伺服電機選型-X軸電機

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上2.1 機械部分改造的技術(shù)要求對于機床的數(shù)控化改造，機械部分改造的技術(shù)要求如下：1、 齒輪副一般機床的齒輪主要集中在主軸箱和變速箱中。為了保證傳動精度，數(shù)控機床上使用的齒輪精度等級都比普通機床高。在結(jié)構(gòu)上要能達(dá)到無間隙傳動，因而改造時，機床主要齒輪必須滿足數(shù)控機床的要求，以保證機床加工精度。2、 安全防護機床改造必須以安全為前提。在機床改造中要根據(jù)實際情況采取相應(yīng)的措施，切不可忽視。滾珠絲杠副是精密元件，工作時要嚴(yán)防灰塵特別是切屑及硬砂粒進入滾道。在縱向絲杠上也可加整體鐵板防護罩。大拖板與滑動導(dǎo)軌接觸的兩端面要密封好，絕對防止硬質(zhì)顆粒狀的異物進入滑動面損傷導(dǎo)軌。機械圖

2、：改造后的機床基本參數(shù)：X軸方向工作臺的重量為360KgY軸方向工作臺的重量為560KgZ軸方向工作臺的重量為760Kg所能加工最大工件重量為450KgWx (360+450=810 Kg)Wy (810+200=1010Kg)Wz (1010+200=1210 Kg)滾珠絲杠長度確定滾珠絲杠按要求有效行程為630mm設(shè)計后絲杠總長為1200mm工作臺最高移動速度Vmax = 6（m/min）主軸電機功率P=7.5KW 額定轉(zhuǎn)速N=1440（r/min）定位精度：最大行程內(nèi)行程誤差=0.035mm失位量=0.045mm滾珠絲杠的支持方式為（固定-支持）滾珠絲杠的選擇設(shè)工作臺快移速度為Vmax=

3、6m/min伺服電機轉(zhuǎn)速Nmax=3000r/min式中，Ph絲杠導(dǎo)程此處為了安全考慮Ph取8mmX軸進給系統(tǒng)的設(shè)計計算切削力計算最大切削功率式中，PQ主電動機功率 主傳動系統(tǒng)的總效率，一般為0.70.85，這里取=0.8切削功率應(yīng)在各種加工情況下經(jīng)常遇到的最大切削力（或轉(zhuǎn)矩）和最大切削速度（或轉(zhuǎn)矩）來計算，即 PQ = Fc V10-3 / 60式中，F(xiàn)c主切削力 V最大切削線速度。按用硬質(zhì)合金刀具半精銑鋼件時的速度取v=100mm/min在一般外圓銑削時式中，F(xiàn)x縱向切削力 Fy橫向切削力 FZ垂直方向切削力縱向?qū)к墳檠辔残螌?dǎo)軌縱向進給切削力式中，K考慮顛覆力矩影響的試驗系數(shù)，K=1.4。

4、 f 導(dǎo)軌上的摩擦因數(shù)，取f=0.05 Wx縱向工作臺+工件重量滾珠絲杠平均轉(zhuǎn)速的計算最大切削力的進給速度VS（r/min），可取最高進給速度的1/21/3（取為1/2），絲杠導(dǎo)程為Ph則滾珠絲桿平均轉(zhuǎn)速為滾珠絲杠壽命的計算絲杠壽命取t=20000h(2班制10h)則絲杠計算壽命則滾珠絲杠副承受最大當(dāng)量動載荷試著選取滾珠絲杠 試選取的滾珠絲杠型號CMD40085，此類型的滾珠絲杠公稱直徑d0=40mm,導(dǎo)程Ph=6mm,鋼球直徑Dw=4.763mm,絲杠外徑d=39.5,螺紋底徑d1=34.2，其額定動載荷為37063N，強度足夠，鋼球循環(huán)系列數(shù)為1x2.5x2。校核 滾珠絲杠副剛度的驗算，主

