汽車缸套專用鏜床設(shè)計(jì)及缸套專用夾具設(shè)計(jì)【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 天河 學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 汽車缸套專用鏜床設(shè)計(jì) 所在學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí) 姓 名 學(xué) 號(hào) 指導(dǎo)老師 年 月 日 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 目 錄 第 1 章 緒 論 . 1 題研究意義 . 5 題任務(wù)及要求 . 5 第 2 章 缸 套專用鏜床設(shè)總體設(shè)計(jì) . 6 計(jì)適用對(duì)象 . 6 套的加工工藝 . 6 套類零件內(nèi)孔加工 . 7 課題缸套工藝路線的確定 . 10 套專用鏜床總體設(shè)計(jì)方案 . 12 第 3 章 進(jìn)給工作臺(tái)設(shè)計(jì) . 13 給工作臺(tái)總體方案 . 13 珠絲杠副的選擇 . 13 珠絲杠副的特點(diǎn) . 13 珠絲杠副的支承形式 . 14 珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 15 珠絲杠副的傳動(dòng)原理 . 15 珠絲杠副的傳動(dòng)特點(diǎn) . 16 珠絲杠副的結(jié)構(gòu)與調(diào)整 . 16 向間隙的調(diào)整和加預(yù)緊力的方法 . 18 珠 絲杠的選擇 . 19 珠絲杠的精度 . 19 珠絲杠參數(shù)的計(jì)算 . 19 服電機(jī)的選擇 . 23 大切削負(fù)載轉(zhuǎn)矩的計(jì)算 . 23 載慣量的計(jì)算 . 24 載加速轉(zhuǎn)矩計(jì)算 . 25 動(dòng)導(dǎo)軌的選擇計(jì)算 . 25 作載荷的計(jì)算 . 26 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 定工作壽命的計(jì)算 . 26 離額定工作壽命的計(jì)算 . 26 定動(dòng)載荷計(jì)算及選型 . 27 軸器的選擇 . 27 承的選擇 . 28 珠絲杠副的安全使用 . 29 第 4 章 床身的設(shè)計(jì) . 30 第 5 章 鏜桿傳動(dòng)部分的設(shè)計(jì) . 32 桿傳動(dòng)部分功率計(jì)算 . 32 輪部分設(shè)計(jì) . 33 的設(shè)計(jì)計(jì)算 . 37 第 6 章 缸套專用夾具設(shè)計(jì) . 39 件在夾具中的定位 . 39 套夾緊設(shè)計(jì) . 39 配圖 . 40 結(jié)論 . 41 參考文獻(xiàn) . 42 致 謝 . 43 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 1 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 2 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 3 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 4 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 5 第 1 章 緒 論 題研究意義 專用機(jī)床是一種專用高效自動(dòng)化技術(shù)裝備，目前，由于它仍是大批量機(jī)械產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)高效、高質(zhì)量和 經(jīng)濟(jì)性生產(chǎn)的關(guān)鍵裝備，因而被廣泛應(yīng)用于汽車、拖拉機(jī)、內(nèi)燃機(jī)和壓縮機(jī)等許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域。特別是汽車工業(yè)，是專用機(jī)床和自動(dòng)線最大的用戶。如德國大眾汽車廠在 發(fā)動(dòng)機(jī)工廠， 90 年代初所采用的金屬切削機(jī)床主要是自動(dòng)線(60%)、專用機(jī)床 (20%)和加工中心 (20%)。顯然，在大批量生產(chǎn)的機(jī)械工業(yè)部門，大量采用的設(shè)備是專用機(jī)床和自動(dòng)線。