CA6140普通車床的數(shù)控化改造設計【畢業(yè)論文+CAD圖紙全套】

買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 頁 共 64 頁 1 摘要 普通機床的經(jīng)濟型數(shù)控改造主要是在合理選擇數(shù)控系統(tǒng)的前提下，然后再對普通車床進行適當?shù)臋C械改造，改造的內(nèi)容主要包括： (1) 床身的改造，為使改造后的機床有較好的精度保持性，除盡可能地減少電器和機械故障的同時，應充分考慮機床零部件的耐磨性，尤其是機床導軌。為此，本例中采用舊床身淬火并貼膜。 (2) 拖板的改造，拖板是數(shù) 控系統(tǒng)直接控制的對象，所以對其改造 尤顯重要。這中間最突出一點就是選用滾珠絲杠代替滾動絲杠，提高了傳動的靈敏性和降低功率步進電機力矩損失。 (3) 變速箱體的改造，由于采用數(shù)控系統(tǒng)控制，所 以要對輸入和輸出軸以及減速齒輪進行設計，從而再對箱體進行改造。 (4) 刀架的改造，采用數(shù)控刀架，這樣可以用數(shù)控系統(tǒng)直接控制，而且刀架體積小，重復定位精度高，安全可靠。 通過對機床的改造并根據(jù)要求選用步進電機作為驅動元件，這樣改造后的機床就能基本滿足現(xiàn)代化的加工要求。 關鍵字 ： 普通車床 數(shù)控改造 步進電機 經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng) 數(shù)控刀架 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 頁 共 64 頁 1 目錄 . 1 . 3 . 3 . 4 . 6 3. 車床改造的結構特點 . 7 . 7 軌副 . 7 裝電動卡盤 . 7 沖發(fā)生器 . 7 . 8 械部分的改造 . 8 . 9 . 10 . 10 . 10 橫向滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核步驟 . 14 . 16 1） 縱向齒輪及轉矩的有關計算 . 16 2)橫向齒輪及轉矩的有關計算 . 20 5. 步進電動機的計算與選型 . 23 進電動機選用的基本原則 . 23 進電動機的選折 . 24 . 24 床主運動電機的確定 . 26 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2 頁 共 64 頁 2 軸的變速變速范圍 . 26 選主軸電機的型號 . 27 軸電機的校核 . 27 7. 微機控制系統(tǒng)硬件電路設計 . 28 制系統(tǒng)的功能要求 . 28 件電路的組成 . 28 計說明 . 31 8安裝調(diào)整中應注意的問題 . 31 珠絲杠副的特點 . 31 珠絲杠螺母副的選擇 . 32 珠絲杠螺母副的調(diào)整 . 32 軸器的安裝 . 32 軸脈沖發(fā)生器的安裝 . 32 結論 . 35 參考文獻 . 36 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 1 頁 共 64 頁 1 1 緒論 題背景 1946年誕生了世界上第一臺電子計算機，這表明人類創(chuàng)造了可增強和部分代替腦力勞動的工具。它與人類在農(nóng)業(yè)、工業(yè)社會中創(chuàng)造的那些只是增強體力勞動的工具相比，起了質(zhì)的飛躍，為人類進入信息社會奠定了基礎。 6年后，即在 1952年，計算機技術 應用到了機床上，在美國誕生了第一臺數(shù)控機床。 我國目前機床總量 380 余萬臺，而其中數(shù)控機床總數(shù)只有 我國機床數(shù)控化率不到 3。近 10年來，我國數(shù)控機床年產(chǎn)量約為 產(chǎn)值約為 18億元。機床的年產(chǎn)量數(shù)控化率為 6。