丝杠测量仪工作台的结构设计
检具结构介绍
检具结构介绍
检具是机械加工中常用的测量工具，用来对零件尺寸、形状和位
置精度进行测量，并对加工质量进行控制。
检具通常由基座、工作台、丝杠、测量元件和固定装置等部分组成。
首先，检具的基座是固定检具的重要部分，保证检具的平稳运行。
基座可以采用不锈钢、石英砂、大理石等材质制作，具有高硬度、耐
磨损的优势，并且可以有效防止震动和外部干扰，提高测量精度。
其次，工作台是安装被测零件的部分，通常由铸铁、铝合金等材
质制成，具有高强度和稳定性，同时可以调节高度和角度，便于对被
测零件进行细微调整，从而提高测量精度。
再者，丝杠是调节测量元件的重要装置，通常采用精密丝杠，可
以精确控制测量元件在三维空间内的位置和姿态，并利用固定装置的
力量将被测零件固定在工作台上。
测量元件是检具最关键的部分，一般包括游标卡尺、光学测量仪、弹簧测量仪等。
它们可以直接对被测零件进行测量，并将数据反馈到
显示器上，便于工人进行判断和调整。
最后，固定装置是安装检具的重要部分，通常采用夹具、磁吸钳
等形式，可以将被测零件紧密固定在工作台上，防止出现摆动和移动，提高测量精度和稳定性。
总的来说，检具是机械加工中不可或缺的测量工具，它的结构设
计和材质选择都非常重要，关系到检具能否正常运行和测量精度的高低。
滚珠丝杠设计步进电机选型机床设计
摘要本文主要致力于发动机缸盖气门导管压装设备进给系统设计，并根据所学专业知识，进行发动机缸盖气门导管压装工艺分析和工艺设计，主要完成了压装设备进给系统设计，气门导杆压装工艺分析与设计，参与压装装备总体设计，完成外文资料翻译。
根据压装的要求本文提出了四种方案并进行了简单比较，最后选中其中一种，并进行具体设计，本文主要介绍数控十字滑台的设计方法，并完成了机床的总体设计和装配，机床主要针对发动机气门导管的压装工作，并有一定的柔性，可以在简单编程和修改程序的基础上适应不同的导管压装工作，本文也从事机床主体的相关工作，并对软件控制方面提出具体要求。
通过完成载荷计算，导轨选型，滚珠丝杠选型，步进电机选型以及十字滑台结构设计，最后设计的压装机床的进给部分确定下来，具有很好的可行性。
关键词：十字滑台；滚珠丝杠；滑动导轨；步进电机。
1 绪论为实现发动机缸盖气门导管的压装工作，现要设计制造一台专用机床，以高效的方式完成气门导管的压装工作。
发动机缸盖气门导杆压装设备进给系统设计，下称进给系统。
分析发动机缸盖资料可知在一个缸盖上有四个导杆需要压装，发动机气门导杆有很重要的作用，气门导杆是与气缸盖压配在一起，是汽车发动机气门的导向装置，主要是对气门起导向作用，同时使气门杆上的热量经气门导管传给汽缸盖。
毕业设计主要内容是根据所学专业知识，分小组进行发动机缸盖气门导杆压装工艺分析和工艺设计，主要完成压装设备进给系统设计。
气门导杆压装工艺分析与设计，参与压装装备总体设计，进给系统设计，外文资料翻译，并最后完成设计说明书。
根据图纸要求和有关数据可以选择液压滑台进给系统和数控十字滑台，另外还有手动进给系统。
进给伺服以数控机床的各坐标为控制对象，要求进给伺服能快速调节坐标轴的运动速度，并能精确地进行位置控制。
具体要求其调速范围宽、位移精度高、稳定性好、动态响应快。
该毕业设计的目的就是要设计一套进给系统从而完成相应四个位置的气门导杆的压装工作并使压装后的气门导杆满足一定的位置要求。
X-Y双坐标联动数控工作台课程设计说明书
目录1。
课程设计目的 (1)2。
课程设计任务 (1)2.1设计题目： (1)2。
2技术数据 (1)2。
3技术要求 (1)3。
总体结构设计 (1)3.1滚珠丝杠设计 (2)3.2滚珠丝杠副的选取 (3)3。
3稳定性运算 (4)3。
4压杆稳定性计算 (5)4.滚动导轨 (6)4。
1计算行程长度寿命 Ts (6)4。
2计算动载荷 (6)5。
步进电机的选择 (8)5.1步距角的确定 (9)5.2步进电机转矩校核 (10)5.3频率校核 (12)6.总结 (12)7。
参考文献 (13)1。
课程设计目的本课程设计的目的在于培养学生对典型机电一体化产品机械结构的设计能力和对机电伺服系统的设计能力,在学习有关专业课程设计的基础上，进行机电系统设计的初等训练，掌握手册、标准、规范等资料的使用方法，培养分析问题和解决问题的能力,为以后的毕业设计打下良好的基础.2.课程设计任务2。
1设计题目：X—Y双坐标联动数控工作台设计2。
2技术数据工作台长×宽（mm)：450×310工作台重量(N)：3300行程（mm）：ΔX=60－100；ΔY=50－100脉冲当量:0。