因此，專用機(jī)床及其自動(dòng)線的技術(shù)性能和綜合自動(dòng)化水平，在很大程度上決定了這些工業(yè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu)，也在很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品的競爭力。 所以對(duì)專用機(jī)床的設(shè)計(jì)研究具有十分重要的意義。 本設(shè)計(jì)主要是專用鏜床的設(shè)計(jì)，此次設(shè)計(jì)所涉及的內(nèi)容包括了缸套的加工工藝設(shè)計(jì) 夾具設(shè)計(jì) 鏜床的設(shè)計(jì)。專用機(jī)床及其自動(dòng)線的技術(shù)性能和綜合自動(dòng)化水平，在很大程度上決定了這些工業(yè)部門產(chǎn)品的生產(chǎn)效率、產(chǎn)品質(zhì)量和企業(yè)生產(chǎn)組織的結(jié)構(gòu)，也在很大程度上決定了企業(yè)產(chǎn)品的競爭力。所以對(duì)專用機(jī)床的設(shè)計(jì)研究具有十分重要的意義。 題任務(wù)及要求 該課題首先對(duì)目前缸套類零件加工工藝與裝備的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行分析，展望缸套類零件加工工藝與裝備設(shè)計(jì)的方向和發(fā)展趨勢，然后簡述缸套類零件加工 工藝與裝備設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)問題。最后提出自己的設(shè)計(jì)方案。 主要完成 ： 1、完成缸套零件加工工藝與裝備設(shè)計(jì)的綜述，外文資料的翻譯（ 2000 字符）； 2、完成缸套粗加工工藝路線的擬定（生產(chǎn)類型為大批）；完成粗鏜鏜床的草圖。 3、根據(jù)擬定的缸套粗鏜鏜床草圖，完成所有參數(shù)、尺寸的計(jì)算、查表和確定。校核主要零件的強(qiáng)度和剛度。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 6 第 2 章 缸套專用鏜床設(shè) 總體設(shè)計(jì) 計(jì)適用對(duì)象 本課題擬定的是對(duì)如下圖所示的一種代表性質(zhì)的缸套進(jìn)行專用鏜床設(shè)計(jì)。 套的加工工藝 缸套 類零件加工的主要工藝問題是如何保證其主要加 工表面（內(nèi)孔和外圓）之間的相互位置精度，以及內(nèi)孔本身的加工精度和表面粗糙度要求。尤其是薄壁、深孔的 缸套零件，由于受力后容易變形，加上深孔刀具的剛性及排屑與散熱條件差，故其深孔加工經(jīng)常成為 缸套 零 件加工的技術(shù)關(guān)鍵。 缸套 類零件的加工順序一般有兩種情況： 第一種情況為：粗加工外圓 粗、精加工內(nèi)孔 最終精加工外圓。這種方案適用于外圓表面是最重要表面的 缸套 類零件加工 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 7 第二種情況為：粗加工內(nèi)孔 粗、精加工外圓 最終精加工內(nèi)孔。這種方案適用于內(nèi)孔表面是 最重要表面的 缸套 類零件加工。 缸套 類零件的外圓表面加工 方法，根據(jù)精度要求可選擇車削和磨削。內(nèi)表面加工方法的選擇則需考慮零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、孔徑大小、長徑比、材料、技術(shù)要求及生產(chǎn)類型等多種因素。 套類零件內(nèi)孔加工 內(nèi)孔是 缸套 類零件的主要加工表面，加工方法選擇的原則具體根據(jù)孔的大小，深度，精度，結(jié)構(gòu)形狀等面定。 當(dāng)孔徑較小時(shí)（ 50采用鉆擴(kuò)，較方案 孔較大時(shí)采用鉆孔后鏜或直接鏜孔 箱體上孔多采用精鏜，浮動(dòng)鏜，缸筒件用精鏜，珩磨，滾壓 淬硬 缸套 ，宜采用磨孔 精密孔用高精度磨削，研磨，珩磨或拋光等 孔的加工方法： 鉆孔 擴(kuò)孔 鉸孔 鏜孔 拉孔 磨孔、珩孔，研磨孔 （一）、鉆孔 鉆孔是在實(shí)心材料上加工孔的第一道工序。它主要用于精度要求較高孔的預(yù)加工或精度低于 的孔的終加工。 鉆孔刀具常用麻花鉆。由于麻花鉆具有寬而深的容屑槽、鉆頭頂部有橫刃及鉆頭只有兩條很窄的螺旋棱帶與孔壁接觸等結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，因而鉆頭的剛性差、導(dǎo)向性能差，鉆孔時(shí)容易引偏，易出現(xiàn)孔徑擴(kuò)大現(xiàn)象，孔壁加工質(zhì)量較差。 