说明: 1、垂直方向(Z方向)的升降机构可采用螺杆螺母传动机构,但不一定必须采用,如果采用,请详述其优点。 2、螺杆螺母的螺纹一般选用梯形螺纹,因其传动效率较高。本设计中螺杆螺母需要具有自锁的功能,这是使用螺杆螺母机构的最主要原因。 3、材料选择上,螺杆选用合金工具钢9Mn2V,此材料的耐磨性及尺寸稳定性均较好。螺母用钢或铸铁做外套,内部用离心铸造法浇注青铜,增加耐磨性。 4、下面的计算仅供参考,请务必代入自己的原始参数。 一、初选基本尺寸
二、螺杆螺母的验算: 查梯形螺纹表可得螺杆的公称直径 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 1.螺杆的耐磨性验算 由表12-1-4 ![]() ![]() 考虑螺杆的升降速度0.5m/s,由表12-1-9 ![]() ![]() ![]() 2.螺纹的强度校核 根据螺母的材料查表12-1-10 ![]() ![]() 螺纹的剪切强度由表12-1-4 ![]() ![]() 式中 ![]() ![]() 螺纹的弯曲应力由表12-1-4 ![]() ![]() 验算结果, ![]() 3.螺杆的稳定性计算 设计螺杆的高度约为 ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 则临界载荷 ![]() ![]() 4.螺杆螺母效率的计算 由表12-1-4 ![]() ![]() 当垂直向上运动时, ![]() 三、电动机的选用 1.计算电动机的容量 螺杆螺母机构垂直方向的力F大约为2500N,螺杆螺母摩擦阻力大,自锁时低于0.5,常在0.3~0.4 。根据机械传动效率,螺杆螺母 ![]() ![]() ![]() ![]() 所以电动机所需工作功率为 ![]() 2.确定电动机的转速 ![]() 其中:v为螺母轴向移动速度,m/s; ![]() 则 ![]() 3.选择电动机类型 本设计中使用的电动机经常有起动、制动和反转等情况,按工作要求和条件,选用步进电机。之所以选择步进电机,是因为它具有转速范围大,可无级调节,很容易获得低速,尤其在起停阶段和微升阶段,步进电机本身还有制动功能,不需设置减速器。 四、导轨的选用 导轨的功能是导向和承载。由于根据本设计的要求,螺杆螺母的运动情况为螺杆转动,螺母移动,因此要限制螺母的转动,需要有一个导向装置。此处可采用导向装置为双圆柱导轨。双圆柱导轨制造简单,内孔可研磨、外圆采用磨削可达配合精度。 进行必要的验算:…
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