05-0。
08mm/p2。
3技术要求(1）工作台进给运动采用滚珠丝杠螺旋结构（2)滚珠丝杠支撑方式：双锥-简支型（3）驱动电机为反应式步进电机（4）步进电机与滚珠丝杠间采用齿轮降速要求消除齿轮间隙3.总体结构设计数控工作台采用由步进电机驱动的开环控制结构,其单向驱动系统结构简图如图所示:实际设计的工作台为X、Y双坐标联动工作台，工作台是由上拖板、中拖板、下拖板及导轨、滚珠丝杠等组成.其中下拖板与床身固联，它上面固定X向导轨，中拖板在下拖板的导轨上横向运动，其上固定Y向导轨,上拖板与工作台固联,在Y向导轨上移动。
X、Y导轨方向互相垂直。
3。
1滚珠丝杠设计滚珠螺旋传动按滚动体循环方式分为外循环和内循环两类，其中应用较广的是插管式和螺旋槽式,它们各有特点,其轴向间隙的调整方法主要有垫片调隙式和螺纹调隙式。
滚珠丝杠副预紧转矩测量仪的机械结构设计-30页word资料
毕业设计论文班级：机械1104姓名：孙浩文指导老师：王科社第 1 页毕业设计(论文)任务书学院：机电工程学院专业：机械设计制造及其自动化S 班级：机1104学生情况指导教师情况题目类型姓名学号姓名职称单位理工专业文、管、经专业理论研究□理论研究□孙浩文2009010128 王科社教授机械工程系科研开发□应用研究□工程设计■调查研究□题目滚珠丝杠副预紧转矩测量仪的机械结构设计是否实物型毕设是□ 否□主要内容以及目标(毕业设计应完成的主要内容，设计任务达到的目标)滚珠丝杠副预紧转矩测量仪的机械结构主机采用花岗石床身，主导轨采用滚动直线导轨，摩擦力小、运动灵活、轻便；头架装有三爪卡盘以夹持丝杠，尾架顶尖为莫氏5#，装夹方便。
主轴电机通过减速机及皮带轮带动被测丝杠做旋转运动，主轴转速为0～150 转/分；测量拖车上载有精密压力传感器和带动测头架，丝杠旋转时，放在螺旋槽内的带动测头带动拖车平稳运动。
带动测头架能够径向和轴向调整，以适合不同导程的丝杠副的检测。
测力传感器安装在拖车上仅阻止螺母的转动而不带动拖车运动，导轨与拖车之间的摩擦力对测量没有影响。
设计内容包括：（1）滚珠丝杠副预紧转矩测量仪的总体设计；（2）测量部分的结构设计；（3）传动部分运动与动力学计算；（4）零部件的工作能力计算；（5）滚珠丝杠副预紧转矩测量仪的工作动画。
所设计的滚珠丝杠副转矩测量仪是测量滚珠丝杠副空载预紧转矩的专用仪器。
可方便、直观、精确地实现滚珠丝杠副的预紧转矩测量。
即实测无外加载荷情况下,滚珠丝杠相对于滚珠螺母旋转, 在有效行程内丝杠与螺母之间由摩擦力引起的转矩值。
成果形式（毕业设计完成具体工作量；成果形式；验收方式）滚珠丝杠副预紧转矩测量仪的工作原理图，滚珠丝杠副预紧转矩测量仪的的装配图，零件图和动画演示等；(以上图量不小于3A0)；设计说明书约两万字；外文翻译不小于5千汉字；写一篇论文，题目自定；调研报告（2000字左右）；文献综述报告（4000～8000字）（参考文献15篇（包括至少2篇外文资料）以上）；开题报告。
6000 rpm滚珠丝杠速度、加速度试验台设计计算
6000rpm滚珠丝杠副高速试验台设计计算要求: 速度40～120m/min加速度1g～2g计算方法：1、假设滚珠丝杠螺距10mm，则其转速为40×103÷10=4000rpm、60×103÷10=6000rpm。
假设滚珠丝杠螺距20mm，则其转速为40×103÷20=2000rpm、60×103÷20=3000rpm。
90×103÷20=4500rpm、120×103÷20=6000rpm。
若滚珠丝杠从零速按加速度1g加速到40m/min时，所用时间为：40÷60=10×t ，t=1/15 s＝67ms。
若滚珠丝杠从零速按加速度1g加速到60m/min时，所用时间为：60÷60=10×t ，t=1/10 s＝100ms。
若滚珠丝杠从零速按加速度1g加速到90m/min时，所用时间为：90÷60=10×t ，t=3/20s＝150ms。
若滚珠丝杠从零速按加速度1g加速到120m/min时，所用时间为：120÷60=10×t ，t=2/10 s＝200ms。
若滚珠丝杠从零速按加速度2g加速到60m/min时，所用时间为：60÷60=20×t ，t=1/20 s＝50ms。
若滚珠丝杠从零速按加速度2g加速到90m/min时，所用时间为：9 0÷60=20×t ，t=3/40 s＝75ms。
若滚珠丝杠从零速按加速度2g加速到120m/min时，所用时间为：120÷60=20×t ，t=1/10 s＝100ms。
