机械系统设计之滚珠丝杠选择计算

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,上节课内容回顾,一、机械系统的基本要求？,二、滚珠丝杠的工作原理和结构？,三、滚珠丝杠的特点？,四、滚珠丝杠副的结构？螺纹滚道面、循环方式、轴向间隙的调整。,螺母,滚珠,丝杠,螺旋槽,螺旋槽,回路管道,三、滚珠丝杠的特点,1、传动效率高,3、传动精度高,精度,其中： 中径处的螺旋升角,当量摩擦角 （ ）,一般而言，摩擦系数较小,因此，效率很高，可达,90%-95%。,2、运动具有可逆性,回转运动变直线运动 正传动,直线运动变回转运动 逆传动,轴向定位精度,进给精度,误差：,4、磨损小，使用寿命长,滚珠、滚道、丝杠、螺母都经过,淬火、硬化,处理,HRC58-65。,5、,不能自锁,垂直安装时，当运动停止后，螺母在重力作用下下滑，故需设置制动装置，如图示。,四、滚珠丝杠副的结构特点,1,、螺纹滚道型面的形状,2,、滚珠丝杠的循环方式,3,、滚珠丝杠副轴向间隙调整方法,轴向间隙包括两部分,滚珠与螺母原有的间隙,承载时滚珠与滚道弹性变形引起的间隙,当丝杠改变转动方向时，间隙会使运动产生空程，从而影响机,构的传动精度。,通常采用,双螺母预紧的,方法消除间隙，提高刚度。,三种结构形式：,垫片调隙式,螺纹调隙式,齿差调隙式,四、滚珠丝杠副的结构特点,1,、主要尺寸,公称直径（滚珠中心圆直径）,D,0,（,mm,）,导程,(,或螺距,) p,（,mm,）,螺旋升角,（,）,滚珠直径,d,0,(mm),螺纹滚道半径,R (mm),此外还有：丝杠外径、丝杠内径、螺母外径、螺母内径等。,四、滚珠丝杠的主要尺寸和标注方法,2,、标注方法,滚珠丝杠副结构、规格、精度的标注方法如图所示：,螺纹旋向，右旋不标,检查项目编号,精度等级,滚珠总圈数,基本导程,公称直径,预紧方式,循环方式,外形结构特征,例：,1,、,FC,1,B-60,6-5-E2,左,(,汉江机床厂,),2,、,FFZD40,5-3-D3/1400,900,（南京工艺装备厂）,4,、滚珠丝杠副支承方式的选择,采用,推力轴承,为主的轴承组合来提高轴向刚度,。,1,）双推,-,自由式,特点：,轴向刚度和承载能力低，多用于轻载、低速的垂直安装丝杠传动系统；当丝杠垂直安装时，必须采用制动装置。,（,1,）支承方式,2,）,双,双,推,推,-,简,支,支,式,式,特,点,点,：,：,预,紧,紧,力,力,小,小,，,，,轴,轴,承,承,寿,寿,命,命,较,较,高,高,，,，,适,用,用,于,于,中,中,速,速,、,、,精,精,度,度,较,较,高,高,的,的,长,长,丝,丝,杠,杠,传,传,动,动,系,系,统,统,3,）,单,单,推,推,-,单,推,推,式,式,特,点,点,：,：,轴,向,向,刚,刚,度,度,较,较,高,高,，,，,预,预,紧,紧,力,力,大,大,，,，,寿,寿,命,命,低,低,4,）,双,双,推,推,-,双,推,推,式,式,特,点,点,：,：,适,合,合,于,于,高,高,刚,刚,度,度,，,，,高,高,速,速,度,度,，,，,高,高,精,精,度,度,的,的,精,精,密,密,丝,丝,杠,杠,传,传,动,动,系,系,统,统,。,。,轴承的,组,组合安,装,装支承,示,示例,简易单,推,推,-,单推式,支,支承,双推,-,简支支,承,承方式,双推,-,自由式,支,支承,四种支,承,承方式,的,的比较,：,：,双推,-,双推,无,单推,-,单推,双推,-,简支,有,低,高,低,高,双推,-,自由,失稳,承载能力,刚度,支承方式,五、支,承,承方式,的,的选择,为保证,滚,滚珠丝,杠,杠副传,动,动的刚,度,度和精,度,度，应,选,选择合,适,适的支,承,承方式,，,，选用,轴,轴承组,合,合，一,般,般常用,推,推力轴,承,承和向,心,心球轴,承,承。