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發(fā)表于 2012-9-25 11:11:34
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梯形絲杠的選擇 【動(dòng)態(tài)容許扭矩T和動(dòng)態(tài)容許推力F】 0 梯形絲杠 動(dòng)態(tài)容許扭矩 (T) 和動(dòng)態(tài)容許推力 (F) 表示為軸承齒面上接觸面壓為 9.8N/mm2 時(shí)的扭矩和推力. 這些數(shù) 值被用來作為梯型絲杠強(qiáng)度的基準(zhǔn). 【pV值】 使用滑動(dòng)軸承時(shí) , 用接觸面壓 (p) 與滑動(dòng)速度 (V) 的乘積 , 即 pV 值作為判斷能否使用某種型號(hào)的基 準(zhǔn). 使用圖1中所示的相應(yīng)pV值作為選擇梯型絲杠 的基準(zhǔn). pV值還隨潤滑條件的不同而變化. 面壓 p N/mm2 滑動(dòng)速度 V(m/min) 圖1 pV值 fS:安全系數(shù) 在計(jì)算梯型絲杠上承受的負(fù)荷時(shí) , 有必要獲得隨 物體重量和運(yùn)動(dòng)速度而變化的慣性力產(chǎn)生效果的 準(zhǔn)確資料. 一般來說,對(duì)于往復(fù)運(yùn)動(dòng)或旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的 裝置,要準(zhǔn)確獲得所有的系數(shù)是不容易的,例如經(jīng) 常重復(fù)發(fā)生的起動(dòng)停止時(shí)的沖擊等. 因此,如果不 能獲得實(shí)際負(fù)荷資料,則有必要在選擇軸承時(shí),考 慮表1中顯示的根據(jù)經(jīng)驗(yàn)得到的安全系數(shù)(fS). 梯形絲杠 表1 安全系數(shù)(fS) 負(fù)荷的種類 對(duì)于不常使用的靜態(tài)負(fù)荷 對(duì)于普通的單方向負(fù)荷 對(duì)于振動(dòng)/沖擊伴隨而來的負(fù)荷 fS的下限 1~2 2~3 4或更多 A-845 fT:溫度系數(shù) 如果梯型絲杠的溫度超過了常溫范圍 , 梯型絲杠 的耐焦化性和材料的強(qiáng)度將會(huì)下降. 因此,有必要 將動(dòng)態(tài)容許扭矩 (T) 和動(dòng)態(tài)容許推力 (F) 乘以圖 2 中顯示的相應(yīng)溫度系數(shù). 注)對(duì)于微型梯型絲杠,請(qǐng)?jiān)?0 以下環(huán)境中使用. 因此,當(dāng)選擇梯型絲杠時(shí),在強(qiáng)度方面需要滿足以 下等式: 動(dòng)態(tài)容許扭矩(T) 使用溫度 圖2 溫度系數(shù) fS 靜態(tài)容許推力(F) fTT PT fTF PF fS fS fT T PT F PF :安全系數(shù) :溫度系數(shù) (參照A-845上的表1) (參照?qǐng)D2) (N m) (N m) (N) (N) :動(dòng)態(tài)容許扭矩 :承受的扭矩 :動(dòng)態(tài)容許推力 :軸向負(fù)荷 表面硬度與耐磨損性 軸的硬度對(duì)梯型絲杠的耐磨損性影響極大,如果硬 度等于或小于 250HV, 磨損量就會(huì)如圖 3 所示增大. 通過滾軋的加工硬化,滾軋軸的表面硬度可以達(dá)到 250HV以上,而表面粗糙度為0.20a或更低.因此,滾 軋軸可以獲得很高的耐磨損性. 磨損量 mm 另外,表面粗糙度最好為0.80a或更低. 溫度系數(shù) fT 接觸面硬度 HV 圖3 表面硬度與耐磨損性 A-846 選擇的要點(diǎn) 梯形絲杠的選擇 【計(jì)算接觸面壓p】 p值可按如下計(jì)算: 承受軸向負(fù)荷時(shí): p= p F PF PF F 9.8 (N) (N) :軸向負(fù)荷(PF N)情況下齒面的接觸面壓 (N/mm2) :動(dòng)態(tài)容許推力 :軸向負(fù)荷 承受扭矩時(shí): p= p T PT PT T 9.8 :在施加負(fù)荷扭矩 T N m) (P 情況下齒面的接觸面壓 (N/mm2) :動(dòng)態(tài)容許扭矩 :承受的扭矩 (N m) (N m) 【計(jì)算齒面滑動(dòng)速度V】 V值可按如下計(jì)算: V= V Do n R 2 π Do n 103 :滑動(dòng)速度 :有效直徑(參照尺寸表) :每分鐘轉(zhuǎn)數(shù) :導(dǎo)程 (m/min) (mm) (min-1) (mm) 梯形絲杠 A-847 [計(jì)算例] 假設(shè)使用梯形絲杠DCMB型,在承受伴隨振動(dòng)的軸向負(fù)荷PF=1760N的同時(shí),以進(jìn)給速度S=10m/min運(yùn)動(dòng)的情況下,選 擇梯型絲杠. 