措施：加工前先加工孔的端面，采用工件回轉(zhuǎn)方式或先鉆引導(dǎo)錐等 使用范圍：孔徑 75孔徑 35分兩次鉆，第一次鉆孔的直徑 為所需孔徑的 1/20。第二次鉆到所需孔徑，這時(shí)橫刃不參加切削，軸向抗力小，切削買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 8 較輕小。 (二 )、擴(kuò)孔 擴(kuò)孔是用擴(kuò)孔鉆對(duì)工件上已鉆出、鑄出或鍛出孔作進(jìn)一步加工的方法。 擴(kuò)孔加工有如下特點(diǎn)： 1、加工精度比鉆孔高：切深小，鉆頭無橫刃，刀體剛度大，導(dǎo)向作用好 0， 、擴(kuò)孔能糾正原孔軸線的歪斜 3、生產(chǎn)率高，由于余量?。?1/8）擴(kuò)孔齒數(shù)較多， f=r 4、孔徑 100 的孔，多用鏜孔而不用擴(kuò)孔 （三）、鉸孔 鉸孔是未淬硬的中小尺寸孔進(jìn)行精加工的一種方法，加工的 孔徑范圍一般為 380鉸孔的工藝特點(diǎn)： 1、 鉸孔精度主要取決于鉸刀精度。 2、 鉸孔比鏜孔容易保證尺寸精度和形狀精度，且生產(chǎn)率較高。一般 鉸達(dá) 3、 適應(yīng)性差，一種鉸刀只能加工一種尺寸和一種精度的孔。 4、 不能校正原孔軸線的偏斜。 （四）、鏜孔 鏜孔是常用的孔的加工方法，可作為粗加工，也可以作精加工。 其主要工藝特點(diǎn)： 1、 加工范圍廣，非標(biāo)孔、大直徑孔、短孔以及盲孔、有色金屬孔及孔系等加工。 2、 獲得較高的精度與低表面粗糙度， 金剛鏜則更低 3、 修正前道工序的孔軸線的偏斜和不直，生產(chǎn)率較低 4、 可在車 ,銑 ,鏜及數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行 （五）、磨孔 磨孔是單件小批生間中常用的孔精加工方法，它特別適宜于加工淬硬的孔，表面精度斷續(xù)的孔和長度很短的精密孔。 對(duì)于中小型回轉(zhuǎn)零件，磨孔在內(nèi)圓磨床或萬能磨床上進(jìn)行對(duì)于大型薄零件，可采用買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 9 無心內(nèi)圓磨削。 內(nèi)圓磨削的工藝特點(diǎn)： 1、 砂輪直徑 D 受到工件孔徑刀的限制（ D=,砂輪尺寸小 ,損耗快 ,經(jīng)常要更換影響效益 2、磨削速度低因此 ,磨削精度較難控制 3、砂輪軸受孔徑與長度限制 ,剛性 差 ,易彎曲 ,振動(dòng) ,影響加工精度與表面粗糙度 4、砂輪與工件內(nèi)切 ,接觸面積大 ,散熱條件差 ,易燒傷 ,宜用較砂輪 5、切削液不易進(jìn)入磨削區(qū) ,排屑困難。 內(nèi)孔磨削方法： 中心圓磨：用于中小型工件，在萬能磨，內(nèi)圓磨床上進(jìn)行 磨削方法行星式內(nèi)圓磨：用于重量大，形狀不對(duì)稱的內(nèi)孔，用行星或磨床 無心內(nèi)圓磨：用于直徑短套孔。 （五）、拉孔： 拉孔是拉刀在拉床上對(duì)已預(yù)加工的孔進(jìn)行半精加工或精加工的方法拉孔方法的特點(diǎn)： 1、尺寸精度高，表面質(zhì)量好 ， 、不能糾正軸線的偏斜 3、拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，制 造周期長 4、一把拉刀只拉一種規(guī)格尺寸的孔，要求工件材質(zhì)均勻。 薄壁孔，盲孔，階梯孔，深孔，大直徑孔和很小的孔及淬硬孔不宜拉。 拉削范圍為 10100 三、孔的精密加工 當(dāng) 缸套 類零件內(nèi)孔的加工精度和表面粗糙度要求很高時(shí)，則精加工后還需進(jìn)行精密加工。 孔的精密加工方法 研磨，珩磨 （一）、精細(xì)鏜滾壓 精細(xì)鏜是由于最初使用金剛石作鏜刀材料而得名。 精細(xì)鏜的工藝特點(diǎn)： 1、 用精度高，剛度大，高轉(zhuǎn)速的金剛鏜床（轉(zhuǎn)速高達(dá) 500r/ 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 10 切鑄鐵 100m/ 200 m/ 300 m/、 削 用量小，切削刀熱小，加工精度高 3、 生產(chǎn)率高加工范圍廣 （二）、珩磨 珩磨是用若干細(xì)粒度磨條組成的珩磨頭進(jìn)行內(nèi)孔光整加工的方法，通常在磨削或精鏜后進(jìn)行。 1、 珩磨工作原理 2、 珩磨孔的工藝特點(diǎn)： （ 1）加工范圍廣 （ 2）磨頭與主軸浮動(dòng)聯(lián)接 （ 3）精度高， 修正幾何誤差交叉網(wǎng)紋有利于油膜形成。 1、 影響珩磨質(zhì)量和生產(chǎn)率的因素 （ 1）珩磨的圓周速度 往復(fù)速度 因素 、 量好效率高，但磨損、熱、易堵塞 比值影響網(wǎng)紋交叉角 =40 60 （ 2）珩磨頭行程 L 與越程量 a L=中 加工表面長度 條長度但磨條不宜過長 （ 3）珩磨壓力。 