2、加减速移动距离为：当t=1/15 s时，S=1/2×10×（1/15）2＝1/45m＝22mm。
当t=1/10 s时，S=1/2×10×（1/10）2＝1/20m＝50mm。
工作台和滚珠丝杠的计算
二 丝杠螺母副旳选用
伺服电动机旳旋转运动需要经过螺母副 转换成直线运动，要满足0. 01mm旳脉 冲当量和0.05旳定位精度，选用滚珠丝 杠副。滚珠丝杠副旳传功精度高、动态 响应快、运转平稳、寿命长、效率 高．预紧后可消除反向间隙。
可用公式为： C 3 L fm Fm
L 60 n T 106
1000 v n
L0
L：使用寿命，以转为单位 v：最大切削力条件下旳进给速度（m/min） 以知参数 v=300mm/min=0.3mm/min L0：丝杠导程 T：机床使用寿命 由参数每天8小时 5年 250天/年 得 T=10000h fw：运转系数 （此处选旳值为1.2）
数控回转工作台
数控回转工作台
数控风度头
数控分度头
项目六
工作台旳选型及计算环节
工作台旳设计环节：
导轨副旳选择 丝杠螺母副旳选用 滚珠丝杠螺母副旳选型 拟定齿轮传动比 步进电机旳选用
例题：
设计一种数控X-Y工作台。该工作台可用于铣床上坐 标孔旳加工和腊摸、塑料、铝合金零件旳二维曲线加 工，反复定位精度为±0.01mm，定位精度为0.02mm。
工作台分类
❖ 根据台面旳不同分为：榉木工作台、钢板合 成工作台、防静电工作台、高分子工作台；
❖ 根据承重旳不同分为：轻型工作台、中型工 作台、承重型工作台；
❖ 根据功能旳不同分为：多功能工作台、工作 台、带吊柜工作台等等。
榉木面钳工作台
不锈钢工作台
防静电电子工作台
轻型工作台
综合工作台
工作台
常用工作台形式
分度工作台
插销式 齿盘式
根据数控指今实现分度动
二维精密工作台参考
精密机械与仪器设计课程设计说明书二维数控精密工作台学院：机电与信息工程学院班级：测控技术与仪器08级学号：0811350121姓名：吴桥摘要数控机床是一种高度自动化的机床，随着社会生产和科学技术的迅速发展，机械产品的性能和质量不断提高，改型频繁。
机械加工中，多品种、小批量加工约占80%。
这样，对机床不仅要求具有高的精度和生产效率，而且还要具备“柔性”，即灵活通用，能迅速适应加工零件的变更。
数控机床较好地解决了形状复杂、精密、小批、多变的零件加工问题，具有适应性强、加工精度高、工质量稳定和生产效率高等优点，是一种灵活而高效的自动化机床。
精密数控工作台可广泛应用于激光焊接、层射线扫描、械手检测装置及实用教学领域。
随着电子、自动化、计算机和精密测试等技术的发展，数控机床在机械制造业中的地位将更加重要，而X-Y作台是这些设备实现高精密加工的核心部件，对于提高产品的加工质量起着尤为重要作用。
关键字：数控工作台步进电机控制滚珠导轨目录一、二维数控精密工作台的原理 (1)二、传动方案的确定 (2)三、机械系统设计的整体方案 (2)(一)工作台总体结构的确定 (2)（1）丝杆螺母副的选用 (2)（2）导轨副的选用 (3)（3）联轴器的选用 (3)（4）电动机的选用 (3)(二)绘制总体方案图 (3)(三)工作台质量计算 (4)(四)滚珠丝杆选择 (4)（1）滚珠丝杆工作长度计算 (5)（2）滚珠丝杠副载荷及转速计算 (5)（3）确定预期额定动载额 (6)（4）传动形式和支承方式的选择 (7)（5）滚珠丝杆副稳定性校核 (9)（6）滚珠丝杆副的刚度计算 (10)(五)直线滚动导轨选择计算 (10)（1）导轨型式选择 (10)（2）导轨额定寿命计算 (11)(六)步进电机的计算与选型 (12)(七)联轴器的选定 (14)(八)轴承选择 (15)四、控制系统设计 (15)(一)控制系统总体方案 (15)(二)控制系统具体方案 (16)(三)光栅传感器 (17)五、结论 (18)六、参考资料 (19)一、二维数控精密工作台的原理如图2.1.1所示为二维数控平台实验原理样机原理图，图2.1.2为二维数控平台实物照片。
丝杠测量仪工作台的结构设计
本文简要介绍了丝杠测量仪工作台的研究概况以及发展的现状与趋势，并以丝杠测量仪工作台的结构设计为题，主要进行丝杠测量仪工作台及测量架的结构设计和计算。
根据设计要求，进行了电机的选择、工作台的设计及计算、测量架的设计及计算等。
并根据设计和计算结果绘制CAD装配图和部分零件图。
通过构思机构运动方式和传动结构布局、并对零部件进行三维实体造型和设计计算等环节，培养了我的设计、计算、制图能力，通过比较完整系统的设计过程，以提高我的独立分析与解决工程实际问题的能力。
