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    臺灣HIWIN上銀、TBI滾珠絲杠?載荷的計算方法

    說明:絲杠、電機座、絲桿支撐座、滾珠絲桿、直線導軌等pdf+cad+3d圖請聯系客服索??!  


           TBI、HIWIN滾珠絲杠作為當代數控機床進給的主要傳動機構,以其長壽命、高剛度、高效率、高靈敏度、無間隙等顯著特點而得以廣泛應用,成為各類數控機床的重要配套部件,并已實現了標準化、通用化和商品化。為了滿足數控機床高進給速度、高定位精度、高平穩性和快速響應的要求,必須合理選擇滾珠絲杠副,并進行必要的校核計算。


      TBI、HIWIN上銀滾珠絲杠副的載荷計算
      (1) 工作載荷F
      工作載荷F是指數控機床工作時,實際作用在滾珠絲杠上的軸向作用力,其數值可用下列進給作用力的實驗公式計算:
      對于燕尾形導軌機床
      F=kFx+f'(Fz+2Fy+W)(1)
      對于矩形導軌機床
      F=kFx+f'(Fz+Fy+W)(2)
      對于三角形或組合導軌機床
      F=kFx+f'(Fz+W)(3)
      對于鉆鏜主軸圓導軌機床
      F=Fx+f*2M/dz (4)
      對于滾動導軌機床
      F=Fx+f'(Fz+W)+Fr(5)
      式(1)~(5)中:Fx、Fy、Fz—x、y、z方向上的切削分力,N;
      Fr—密封阻力,N;W—移動部件的重量,N;
      M—主軸上的扭矩,N·m;dz—主軸直徑,mm;
      f′—導軌摩擦系數;
      f—軸套和軸架以及主軸的鍵的摩擦系數;
      k—考慮顛覆力矩影響的實驗系數。
      理論上應該先選絲杠再選電機的,既然電機已經選完了,那就大致按以下步驟選絲杠吧:
      1---以負載確定直徑。電機性能參數中有輸出扭矩,如果還帶減速器也要算進去(考慮效率),計算一下實際工況中需要多大推力,滾珠絲杠樣本(跟廠家要)有負載參數(即推力參數,一般標示為動負荷和靜負荷,看前者即可),選擇滾珠絲杠的公稱直徑。
      2---以直線速度和旋轉速度確定滾珠絲杠導程。電機確定了就知道輸出轉速,考慮一下你需要的最大直線速度,把電機轉速(如果帶減速器再除以減速比)乘以絲杠導程的值就是直線速度,該值大于需要值即可。
      3---以實際需要確定確定滾珠絲杠長度(總長=工作行程+螺母長度+安全余量+安裝長度+連接長度+余量。如果增加了防護,比如護套,需要把護套的伸縮比值(一般是1:8,即護套的最大伸長量除以8)考慮進去。
      4---以實際需要確定滾珠絲杠精度。一般機械選C7以下即可,數控機床類選C5的比較多(對應國內標準一般是P5~P4和P4~P3級,具體參看樣本)。
      5---以安裝條件和尺寸結構等確定滾珠絲杠螺母形式(螺母有很多結構,不同的螺母結構尺寸略有不同,視情況選擇,建議不要選太特殊的,萬一出點毛病維修換件無門)。
      6---詢問所選產品廠家的價格、付款條件和交貨時間。這一點設計人員不要以為就是采購的事,事實上很多廠家(進口國產一個樣)的產品樣本上有的型號它根本就不生產或者不接小額訂單,印上去大概是為了顯示我是大廠,無所不能造。別等你選完了出完圖了其他件按這個型號開始做配件了去購買的時候人家告訴你這個型號交貨期需要3、4個月就完蛋了。
      7---選擇確定安裝方式(端部)。這個安裝件可以自己設計,也可以買現成的,有標準安裝座可選。自己設計注意受力狀態,軸承最好選擇7000或3000系列的,因為絲杠工作時主要受軸向力,徑向受力要盡力避免。
      8---考慮導向件和安裝能力。推薦和滾珠絲杠配套的導向件選擇滾珠直線導軌,當然直線軸和直線軸承的搭配是相對經濟的選擇。
      9---根據以上已確定條件繪出TBI、HIWIN上銀滾珠絲杠圖紙(主要是端部安裝尺寸,這個要詳細,要提供形位尺寸和公差)。
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