1滾珠絲杠副的載荷計(jì)算
=hb)e}l ) V>OND (1) 工作載荷F
{D",a o
WxO+cB+? 工作載荷F是指
數(shù)控機(jī)床工作時(shí)，實(shí)際作用在
滾珠絲杠上的軸向作用力，其數(shù)值可用下列進(jìn)給作用力的實(shí)驗(yàn)公式計(jì)算：
U7j Dm>I 對(duì)于燕尾形導(dǎo)軌機(jī)床
Q <D_ QJ F=kFx+f'(Fz+2Fy+W)(1)
gI2'[OU 對(duì)于矩形導(dǎo)軌機(jī)床
^?(#%~NS F=kFx+f'(Fz+Fy+W)(2)
uQn1kI[y 對(duì)于三角形或組合導(dǎo)軌機(jī)床
;a@riPqx! F=kFx+f'(Fz+W)(3)
j0~c2 對(duì)于鉆鏜主軸圓導(dǎo)軌機(jī)床
9#hp]0S6 F=Fx+f*2M/dz (4)
H<fi,"X^ 對(duì)于滾動(dòng)導(dǎo)軌機(jī)床
Yl'8"
\HF F=Fx+f'(Fz+W)+Fr(5)
/%,aX [ 式(1)～(5)中：Fx、Fy、Fz—x、y、z方向上的切削分力，N；
@|t]9 Fr—密封阻力，N；W—移動(dòng)部件的
重量，N； M—主軸上的扭矩，N·m；dz—主軸直徑，mm；
8N"WKBj|_d f′—導(dǎo)軌摩擦系數(shù)； f—軸套和軸架以及主軸的鍵的摩擦系數(shù)； k—考慮顛覆力矩影響的實(shí)驗(yàn)系數(shù)。 正常情況下，k、f'與f可取表1數(shù)值。
=8tK]lb (2) 最小載荷Fmin
最小載荷F?min為數(shù)控機(jī)床空載時(shí)作用于滾珠絲杠的軸向載荷。此時(shí)，F(xiàn)x=Fy=Fz=0。
(3) 最大工作載荷F?max
最大載荷F?max為機(jī)床承受最大切削力時(shí)作用于滾珠絲杠的軸向載荷。
(4) 平均工作載荷Fm與平均轉(zhuǎn)速nm
當(dāng)機(jī)床工作載荷隨時(shí)間變化且此間轉(zhuǎn)速不同時(shí)，
當(dāng)工作載荷與轉(zhuǎn)速接近正比變化且各種轉(zhuǎn)速使用機(jī)會(huì)均等時(shí)，可用下式求得Fm和nm。 Fm=(2Fmax+Fmin)／3(8) j} /).O
nm=(nmax+nmin)／2(9)
2滾珠絲杠副主要技術(shù)參數(shù)的確定
(1) 導(dǎo)程Ph
根據(jù)機(jī)床傳動(dòng)要求，負(fù)載大小和傳動(dòng)效率等因素綜合考慮確定。一般選擇時(shí)，先按機(jī)床傳動(dòng)要求確定，其公式為：
Ph≥vmax/nmax(10)
式中：vmax—機(jī)床工作臺(tái)最快進(jìn)給速度，mm/min； nmax—驅(qū)動(dòng)電機(jī)最高轉(zhuǎn)速，r/min。 在滿足控制系統(tǒng)分辨率要求的前提下，Ph應(yīng)取較大的數(shù)值。 (2) 螺母選擇 由于數(shù)控機(jī)床對(duì)滾珠絲杠副的剛度有較高要求，故選擇螺母時(shí)要注重其剛度的保證。推薦按高剛度要求選擇預(yù)載的螺母型式。其中插管式外循環(huán)的端法蘭雙螺母應(yīng)用最為廣泛。它適用重載荷傳動(dòng)、高速驅(qū)動(dòng)及精密定位系統(tǒng)。并在大導(dǎo)程、小導(dǎo)程和多頭螺紋中具有獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，且較為經(jīng)濟(jì)。 ①滾珠的工作圈數(shù)i和列數(shù)j。根據(jù)所要求性能、工作壽命，推薦按表2選取。
②法蘭形狀。按安裝空間由標(biāo)準(zhǔn)形狀選擇，亦可根據(jù)需要制成特殊法蘭形狀。
(3) 導(dǎo)程精度選擇
根據(jù)機(jī)床定位精度，確定滾珠絲杠副導(dǎo)程的精度等級(jí)。一般情況下，推薦按下式估算：
E ≤ (1/4 ~ 3/5) Td (11)
式中：E——累計(jì)代表導(dǎo)程偏差，μm; TD——機(jī)床有效行程的定位精度，μm。 典型機(jī)床進(jìn)給滾珠絲杠的精度等級(jí)選擇見表3。