关键词丝杠测量仪滚珠丝杠工作台Title The Structural Design of Screw Gauge TableAbstractThis paper describes the measuring table of the screw profile and the development status and trends, and screw gauge table design theme, the main table and the measuring instrument for measuring screw frame design and calculation . According to the design requirements for the motor selection, design and calculation table, measuring frame design and calculation. The results according to the design and CAD drawing assembly and some parts diagram.Institutions through the concept of structure and layout of the Movement and transmission, and three-dimensional solid modeling components and design aspects of computing, cultivated my design, calculation, drawing ability, by comparing the complete system design process to improve my independent analysis and The ability to solve practical engineering problems.Keywords Screw gauge Ball screw Table目录1 引言 (1)1.1 滚珠丝杠的类型 (1)1.2 滚珠丝杠的特点 (2)1.3 滚珠丝杠副的发展现状及趋势 (2)1.4 课题任务要求 (6)2 丝杠测量仪工作台部分设计 (7)2.1 电机的选择 (7)2.2 丝杠测量仪工作台部分的结构设计 (14)2.3 丝杠测量仪工作台部分的技术要求 (20)3 丝杠测量仪测量架部分的设计 (21)3.1 涡轮蜗杆的选择 (21)3.2 测量架部分其他零部件的选择 (27)4 总结 (30)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (33)1 引言所谓滚珠丝杠就是是将回转的运动转化为直线上的运动，或将直线上的运动转化为回转运动的优秀的产品。
X-Y数控工作台机电系统设计
X-Y数控工作台机电系统设计简介本文档旨在介绍X-Y数控工作台的机电系统设计方案。
X-Y数控工作台是一种能够实现在二维平面上进行精密定位和移动的工作台，通常用于加工、装配和检测等工作场景。
机电系统是该工作台的核心组成部分，负责控制工作台的运动和定位。
机械结构X-Y数控工作台的机械结构采用传统的XY平面结构，其中X轴和Y轴分别对应水平方向和垂直方向的移动。
工作台通过导轨、丝杠和电机实现位置的精密控制。
机械结构的设计需要考虑以下几个方面：1.刚性：机械结构需要具备足够的刚性，以保证工作台在运动和加工过程中的稳定性和精度。
2.导轨选型：导轨是机械结构的关键组成部分，需要选择高精度、低摩擦的导轨，以实现工作台的准确定位。
3.丝杠传动：为了保证工作台的高速运动和高精度定位，通常采用丝杠传动和步进电机驱动的方式。
丝杠需要选择精度高、承载能力强的型号，并考虑到丝杠的进给速度和负载特性。
4.电机选型：电机是工作台实现运动的关键，需要选择合适的步进电机或伺服电机。
选取电机时需要考虑到运动速度、加速度、精度要求和负载特性等因素。
电气控制系统电气控制系统是X-Y数控工作台的关键组成部分，负责实现机械系统的运动控制和位置定位。
电气控制系统的设计需要考虑以下几个方面：1.控制器：选择合适的数控控制器，如PLC、CNC等，能够满足工作台运动控制的要求，包括速度、加速度、精度和多轴控制等。
2.编码器：为了实现位置的准确度，可以在电机和丝杠之间增加编码器，通过反馈信号实时检测位置，从而调整电机的控制信号。