,四种典,型,型的支,承,承方式,：,：,固定可,以,以用深,沟,沟球轴,承,承和双,向,向推力,轴,轴承组,合,合或用,圆,圆锥滚,子,子轴承,两端都,装,装止推,轴,轴承，,承,承受轴,向,向载荷,两端都,装,装止推,轴,轴承和,向,向心球,轴,轴轴承,，,，承受,轴,轴向、,径,径向载,荷,荷,固定端,装,装深沟,球,球轴承,和,和双向,推,推力轴,承,承，承,受,受径向,、,、轴向,载,载荷，,简,简支端,用,用深沟,球,球轴承,径,径向约,束,束,电机,丝杠,主轴,摩擦离合器,弹簧,电磁线圈,铁心,（,2,）制动,装,装置,滚珠丝,杠,杠副的,密,密封与,润,润滑,（,1,）密封,1,）丝杠,的,的密封,伸缩套,筒,筒,（,2,）润滑,一般采,用,用脂润,滑,滑或滴,油,油润滑,，,，丝杠,高,高速运,转,转时采,用,用喷雾,润,润滑。,1.4.2,滚珠丝,杠,杠副的,选,选择计,算,算,1.2.3.1,谐波齿,轮,轮传动,1.2.3.2,同步齿,形,形带传,动,动,1.2.4,支承导,向,向机构,设,设计,1.4.3,滚动直,线,线导轨,副,副的选,择,择计算,主要内,容,容,已知条,件,件：,工作载,荷,荷,F,（,N,）,或平均,工,工作载,荷,荷,F,m,（,N,）,;,丝杠副,的,的使用,寿,寿命,L,h,（,h,）,；,丝杠的,工,工作长,度,度（或,螺,螺母的,有,有效长,度,度）,l,(m),;,丝杠的,转,转速,n,（平均,转,转速,n,m,或最大,转,转速,n,max,）,(r/min),;,滚道硬,度,度,HRC,及运转,情,情况。,3,、查滚珠丝杠副系列中的额定动载荷 ，使 ，,初选几个规格（或型号），列出其主要参数,（,3,）滚珠,丝,丝杠副,的,的选择,步,步骤（,设,设计计,算,算）,对于低,速,速传动,（,（,n,10r/min,）传动,，,，只按,额,额定静,载,载荷计,算,算即可,。,。,设计步,骤,骤,：,1,、求出,计,计算载,荷,荷,F,c:,F,c,=,K,F,K,H,K,A,F,m,2,、根据,寿,寿命计,算,算出额,定,定动载,荷,荷,4,、验算,传,传动效,率,率、刚,度,度、稳,定,定性等,1.4.2,滚珠丝,杠,杠副的,选,选择计,算,算,载荷系,数,数，按表,1,选取；,载 荷 性 质,无冲击平稳运转,一般运转,有冲击和振动运转,11.2,1.21.5,1.52.5,滚道实际硬度,HRC,58,55,50,45,40,1.0,1.11,1.56,2.4,3.85,精度系数,1,、,2,3,、,4,5,10,1.0,1.1,1.25,1.43,表,1,表,2,表,3,硬度系数，按,表,2,选取；,精度系数，按,表,3,选取；,例,1,试设计,一,一数控,铣,铣床工,作,作台进,给,给用滚,珠,珠丝杠,副,副。已,知,知平均,工,工作载,荷,荷,F,m,3800N,，丝杠,工,工作长,度,度,l,1.2m,，平均,转,转速,n,m,100r/min,，最大,转,转速,n,max,10000r/min,，使用,寿,寿命,L,h,15000h,左右，,丝,丝杠材,料,料为,C,r,WMn,钢，滚,道,道硬度,为,为,5862HRC,，传动,精,精度要,求,求,解：,(1),求计算,载,载荷,F,c,(2),根据寿,命,命条件,计,计算额,定,定动载,荷,荷,规格型号,公称导程,p,丝杠外径,d,钢球直径,d,0,丝杠内径,d,1,循环圈数,动负荷,C,a,(KN),FFZD3210-3,32,10,32.5,7.144,27.3,3,25.7,FFZD5006-5,50,6,48.9,3.969,45.76,5,26.4,(3),按照满,足,足,C,a,C,a,的原则,选,选择丝,杠,杠副尺,寸,寸，查表,得,得如下,规,规