湖南大学毕业设计
4.3.7滚珠丝杠副的选型
应该指出的是按上述3种情况选用的滚珠丝杠副的主要尺寸和预紧力Fp对滚珠丝
13
湖南大学毕业设计
杠副的传动特性是有一定影响的。
从滚珠丝杠副的尺寸系列表中可见，滚珠丝杠副的主要尺寸参数是公称直径d0和基本导程L0。上述的d0，L0的确定和所加预紧力Fp的大小对该丝杠副的传动特性，如刚度、传动精度、驱动力矩和使用寿命等均有密切的关系。因此，在选择滚珠丝杠副的系列尺寸时，需要加以全面的考虑。现就滚珠丝杠副的主要尺寸参数d0，L0和所加预紧力Fp对其刚度、传动精度、驱动力矩和使用寿命等的影响情况列表4—4中比较说明：
表4—4滚珠丝杠副的主要尺寸对其传动精度的影响
主要尺寸参数 刚度 位移 精度 公称 直径 基本 导程 预紧力 增大 减小 增大 减小 增大 减小 增大 减小 增大 减小 增大 减小 —— —— 降低 增高 增大 降低 增大 增大 减小 增大 —— —— 增大 减小 增大 减小 增大 减小 —— —— 延长 降低 降低 增高 惯量 驱动 力矩 寿命 根据上述的计算和分析结合滚珠丝杠副的尺寸系列或产品样本就可以初选滚珠丝杠副的型号了。在此次的改造中选用江汉丝杠厂的HJG—S系列滚珠丝杠副。该系列丝杠结构先进，性能良好。与老结构相比，轴向、径向尺寸都有明显的缩小，机械效率可达90%～95%，比梯形丝杠的效率提高了3倍左右。下表4—5就是截选自江汉丝杠厂的滚珠丝杠副的产品样本。
表4—5 HJG—S系列滚珠丝杠副的尺寸系
14
湖南大学毕业设计
结合上表综合考虑，2506—3内循环单螺母滚珠丝杠副，额定动载荷为12945N（满足式4—15和式4—17），额定静载荷29026N（满足式4—19）。
15
湖南大学毕业设计
4.3.8滚珠丝杠副的刚度验算
对于精密传动的滚珠丝杠副通常要进行刚度验算。而滚珠丝杠副的刚度主要取决于该滚珠丝杠副在载荷的情况下，丝杠的轴向变形?1，滚珠与滚道间的接触变形?2和支撑丝杠的轴承的轴向接触变形?3的大小。 4.3.8.1丝杠副的轴向变形量
滚珠丝杠副的轴向变形?1，当丝杠长度L较大时，它在滚珠丝杠副总的轴向变形量中所占的比重较大。其轴向变形量的大小与滚珠丝杠副的支承方式有很大关系。在此次改造中选用一端固定，一端浮动，三点支承的形式。
所以滚珠丝杠副的轴向变形量为：
?1??phphl?0.000056?310 （4—20）
?0.0026式中 ?ph——轴向进给切削力Fm引起导程的变化量
?ph?
FmphEA?1328.1?678.5?2.1?106 （4—21）
?0.00005 Fm——轴向进给切削力，N
E——滚珠丝杠材料的弹性模量，对于钢E?2.1?10 N/mm
A——滚珠丝杠的横截面积
62由于滚珠丝杠一端采用推力球轴承支承，又因滚珠丝杠进行了预紧，故丝杠的刚度可比一端固定的丝杠提高4倍左右。所以其实际变形量为：
??'114?1?14?0.0026?0.00065
（4—22）
17
湖南大学毕业设计
4.3.8.2滚珠与螺纹滚道间接接触变形
对于滚珠丝杠副，其滚珠与螺纹滚道在工作过程中会产生接触变形?2，该变形量在 总的变形量中也占有较大的比重。应该注意的是滚珠与螺纹滚道间接接触变形在有无预紧时的变形量是有很大区别的，在本次改造中因为滚珠丝杠要进行预紧，所以应按下式计算：
?2?0.0013 ?0.0013 ?0.0003FmdbFPZ?21328.13.6?442.7?29241 （4—23）
式中 Fm——轴向进给切削力，N
FP——预紧力，N（一般取Fm的1/3） db——滚珠直径，mm
db?0.6?0Lo?
0.?60 （4—24）
?3m.m6 Z?——工作螺母的滚珠数目。
Z??Z?j?k?19?3?3
?171k——列数
（4—25）
j——圈数
Z——一圈的滚珠数目
Z?
?d0db?3?3.14?253.6?3 （4—26）
?18.81其中一圈的滚珠数目不可能为小数，所以取整为19。
d0——滚珠丝杠的公称直径
17