3.电气线路：设计合理的电气线路，包括电源线路、信号线路和电机驱动器连接线路等。
电源线路需要满足工作台电气设备的功率需求，而信号线路需要保证稳定和可靠的传输控制信号。
4.驱动器：选择适合的电机驱动器，根据电机类型和工作台运动需求确定驱动器的性能指标，如控制精度、输出功率和最大电流等。
软件控制系统软件控制系统是X-Y数控工作台的核心，通过编程实现工作台的运动控制和位置定位。
滚珠丝杠精度保持性测试试验台设计-图文
滚珠丝杠精度保持性测试试验台设计-图文第一章概述1.1课题背景及意义1.1.1课题背景近年来，随着数控技术及相关专业的发展，滚珠丝杠副作为一种高效、节能、高精度、低成本的传动与定位元件已经广泛地应用于机械、航天航空、卫星、仪器仪表、核工业等各个领域。
随着现代制造技术水平的提高，数控机床、机器人等机械设备的进给速度越来越快，必然带动滚珠丝杠副向高速化的方向发展。
滚珠丝杠副产品出现了供不应求的局面。
在数控技术方面随着现代制造技术的发展突飞猛进，一批又一批的高速数控机床应运而生，其功能随主机的要求不断扩展提高，从20世纪40～50年代的“敏捷省能传动”到70年代“精密定位”，再从80年代的“大导程快速驱动”到90年代后期的“精密高速驱动”，在这一发展过程中，产品不断升级换代，达到质的飞跃。
在驱动速度不断提高并向更高速度推进的过程中，不仅要求有性能卓越的高速主轴，而且也对进给系统提出了很高的要求：（1）大进给速度应达到40m/min或更高;（2）加速度要高达到1g以上;（3）动态性能要好,达到较高的定位精度。
因此为适应高速化要求（40m/min以上）、满足承载要求且能精密定位的滚珠丝杠副就成为能实现数控机床高速化首选的传动与定位部件。
而且作为伺服进给驱动系统中的重要执行机构——滚珠丝杠副，其发展必然与具有高效快速、节省能源、零间隙高刚度传动、跟随灵敏、不污染环境且周边环境的适应性强等特点的高速切削机床的发展同步，将始终占据直线运动应用领域的绝大部分市场。
为适应高速切削加工的要求，高性能的滚珠丝杠副已成为滚珠丝杆副产品的发展趋势。
它要求滚珠丝杠副在高速度的基础上具有高的精度稳定性，达到高刚度、高负载、自润滑、低噪声、小温升、长寿命等性能，这就要求滚珠丝杠副在设计、制造及试验检测技术上不断的创新。
滚珠丝杠副在高速驱动时主要存在的问题是：噪声、温升、精度。
滚珠丝杠副噪声产生的原因主要有：滚珠在循环回路中的流畅性、滚珠之间的碰撞滚道的粗糙度、丝杠的弯曲等。
丝杠参数设计
丝杠参数设计摘要：丝杠作为机床传送动力及定位的关键部件，是机床性能的重要保证。
因此对于总机设计来说选取正确的丝杠应是一项十分重要的工作。
本文将从设计角度讲述如何选用丝杠，包括在设计中所必需的参数计算。
关键词：丝杠，机床，定位前言随着国内机床行业的快速发展，大家对丝杠的使用负载、速度、精度寿命要求越来越高，因此对于丝杠的设计者来说，丝杠的负荷问题、热变形问题、定位精度问题、使用寿命问题等都要有一个清楚的认识。
1、HDL50三坐标加工单元对丝杠负荷的具体要求2007年10月，大连机床集团加工中心所自行研制开发HDL50三坐标加工单元，其对丝杠有着严格的技术要求，要求其快移速度v=54m/min，加速度为a=0.5g，动载荷,C=58200N，静载荷158000N，螺距P=20mm（由FANUC伺服电机a30/3000i决定），行程ST=800 mm，采用一端固定另一端支持的安装方式。
其结构如图1：1、旋紧螺母2、法兰盘3、轴承4、承载重物5、端盖6、电机支座7、轴承座8、轴承压盖9、丝杠10、丝杠螺母11、法兰盘12、轴承13、联轴器14、电机图11.1轴向负荷的计算1.1.1（水平往复运动）螺母及承载重物水平的往复运动，如图2，其轴向负荷分析如下：向左等加速运动：Fa1=μ×mg+f+ma向左等速运动：Fa2=μ×mg+f向左等减速运动：Fa3=μ×mg+f-ma向右等加速运动：Fa4=-μ×mg-f-ma向右等速运动：Fa5=-μ×mg-f向右等减速运动：Fa6=-μ×mg-f+maa=Vmax/TVmax：为最高速度T：达到最高速度所用时间m：总质量，指螺母带动的所有物重μ：导轨摩擦系数f：无负荷时的阻力图2由此可得向左等加速运动或向右等加速运动时螺母的载荷最大，因此在设计轴向载荷时应该主要参考此数值。