格：,考虑各,种,种因素,，,，选,FFZD5006-5,，其,中,中：,公称,直,直径,：,：,D,0,=50mm,导程,：,：,p,=6mm,螺旋,角,角：,=arctan(6/(50)=2,11,滚珠,直,直径,：,：,d,0,=3.969mm,丝杠,内,内径,：,：,d,1,=45.76mm,规格型号,公称导程,p,丝杠外径,d,钢球直径,d,0,丝杠内径,d,1,循环圈数,动负荷,C,a,(KN),FFZD3210-3,32,10,32.5,7.144,27.3,3,25.7,FFZD5006-5,50,6,48.9,3.969,45.76,5,26.4,(4),稳定,性,性验,算,算,丝杠,不,不会,发,发生,失,失稳,的,的最,大,大载,荷,荷称,为,为临,界,界载,荷,荷,由于,一,一端,轴,轴向,固,固定,的,的长,丝,丝杠,在,在工,作,作时,可,可能,发,发生,失,失稳,所以,在,在设,计,计时,应,应验算,其,其安,全,全系,数,数,S,其值,应,应大,于,于,S,。,式中,：,：,E,丝杠,的,的弹,性,性模,量,量，,对,对钢,长度,系,系数,，,，双,推,推,-,简支,时,时，,丝杠,危,危险,截,截面,的,的轴,惯,惯性,矩,矩,丝杠,是,是安,全,全的,，,，不,会,会失,稳,稳。,支承方式,有关系数,双推,自由,FO,双推,简支,FS,双推,双推,FF,34,2.53.3,2,2/3,1.875,3.927,4.730,临界,转,转速,验,验,证,证,高速,运,运转,时,时，需,验,验算,其,其是,否,否会,发,发生,共,共振,的,的最,高,高转,速,速，,要,要求,丝,丝杠,最,最高,转,转速,。,。,临界,转,转速,可,可按,公,公式,计,计算,：,：,滚珠,丝,丝杠,在,在工,作,作负,载,载,F,（,N,）和,转,转矩,T,（,N.m,）共,同,同作,用,用下,引,引起,每,每个,导,导程,的,的变,形,形量,（,（,m,）为,（,5,）刚,度,度验,算,算,式中：,A,丝杠的截面积，,(m,2,),；,丝杠,的,的极,惯,惯性,矩,矩，,(m,4,),；,G,丝杠,切,切变,模,模量,，,，对,于,于钢,G,=83.3GPa,；,T,转矩,（,（,N.m,）,按最,不,不利,的,的情,况,况，,即,即取,F=F,m,，则,丝杠,在,在工,作,作长,度,度上,的,的弹,性,性变,形,形所,引,引起,的,的导,程,程误,差,差为,通常,要,要求,丝,丝杠,的,的导,程,程误,差,差应,小,小于,其,其传,动,动精,度,度的,1/2,，即,刚度,满,满足,要,要求,滚珠,丝,丝杠,副,副的,传,传动,效,效率,为,为,（,6,）效,率,率验,算,算,要求,在,在,90%95%,之间,，,，所,以,以该,丝,丝杠,副,副能满足,使,使用,要,要求,。,。,经上,述,述计,算,算验,证,证，,FFZD5006-5,各项,性,性能,指,指标,均,均符合,题,题目,要,要求，可,选,选用,。,。,1.2.3,谐波,齿,齿轮,传,传动,一,、,、,谐,谐,波,波,齿,齿,轮,轮,传,传,动,动,原,原,理,理,由,三,三,个,个,基,基,本,本,构,构,件,件,组,组,成,成,：,：,波,波,发,发,生,生,器,器,、,、,柔,柔,轮,轮,、,、,刚,刚,轮,轮,，,，,1.2.3,谐,波,波,齿,齿,轮,轮,传,传,动,动,二,、,、,谐,谐,波,波,齿,齿,轮,轮,传,传,动,动,特,特,点,点,1,、,传,传,动,动,比,比,大,大,：,：,50,500,；,2,、,承,承,载,载,能,能,力,力,高,高,；,；,3,、,传,传,动,动,平,平,稳,稳,，,，,精,精,度,度,高,高,；,；,4,、,体,体,积,积,小,小,，,，,噪,噪,声,声,低,低,优,点,点