产生爬行的原因:1) 摩擦副存在着静动摩擦系数之差。
2) 运动件的质量较大,因而具有较大的惯性; 3) 传动机构的刚度不足。
当移动件的质量、摩擦副摩擦面间的摩擦性质和传动机构的刚度一定时,在移动速度低到一定值后就会产生爬行。这个值就称为爬行的临界速度。 降低临界速度的措施有:
1) 减少静、动摩擦系数之差和改变动摩擦系数随速度变化的特性; 2) 提高传动机构的刚度; 3) 采用几种办法联合使用。
根据以上导轨的类型选出本设计适合的导轨,其结构如图2-1所示:
如图 2-1
2.2 滑鞍的设计
2.2.1 概述
滑鞍在数控机床中的作用是连接丝杠和工作台,它在数控机床中的作用是不可或缺的部件。他把丝杠的旋转变为滑台的直线运动。
2.2.2滑鞍的结构与尺寸要求
滑鞍的结构如图2-2所示:
2.2.3 滑鞍连接座的设计
滑鞍连接座是把滚珠丝杠和滑鞍连接在一起的一个重要部件,其材料为铸件。如图2-2
如图2-2
第三章 数控滑台传动件的选择
3.1 电动机类型的选择
3.1.1 交流伺服电动机的运行特点:
1) 调速围宽,伺服电动机的转速随着控制电
压改变,能在宽的围连续调节;
(2) 转子的惯性小,即能实现迅速启动、停转; (3) 控制功率小,过载能力强,可靠性好; (4) 可控。
3.1.2 电动机的选择原则:
基本依据:
满足生产机械对拖动系统静态和动态特性要求前提下、力求结构简单、运行可靠、维护方便、价格低廉。
1 对不要求调速、对启动性能无过高要求的生产机械,应优先考虑使用一般鼠笼式异步电动机;若要求启动转矩较大,可用高启动转矩的鼠笼式异步电动机。 2 对于要求经常启、制动,负载转矩较大、又有一定调速要求生产机械,应考虑选用线绕式异步电动机。
3对于只需要几种速度,不要求无级调速的生产机械,可选用多速异步电动机。 4对于要求恒速稳定运行的生产机械,且需要补偿电网功率因数的场合,应优先考虑选用同步电动机(如TD 型等)。
5对于需要大的启动转矩,又要求恒功率调速的生产机械,常选用直流串励或复励电动机。
6对于要求大围无级调速,且要求经常启动、制动、正反转的生产机械,则可选用带调速装置的直流电动机或鼠笼式异步电动机。
3.1.3 确定电动机的型号
统计法是对大量的拖动系数统用电动机容量的统计为基础,进行分析,找出电动机功率与生产机械主要参数之间的关系而得出的实用公式,已知本机床工件的最大直径为150mm,按统计法计算拖动电动机功率为:
P=36.5D1.54
=36.5×0.201.54kw =3.06kw
实际选用4.0kw的交流伺服电动机,与计算结果相近
表3-1 电动机主要性能
工作时间:连续 安装方式:法兰式 励磁方式:永磁式
振动等级:V15 耐热级别:B级 连结方式:直接连接 绝缘电阻:DC500V 10MΩ以上 绝缘耐压:200V级 AC1500V 1分钟 环境温度:0~+40℃ 400V级 AC1800V 1分钟 环境湿度:20~80%(不结露) 保护方式:全封闭,自冷、IP67 电压 200V级
选用安川伺服电机SGMGH系列电动机,电机轴的直径为¢35mm如图3-1所示
图3-1 安川电动机
3.2 联轴器的设计与选择
3.2.1 联轴器的作用
联轴器属于机械通用零部件畴,用来联接不同机构中的两根轴(主动轴和从动轴)使之共同旋转以传递扭矩的机械零件。在高速重载的动力传动中,有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。联轴器由两半部分组成,分别与主动轴和从动轴联接。常用联轴器有膜片联轴器 ,鼓形齿式联轴器,万向联轴器,安全联轴器,弹性联轴器及蛇形弹簧联轴器。
3.2.2 联轴器的结构原理及型号选择
一般机械都是由原动机、传动机和工作机构组成,这三部分必须联接起来才能工作,而联轴器就是把它们联接起来的一种重要装置。联轴器主要用于两轴之间的联接,它也可用于轴和其它零件(卷筒、齿轮、带轮等)之间的联接。它的主要任务是传递扭矩。
根据被联接两轴的相对位置关系,联轴器可分为刚性、弹性和液力三种。刚性联轴器用在两轴能严格对中,并在工作时不发生相对位移的地方;弹性联轴器用在两轴有偏斜或工作中有相对位移的地方;液力联轴器是用液体动能来传递功率,用在需要保护原动机不遭过载损坏而又可空载起动的地方。
几种常用的联轴器: 一、刚性联轴器
刚性联轴器不具有补偿被联接两轴轴线的相对偏移的能力,也不具备缓冲减震性能;但刚性联轴器的结构简单、价格便宜。适用于载荷平稳、转速稳定、轴的刚性较大、且能保证被联接两轴轴线相对偏移极小的情况下。
①凸缘式联轴器
②套筒联轴器