Fa1=μ×mg+f+ma=0.01×2150×9.8+100+2150×0.5×9.8=10845.7N1.1.2（垂直往复运动)，如图3，其轴向负荷分析如下：上升等加速运动：Fa1=μ×mg+f+m(a+g)上升等速运动：Fa2=μ×mg+f+mg上升等减速运动：Fa3=μ×mg+f+m(g-a)下降等加速运动：Fa4=m(g-a)-μ×mg-f下降等速运动：Fa5=mg-μ×mg-f下降等减速运动：Fa6=m(g+a)- μ×mg-f由此可得上升等加速运动时螺母的载荷最大，因此在设计轴向载荷时应该主要参考此数值。
滚珠丝杠测量仪方案
滚珠丝杠副是机械系统的关键传动部件。
特别是近年来随着数控产品的发展，对滚珠丝杠副的定位精度提出了更高的要求。
滚珠丝杠副在承受工作负载时，滚珠与螺纹滚道的接触点必然产生弹性接触变形【I J。
这些弹性变形对于用来精密传动的滚珠丝杠副来说，将会影响其轴向间隙和轴向刚度，从而影响到传动质量心，J。
为了检测滚珠丝杠副承受工作负载时丝杠与螺母之间的变形，我们研制开发了滚珠丝杠副刚度试验台，该系统已经在山东济宁博特精丝杠制造有限公司投入使用，取得了满意的效果。
1 刚度检测系统方案设计滚珠丝杠副刚度检测系统方案设计如图1所示，螺母固定架和液压缸固定架通过圆钢柱连接组成牢固的框架结构，保证加载时，螺母固定架与液压缸固定架之间没有相对位移。
环型固定块通过螺栓联结固定在螺母固定架上，被检测丝杠通其螺母上的安装孔被螺栓固定在环型固定块上。
可沿着T型导轨作轴向移动的丝杠防转装置夹紧被检测丝杠副的丝杠，阻止丝杠转动，但丝杠右端没有轴向约束，可在载荷作用下有微小的轴向位移。
检测时，液压加载置通过液压头、导杆机构给被测试滚珠丝杠副的丝杠施加一轴向加载力，滚珠丝杠副的螺母固定。
丝杠与螺母间的位移由电感式微位移传感器检测。
调整液压系统的压力，由上位机同时采集轴向加载力和位移传感器的输出，即可获得丝杠副的刚度变化曲线。
11导轨2防转装置3丝杠4螺母固定架5环型固定块6测微头7螺母8磁力表座9圆钢柱10丝杠小头支撑装置11测力传感器12导杆13液压头14液压缸固定架图1 刚度检测系统方案图滚珠丝杠副轴向静态刚度R表示滚珠丝杠副反抗轴向变形的能力，规定为在加载方向上使某一零件产生变形△￡为1斗m时所需的力F(Ⅳ)：R=啦，＆L需要强调的是滚珠丝杠副轴向静态刚度受滚珠与滚道之间的曲率比，接触角、螺旋升角、预紧状态等多种因素的影响，轴向弹性位移与载荷的关系是非线性的，因此滚珠丝杠副的刚度在不同载荷下是不同的∞J。
根据GB／T17587．4_2008规定，不预紧的滚珠丝杠副轴向接触刚度是外加载荷等于0．3倍的额定动载荷时的轴向接触刚度，预紧的滚珠丝杠副轴向接触刚度是外加载荷等于0．1倍的额定动载荷时的轴向接触刚度H J。
机床丝杠安装检具的设计
在 冈 ２中直线 Ｄ Ｆ和 图 １中 ，得 知 ＤＦ＝１ｒｍ； Ｅ ２ ａ
Ｅ Ｆ＝ＤＦ—Ｄ Ｅ＝１ ２一（ ｃ ｓ ５ ｏ ￣一６ ｉ ｃ 。 ｓ ￣ ｎ ）
因 此 ，我 们 推 导 出
在 矩形 Ｂ Ｆ 中 ，Ｂ Ｅ ＧＥ Ｇ＝ Ｆ，所 以 Ｂ Ｇ＝Ｅ Ｆ＝１ ２—
５ ｏ ａ ＋６ ｉ ａｏ ｃｓ ｓｎ
５ ８ 耋 ；
参 。工 磊工 籼
在批 量 生产 中 ，丝 杠 安 装 是 需要 １０ ０ ％进 行检 验 的 ， 需要 反 复调 整 并 检 验 。如 果 效 率 低 ，就 不 能 适 应 生 产 周期 的要 求 。测 量 工 具 的精 度 比检 具 检 验 工 件 的
采用 的是 千分表 杠杆传 递装 置 。
＝
径 ，ｄ Ａ＝３ ７—２×８ １７ ２＝１ ５ ３ ５ ｍ 。 ２ ．５／ ５ ． ４ （ ｍ）
验证 ：
Ｗ ＝ｄ Ａ＋６ ｏ ￣ 一１ ｔｎ ｔ ／ｃ ｓ ２ ａ ｏ ＋５ ｉ ｏ 一６ ｉ ｃ ａ ａ ｓｎ ｔ ｓ ｎ ａ ｎ
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Ａ ／ｃ ｓ ＝６ ｃ ｓ ￣ ＢＣ ＝６ ａ ｃ。 Ｃ ｏａ ／ ｏｃ ， ｔ ｎ ｔ
面为定位 ，检 测 侧 母 线 误 差 采 用 直 线 传 递 装 置 ，检
测上母 线误 差 采用 杠杆传 递装 置 。 ２ ．检 具 的 结 构
检具 的结 构如 图 １ 所示 。
一！一 ＿、 ． ！／ ， ！， ！一 ，－ ＿ 、！ ｙ ．／ 一、 ， 、 一 ， ！ ， ！／ ／ 、 ， ． ，， 、 ，
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在 矩 形 ＨＭＢ 中 ，Ｂ ＝ＨＧ＝１ ｔｎｔ ｓ ｃ ＋ Ｇ Ｍ ２ａｏ 一５ｉ ￣ ｎ
滚珠丝杠课程设计