,1,、,柔,柔,轮,轮,周,周,期,期,性,性,变,变,形,形,，,，,易,易,疲,疲,劳,劳,破,破,坏,坏,；,2,、,转,转,动,动,惯,惯,量,量,和,和,启,启,动,动,力,力,矩,矩,大,大,，,，,不,不,适,适,宜,宜,于,于,小,小,功,功,率,率,传,传,动,动,；,；,3,、,不,不,能,能,用,用,于,于,传,传,动,动,比,比,较,较,小,小,场,场,合,合,（,（,i,小,于,于,35,）,；,；,4,、,散,散,热,热,差,差,缺,点,点,三,、,、,谐,谐,波,波,齿,齿,轮,轮,型,型,号,号,四,、,、,应,应,用,用,广,泛,泛,应,应,用,用,于,于,机,机,电,电,一,一,体,体,化,化,产,产,品,品,中,中,，,，,如,如,机,机,器,器,人,人,、,、,机,机,器,器,仪,仪,表,表,、,、,雷,雷,达,达,中,中,用,用,作,作,运,运,动,动,传,传,递,递,；,；,在,在,冶,冶,金,金,、,、,化,化,工,工,、,、,起,起,重,重,运,运,输,输,设,设,备,备,中,中,传,传,递,递,运,运,动,动,和,和,转,转,矩,矩,。,。,有,标,标,准,准,系,系,列,列,规,规,格,格,可,可,供,供,选,选,择,择,1.2.3,同,步,步,齿,齿,形,形,带,带,传,传,动,动,一,、,、,同,同,步,步,齿,齿,形,形,带,带,传,传,动,动,的,的,特,特,点,点,综,合,合,了,了,带,带,传,传,动,动,、,、,链,链,传,传,动,动,、,、,齿,齿,轮,轮,传,传,动,动,特,特,点,点,的,的,一,一,种,种,新,新,型,型,传,传,动,动,，,，,如,如,下,下,图,图,示,示,。,。,1,、,传,传,动,动,比,比,比,比,准,准,确,确,，,，,传,传,动,动,效,效,率,率,高,高,；,2,、,工,工,作,作,平,平,稳,稳,，,，,能,能,吸,吸,收,收,振,振,动,动,；,；,3,、,传,传,动,动,比,比,范,范,围,围,大,大,；,；,4,、,中,中,心,心,距,距,严,严,格,格,，,，,成,成,本,本,高,高,；,；,5,、,不,不,需,需,润,润,滑,滑,，,，,耐,耐,油,油,、,、,耐,耐,高,高,温,温,，,，,维,维,护,护,方,方,便,便,。,与,一,一,般,般,带,带,传,传,动,动,相,相,比,比,的,的,特,特,点,点,：,同,步,步,带,带,由,由,强,强,力,力,层,层,和,和,带,齿,齿,、,、,带,带,背,背,组,成,成,。,。,带,的,的,抗,抗,拉,拉,元,元,件,件,，,，,保,保,证,证,工,工,作,作,时,时,节,节,距,距,不,不,变,变,传,递,递,带,带,轮,轮,间,间,的,的,动,动,力,力,粘,结,结,强,强,力,力,层,层,基,体,体,材,料,料,：,：,钢,钢,丝,丝,、,、,玻,玻,璃,璃,纤,纤,维,维,、,、,芳,芳,纶,纶,聚,聚,氨,氨,脂,脂,橡,橡,胶,胶,、,、,氯,氯,丁,丁,橡,橡,胶,胶,二,、,、,同,同,步,步,齿,齿,形,形,带,带,的,的,结,结,构,构,、,、,主,主,要,要,参,参,数,数,和,和,尺,尺,寸,寸,规,规,格,格,1,、,结,结,构,构,和,和,材,材,料,料,2,、,主,主,要,要,参,参,数,数,和,和,规,规,格,格,主,要,要,参,参,数,数,是,是,带,带,齿,齿,的,的,节,距,距,t,(,或,p,b,):,相,邻,邻,两,两,个,个,齿,齿,中,中,心,心,间,间,沿,沿,节,节,线,线,距,距,离,离,，,，,节,线,线,(,Lp,),：,强,强,力,力,层,层,的,的,中,中,心,心,线,线,。,。,节,节,线,线,长,长,度,度,为,为,齿,齿,形,形,带,带,的,的,公,公,称,称,长,长,度,度,。