我國機床役齡 10 年以上的占 60以上； 10 年以下的機床中，自動 /半自動機床不到 20， 自動化生產(chǎn)線更屈指可數(shù)（美國和日本自動和半自動機床占 60以上）?？梢娢覀兊拇蠖鄶?shù)制造行業(yè)和企業(yè)的生產(chǎn)、加工裝備絕大數(shù)是傳統(tǒng)的機床，而且半數(shù)以上是役齡在 10 年以上的舊 機床。用這種裝備加工出來的產(chǎn)品普遍存在質(zhì)量差、品種少、檔次低、成本高、供貨期長，從而在國際、國內(nèi)市場上缺乏競爭力，直接影響一個企業(yè)的產(chǎn)品、市場、效益，影響企業(yè)的生存和發(fā)展。所以必須大力提高機床的數(shù)控化率。 在美國、日本和德國等發(fā)達國家，它們的機床改造作為新的經(jīng)濟增長行業(yè)，生意盎然，正處在黃金時代。由于機床以及技術的不斷進步，機床改造是個 永恒 的課題。我國的機床改造業(yè)，也從老的行業(yè)進入到以數(shù)控技術為主的新的行業(yè)。在美國、日本、德國，用數(shù)控技術改造機床和生產(chǎn)線具有廣闊的市場，已形成了機床和生產(chǎn)線數(shù)控改造的新的 行業(yè)。在美國，機床改造業(yè)稱為機床再生（ 。從事再生業(yè)的著名公司有：程公司、 床公司、 寶）服務集團、 備公司等。美國得寶公司已在中國開辦公司。在日本，機床改造業(yè)稱為機床改裝（ 。從事改裝業(yè)的著名公司有：大隈工程集團、崗三機械公司、千代田工機公司、野崎工程公司、濱田工程公司、山本工程公司等。 床改造的內(nèi)容及意義 究意義 企業(yè)要在當前市場需求多變，競爭激烈的環(huán)境中生存和發(fā) 展就需要迅速地更新和開發(fā)出新產(chǎn)品，以最低價格、最好的質(zhì)量、最短的時間去滿足市場需求的不斷變化。而普通機床已不適應多品種、小批量生產(chǎn)要求，數(shù)控機床則綜合了數(shù)控技術、微電子技術、自動檢測技術等先進技術，最適宜加工小批量、高精度、形狀復雜、生產(chǎn)周期要求短的零件。當變更加工對象時只需要換零件加工程序，無需對機床作任何調(diào)整，因此能很好地滿足產(chǎn)品頻繁變化的加工要求。 普通車床經(jīng)過多次大修后，其零部件相互連接尺寸變化較大，主要傳動零件幾經(jīng)更換和調(diào)整，故障率仍然較高，采用傳統(tǒng)的修理方案很難達到大修驗收標準，而且費用較高。買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 2 頁 共 64 頁 2 因 此合理選擇數(shù)控系統(tǒng)是改造得以成功的主要環(huán)節(jié)。 數(shù)控機床在機械加工行業(yè)中的應用越來越廣泛。數(shù)控機床的發(fā)展，一方面是全功能、高性能；另一方面是簡單實用的經(jīng)濟型數(shù)控機床，具有自動加工的基本功能，操作維修方便。經(jīng)濟型數(shù)控系統(tǒng)通常用的是開環(huán)步進控制系統(tǒng)，功率步進電機為驅動元件，無檢測反饋機構，系統(tǒng)的定位精度一般可達 能滿足 要研究內(nèi)容及技術路線 (1)縱向和橫向滾珠絲杠的選型及校核。 (2)縱向和橫向步進電機的選擇。 (3)主軸交流伺服電 機的選擇與校核。 (4)其他元件的選擇。 床的經(jīng)濟型數(shù)控化改造主要解決的問題 (1) 恢復原功能，對機床、生產(chǎn)線存在的故障部分進行診斷并恢復。 (2) 普通機床上加數(shù)顯裝置，或加數(shù)控系統(tǒng)，改造成 (3) 翻新，為提高精度、效率和自動化程度，對機械、電氣部分進行翻新，對機械部分重新裝配加工，恢復原精度；對其不滿足生產(chǎn)要求的 行更新。 (4) 技術更新或技術創(chuàng)新，為提高性能或檔次，或為了使用新工藝、新技術，在原有基礎上進行較大規(guī)模的技術更新或技 術創(chuàng)新，較大幅度地提高水平和檔次的更新改造。