F F磨損切削能力 （ 4）冷卻與潤滑。 （三）研磨略 （四）滾壓 課題缸套工藝路線的確定 經(jīng)過上節(jié)介紹進(jìn)行比較，得出綜合考慮缸套內(nèi)孔加工的工藝性和 經(jīng)濟(jì)性，內(nèi)孔采用鏜孔加工。 套筒類零件由于其功用、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、材料及熱處理等的不同，其工藝差別很大。就結(jié)構(gòu)形狀而言，可分為短套筒與長套筒兩類，這兩類套筒在裝夾與加工方法上有很大的差別。下面分別分析其工藝特點(diǎn)。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 11 如圖為 某 氣缸零件圖，由于 L/D3，屬短套。內(nèi)孔 G 是重要表面，其加工工藝過程如下： 氣缸套零件加工工藝 工序號(hào) 工序名稱 工 序 內(nèi) 容 定位夾緊 010 鑄造毛坯 020 人工時(shí)效 030 粗鏜內(nèi)孔 鏜內(nèi)孔至 118 外圓 040 粗車外圓 粗車各級(jí)外圓 內(nèi)孔 氣壓脹胎夾具 050 熱處理 正火 060 半精車 半精車法蘭凸臺(tái)端面及外圓 內(nèi)孔氣壓脹胎夾具 070 半精鏜 半精鏜內(nèi)孔 11970 外圓法蘭凸臺(tái)端面及外圓 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 12 080 精 車 精車法蘭凸 臺(tái)端面，外圓割槽 內(nèi)孔氣壓脹胎夾具 090 去氧化皮 用圓弧車刀 100 半精車 半精車密封槽 外圓法蘭凸臺(tái)端面及外圓 110 精 鏜 鏜精內(nèi)孔 120圓法蘭凸臺(tái)端面及外圓 120 精 車 精車外圓 140孔氣壓脹胎夾具 130 粗 珩 粗珩磨內(nèi)孔 120 外圓法蘭凸臺(tái)端面及外圓 140 精珩 精珩磨內(nèi)孔 120 外圓法蘭凸臺(tái)端面及外圓 (公差加上 ) 套專用鏜床總體設(shè)計(jì)方案 1、 動(dòng)力頭通過齒輪傳導(dǎo)給絲杠然后通過絲杠帶動(dòng)工 作臺(tái) (或 另外動(dòng)力機(jī) )。 2、 通過動(dòng)力頭把轉(zhuǎn)速傳導(dǎo)給鏜桿，注意進(jìn)給和速度相互配合和各方面的數(shù)據(jù)參數(shù)。 3、缸套裝夾部分的設(shè)計(jì) .。買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 13 第 3 章 進(jìn)給工作臺(tái)設(shè)計(jì) 給工作臺(tái)總體方案 由于本課題設(shè)計(jì)的鏜床只需要單方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，故本課題只討論一個(gè)方向的進(jìn)給工作臺(tái)設(shè)計(jì)。系統(tǒng)控制框圖如下： 圖 3 1 工作臺(tái)系統(tǒng)控制框圖 1電機(jī) 2 減速裝置 3 支承裝置 4 絲杠 5 托板 圖 3 2 工作臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖 珠絲杠副的選擇 珠絲杠副的特點(diǎn) 效率高達(dá) 90%95%,耗費(fèi)的能量僅為滑動(dòng)絲杠的 1/3。 即可將回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng) ,又可將直線運(yùn)動(dòng)變?yōu)榛剞D(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) ,且買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 14 逆?zhèn)鲃?dòng)效率幾乎與正傳動(dòng)效率相同。 通過給螺母組件內(nèi)施加預(yù)壓來獲得較高的系統(tǒng)剛度 ,可滿足各種機(jī)械傳動(dòng)要求 ,無爬行 現(xiàn)象 ,始終保持運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性和靈敏性。 經(jīng)過淬硬并精磨螺紋滾道后的滾珠絲杠副本身就具有和高的制造精度 ,又由于摩擦小 ,絲桿副工作時(shí)溫升和熱變形小 ,容易獲得較高的傳動(dòng)精度。 滾珠是在淬硬的滾道上作滾動(dòng)運(yùn)動(dòng) ,磨損極小 ,長期使用后仍能保持其精度 ,因而壽命長 ,且具有很高的可靠性。