對(duì)pV值加以探討. 首先, 試探性地選擇DCMB25T型 (動(dòng)態(tài)容許推力F=12700N) . 計(jì)算接觸面壓(p). 求出滑動(dòng)速度(V). 以進(jìn)給速度S=10m/min運(yùn)動(dòng)時(shí),所需的絲杠軸每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)(n)按下式計(jì)算: π π 從pV值圖 (參照 A-845上的 圖1) 中可以判斷,在p值為1.36N/mm2的情況下,如果滑動(dòng)速度(V)為16m/min或更低,則 不會(huì)有異常的磨損. 其次,求出相對(duì)于動(dòng)態(tài)容許推力(F)的安全系數(shù)(fS). 使用條件為: 溫度系數(shù)fT=1, 外加負(fù)荷PF=1760N,安全系數(shù)則如下計(jì)算. 按照負(fù)荷種類,fS在4或更大值時(shí)能滿足強(qiáng)度的要求,因此選擇DCMB25T型. A-848 選擇的要點(diǎn) 效率, 推力與扭矩 效率, 推力與扭矩 梯形絲杠的效率(η)與摩擦系數(shù)(μ )的關(guān)系如表2所示. 表2 摩擦系數(shù)與效率 摩擦系數(shù)(μ) 效率(η) 0.1 0.82 0.15 0.74 0.2 0.67 當(dāng)施加扭矩時(shí),所發(fā)生的推力可用下式計(jì)算. Fa =2 π η T/R Fa T R 10–3 (N) (N m) (mm) :產(chǎn)生的推力 :扭矩(輸入) :導(dǎo)程 當(dāng)施加推力時(shí),所發(fā)生的扭矩可用下式計(jì)算. T = η Fa R T Fa R 10–3/2π (N m) (N) (mm) :產(chǎn)生的扭矩 :推力(輸入) :導(dǎo)程 [計(jì)算例1] 假設(shè)使用梯型絲杠DCMB20T型,當(dāng)扭矩T=19.6N m時(shí),計(jì)算產(chǎn)生的推力. 如果μ 為0.2,則效率η為0.67 (參照表2) ,發(fā)生的推力(Fa)如下計(jì)算. π η π 梯形絲杠 [計(jì)算例2] 假設(shè)使用梯形絲杠DCMB20T型,當(dāng)推力Fa=980N時(shí),計(jì)算產(chǎn)生的扭矩. 如果μ 為0.2,則效率η為0.67 (參照表2) ,發(fā)生的扭矩(T)如下計(jì)算. η π π 精度規(guī)格 表3 用于DCMA, DCMB型的多頭滾軋絲杠軸的精度 軸標(biāo)記 精度 單一節(jié)距誤差 (最大) 累積節(jié)距誤差 (最大) 注)標(biāo)記T表示絲杠軸的加工方法. 單位:mm 滾軋軸 T注) ± 0.025 ± 0.2/300 A-849 設(shè)計(jì)的要點(diǎn) 配合 建議梯形絲杠圓周和支撐座之間的配合采用間隙配合或過渡配合. 支撐座內(nèi)徑公差:H8或J8 梯形絲杠 A-850 安裝步驟與維護(hù) 安裝 【有關(guān)支撐座嘴的倒角】 0 梯形絲杠 表1 支撐座嘴的倒角尺寸 單位:mm 為了增加梯型絲杠法蘭根部的強(qiáng)度 , 需要將角落 處加工為R形. 因此有必要對(duì)支撐座嘴的內(nèi)角進(jìn)行 倒角. 公稱型號(hào) DCMA DCMB 8 嘴的倒角 C (最小) 1.2 1.5 倒角 12 15 17 20 25 30 35 40 45 2 2.5 3 圖1 50 【推薦安裝方向】 當(dāng)在豎直方向上使用絲杠軸輸送重物時(shí),應(yīng)如圖2 所示安裝絲杠才是安全的 , 應(yīng)在安裝孔上提供支 撐以防止移動(dòng)的物體掉落 , 即使梯型絲杠由于過 載或受到?jīng)_擊而破裂也沒有問題. 梯形絲杠 梯形絲杠 運(yùn) 行 絲杠軸 軸旋轉(zhuǎn) (軸向固定) 圖2 推薦安裝方向 A-851 潤滑 請(qǐng)根據(jù)梯型絲杠的使用條件選擇潤滑方法.
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