编 号 密 级 阶段标记 名称 ：503电动高低机 会签 方案设计报告 编 制 校 对 审 核 标 审 批 准 西安方元明科技发展有限公司
内容摘要： 本报告对高低机方案设计过程进行了阐述，完成高低机整体方案设计报告编写。 主题词 方案设计 总体技术设计 更改单号 更改日期 更改人 更改办法 更改栏
1概述
此装置用于完成某设备的高低动作，从而进行此姿态稳定伺服高低机（以下简称高低机）的设计。
2主要技术指标
2.1性能指标
1) 推力：不小于5000N； 2) 初始安装长度：791±1mm； 3) 跨距：520mm；
4) 最长长度：≥1369mm（前连接耳处的螺纹可实现调节）； 5) 速度：8mm/s；
6) 额定电压：24VDC、36VDC、48VDC；
2.2环境适应性
1) -40℃-55℃正常工作； 2) 淋雨试验：6mm/h； 3) 冲击实验：加速度30g； 4) 三防要求：湿热、盐雾、霉菌； 5) 符合空投和空载运输要求。
2.3组成和功能要求
2.3.1组成
此装置由左右高低机、蜗轮蜗杆箱、行星减速器、直流伺服电机、传动轴、手摇装置等组成。其中高低机主要包含缸筒、滚珠丝杠副、推杆等。其结构布局图如下图所示：
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2.3.2功能要求 1) 机械自锁；
2）手摇机构具备两种速度，手摇速比1:1和1:2； 3)手旋螺母微调及锁紧功能。
3总体技术设计
3.1结构组成
本次设计中将高低机分为三大部分，分别是：伺服电机、蜗轮蜗杆箱、缸体等。缸体主要包括滚珠丝杠副、轴承组、推杆、缸筒等。
3.2工作原理
工作原理为：伺服电机旋转，通过减速器、蜗轮蜗杆传动机构带动丝杠副旋转；丝杠螺母径向限位，在丝杠旋转力矩的驱动下，丝杠螺母与电动高低机推杆一起做往复直线运动。
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4主要部件的选型计算
4.1滚珠丝杠副
根据技术协议中额定推力不小于5000N，满载速度不小于8mm/s的要求对电动缸使用的滚珠丝杠副进行选型计算。
选择某公司生产的某型号滚珠丝杠副，该丝杠副的基本额定动载荷为[Ca]=15400N、基本额定静载荷为[Coa]= 33100N，导程Ph=6mm。 1）滚珠丝杠副额定寿命校核
螺母的予紧力为：FO?0.06??Ca??0.06?15400?924N 轴向动载荷为：Fa动?Fa?Fo?5000?924?5924N
4计算丝杠副理论要求总转数为：L理论?2?10?640?2?5.12?106圈 5计算丝杠副实际额定寿命（总转数）为：
3?Ca??15400?666L???10?10.2?10圈＞L理论 ??10???f?F1.2?5924???wa总?3根据计算结果可知丝杠副额定寿命可以满足使用要求。 2）滚珠丝杠副临界压缩载荷的校核（验算压杆稳定性） 根据公式计算可知滚珠丝杠副临界压缩载荷
d2415444Fc?n2×2×10?10??10?9765N＞5000N 满足要求 2l7203）滚珠丝杠副极限转速
nc的校验
根据公式计算可知滚珠丝杠副极限转速
nc??2?d1a7?10?15.1?287?10?9320rpm＞960rpm 满足要求 2360综上计算，该型号滚珠丝杠副可以满足使用要求。
4.2 电机选择
1) 滚珠丝杠副所需转矩计算
依照技术要求，电动高低机需产生不小于5000N的推力，满载工作速度不小于88mm/s，结合丝杠副导程，计算丝杠副转速为：
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