查表2-10 [S]=2.5-3.3 S>[S] 丝杠是安全的,不会失稳
〈2〉高速长丝杠工作时可能发生共振,因此需验算其不会发生共振的最高转速----临界转速ncr,要求丝杠的最大转速nmax?ncr
fc2d13.92720.02821ncr?9910?9910?8293328r/min 22(?l)(?0.3)23nmax?ncr 所以丝杠不会发生共振
〈3〉此外滚珠丝杠副还受D0n值的限制,通常要求
D0n?7?104mm?r/minD0n?25?120mm?r/min?3?10mm?r/min?7?10mm?r/min34
(5)刚度验算
滚珠丝杠在工作负载F(N)和转矩T(N?m)共同作用下引起每个导程的变形量?L0(m)为
pFp2T ?L0???EA2?GJC式中,A为丝杠截面积,A=
JC?1?d12(m2);JC为丝杠的极惯性矩, 41?d14(m4);G为丝杠切变模量,对钢G=83.3GP a;T(N?m)为转矩. 32DT?Fm0tan(???)
2 式中, ?为摩擦角,其正切函数值为摩擦系数; Fm为平均工作载荷.取摩擦系数为
tan??0.0025,则得??8?40?? T?150025?10?3tan(3?38'?8?40??)Nm?1.25Nm 2按最不利的情况取(F=Fm)
pFp2T4pF16p2T4?5?1500?10316?(5?10?3)21.25?L0????24???9.84?10?2?m 292294EA2?GJC?Ed1?Gd13.14?206?10?0.021713.14?83.3?10?0.02171 6
则丝杠在工作长度上的弹性变形所引起的导程误差为
L?l?L0p?0.39.84?10?2?5?10?3?m?5.9?m 通常要求丝杠的导程误差小于其传动精度的1/2,即
?L?12??12?0.02?0.01mm?10?m
该丝杠的?L满足上式,所以其刚度可满足要求. (6)效率验算
??tan?tan3?38'tan(???)?tan(3?38'?8?40??)?0.947
?要求在90%---95%之间,所以该丝杠副合格.
经上述计算验证,FC1-2505-2.5各项性能均符合题目要求,可选用. (二)滚动直线导轨的选型与计算 (1)Y方向导轨
由所给条件得,该导轨的额定工作时间为Lh?8?250?8?16000h
由TTS?1032?16000?0.2?4?60h?l 得Ts?2Thl32sn/10?km?1536km sn1000因滑座数M=4,所以每根导轨上使用2个滑座,由表2-15----2-18确定fc?0.81fh?1f
T?1fW?2则由式2-9, TfhfrfcCaS?K(f)3 wF3得Ca?FTS/Kfwf F?F?hfTfcM?17004?425N X方向导轨
7
由所给条件得,该导轨的额定工作时间为Lh?8?250?8?16000h
2?16000?0.3?4?60TS?103km?2304km 由Th? 得Ts?2Thlsn/103?10002lsn因滑座数M=4,所以每根导轨上使用2个滑座,由表2-15----2-18确定
fc?0.81fh?1fT?1fW?2
则由式2-9, TS?K(得Ca?F3TS/KfwfhfTfcfhfrfcCa3) fwFF?1700??425N M4 F?42532304/50?2Ca??3762.2N
0.81?1?1选用汉江机床厂的HJG-D系列滚动直线导轨,查表2-13,其中HJG-D26型号的导轨的Ca值为17600,能满足八年的使用要求.
(三)电机的选择 1. 电机类型选择
在开环控制的中小型伺服系统中,可以采用步进电机。 减速器传动比计算
i??p1.5?5??2
360?p360?0.01选各传动齿轮齿数分别为z1=20, z2=40,模数m=2mm,齿宽b=20mm.。大齿轮采用双圆柱薄片齿轮错齿调整。强度强度检验略。
2. 电动机轴上总当量负载转动惯量计算 初选步进电机75BF001, jm=0.617?10?3kg?m2
8
jz1???7.8?103?0.044?0.0232kg?m2?3.9?10?5kg?m2
jz2???7.8?103?0.084?0.0232kg?m2?6.3?10?4kg?m2
将各传动惯量及工作台质量折算到电动机轴上，得总当量负载转动惯量。
11?p??0.005??5?42?42jd?jz1?2jz2??m?(3.9?10??6.3?10?????100)kg?m?2.12?10kg?m
i4?2?i??2??2?惯量匹配验算
22jd2.12?10?4??0.34，满足要求。 jm0.617?10?34步进电机负载能力校验 步进电动机轴上得总惯量：
j?jm?jd?(0.617?10?3?2.12?10?4)kg?m2?8.29?10?4kg?m2
空载启动时，电动机轴上得惯性转矩：
Tj?j??j2?iwmax2??261?8.29?10?4???N?m?8.33N?m ?3p?t0.00525?1060电动机轴上得当量摩擦转矩：
T??p2??iF??p2??img??0.005?100?9.8?0.2N?m?0.10N?m2??0.8?2
1,则因预紧力而引起的、折算到电动机轴上的附3总功率取为??0.8设滚动丝杠螺母副得预紧力为最大轴向载荷得加摩擦转矩为
T0?p2??i2F0(1??0)?0.0052480??(1?0.92)N?m?0.078N?m
2??0.8?23工作台上的最大轴向载荷折算到电动机轴上的负载转矩为
Tw?p2??iFwmax?0.005?2480N?m?1.23N?m
2??0.8?2于是空载启动时电动机轴上的总负载转矩为
Tq?Tj?T??T0?(8.33?0.10?0.078)N?m?8.508N?m
在最大外载荷下工作时，电动机轴上的总负载转矩为
Tl?Tw?T??T0?(1.23?0.10?0.078)N?m?1.408N?m
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按表5-5查得空载启动时所需电动机最大静转矩为
Ts1?Tq0.866?8.508?9.82 0.866按式5-39可求得在最大外载荷下工作时所需电动机最大静转矩为
Ts2?Tl?2.816~4.69N?m
0.3~0.5Ts?Ts1?9.82,所取步进电机能正常启动
（四）光电开关的选择
产品简介
E3R型放大器内置型光电传感器，低成本，小型光电传感器，采用了耐药品、耐油性都很优秀的特氟龙（PFA）能够民晶圆片洗净槽的硫酸等高温液体的检测相对应。（-40 ~ +200℃），实现了0.5mm的高重复精度。采用了防止液体的结构。
应用范围
能为制造过程提供高性能的目标探测、定位和高分辨率检测,适用于半导体工业中的目标检测等应用
产品性能说明
检测方式：对射型检出距离：5M 动作模态：遮光时ON，入光时ON（可切换）
选择的产品型号：E3R-5E4 2M BY OMC （五）接近开关的选择
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数控铣床X-Y工作台设计 - 图文