滚珠丝杠课程设计-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN本科生专业课程设计（届）学生姓名：学号：专业名称：班级：指导教师：年月日目录专业课程设计计算说明书............................................................................... 错误!未定义书签。
原始数据........................................................................................................... 错误!未定义书签。
一、系统总体方案设计................................................................................... 错误!未定义书签。
二、机械系统的设计计算............................................................................... 错误!未定义书签。
三、控制系统设计........................................................................................... 错误!未定义书签。
专业课程设计计算说明书原始数据设计一台微机控制XY两坐标工作台，采用MCS-51单片机控制, 控制方式采用步进电机开环控制。
其他参数如下：一、系统总体方案设计（一）机械系统1、传动机构采用滚珠丝杠副与齿轮或带减速。
2、导向机构采用滚动直线导轨。
3、执行机构采用步进电机。
（二）接口设计1、人机接口（1）采用键盘或BCD 码盘作为输入。
（2）采用LED 作为电源等指示标志。
（3）采用蜂鸣器或扬声器作为警报装置。
丝杠设计计算书(毕业设计参考)
丝杠设计计算书共23页第1页共 23 页第 1 页加工中心滚珠丝杆设计计算与选型一.滚珠丝杆副传动的特点与应用滚动丝杆副传动与滑动丝杆传动相比其主要特别是:1)传动效率高一般可达95%以上是滑动热杠的2～4倍;2)运动平稳,摩擦力小、灵敏度高、低速无爬行;3)可以预紧、消隙丝杠副的间隙,提高轴向接触刚度;4)定位精度和重复定位精度高;5)使用寿命为普通滑动丝杆的4～10倍甚至更高;6)同步性好,用几套相同的滚珠丝杆副同时传动几个相同的部件或装置时,可获得较好的同步性;7)使用可靠、润滑简单、维修方便;8)不自锁,可逆向传动,即螺母为主动,丝杆为被动。
旋转运动变为直线运动；9)有专业厂生产，选用配套方便。
滚珠丝杆副作为精密、高效率的传动元件在精密机床、数控机床得到广泛应用在机械工业、交通运输、航空航天、军工产品等各个领域应该很普遍，可用作精密定位自动控制、动力传递和运动转换。
资料来源编制校对提出部门审定标记处数更改文件号签字日期批准文号批准若要最高转速达到2000rpm,则螺杆根径须大于19 故螺杆外径D 取26～63根据之前计算基本动额定负荷之检验载荷大于5585 kgf 查PMI 资料只能选63外径 63-FDWC-12B2(5)滚珠螺杆系统刚性检讨(参考PMI 样本计算)a. 螺杆轴之刚性: Ks 、弹性变位量: △Ls 螺杆会产生最大轴向变位置为螺杆中央 Ks=310)(-⨯-⨯⨯ x L x LE A由下图可知,将x=L/2代入上式→ Ks=3210-⨯⨯ LsEdr π △Ls=Ks Fa =Edr Ls Fa ⨯⨯⨯2π×103E(弹性系数)=2.1×104在此Fa 为滑动阻力,等于400(kgf),计算 Ks=3210-⨯⨯ LsEdr π=141.5计算 △Ls= Ks Fa =Edr LsFa ⨯⨯⨯2π×103=2.8b. 螺帽之刚性:Kn 、弹性变位量: △Ln 以最大轴向负荷之1/3设定为预紧压力。
优秀机械毕业设计二维步进单片机控制工作台机械系统设计(含全套cad图纸)
单片机控制的 X-Y 工作台系统可以设计为开环，半闭环和闭环伺服系统三种。本设计 采用开环伺服系统，通过单片机控制步进电动机的驱动，经传动机构动带动工作台的运动。 系统没有检测装置。机械结构设计首先根据工作台的最大载荷，选取导轨副，设计工作台， 然后进行结构设计，受力分析，转矩计算，画出工作台的装配草图，再选择步进电动机的 型号，进而设计选择滚珠丝杠，最后设计出 X-Y 工作台，画出其装配图。 关键词 工作台；步进电机；脉冲当量；步距角