,。,按,GB11616-89,规定，同,步,步带有单,面,面齿（仅,一,一面有齿,）,）和双面,齿,齿（两面,都,都有齿）,两,两种形式,，,，根据节,距,距不同分,为,为七种规,格,格：,型号,MXL,XXL,XL,L,H,XH,XXH,节距（,mm,）,2.032,3.175,5.08,9.525,12.7,22.225,31.75,3,、同步带,的,的标记,带的标记,包,包括长度,代,代号、型,号,号、宽度,代,代号等。,例：,420L050,宽度代号,（,（带宽,12.7mm,）,型号（节,距,距,9.525mm,）,节线长度,代,代号（节,线,线长度,1066.8mm,）,三、同步,带,带轮,1,、带轮的,结,结构、材,料,料,结构如右,图,图示,材料：铸,铁,铁或钢（,一,一般情况,）,）,塑料或铝,合,合金（高,速,速小功率,）,）,3,、带轮的,标,标记,带轮的标,记,记由带轮,齿,齿数、带,的,的型号、,轮,轮宽代号,表,表示。,例：,30L 075,轮宽,（,（,19.05mm,）,带型,号,号（,节,节距,9.525mm,）,带轮,齿,齿数,（,（,30,个）,（,2,）齿,数,数,齿数,少,少则,结,结构,紧,紧凑,，,，但,齿,齿数,太,太少,易,易产,生,生弯,曲,曲和,疲,疲劳,破,破坏,，,，按,国,国标,GB11361-89,规定,，,，小,带,带轮,应,应有,许,许用,最,最小,齿,齿数,（,（参,阅,阅有,关,关标,准,准）,。,。,2,、带,轮,轮的,参,参数,及,及尺,寸,寸规,格,格,（,1,）齿,形,形,1.2.4,支承,导,导向,机,机构,设,设计,一、,导,导轨,的,的功,用,用：,支承,和,和导,向,向,二、,导,导轨,的,的分,类,类和,特,特点,一副,导,导轨,主,主要,由,由两,部,部分,组,组成,，,，在,工,工作,时,时一,部,部分,固,固定,不,不动,，,，称,为,为支承,导,导轨,(,或导,动,动轨,),，另,一,一,部,部分,相,相对,支,支承,导,导轨,作,作直,线,线或,回,回转,运,运动,，,，称,为,为动导,轨,轨,(,或滑,座,座,),。,根据,导,导轨,之,之间,的,的,摩擦,情,情况,，导,轨,轨分,为,为：,1,滑,动,动导,轨,轨,特点,：,：,结构,简,简单,，,，制,造,造方,便,便，,刚,刚度,好,好，,抗,抗振,性,性高,，,，在,机,机械,产,产品,中,中广,泛,泛使,用,用。,2,滚,动,动导,轨,轨,结构,：,：导向,面,面之,间,间放,置,置滚,珠,珠、,滚,滚柱,或,或滚,针,针等,滚,滚动,体,体来,实,实现,两,两导,轨,轨无,滑,滑动,地,地相,对,对运,动,动。特点,：,：磨损,小,小，,寿,寿命,长,长，,定,定位,精,精度,高,高，,灵,灵敏,度,度高,，,，运,动,动平,稳,稳可,靠,靠，,但,但结,构,构复,杂,杂，,几,几何,精,精度,要,要求,高,高，,抗,抗振,性,性较,差,差，,防,防护,要,要求,高,高，,制,制造,困,困难,，,，成,本,本高,。,。用途,：,：适用,于,于工,作,作部,件,件要,求,求移,动,动均,匀,匀，,动,动作,灵,灵敏,以,以及,定,定位,精,精度,高,高的,场,场合,，,，主,要,要应,用,用在,高,高精,密,密的,机,机电,一,一体,化,化产,品,品中,。,。,三、,对,对导,轨,轨的,基,基本,要,要求,1,导,向,向精,度,度导向,精,精度,：,：动,导,导轨,沿,沿支,承,承导,轨,轨运,动,动的,直,直线,度,度或,圆,圆度,。,。,影,影,响,响它,的,的因,素,素有,：,：导,轨,轨的,几,几何,精,精度,、,、接,触,触精,度,度、,结,结构,形,形式,、,、刚,度,度、,热,热变,形,形、,装,装配,质,质量,以,以及,液,液体,动,动压,和,和静,压,压导,轨,轨的,油,油膜,厚,厚度,、,、油,膜,膜刚,度,度等,。