JX1065 轮胎自动打磨机设计(13)

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图4.1 滚珠丝杠副

滚珠丝杠副具有传动效率高、运动平稳、使用寿命长等特性，广泛应用于各种工业设备、精密仪器和数控机床等。

4.2.1设计计算与选型

根据设计要求平均工作载荷Fm=2800N，丝杠长度L=1800mm,平均转速nm=100r/min,最大转速nmax=1500r/min,使用寿命Lh =20000h左右，丝杠材料为CrWMn钢，滚道硬度为58～62HRC,导程误差δ=20 m/300mm,全行程45 m。

1 求计算载荷Fc

根据设计要求，由《机电一体化设计基础》中查表3-3取Kf=1.2；查表3-4取Kh=1.0。取3级精度，查表3-5取Ka=1.0,得

Fc KfKhKaFm 1.2 1.0 1.0 2800=3360(N) (4-1) 2 计算额定动载荷计算值Ca

Ca F 16562(N) (4-2) 3 根据Ca 选择滚珠丝杠副

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查阅《简明机械零件设计手册》，选用FD型产品（内循环浮动式，双螺母垫片预紧结构），按滚珠丝杠副的额定动载荷Ca等于或大于Ca 的原则，选以下规格：

规格：3205-5，Ca=19200N 同时得丝杠副数据如下：

公称直径D0=32.5mm;导程P=5mm; 滚珠直径d0=3.5mm；丝杠内径d1=28.4mm; 计算螺旋角 2 49 。

4.2.2 校核

1稳定性验算

1）由于仅于一端固定的长丝杠在工作时可能会发生失稳，所以在设计时应验算其安全系数S,其值应大于丝杠传动结构允许的安全系数[S](表2)。

表2 稳定性系数

丝杠不会发生失稳的最大载荷称为临界载荷Fcr（N），并按下式计算

2EIa

Fcr= (4-3) 2

L 式中：E为丝杠材料的弹性模量，对于钢，E=206GPa；L为丝杠工作长度（m）；Ia为丝杠危险截面的轴惯性矩（m4）； 为长度系数，见表4.1.依题意

3.14 0.0284 Ia 0.31 10-7（m4） (4-4)

6464

d14

4

取 =2/3,则