5、要是驗算絲杠的拉伸或壓縮變形量1、滾珠與螺紋滾道接觸變形量2和支承滾珠絲杠軸承的軸向接觸變形3之和應(yīng)不大于機床精度所允許變形量的1/2。否則，應(yīng)考慮選用大直徑的滾珠絲杠副。滾珠絲杠的變形量計算步驟如下： （1） 絲杠的拉伸或壓縮變形量式中， Ph工作負(fù)載Fm引起導(dǎo)程Ph的變化量 E彈性模量E=2.1xl05(Nmm2) A絲杠橫截面積由于兩端均采用角接觸球軸承，且絲杠又進行可預(yù)緊，故其拉壓剛度可比一端固定的絲杠提高4倍。其實際變形量為（2）滾珠與螺紋滾道間接觸變形 滾珠絲杠副及軸承均進行預(yù)緊，滾珠與螺紋滾珠道接觸變形式中Z滾珠數(shù)量， J圈數(shù)；K列數(shù)；z每圈螺紋滾道內(nèi)的滾珠數(shù)。Fa絲杠預(yù)緊力，為

6、動載荷的1/10對于CMD40065這里取整為131因為絲杠加有預(yù)緊力，2可減少1/2，因此實際變形量（3）支承滾珠絲杠的軸承軸向接觸形變支承滾珠絲杠的軸承為8107型推力球軸承，幾何參數(shù)為d1=35mm,滾動體直徑dQ=6.35mm，滾動體數(shù)量ZQ=18。軸承的軸向接觸變形因施加預(yù)緊力，故實際變形量因此所以所選的絲杠需要預(yù)緊伺服電機選型減速比1/1(直接連接)絲杠螺距8mm、輸送重量810Kg、推力0Kg1. 最大移動速度（V）減速比1/1、電機軸旋轉(zhuǎn)速度3000r/min時:2. 對電機軸換算的負(fù)載慣性矩(JL) 絲杠長度為1200mm、直徑為Ø40mm輸送重量810Kg對電機換

7、算的負(fù)載轉(zhuǎn)矩（TL）輸送重量810Kg、摩擦系數(shù)（µ）0.1、機械效率（）0.9容量選擇條件選擇電機1FK7080-5AF71-1KA2，此為西門子同步伺服電機，基本參數(shù):軸高為80mm，額定功率為2.14KW，堵轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩為8Nm，額定轉(zhuǎn)矩為6.8Nm，電流為4.4A，額定轉(zhuǎn)動慣量為,效率為93%。 最短加速/減速時間（tAC）加速/減速時間為0.05秒時的加速/減速轉(zhuǎn)矩:數(shù)控機床進給驅(qū)動對位置精度、快速響應(yīng)特征、調(diào)速范圍等有較高的要求。電機與絲杠件的連接主要有三種形式;1、 有齒輪傳動的進給運動數(shù)控機床在機械進給裝置中一般采用齒輪傳動副來達(dá)到一定的降速比要求。由于齒輪在制造中不可能達(dá)

8、到理想的齒面要求，總存在一定的誤差，一對嚙合齒輪，必有一定的齒側(cè)間隙會造成進給系統(tǒng)的反向失動量，對閉環(huán)系統(tǒng)來說，齒側(cè)間隙會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此，齒輪傳動副常采用消隙措施來盡量減小齒側(cè)間隙。這種連接形式的機械結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。具體如圖25(a)所示。2、 經(jīng)同步帶傳動的進給運動這種連接形式的機械結(jié)構(gòu)較簡單。同步帶傳動綜合了帶傳動核鏈傳動的優(yōu)點，可以避免齒輪傳動時引起的振動和噪音，但只能適用于低扭矩特性要求的場所。安裝時中心距要求嚴(yán)格，且?guī)c帶輪的制造工藝較復(fù)雜。具體如圖25(b）所示。3、 電動機通過聯(lián)軸器直接與絲杠連接通常電動機軸和絲杠之間采用錐環(huán)無鍵連接或高精度十字聯(lián)軸器連接，從而使進給系統(tǒng)具有較高的傳動精