其壽命一般比滑動(dòng)絲杠高 56 倍。 特別是垂直安裝的絲杠，當(dāng)運(yùn)動(dòng)停止后，螺母將在重力作用下下滑，故常需設(shè)置制動(dòng)裝置。 滾珠絲杠和螺母等零件加工精度、表面粗糙度要求高，制造成本高 。 由于滾珠絲杠副獨(dú)特的性能而受到極高的評(píng)價(jià) ,因而已成為數(shù)控機(jī)床 ,精密機(jī)械 ,各種省力機(jī)械設(shè)備及各種機(jī)電一體化產(chǎn)品中不可缺少的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 珠絲杠副的支承形式 支承應(yīng)限制絲杠的軸向竄動(dòng) 可以一端固定 ,一端無支承 可以一端固定 ,一端游動(dòng) ;對(duì)于精密和高精度機(jī)床的滾珠絲杠副 ,為了提高絲杠的拉壓剛度 ,可以兩端固定 兩端固定絲杠時(shí)還可以進(jìn)行預(yù)拉伸。 一般情況下 ,應(yīng)以固定端作為軸向定位基準(zhǔn) ,從固定端起計(jì)算絲桿杠副的長度誤差 應(yīng)盡可能固定端作為驅(qū)動(dòng)端。 考慮到本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)與要求 ,我們決定采用一端固定一端游動(dòng) (支承形式 , 如圖 一端固定一端游動(dòng)（ FS）。固定端采用深溝球軸承 2 和雙向推力球軸承 4，可分別承受徑向和軸向負(fù)載，螺母 1、擋圈 3、軸肩、支撐座 5 臺(tái)肩、端蓋 7 提供軸向限位，墊圈 6 可調(diào)節(jié)推力軸承 4 的軸向預(yù)緊力。游動(dòng)端需徑向約束，軸向無約束。采用深溝球軸承 8，其內(nèi)圈由擋圈 9 限位，外圈不限位，以保證絲杠在受熱變形后可在游動(dòng)端自由伸縮。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 15 滾珠絲杠固定方式圖（ 一端固定一端游動(dòng)支承 ） 這種支承形勢有以下一些特點(diǎn)： 故結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 ,工藝較困難。 珠絲杠副的設(shè)計(jì)計(jì)算 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu) 的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，由進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，然后帶動(dòng) 機(jī)床 絲杠傳動(dòng)。在數(shù)控 機(jī)床上的絲杠傳動(dòng)，可以用普通的絲杠傳動(dòng)，也還有應(yīng)用滾珠絲杠來轉(zhuǎn)動(dòng)。原因是普通絲杠傳動(dòng)摩，但總是不太穩(wěn)定。 所以，在 機(jī)床 上要擦系數(shù)大，效率低，傳動(dòng)中有間隙。雖然傳動(dòng)中的間隙可以用一些辦法來補(bǔ)償，修正采用滾珠絲杠傳動(dòng)。滾珠絲杠傳 動(dòng)有一系列的優(yōu)點(diǎn)，但制造工藝較為復(fù)雜，成本高，在某些應(yīng)用上受到一定的限制，但隨著數(shù)控 機(jī)床 的發(fā)展，它的使用將會(huì)更加廣泛。 滾珠絲杠傳動(dòng)都使用防護(hù)罩，以防止空氣中的塵土和其它雜物等進(jìn)入。 滾珠絲杠和滾珠螺母組成滾珠絲杠螺母副，它是把步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)角位移，變換成數(shù)控 機(jī)床進(jìn)給機(jī)構(gòu) 的的直線位移。 滾珠絲杠螺母副，也簡稱為滾珠絲杠副，是一種新的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它是在絲杠和螺母的螺旋槽之間裝有滾珠，以此作為中間元件的一種傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。 珠絲杠副的傳動(dòng)原理 絲杠和螺母上都有圓弧形的螺旋槽 ,這兩 個(gè)圓弧形的螺旋槽對(duì)合起來就形成螺旋線的滾道 ,在滾道內(nèi)裝有許多滾珠 滾珠相對(duì)于螺母上的滾道滾動(dòng) ,因此絲買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 16 杠與螺母之間滾道的摩擦為滾動(dòng)摩擦 在螺母的螺旋槽兩端應(yīng)用擋住器擋住 ,并設(shè)有回路滾道是他的兩端連接起來 沿著這個(gè)回路滾道從新返回到滾道的另一端 ,可以循環(huán)進(jìn)行不斷地滾動(dòng) 。 