,。,2,耐,磨,磨性指导,轨,轨在,长,长期,使,使用,过,过程,中,中能,否,否保,持,持一,定,定的,导,导向,精,精度,。,。因,导,导轨,在,在工,作,作过,程,程中,有,有磨,损,损，,所,所以,应,应力,求,求减,少,少磨,损,损量,，,，并,在,在磨,损,损后,能,能自,动,动补,偿,偿或,便,便于,调,调整,。,。,3,疲,劳,劳和,压,压溃压溃,：,：导,轨,轨面,由,由于,过,过载,或,或接,触,触应,力,力不,均,均匀,而,而使,导,导轨,表,表面,产,产生,弹,弹性,变,变形,，,，反,复,复运,行,行多,次,次后,就,就会,形,形成,疲,疲劳,点,点，,呈,呈塑,性,性变,形,形，,表,表面,形,形成,龟,龟裂,、,、剥,落,落而,出,出现,凹,凹坑,，,，这,种,种现,象,象就,是,是压,溃,溃。,防,防,止,止压,溃,溃措,施,施：,控,控制,滚,滚动,导,导轨,承,承受,的,的最,大,大载,荷,荷和,受,受载,的,的均,匀,匀性,。,。,4,刚,度,度导轨,受,受力,变,变形,会,会影,响,响导,轨,轨的,导,导向,精,精度,及,及部,件,件之,间,间的,相,相对,位,位置,，,，因,此,此要,求,求导,轨,轨应,有,有足,够,够的,刚,刚度,。,。,提,提高,刚,刚度,的,的措,施,施：,加,加大,导,导轨,尺,尺寸,或,或添,加,加辅,助,助导,轨,轨,5,低,速,速运,动,动平,稳,稳性低速,运,运动,时,时，,作,作为,运,运动,部,部件,的,的动,导,导轨,易,易产,生,生爬,行,行现,象,象。,低,低速,运,运动,的,的平,稳,稳性,与,与导,轨,轨的,结,结构,和,和润,滑,滑，,动,动、,静,静摩,擦,擦系,数,数的,差,差值,，,，以,及,及导,轨,轨的,刚,刚度,等,等有,关,关。,6,结构工,艺,艺性设计导轨,时,时，要注,意,意到制造,、,、调整和,维,维修方便,，,，力求结,构,构简单，,工,工艺性及,经,经济性好,。,。,四、滚动,直,直线导轨,(,一,),滚动直线,导,导轨的特,点,点,1,承载能,力,力大其滚道采,用,用圆弧形,式,式，增大,了,了滚动体,与,与圆弧滚,道,道接触面,积,积，提高,了,了导轨的,承,承载能力,，,，可达到,平,平面滚道,形,形式的,13,倍。,2,刚性强导轨在制,作,作时，常,需,需要预加,载,载荷，这,使,使导轨系,统,统刚度得,以,以提高。,所,所以滚动,直,直线导轨,在,在工作时,能,能承受较,大,大的冲击,和,和振动。,3,寿命长纯滚动，,摩,摩擦系数,为,为滑动导,轨,轨的,1/50,左右，磨,损,损小，因,而,而寿命长,，,，功耗低,，,，便于机,械,械小型化,。,。,4,传动平,稳,稳可靠由于摩擦,力,力小，动,作,作轻便，,因,因而定位,精,精度高，,微,微量移动,灵,灵活准确,。,。,5,具有结,构,构自调整,能,能力装配调整,容,容易，因,此,此降低了,对,对配件加,工,工精度要,求,求。,(,二,),滚动直线,导,导轨的分,类,类,1,按滚动,体,体的形状,分,分类,2,按导轨,截,截面形状,分,分类,矩,矩形,和,和梯形,3,按滚道,沟,沟槽形状,分,分类,(,三,),滚动直线,导,导轨的设,计,计计算,1,额定动,载,载荷,C,a,额定动载,荷,荷是指：滚动直线,导,导轨的额,定,定长度寿,命,命,T,s,=50km,时，作用,在,在滑座上,大,大小和方,向,向均不变,化,化的载荷,。,。,式中：,d,b,为钢球直,径,径,(mm),；,l,s,为滑座有,效,效长度,(mm),；,Z,为有效接,触,触的钢球,数,数；,C,a,为额定动,载,载荷,(N),。