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 3 頁 共 64 頁 3 2 數(shù)控系統(tǒng)的選擇 數(shù)控系統(tǒng)主要有三種類型，改造時，應根據(jù)具體情況進行選擇。 進電機拖動的開環(huán)系統(tǒng) 系統(tǒng)的伺服驅動裝置主要是步進電機、功率步進電機、電液脈沖馬達等。由數(shù)控系統(tǒng)送出的進給指令脈沖，經(jīng)驅動電路控制和功率放大后，使步進電機轉動，通過齒輪副與滾珠絲杠副驅動執(zhí)行部件。只要控制指令脈沖的數(shù)量、頻率以及通電順序，便可控制執(zhí)行部件運動的位移量、速度和運動方向。這種系統(tǒng)不需要將所測得的實際位置和速度反饋到輸入端，故稱該之為開環(huán)系統(tǒng)，該系統(tǒng)的 位移精度主要決定于步進電機的角位移精度，齒輪絲杠等傳動元件的節(jié)距精度，所以系統(tǒng)的位移精度較低。該系統(tǒng)結構簡單，調(diào)試維修方便，工作可靠，成本低，易改裝成功。 步電動機或直流電機拖動，光柵測量反饋的閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng) 該系統(tǒng)與開環(huán)系統(tǒng)的區(qū)別是：由光柵、感應同步器等位置檢測裝置測得的實際位置反饋信號，隨時與給定值進行比較，將兩者的差值放大和變換，驅動執(zhí)行機構，以給定的速度向著消除偏差的方向運動，直到給定位置與反饋的實際位置的差值等于零為止。閉環(huán)進給系統(tǒng)在結構上比開環(huán)進給系統(tǒng)復雜，成本也高，對環(huán)境室溫要求嚴。設計 和調(diào)試都比開環(huán)系統(tǒng)難。但是可以獲得比開環(huán)進給系統(tǒng)更高的精度，更快的速度，驅動功率更大的特性指標?？筛鶕?jù)產(chǎn)品技術要求，決定是否采用這種系統(tǒng)。 /直流伺服電機拖動，編碼器反饋的半閉環(huán)數(shù)控系統(tǒng) 半閉環(huán)系統(tǒng)檢測元件安裝在中間傳動件上，間接測量執(zhí)行部件的位置。它只能補償系統(tǒng)環(huán)路內(nèi)部部分元件的誤差，因此，它的精度比閉環(huán)系統(tǒng)的精度低，但是它的結構與調(diào)試都較閉環(huán)系統(tǒng)簡單。在將角位移檢測元件與速度檢測元件和伺服電機作成一個整體時則無需考慮位置檢測裝置的安裝問題。 當前生產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)的公司廠家比較多，國外著名公司的如 德國 司、日本內(nèi)公司如中國珠峰公司、北京航天機床數(shù)控系統(tǒng)集團公司、華中數(shù)控公司和沈陽高檔數(shù)控國家工程研究中心。選擇數(shù)控系統(tǒng)時主要是根據(jù)數(shù)控改造后機床要達到的各種精度、驅動電機的功率和用戶的要求 ,所以依據(jù)改造的具體要求選用上海通用數(shù)控公司 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 4 頁 共 64 頁 4 3 機械部分的改造 為了充分發(fā)揮數(shù)控系統(tǒng)的技術性能，保證改造后的車床在系統(tǒng)控制下重復定位精度，微機進給無爬行，使用壽命長、外型美觀，機械部分作了如下改動。 (1) 床身 為 了使改造后的機床有較高的開動率和精度保持性，除盡可能地減少電器和機械故障的同時，應充分考慮機床零件、部件的耐磨性，尤其是機床導軌的耐磨性。 增加耐磨性的方法有 1，增加導軌的表面強度如：淬火； 2，降低摩擦系數(shù)等。 當前國內(nèi)外數(shù)控機床的床身等大件多采用普通鑄鐵。而導軌則采用淬硬的合金鋼材料，其耐磨性比普通鑄鐵導軌高 5至 10倍。