不稳定问题。 nc 的校验 由数控铣床工作台计算简图得滚珠丝杠螺母副临界转速的计算长度 L2=810mm，其弹性模量 E=  105MPa，已知材料密度 ρ=1g 105N/mm3，重力加速度 g=103mm/s2，安全系数 K1=，查表得 与支承有关的系数 λ =。 滚珠丝杠的最小惯性矩为： 11 I= 4264d=64 =67909mm4 滚珠丝杠的最小载面积为： A= 224d= = 所以得： nc= 21 22602 EIK LA = 2 5 3256 0 4 . 7 3 2 . 1 1 0 6 7 9 0 9 9 . 8 1 02 3 . 1 4 8 1 0 7 . 8 1 0 9 2 3 . 5 4       r/min =本工作台滚珠丝杠螺母副的最高转速为 1500r/min，远小于其临界转速，故满足要求。 滚珠丝杠螺母的寿命，主要指疲劳寿命，它是指一批尺寸，规格，精度相同的滚珠丝杠在相同的情况下回转时，其中 90%不发生疲劳剥落的情况运转的总转速。 查表得滚珠丝杠的额定动载荷 Ca=30000N ， 轴 向 载 荷Fa=，运转条件系数 Wf =，滚珠丝杠的转速 n=1500r/min， 则得： L= 3()aaWCFf  106= 330000()  106r=109r Lh=60Ln = 1060 1500 h= 12 一般来讲，在设计数控机床时，应保证滚珠丝杠螺母副的总工作寿命 Lh≥ 20200h，故满足要求。 计算机械传动系统的刚度 （ 1）计算滚珠丝杠的拉压刚度 Ks。 本机床工作台的丝杠支承方式为两端固定，由数控铣床工作台计算简图可知，滚珠丝杠的螺母中心至固定端支承中心的距离 a= L21 时，滚珠丝杠具有最小拉压刚度 Ksmin，得 mNLdK s/ 2 51 0 7 022222m in 当 a=LJ=260mm 时，滚珠丝杠螺母副具有最大拉压刚度 Ksmax，得 mNLLLLdKJJs/)2601 0 7 0(26041 0 7 )(22222m a x （ 2）计算滚珠丝杠螺母副支承轴承的刚度 Kb。 已知轴承接触角 β =60186。 ，滚动体直径 dQ=，滚动体个数Z=17，轴承的最大轴向工作载荷 FBmax=，查表得： 13 Kb。