珠絲杠副的傳動(dòng)特點(diǎn) 滾珠絲杠副的優(yōu)點(diǎn)是 :傳動(dòng)效率高 ,因?yàn)樗菨L動(dòng)摩擦 ,傳動(dòng)效率可達(dá) 普通的絲杠傳動(dòng)提高 34倍 如功率損 耗小 ,傳動(dòng)平穩(wěn) ,磨損小 ,無爬行現(xiàn)象等等 一是 :一般的絲杠傳動(dòng)總是有間隙 ,而滾珠絲杠可以消除間隙 ,所以當(dāng)絲杠轉(zhuǎn)動(dòng)反向時(shí) ,可以沒有空程 ,提高了反向的定位精度 ,也增強(qiáng)了傳動(dòng)剛度 一般的絲杠傳動(dòng)只能使旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng) ,而滾珠絲杠副由于傳動(dòng)的摩擦系數(shù)小 ,所以既能把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹本€運(yùn)動(dòng) ,也可以從直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)槁菪\(yùn)動(dòng) ,具有傳動(dòng)的可逆性 ,因此可以作為主動(dòng)件 ,也可以作為從動(dòng)件 . 它也有缺點(diǎn) ,主要是元件的精度要求高 ,光潔度要求也高 ,所以制造工藝很復(fù)雜 ,成本也高 一般要求磨削成型 ,因而制造困難 ,也限制了使用 . 又由于傳動(dòng)的可逆性 ,所以不能自鎖 ,當(dāng)應(yīng)用在垂直傳動(dòng)裝置時(shí) ,由于自重和慣性的關(guān)系 ,在下降過程中不能立刻停止 ,因此還需要備有制動(dòng)裝置 . 珠絲杠副的結(jié)構(gòu)與調(diào)整 滾珠絲杠副的結(jié)構(gòu)盡管在形式上有很多類型，但其主要區(qū)別是在螺紋滾到的型面形狀，滾珠循環(huán)的方式，軸向間隙的調(diào)整和加預(yù)緊力的方法等三個(gè)方面。 （ 1） 螺紋滾道型面的形狀 螺紋滾道型面的形狀有很多種，目前國內(nèi)正式投產(chǎn)的，僅有單圓弧型面和雙圓弧型面兩種，如圖所示。滾珠與滾道型面接觸點(diǎn)法線與絲杠軸線的垂線之間 的夾角，稱為接觸角（ ）。 （ a）單圓弧 (b) 雙圓弧 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 17 圖 4滾珠絲杠副螺紋滾道型面的截形 （ 2） 單圓弧型面 一般滾道的圓弧半徑要比滾柱的半徑稍大一些。對(duì)于單圓弧型面的螺紋滾道，接觸角是隨著軸向負(fù)載大小而變化的，當(dāng)軸向負(fù)載為零時(shí)，接觸角也為零；當(dāng)負(fù)載逐漸增大，接觸角也逐漸增大。實(shí)驗(yàn)證明：當(dāng)接觸角增大時(shí)，傳動(dòng)效率，軸向剛度，承載能力都隨之增大。 （ 3） 雙圓弧型面 雙圓弧型面螺紋滾道的接觸角是不變的。在偏心距（ e）決定后，滾 珠與滾道的圓弧角接處，會(huì)有很小的空隙。這些空隙雖然能容納一些臟物，但不至于堵塞，反而對(duì)滾柱的滾動(dòng)有利。從傳動(dòng)效率，軸向剛度，承載能力等要求出發(fā)，接觸角大一些好，但接觸角過大制造就會(huì)困難。一般接觸角為 45 ，滾道的圓弧半徑也同樣比滾柱的半徑稍大一些。 滾珠的循環(huán)方式 目前國內(nèi)常用的滾珠循環(huán)方式由外循環(huán)和內(nèi)循環(huán)兩種。 （ 1） 外循環(huán)方式 如圖所示為外循環(huán)方式，滾柱在循環(huán)過程中與絲杠脫離接觸，通過外面的循環(huán)回路稱為外循環(huán)（ W 系列）。這種外循環(huán)是直接在螺母的外圓上銑出螺 旋槽，用擋珠器從螺母內(nèi)部切斷螺紋滾道，擋珠滾珠的去路，迫使?jié)L珠導(dǎo)入通向外圓螺旋槽中，構(gòu)成了外面的旋環(huán)回路。外循環(huán)的結(jié)構(gòu)和制造較為簡單容易，因此應(yīng)用較廣，他可以制成單列或式雙列兩種的結(jié)構(gòu)形式。 （ 2） 內(nèi)循環(huán)方式 滾柱在循環(huán)過程中與絲杠始終保持接觸的稱為內(nèi)循環(huán)（ 如圖所示。這種內(nèi)循環(huán)是在螺母外側(cè)孔中裝了一個(gè)接通相鄰滾道的反向器，借助這個(gè)反向器迫使?jié)L珠翻過絲杠的牙頂，而進(jìn)入相鄰的滾道。