,2,额定静,载,载荷,C,0a,式中：,K,0,为适应比,系,系数，其,中,中,R,为 圆弧,滚,滚道半径,(mm),；,i,为钢球循,环,环列数；,为接触角,，,，常取,45,；,为倾斜角,，,，常取,0,；,C,0a,为额定静,载,载荷,(N),。,3,额定行,程,程长度寿,命,命,T,s,(km),式中：,K,为寿命系,数,数，一般,取,取,K,50km,；,F,为滑座工,作,作载荷,(N),；,f,H,为硬度系,数,数；,f,T,为温度系,数,数；,f,c,为接触系,数,数；,f,w,为负荷系,数,数；,C,a,为额定动,载,载荷,(N),。,(,四,),滚动直线,导,导轨的选,择,择程序,在设计选,用,用滚动直,线,线导轨时,：,：,一,一对,其,其使用条,件,件（工作载,荷,荷、精度,要,要求、速,度,度、工作,行,行程、预,期,期工作寿,命,命）进行研究,；,；,二,二,对其刚,度,度、摩擦,特,特性及误,差,差平均作,用,用、阻尼,特,特征等综,合,合考虑，,从,从而达到,正,正确合理,的,的选用，,以,以满足主,机,机技术性,能,能的要求,。,。,4,额定工,作,作时间寿,命,命,T,h,(h),为,式中：,L,s,为工作单,行,行程长度,(m),；,n,为每小时往复次数,(,次,h),。,例,2-3,已知作用,在,在滑座上,的,的载荷,F,18000N,，滑座个,数,数,M,4,，单向行,程,程长度,l,s,0.6m,，每分钟,往,往复次数,为,为,4,，用于轻,型,型铣床的,工,工作台，,每,每天开机,6h,，一年按,300,个工作日,计,计，寿命,要,要求为,5,年以上，,试,试设计选,择,择滚动直,线,线导轨。,解：由已,知,知条件得,，,，该导轨,的,的额定工,作,作时间寿,命,命,T,h,为：,由：,得：,因滑座数,M,4,，所以每,根,根导轨上,使,使用,2,个滑座，,由,由表确定,f,c,=0.81,，,f,H,=1,，,f,T,=1,，,f,W,=2,。则由：,查表，有,HJG-D45,型号的导,轨,轨的,C,a,值为,43800N,，能满足,五,五年的使,用,用要求，,所,所以可选,用,用,HJGD45,型号的滚,动,动直线导,轨,轨。,得：,1,圆柱形,滚,滚动直线,导,导套副,1.2.4.2,滚动直线,导,导轨的其,它,它形式,滚珠列数,有,有,3,、,4,、,5,、,6,等几种，,可,可保证负,载,载滚珠与,导,导轨轴之,间,间的接触,强,强度。,2,滚珠花,键,键副,(,一,),塑料导轨,软,软带,以聚四氟,乙,乙烯为基,体,体，加入,青,青铜粉、,二,二硫化钼,和,和石墨等,填,填充剂混,合,合烧结，,并,并做成软,带,带状。,1,塑料导,轨,轨软带的,特,特点,(1),摩擦系数,低,低而稳定,比,比铸铁导,轨,轨低一个,数,数量级。,3,、塑料导,轨,轨,(2),动静摩擦,系,系数相近,其,其低速运,动,动平稳性,较,较铸铁导,轨,轨好。,(3),吸收振动由于材料,良,良好的阻,尼,尼性，其,抗,抗振性优,于,于接触刚,度,度较低的,滚,滚动导轨,和,和易漂浮,的,的液体静,压,压导轨。,(4),耐磨性好由于材料,自,自身的润,滑,滑作用，,即,即使无润,滑,滑也能工,作,作。,(5),化学稳定,性,性好,耐,耐高,、,、低温，,耐,耐强酸强,碱,碱、强氧,化,化剂及各,种,种有机溶,剂,剂。,(6),维护修理,方,方便,导,导轨软带,使,使用方便,，,，磨损后,更,更换容易,。,。,(7),经济性好,结,结构简单,、,、成本低,，,，约为滚,动,动导轨成,本,本的,l,20,、三层复,合,合材料,DU,导轨板成,本,本的,1,4,。,谢谢观看,/,欢迎下载,BY 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