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滚珠丝杠传动装置参数设计

2018年01月02日 15:12:48 中国传动网

1概述

贴膜机是专门用于电子、通讯、半导体等行业贴保护膜及防暴膜的机器,可确保无气泡无擦痕贴膜。滚珠丝杠传动装置工作过程为:滚珠丝杠作为主动体,螺母随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动,被动工件可以通过螺母座和螺母连接,从而实现对应的直线运动。图1为贴膜机丝杠传动轴模型。

图1贴膜机丝杠传动轴模型

2.滚珠丝杠强度计算

轴向载荷:Fa=F+UW

其中F—轴向摩擦力;

W—工件重量加工作台重量;W=10X10=100N

U——滚动导轨上的滚动摩擦系数;

则有F1=0.04×100=4N,即丝杠的最小载荷。

丝杠最大载荷:

轴向工作载荷:

其中,Fmax、Fmin分别是丝杠最大、最小轴向载荷;

当载荷按照单调式规律变化,各种转速使用机会相同时计算当量动载荷Cm,。其中,Kp—载荷性质系数,无冲击取1~1.2,一般情况取1.2~1.5,有较大冲击振动时取1.5~2.5,这里Kp取1;Ka—精度影响系数,对于1、2、3级精度的滚珠丝杠取Ka=1,对于4、5级精度滚珠丝杠取Ka=0.9,这里Ka取1。要求当量动载荷Cm小于额定动载荷Ca,从而确定滚珠丝杠副的型号和尺寸。根据要求及结构尺寸,选用FFZD内循环垫片预紧螺母式滚珠丝杆,具体型号:FFZD2004-3。该装置的滚珠丝杠是在低速条件下工作的。选定导程为4的滚珠丝杠副。

3滚珠丝杠支承及导轨

本传动系统的丝杠采用两端轴向固定方式。靠近电机一端采用一对30203圆锥滚子轴承面对面组配,另一端采用6203的角接触球轴承。导轨主要分为滚动导轨和滑动导轨两种,选用导轨截面为矩形的直线滑动导轨。

3.1滚珠丝杠副的预紧

滚珠丝杠副在工作台上的支承方式有四种,本设计选用一端固定,一端绞支的支承方式。按预加负载形式分,可分为单螺母无预紧、单螺母变位导程预紧、单螺母加大钢球径向预紧、双螺母垫片预紧、双螺母差齿预紧、双螺母螺纹预紧。这里选用双螺母垫片式预紧,其预紧力一般为轴向载荷的1/3。滚珠丝杠副与滑动丝杠螺母副相比较有很多优点:传动效率高,灵敏度高,传动平稳;磨损小,寿命长,可消除轴向间隙,提高轴向刚度等。

3.2滚珠丝杠副的传效动率

滚珠丝杠副的传效动率为:

式中ψ—滚珠丝杠的螺纹升角;

ρ'—当量摩擦角

根据当量摩擦系数和当量摩擦角关系,滚动运动速度v=50mm/s,材料选择灰铸铁HRC≥45。同时ρ'=7°58′,

tgρ'=0.14

由于式中Ph=4mm为导程;

d=20mm为丝杠公称直径。

则得到滚珠丝杠的螺纹升角:ψ=6.06°

滚珠丝杠副的传动效率:η=0.425。

4结论

针对贴膜机的滚珠丝杠传动装置部分进行了设计。对滚珠丝杠的强度进行了计算,使用圆锥滚子轴承和深沟球轴承,导轨采用直线导轨。分析了丝杠副的预紧,获得了丝杠副的传动效率并进行了计算。

供稿:中国传动网

本文链接:http://www.chuandong.com/tech/detail.aspx?id=30521

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