內(nèi)循環(huán)滾珠絲杠副回路短，工作滾珠數(shù)目少，結(jié)構(gòu)尺寸緊湊，流暢性好，摩擦磨損小，傳動(dòng)效率高，軸向剛度和承載能力都較高， 具有一系列優(yōu)點(diǎn)，但制造困難，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，所以不及外循環(huán)方式應(yīng)用的廣泛。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 18 圖 4循環(huán)的滾珠絲杠 圖 4循環(huán)的滾珠絲杠 向間隙的調(diào)整和加預(yù)緊力的方法 對(duì)于滾珠絲杠副，除了單一方向的進(jìn)給傳動(dòng)精度有一定的要求外，對(duì)它的軸向間隙也有嚴(yán)格的要求，以保證反向傳動(dòng)的精度。要把軸向間隙完全消除，也是相當(dāng)困難的。通常采用雙螺母，并加預(yù)緊力的方法來消除其軸向間隙。雙螺母經(jīng)加預(yù)緊力調(diào)整后，能基本上消除軸向間隙。單螺母的滾珠絲杠副是不能調(diào)整軸向間隙和預(yù)緊力的，其軸向間隙只能依靠滾 珠絲杠副本的精度和安裝時(shí)絲杠和螺母的連接精度來保證。 雙螺母加預(yù)緊力消除軸向間隙必須注意兩點(diǎn)，一是：通過預(yù)緊后產(chǎn)生的力，可促使預(yù)拉變形，以減少彈性變形所引起的位移。但預(yù)緊力不能太大，否則會(huì)使驅(qū)動(dòng)力矩增大，傳動(dòng)效率反而降低，使用壽命也隨之縮短。二是：軸向間隙的消除，不能忽視絲杠的安裝部分和驅(qū)動(dòng)部分的軸向間隙，應(yīng)同時(shí)調(diào)整是它減少到最小。目前常用的雙螺母預(yù)緊力調(diào)整方法有下面三種。 （ 1） 墊片調(diào)隙式 如圖所示為墊片調(diào)隙式，一般用螺釘來連接滾珠絲杠上的兩個(gè)螺母的凸緣處，在中間加墊片。墊片的厚度是螺母間產(chǎn)生軸向位移，以 達(dá)到消除間隙和產(chǎn)生預(yù)緊力的目的。 這種結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，可靠，裝拆方便。但缺點(diǎn)是調(diào)整很費(fèi)時(shí)，在工作狀態(tài)下不能隨意調(diào)整，因?yàn)橐鼡Q不同厚度的墊片才能消除間隙，所以是用于一般精度的機(jī)構(gòu)中使用。 （ 2） 螺紋調(diào)隙式 如圖所示為螺紋調(diào)隙式。它是一個(gè)螺母的外端有凸緣，而另一個(gè)螺母的外端沒有凸緣，車有螺紋，它伸出在套筒外，并用兩個(gè)圓螺母調(diào)整好間隙后，再用一圓螺母鎖緊螺母鎖緊就可以了。 這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，調(diào)整方便，所以應(yīng)用廣泛，但調(diào)整的位移量不太精確。 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 19 圖 4片調(diào)隙式 圖 4齒差調(diào)隙式 如圖所示為齒差調(diào)隙式。它是在兩個(gè)螺母的凸緣上各有圓齒輪 2，兩者的齒數(shù)值相差一個(gè)齒，裝入內(nèi)齒圓 3中，內(nèi)齒圓 3是用螺釘 1和定位銷 4固定在套筒 5上的。調(diào)整是先取下內(nèi)齒圓 3，轉(zhuǎn)動(dòng)圓柱齒輪 2，在兩個(gè)滾柱螺母相對(duì)于滾筒 5 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可以使兩個(gè)螺母相互產(chǎn)生角位移，這樣滾柱螺母對(duì)于滾珠絲杠的螺旋滾道也相對(duì)移動(dòng)是兩個(gè)螺母中的滾柱分別貼近在螺旋滾到的兩個(gè)相反的側(cè)面上。消除間隙并產(chǎn)生預(yù)緊力后，把內(nèi)齒圓 3套上用定位銷 4固定。 這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是調(diào)整精確可靠， 定位精度高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，僅在高精度的數(shù)控機(jī)床有所應(yīng)用。 1 螺釘； 2 圓柱齒輪； 3 內(nèi)齒圓； 4 定位銷； 5 套筒 。 圖 4齒差調(diào)隙式 珠絲杠的選擇 珠絲杠的精度 工作臺(tái)工作行程為： 300；（工件長度為 270，進(jìn)給行程要略微大點(diǎn)） 珠絲杠參數(shù)的計(jì)算 （ 1）最大工作載荷的計(jì)算 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 20 絲杠的最大載荷為工作時(shí)的最大進(jìn)給力加摩擦力，最小載荷即為摩擦力。