據(jù)此，在改造中利用舊床身，采用 淬火 制成導軌 ，貼塑 用螺釘和粘劑固定在鑄鐵床身上。 粘接前的導軌工作表面采用磨削加工，表面粗糙度 提高粘接強度。 (2) 主軸變速箱 選用數(shù)控系 統(tǒng) ,主運動方式和傳統(tǒng)機床一樣都要求有十分寬廣的變速范圍 （ 1 16）來保證加工時選擇合理的切速，從而獲得較高的生產(chǎn)率和表面質(zhì)量 ,所以要根據(jù)具體情況對主軸邊速箱進行改造。 (3) 拖板 拖板是數(shù)控系統(tǒng)直接控制的對象，不論是點位控制還是連續(xù)控制，對被加工零件的最后坐標精度將受拖板運動精度、靈敏度和穩(wěn)定性的影響。對于應用步進電機作拖動元件的開環(huán)系統(tǒng)尤其是這樣。因為數(shù)控系統(tǒng)發(fā)出的指令僅使拖板運動而沒有位置檢測和信號反饋，故實際移動值和系統(tǒng)指令值如果有差別就會造成加工誤差。因此，除了拖板及其配件精度要求較高外，還應采取 以下措施來滿足傳動精度和靈敏度要求。 在傳動裝置的布局上采用減速齒輪箱來提高傳動扭矩和傳動精度 (分辨率為 傳動比計算公式為： （ 3 式中： 為步進電機的步距角 (度 )； 為脈沖當量，即要求的分 辨率， 在齒輪傳動中，為提高正、反傳動精度必須盡可能的消除配對齒輪之間的傳動間隙，其方法有兩種，柔性調(diào)整法和剛性調(diào)整法。柔性調(diào)整法是指調(diào)整之后的齒輪側隙可以自動補償?shù)姆椒?，在齒輪的齒厚和齒距有差異的情況下，仍可始終保持無側隙嚙合。但將影響其傳動平穩(wěn)性，而且這種調(diào)整法的結構比較復雜，傳動剛度低。剛性調(diào)整法是指調(diào)整之后齒輪側隙不能自動補償?shù)恼{(diào)整方法，它要求嚴格控制齒輪的齒厚及齒距誤差，否則傳動的靈活性將受到影響。但用這種方法調(diào)整的齒輪傳動有較好的傳動剛度，而且結構比較簡單。在設備改造中應用的配對齒輪側隙方 法是剛性調(diào)整法。 采用滾珠絲杠代替原滑動絲杠，提高傳動靈敏性和降低功率、步進電機力矩損失。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 5 頁 共 64 頁 5 (4) 自動換刀裝置 為了滿足在一臺機床上一次裝夾完成多工序加工， 可 采用自動刀架。自動刀架不但可代替普通車床手動刀架，還可用作數(shù)控機床微機控制元件。刀架體積小，重復定位精度高，適用于強力車削并安全可靠。 (5) 拖板箱 采用數(shù)控系統(tǒng)控制。拆除原拖板箱，利用此位置安裝新拖板箱，新拖板箱除固定 在滾珠絲杠的螺母 上 。掛輪箱、走刀箱拆除，在此兩個位置分別裝控制螺紋加工的主軸脈沖編碼器和拖板軸向伺服元件功率步進電機及減速箱。 使改造后的機床外型美觀、合理。改造后機床的啟動、停機均由數(shù)控系統(tǒng)完成，故拆除原機床操縱桿，變向杠、立軸等杠桿零件。 滾珠絲杠的選擇 珠絲杠副的特點 滾珠絲杠副具有與滾動軸承相似的特征。與滑動絲杠副或液壓缸傳動相比，有以下主要特點： （ 1） 傳動效率高 滾珠絲杠的傳動效率可達 85%98%，為滑動絲杠副的 24倍，由于滾珠絲杠副的傳動效率高，對機械小型化，減少啟動后的顫動和滯后時間以及節(jié)約能源等方面，都具有重要意義。 （ 2） 運動平穩(wěn) 滾珠絲杠副在工作過程中摩擦阻力小，靈敏度高，而且摩擦系數(shù)幾乎與 運動速度無關，啟動摩擦力矩與運動時的摩擦力矩的差別很小。所以滾珠絲杠副運動平穩(wěn)，啟動時無顫動，低速時無爬行。 （ 3） 傳動可逆性 與滑動絲杠副相比，滾動絲杠副突出的特點是具有運動的可逆性。正逆?zhèn)鲃拥男蕩缀蹩筛哌_ 98%。滾珠絲杠副具有運動的可逆性，但是沒有象滑動絲杠副那樣運動具有自鎖性。因此，在某些機構中，特別是垂直升降機構中使用滾珠絲杠副時，必須設置防止逆轉的裝置。 （ 4） 可以預緊 通過對螺母施加預緊力能消除滾珠絲杠副的間隙，提高軸向接觸剛度，但摩擦力矩卻增加不大。 （ 5） 定位精度和重復定位精度高 由于滾珠絲杠副具有傳 動效率高，運動平穩(wěn)，可以預緊等特點，所以滾珠絲杠副在工作過程中溫升較小，無爬行。并可消除軸向間隙和對絲杠進行預緊拉伸以補償熱膨脹，能獲得較高的定位精度和重復定位精度。 （ 6） 同步性好 用幾套相同的滾珠絲杠副同時驅動相同的部件和裝置時，由于反應靈敏，無阻滯，無滑移，其啟動的同時性，運行中的速度和位移等，都具有準確的一致性，這就是所謂同步性好。 （ 7） 滾珠絲杠和螺母的材料均為合金鋼，螺紋滾道經(jīng)過熱處理，并淬硬至 磨削達到所需的精度和表 面粗糙度。實踐證明，滾珠絲杠副的使用壽命比普通滑動絲杠副高 56倍。 （ 8） 使用可靠，潤滑簡單，維修方便 與液壓傳動相比，滾珠絲杠副在正常使用條件下故障率低，維修保養(yǎng)也極為方便；通常只需進行一般的潤滑與防塵。在特殊使用場合，如核反應堆中的滾珠絲杠副，可在無潤滑狀態(tài)下正常工作。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 6 頁 共 64 頁 6 縱向滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核步驟 (1)最大工作載荷計算 滾珠絲杠上的工作載荷 N) 是指滾珠絲杠副的在驅動工作臺時滾珠絲 杠所承受的軸向力，也叫做進給牽引力。它包括滾珠絲杠的走刀抗力及與移動體重力和作用在導軌 上的其他切削分力相關的摩擦力。 由于原普通 床的縱向導軌是三角形導軌，則用公式 3算工作載荷的大小。 )( （ 3 1）車削抗力分析 車削外圓時的切削抗力有 切削力 直向下，是計算車床主軸電機切削功率的主要依據(jù)。且深抗力 縱向進給方向垂直，影響加工精度或已加工表面質(zhì)量。進給抗力 進給方向平行且相反指向，設計或校核進給系統(tǒng)是 要用它。 縱切外圓時，車床的主切削力 z F y p F f （ 3 =5360(N) 由 知 : x: (3得 340(N) 144(N) 因為車刀裝夾在拖板上的刀架內(nèi)，車刀受 到的車削抗力將傳遞到進給拖板和導軌上，車削作業(yè)時作用在進給拖板上的載荷 c 與車刀所受到的車削抗力有對應關系，因此，作用在進給拖板上的載荷可以按下式求出： 拖板上的進給方向載荷 x=1340(N) 拖板上的垂直方向載荷 z=5360(N) 拖板上的橫向載荷 y=2144(N) 因此，最大工作載荷 )( =1340+(5360+90 =) 對于三角形導軌 K=， f = f =為是貼塑導軌 )， 向溜板箱和刀架的重量，選縱向、橫向溜板箱的重量為 75架重量為 15(2)最大動載荷 滾珠絲杠應根據(jù)額定動載荷 用式 3算： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 7 頁 共 64 頁 7 C= (3L 為工作壽命，單位為 106 r,L=6006 ;n 為絲杠轉速（ r/,n=。L v 為最大切削力條件下的進給速度（ m/,可取最高進給速度的 1/21/3;絲杠的基本導程，查資料得 L。 =12為此時是有沖擊振動，所以取 r 1400r/226mm/ 1/2 /L。 =2226 1/2 /12= L=6006 =60 15000 /106 = C= 3 1740(N) 初選滾珠絲桿副的尺寸規(guī)格，相應的額定動載荷 :因此有 =11740N. 另外假如滾珠絲杠副有可能在靜態(tài)或低速運轉下工作并受載，那么還需考 慮其另 一種失效形式 要考慮滾珠絲杠的額定靜載荷 否充分地超過了滾珠絲杠的工作載荷 般使 m=23. 初選滾珠絲杠為：外循環(huán)，因為內(nèi)循環(huán)較外循環(huán)絲杠貴，并且較難安裝?？紤]到簡易經(jīng)濟改裝，所以采用外循環(huán)。 因此初選滾珠絲杠的型號為 要參數(shù)為 。 =8mm,3 =219，圈數(shù) 列數(shù) 1 (3) 縱向滾珠絲杠的校核 1)傳動效率計算 滾珠絲杠螺母副的傳動效率為 = + )= 19/19+10)=92% (32)剛度驗算 滾珠絲杠副的軸向變形將引起導程發(fā)生變化，從而影響其定位精度和運動平穩(wěn)性， 滾珠絲杠副的軸向變形包括絲杠的拉壓變形，絲杠與螺母之間滾道的接觸變形，絲杠的扭轉變形引起的縱向變形以及螺母座 的變形和滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形。 1_絲杠的拉壓變形量 1 1= (3= 2280 / 10 ( = 滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量 2 采用有預緊的方式， 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 8 頁 共 64 頁 8 因此用公式 2= 2 (3=3 9 9 00 0 1 =這里 97N Z= w=63/ =1=杠的總變形量 = 1+ 2= 所以絲杠很穩(wěn)定。 向滾珠絲杠螺母副的型號選擇與校核步驟 (1)型號選擇 1) 最大工作載荷計算 由于導向為貼塑導軌，則： k=f = 144N ， 360N ， 340N ， G=60 t=15000h， 最大工作載荷： F m=f () =2144+360+2 1340+75) =)最大動負載的計算 1400r/ r = 1106 mm/ 1/2 / L?？v =1106 1/2 / 5 =6006 =1106 15000 /106 = =3L 初選滾珠絲杠型號 為 :基本參數(shù)為 =2 11， L。 =60數(shù) 列數(shù) 1 (2)橫向滾珠絲杠的校核 1)傳動效率 計算 = / + )=11/ 11+10)=93% 2)剛度驗算 1絲杠的拉壓變形量 1= L/ 320/104 25 = 滾珠與螺紋滾道間的接觸變形量 2= 2買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 10 頁 共 64 頁 10 = 83 5 29 6 5 2= 這里 118N Z=w=50/= 1=杠的總變形量 = 1+ 2=n=6 這里均取 3, （ 1） D=26時的尺寸 3d= 則 取 0D=26+D= 26=23.4 m=3（ 2） D=37 取 螺釘 0D=37+D=文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 17 頁 共 64 頁 17 4D=37=m=3 通蓋 圖 3蓋 0D=D+(22.5)套環(huán) ) 2D=D。 +() 4D=( d。 = 12） D 100n=4 D100n=6 這里均取 3mm, （ 1） D=6通蓋尺寸，內(nèi)加密封圈 4螺釘 0D=2D=4D=d=18m=3（ 2） D=37通蓋尺寸 0D= 2D=4D= d=25m=3買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 18 頁 共 64 頁 18 軸承的選型與校核 珠絲杠用軸承的選型 選用型號 76020250推力角接觸軸承 軸徑 d=25徑 d=52度 B=15徑 數(shù) Z=16 動載荷 2000N 靜載荷 4000N 預加載荷 500N 極限轉速 2600r/2 校核 大部分滾動軸承是由于疲勞點蝕而失效的。軸承中任一元件出現(xiàn)疲勞步剝落擴展跡象前院運轉的總轉數(shù)或一定轉速下的工作小時數(shù)稱為軸承壽命（指的是兩個套圈間的相對轉數(shù)或相對轉速）。 同樣的一批軸承 載相同工作條件下運轉，各軸承的實際壽命大不相同，最高和最低的可能相差數(shù)十倍。對一個具體軸承很難預知其確切壽命，但是一批軸承則服從一定的概率分布規(guī)律，用數(shù)理統(tǒng)計的方法處理數(shù)據(jù)可分析計算一定可靠度 際選擇軸承時常以基本額定壽命為標準。軸承的基本額定壽命是指 90%可靠度，常用材料和加工質(zhì)量，常規(guī)運轉條件下的壽命，以符號 r)或 h)表示。