目录
1.概述1
1.1技术要求1
1.2总体设计方案2
2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算2
2.1主切削力及其切削分力计算2
2.2导轨摩擦力的计算3
2.3计算滚珠丝杠螺母副的轴向负载力3
2.4滚珠丝杠的动载荷计算与直径估算3
3.工作台部件的装配图设计7
4.滚珠丝杠螺母副的承载能力校验8
4.1滚珠丝杆螺母副临界压缩载荷的校验8
4.2滚珠丝杆螺母副临界转速的校验8
4.3滚珠丝杆螺母副额定寿命的校验8
5.计算机械传动系统的刚度9
5.1机械传动系统的刚度计算9
5.2滚珠丝杠螺母副扭转刚度的计算10
6.驱动电动机的选型与计算10
6.1计算折算到电动机轴上的负载惯量。 10
6.2计算折算到电动机轴上的负载力矩11
6.3计算坐标轴折算到电动机轴上的各种所需力矩12
6.4选择驱动电动机的型号13
7.确定滚珠丝杠螺母副的精度等级和规格型号13
7.1确定滚珠丝杠螺母副的精度等级13
7.2滚珠丝杠螺母副的规格型号14
8.课程设计总结14
9.参考文献14
技术要求
工作台、工件和夹具的总质量m=918kg，其中，工作台的质量510kg；工作台的最大行程Lp=600 mm;工作台快速移动速度18000mm/min；工作台采用贴塑导轨，导轨的动摩擦系数为0.15，静摩擦系数为0.12；工作台的定位精度为30μm，重复定位精度为15μm；机床的工作寿命为20000h（即工作时间为10年）。机床采用主轴伺服电动机，额定功率为5.5kw，机床采用端面铣刀进行强力切削，铣刀直径125mm，主轴转速310r/min。切削状况如下：
1.2总体设计方案
为了满足以上技术要求，采取以下技术方案：
（1）工作台工作面尺寸（宽度×长度）确定为400mm×1200mm。
（2）工作台导轨采用矩形导轨，在与之相配的动导轨滑动画面上贴聚四氟乙烯导轨板。同时采用斜镶条消除导轨导向面的间隙，在背板上通过设计偏心轮结构来消除导轨背面与背板的间隙，并在与工作台导轨相接触的斜镶条接触面上和背板接触面上贴膜。
（3）对滚珠丝杠螺母副采用预紧，并对滚珠丝杠进行拉伸预。
（4）采用伺服电动机驱动。
（5）采用膜片弹性联轴器将伺服电动机与滚珠丝杠连接。
2.滚珠丝杠螺母副的选型和计算
2.1主切削力及其切削分力计算
（1）计算主切削力Fz。
根据已知条件，采用端面铣刀在主轴计算转速下进行强力切削（铣刀直径D=125mm），主轴具有最大扭矩，并能传递主电动机的全部功率，此时铣刀的切削速度为：（已知机床主电动机的额定功率为5.5kw，主轴计算转速n=310r/min。）
根据公式得刀具的切削速度为：