設(shè)此臺(tái) f =5000N，導(dǎo)軌上面移動(dòng)部件的重量約為 500 ，貼塑導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)為 絲杠的最小載荷（即摩擦力） f N） (絲杠最大載荷是： 000 196 5196（ N） (平均載荷是： FF 31 = 311 9 65 1 9 62 3529（ N） (（ 2）當(dāng)量動(dòng)載荷的計(jì)算 滾珠絲杠副類型的選擇主要是根據(jù)導(dǎo)程和動(dòng)載荷兩個(gè)參數(shù) ,其選擇的原則為 :滾珠絲杠的靜載荷 滾珠絲杠的動(dòng)載荷 驅(qū)動(dòng)電機(jī)最高轉(zhuǎn)速 2000 r/杠最 高轉(zhuǎn)速為 2000r/作臺(tái)最小進(jìn)給速度為 絲杠的最低轉(zhuǎn)速為 取為 0，則平均轉(zhuǎn)速 n=1000r/杠使用壽命 T=15000h，故絲杠的工作壽命 10660 =10 615000100060 =675（ 106 r） (當(dāng)量動(dòng)載荷值： K pF (式中： 載荷性質(zhì)系數(shù)，無沖擊取 般情況取 較大沖擊振動(dòng)時(shí)取 精度影響系數(shù)，對(duì) 1、 2、 3 級(jí)精度的滾珠絲杠取 4、 5 級(jí)精度的絲杠取 根據(jù)要求去 入數(shù)據(jù)得 C m (根據(jù)計(jì)算所得最大動(dòng)載荷和初選的絲杠導(dǎo)程，查滾珠絲杠樣本，選擇 內(nèi)循環(huán)浮動(dòng)返回器雙螺母對(duì)旋預(yù)緊滾珠絲杠副，其公稱直徑為 63程為 10文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 21 循環(huán)滾珠為 5 圈 2 列，精度等級(jí)取 5 級(jí)，額定動(dòng)載荷為 55600N，大于最大計(jì)算動(dòng)載荷51590N，符合設(shè)計(jì)要求。 表 珠絲杠螺母副的幾何參數(shù) 名 稱 符 號(hào) 計(jì)算公式和結(jié)果 公稱直徑（ 0距 (P 10 接觸角 鋼球直徑 (紋滾道法面半徑 (R d 偏心距 (e 紋升角 ( dP = 絲杠外徑 (杠底徑 (桿接觸直徑(母螺紋外徑(D 螺 母 內(nèi) 徑 (內(nèi)循環(huán)） 3）傳動(dòng)效率的計(jì)算 將公稱直徑 63程 P =10入 = ，的絲杠螺旋升角 = 將摩擦角 10 ，代入 = 得傳動(dòng)效率 = （ 4）剛度的驗(yàn)算 本傳動(dòng)系統(tǒng)的絲杠采用一端軸向固定，一端浮動(dòng)的結(jié)構(gòu)形式。固定端采用一對(duì)面對(duì)面角接觸球軸承和一個(gè)角接觸球軸承，另一端也采用角接觸球軸承，這種安裝適應(yīng)于較高精度、中等載荷的絲杠。 滾珠絲杠螺母的剛 度的驗(yàn)算可以用接觸量來校核。 a、滾珠絲杠滾道間的接觸變 1 根據(jù)公式 Z= ，求得單圈滾珠數(shù) Z=22，改型號(hào)絲杠為雙螺母，滾珠的圈數(shù)列數(shù)為 5 2，代入公式 數(shù)列數(shù)，得滾珠總數(shù)量 Z =220。絲杠預(yù)緊時(shí)，取軸向預(yù)緊力 3y =1732（ N）。查相關(guān)公式得滾珠絲 杠與螺紋滾道間接觸變形 買文檔就送您 紙全套， Q 號(hào)交流 401339828 或 11970985 22 3 F yd wP a(式中 1590N。代入數(shù)據(jù)得； 3 F yd wP a= 3 32201 7 3 5 9 00 0 1 = 因?yàn)榻z杠有預(yù)緊力，且為軸向負(fù)載 31 ，所以實(shí)際變形量可以減少一半，取1 = b、絲杠在工作載荷 用下的抗壓變形 2 絲杠采用的是兩端都為角接觸球 軸承，軸承的中心距 a=1100的彈性模量E= 由表 可知，滾珠直徑 杠底徑 絲杠的截面積： 422 =1540.6( 根據(jù)公式 2 代入數(shù)據(jù)得： 010 051 962 =C、總的變形 總 總 = 21 =杠的有效行程為 600， 絲杠在有效行程500 630，行程偏差允許達(dá)到 30 m,，可見絲杠剛度足夠。 （ 5）穩(wěn)定性的驗(yàn)算 kP (公式中取支撐系數(shù) 2， 由絲杠底徑 的截面慣性矩 6442 =188957.7(，壓桿穩(wěn)定安全系數(shù) K 取 3（絲杠臥式水平安裝