梯形絲杠的選擇 【動態容許扭矩T和動態容許推力F】 0 梯形絲杠 動態容許扭矩 (T) 和動態容許推力 (F) 表示為軸承齒面上接觸面壓為 9.8N/mm2 時的扭矩和推力. 這些數 值被用來作為梯型絲杠強度的基準. 【pV值】 使用滑動軸承時 , 用接觸面壓 (p) 與滑動速度 (V) 的乘積 , 即 pV 值作為判斷能否使用某種型號的基 準. 使用圖1中所示的相應pV值作為選擇梯型絲杠 的基準. pV值還隨潤滑條件的不同而變化. 面壓 p N/mm2 滑動速度 V(m/min) 圖1 pV值 fS:安全系數 在計算梯型絲杠上承受的負荷時 , 有必要獲得隨 物體重量和運動速度而變化的慣性力產生效果的 準確資料. 一般來說,對于往復運動或旋轉運動的 裝置,要準確獲得所有的系數是不容易的,例如經 常重復發生的起動停止時的沖擊等. 因此,如果不 能獲得實際負荷資料,則有必要在選擇軸承時,考 慮表1中顯示的根據經驗得到的安全系數(fS). 梯形絲杠 表1 安全系數(fS) 負荷的種類 對于不常使用的靜態負荷 對于普通的單方向負荷 對于振動/沖擊伴隨而來的負荷 fS的下限 1～2 2～3 4或更多 A-845 fT:溫度系數 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度將會下降. 因此,有必要 將動態容許扭矩 (T) 和動態容許推力 (F) 乘以圖 2 中顯示的相應溫度系數. 注)對于微型梯型絲杠,請在60 以下環境中使用. 因此,當選擇梯型絲杠時,在強度方面需要滿足以 下等式: 動態容許扭矩(T) 使用溫度 圖2 溫度系數 fS 靜態容許推力(F) fTT PT fTF PF fS fS fT T PT F PF :安全系數 :溫度系數 (參照A-845上的表1) (參照圖2) (N m) (N m) (N) (N) :動態容許扭矩 :承受的扭矩 :動態容許推力 :軸向負荷 表面硬度與耐磨損性 軸的硬度對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 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 梯形絲杠的選擇 【計算接觸面壓p】 p值可按如下計算: 承受軸向負荷時: p= p F PF PF F 9.8 (N) (N) :軸向負荷(PF N)情況下齒面的接觸面壓 (N/mm2) :動態容許推力 :軸向負荷 承受扭矩時: p= p T PT PT T 9.8 :在施加負荷扭矩 T N m) (P 情況下齒面的接觸面壓 (N/mm2) :動態容許扭矩 :承受的扭矩 (N m) (N m) 【計算齒面滑動速度V】 V值可按如下計算: V= V Do n R 2 π Do n 103 :滑動速度 :有效直徑(參照尺寸表) :每分鐘轉數 :導程 (m/min) (mm) (min-1) (mm) 梯形絲杠 A-847 [計算例] 假設使用梯形絲杠DCMB型,在承受伴隨振動的軸向負荷PF=1760N的同時,以進給速度S=10m/min運動的情況下,選 擇梯型絲杠. 對pV值加以探討. 首先, 試探性地選擇DCMB25T型 (動態容許推力F=12700N) . 計算接觸面壓(p). 求出滑動速度(V). 以進給速度S=10m/min運動時,所需的絲杠軸每分鐘轉數(n)按下式計算: 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,如果滑動速度(V)為16m/min或更低,則 不會有異常的磨損. 其次,求出相對于動態容許推力(F)的安全系數(fS). 使用條件為: 溫度系數fT=1, 外加負荷PF=1760N,安全系數則如下計算. 按照負荷種類,fS在4或更大值時能滿足強度的要求,因此選擇DCMB25T型. A-848 選擇的要點 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(μ )的關系如表2所示. 表2 摩擦系數與效率 摩擦系數(μ) 效率(η) 0.1 0.82 0.15 0.74 0.2 0.67 當施加扭矩時,所發生的推力可用下式計算. Fa =2 π η T/R Fa T R 10–3 (N) (N m) (mm) :產生的推力 :扭矩(輸入) :導程 當施加推力時,所發生的扭矩可用下式計算. T = η Fa R T Fa R 10–3/2π (N m) (N) (mm) :產生的扭矩 :推力(輸入) :導程 [計算例1] 假設使用梯型絲杠DCMB20T型,當扭矩T=19.6N m時,計算產生的推力. 如果μ 為0.2,則效率η為0.67 (參照表2) ,發生的推力(Fa)如下計算. π η π 梯形絲杠 [計算例2] 假設使用梯形絲杠DCMB20T型,當推力Fa=980N時,計算產生的扭矩. 如果μ 為0.2,則效率η為0.67 (參照表2) ,發生的扭矩(T)如下計算. η π π 精度規格 表3 用于DCMA, DCMB型的多頭滾軋絲杠軸的精度 軸標記 精度 單一節距誤差 (最大) 累積節距誤差 (最大) 注)標記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 設計的要點 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. 支撐座內徑公差:H8或J8 梯形絲杠 A-850 安裝步驟與維護 安裝 【有關支撐座嘴的倒角】 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度 , 需要將角落 處加工為R形. 因此有必要對支撐座嘴的內角進行 倒角. 公稱型號 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】 當在豎直方向上使用絲杠軸輸送重物時,應如圖2 所示安裝絲杠才是安全的 , 應在安裝孔上提供支 撐以防止移動的物體掉落 , 即使梯型絲杠由于過 載或受到沖擊而破裂也沒有問題. 梯形絲杠 梯形絲杠 運 行 絲杠軸 軸旋轉 (軸向固定) 圖2 推薦安裝方向 A-851 潤滑 請根據梯型絲杠的使用條件選擇潤滑方法. ( x: z) |5 _, }- |+ Q) K% g1 N( ]- ~
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發表于 2011-4-6 14:55:53
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