不同可靠度，特殊軸承性能和運轉條件時其壽命可對基本額定壽命進行修正，稱為修正額定壽命。 標準中規(guī)定將基本額定壽命一百萬轉（ 106 r）時軸承所能承受的恒定載荷取為基本額定動載荷 C。也就是說，在基本額定動載荷作用下，軸承可以工作 106 可靠度為 90%?；绢~定動載荷大，軸承抗疲勞的承載能力相應較強。徑向基本額定動載荷 向心軸承（角接觸軸承除外）是指徑向載荷，對角接觸軸承則是指引起軸承套圈間產(chǎn)生相對徑向位移時的載荷徑向分量。對推力軸承，軸向基本額定動載荷 指中心軸向載荷。 (1) 當量載荷 滾動軸承若同時承受徑向和軸向聯(lián)合載 荷，為了計算軸承壽命時在相同條件下比較，需將實際工作載荷轉化為當量動載荷。在當量動載荷作用下，軸承壽命與實際聯(lián)合載荷下軸承的壽命相同。 當量動載荷 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 19 頁 共 64 頁 19 P= 3 表 承滾動當量動載荷計算的 X,軸承類型 e 單向軸承 雙列軸承 re re r e re X Y X Y X Y X Y 角 接 觸 球 軸 承 = 15 1 0 1 量動載荷式中 徑向載荷， N； N； X， 由上表查出。 上表中， 是適用于各種 X,a/驗證明，軸承 r re 時其 X,列向心軸承或 角接觸軸承當 r Y=0,P=軸向載荷對當量動載荷的影響可以不計。深溝球軸承和角接觸球軸承的 a/增大而增大。 映軸向載荷的相對大小，它通過接觸角的變化而影響 =0 的圓柱滾子軸承與滾針軸承只能承受徑向力，當量動載荷 r;而 =90 的推力軸承只能承受軸向力，其當量動載荷 a。 由于機械工作時常具有振動和沖擊，為此，軸承的當量動載荷應按下式計算： P=沖擊載荷系數(shù) 取 表 載荷性質(zhì) 機器舉例 穩(wěn)運轉或輕微沖擊 電機，水泵，通風機，汽輪機 等沖擊 車輛，機床，起重機，冶金設備，內(nèi)燃機 文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 20 頁 共 64 頁 20 強大沖擊 破碎機，軋鋼機，振動篩，工程機械， 石油鉆機 于軸承載荷與縱向載荷之比：3601340= 此軸承合乎要求 另外由于橫向絲杠與縱向絲杠采用同一軸承，且載荷小于縱向，因此同理可驗證其是合理的。 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 22 頁 共 64 頁 22 4 步進電機的選擇 向步進電機的選擇 定系統(tǒng)的脈沖當量 脈沖當量是指一個進給脈沖使機床執(zhí)行部件產(chǎn)生的進給量，它是衡量數(shù)控機床加工精度的一個基本技術參數(shù)。因此，脈沖當量應根據(jù)機床精度的要求來確定， 此選用 的脈沖當量為 沖 沖。 距角的選擇 根據(jù)步距角初步選步進電機型號，并從步進電機技術參數(shù)表中查到步距角 b ，三種不同脈沖分配方式對應有兩種步距角。步距角 b 及減速比 i 與脈沖當量 p 和絲杠導程 關。初選電機型號時應合理選擇 b及 i, 并滿足： b ( p i 360)/ （ 4 由上式可知： b p i 360/360 1/10 = 初選電機型號為 :90體參數(shù)如表 示 表 縱向電機 步距角 相數(shù) 驅動電壓 電流 90 5 50V 3A 靜轉矩 空載起動頻率 空載運行頻率 轉動 慣量 重量 2200 30000 40 4電機簡圖 頻特性： 買文檔就送您 紙全套， Q 號交流 401339828 或 11970985 第 23 頁 共 64 頁 23 =J 102 ( 由于： 60(r/則： 21060360 m a x2 pt (式中： J 為傳動系統(tǒng)各部件慣量折算到電機軸上的總等效轉動慣量（ ;為電機最大角加速度（ ;r/;度所需的時間（ s） ;運動部件最大快進速度（ mm/; 沖）； （ ）步 ，對于軸、軸