湖南大学毕业设计
Fm?KF?f(Fz?G)?KFy?f(Fz?G) ?1.15?670?0.17?(2680?600) ?1328.1N—7）
（4
'''' 9
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试中 K——考虑颠覆力矩影响的实验系数，燕尾形导轨取K=1.15
f——滑动导轨摩擦系数，f=0.15～0.18。在此设计中取0.17。 G——溜板及刀架重力，G=600N
4.3.2滚珠丝杠的平均转速计算
最大切削力下的进给速度Vs (r/min),可取最高进给速度的1/2～1/3(取为1/2),横向最大进给速度为0.3m/min,丝杠导程选ph?6mm,则滚珠丝杠的平均速度为：
''n?1000Vs/ph?1000?0.3?0.5/6 ?25r/min4.3.3滚珠丝杠的寿命计算
滚珠丝杠的使用寿命取T?20000h，则滚珠丝杠的寿命为：
（4—8）
L?60nT/10?60?25?20000/10 ?30(10r)666 （4—9）
4.3.4滚珠丝杠副在高速和定工作载荷的情况下的选用
如前所诉，滚珠死杠副在高速或较高速的情况下工作时，它的失效形式主要是螺纹滚道或滚珠表面的疲劳点蚀。滚珠丝杠副抵抗疲劳点蚀的能力用额定动载荷表示。实验研究表明，滚珠丝杠副的额定动载荷与使用寿命的关系为：
?Ca?L??? （4—10）
F??式中 Ca——额定动载荷，N
3F——滚珠丝杠副的轴向载荷，N
6 Lg——滚珠丝杠副的额定寿命，10转
由上式可见，对于选定的滚珠丝杠副而言，它的使用寿命与其所承受的轴向载荷的三次方成反比，即它所承受的轴向载荷越大则其使用寿命越短。
对于在转速，和工作寿命时间T一定的条件下，滚珠丝杠副的总转速N为：
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N?60nT ?60?25?20000 ?30000000式中 n——平均转速，r/min
（4—11）
T——使用寿命时间，h
对应的工作寿命Lg为：
Lg? ? 60nT106?N10630000000106?30?10r?6 （4—12）
在生产实际中常以小时数表示额定的工作寿命，则得以小时计算的滚珠丝杠副的寿命为：
Lh?10Lg60n6?10?3060?25 （4—13）
6 ?20000h式中 Lh——工作寿命，h。各类机械对滚珠丝杠副的寿命要求，可以参照下表4—1 Lg——额定寿命，10转
表4—1各类机械对滚珠丝杠副的寿命要求及寿命系数
机械类别 普通机械 普通金属切削机床 数控和精密机械 测试机械和仪器 航空机械 寿命L（h） 5000～10000 10000 15000 15000 1000 寿命系数K 2.15～2.71 2.71 3.11 3.11 1.26 6 由上表和知选中的滚珠丝杠的寿命是合乎要求的。
在高速或定载荷的情况下滚珠丝杠的工作寿命Lg所对应的计算动载荷值Caj为：
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Caj? ?3LgFfw/fa?360nT106Fmfw/fa （4—14）
330?1328.1?1.2/1 ?4952.06N式中 Fm——滚珠丝杠副轴向进给切削力，N fw——运转系数，此处取1.2
fa——精度系数，丝杠副精度等级选3级，则精度系数为1
对于选用的滚珠丝杠副，其计算动载荷应满足下列条件：
Ca?Caj （4—15）
4.3.5滚珠丝刚副在受动载荷的情况下的选用
车床在运行过程中，难免存在一定的冲击振动，温度等因数也会引起硬度的变
化，这些都会对滚珠丝杠副的寿命产生影响，所以应对其进行计算。在此情况下滚珠丝杠副的计算动载荷值Caj可按下式计算：
CKhaj?K?KF?KH?Fm?3.11n1.1?1.2?1.56?1328.1 （4—16）
?7030N式中 Kh——寿命系数，参照表4—1选取。此处选Kh=3.11 Kn——转速系数，取Kn=1.1
KF——载荷性质系数，参照表4—2选取。此处选KF=1.2
KH——动载荷硬度影响系数，参照表5—3选取。此处选KH?1.56
F——轴向工作载荷，N
表4—2载荷性质系数
载荷性质 系数K 平稳或轻微冲击 1.0～1.2 中等冲击 1.2～1.5 教大冲击或振动 1.5～2.5 表5—3硬度影响系数
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硬度（HRC） 58 55 52.5 50 47.5 45 2.4 2.65 40 3.85 4.5 动载荷硬度影响系数 1.0 1.11 1.35 1.56 1.92 静载荷硬度影响系数 1.0 1.11 1.40 1.67 2.1 同在高速和定工作载荷情况一样，按使用寿命选用选用滚珠丝杠副尺寸系列时，其额定动载荷值Ca应等于或大于计算动载荷值Caj，即应满足下列条件：
Ca?(Caj?KhKnKFKHFm) （4—17）
4.3.6按额定静载荷选用滚珠丝杠副
滚珠丝杠副在低速（n?10r/min ）下工作时，其主要失效形式螺纹滚道或滚珠表面产生较大的塑性变形。而滚珠丝杠副抵抗塑性变形的能力用额定静载荷
Cao表示。当滚珠丝杠副的工作载荷是静载荷或其转速小于10r/min时，则应按额
定静载荷选用滚珠丝杠副的尺寸系列。其计算静载荷值Caoj应按下式计算：
Caoj?KFKHFm?1.2?1.67?1328.1 ?2662N' （4—18）
对于按额定静载荷所选用的滚珠丝杠副，应使其额定静载荷值Cao大于或等于计算静载荷值Caoj。即应满足下式：
'Cao?Caoj?KFKHFm （4—19）
式中 Cao——额定静载荷值，N
Caoj——计算静载荷值，N
KF——载荷性质系数，可从表4—2中查出 KH——静载荷硬度影响系数，可从表5—3中查出
'Fm——轴向工作载荷，N
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