2 方案原理的设计.......................................................................................................................... 6 2.1 总体方案的选择和说明........................................................................................................ 6 2.2 总体方案实现的系统组成框图............................................................................................ 7
III
徐州工程 学院毕业设计 (论文 )
目录
1 绪论.............................................................................................................................................. 1 1.1 课题研究的背景.................................................................................................................... 1 1.2 工作台的分类........................................................................................................................ 1 1.3 本设计工作台的作用和特点................................................................................................ 3 1.4 步进电机的发展现状............................................................................................................ 3 1.5 单片机的发展现状................................................................................................................ 5
丝杆传动工作台设计
一设计要求设计丝杆传开工作台，工作台水平行程20mm重复精度0.05mm承重1.5kg ,运行速度5mm/s设计内容：确定丝杆传动装置的总体设计方案；选择电动机；计算传动装置的运动参数；丝杆传动的设计计算；轴承、联轴器、润滑、联接件的选择及校核计算；绘制装配工作图及零件工作图；编写设计计算说明书。
在设计中完成了以下工作：①丝杆传动装配图1张〔A4图纸〕；②零件工作图2张；③设计计算说明书1份。
二总体设计方案：丝杠传开工作台总体设计方案的内容包括工作台尺寸设计、导轨设计、减速器的选择、联轴器和轴承的选择以及直流电机的选择。
2.1工作台的尺寸设计由于所要承受的负载的重量较小，并且导轨的行程比拟小，所以根据负载的重量可设计矩形工作台。
2.2导轨类型设计由于工作台的运动部件重量和工作载荷不大，故设计滑动直线导轨副，从而减小工作台的摩擦系数，提高运动稳定性。
2.3电机的选择根据负载的重量和工作台及零部件的重量较小，所以选用的电机的功率较小，可选用普通的直流电机，结合丝杠的转矩可选择所需的电机。
2.4减速器的选择因为工作台的水平行程比拟小，丝杠的转速比拟小，结合电机的转速较大，需选择传动比拟大的减速器，又因为所需功率较小，那么可选用同轴圆柱齿轮减速器。
2.5联轴器和轴承的选择根据所选用的电机的转轴的尺寸和减速器的蜗轮和蜗杆的尺寸，可以选择合适的联轴器。
由于在转动过程中，所受的轴向力比拟小，主要承受径向力，所以可选择角接触轴承。
----- 机械结构零部件设计3.1 工作台的尺寸设计工作台的相关参数设定为：材料：灰铸铁HT200，密度p =7.0g/cm3 长度* 宽度*厚度：50*60*5=15000mrh 工作台质量：m=p V=7.0*15000*10-6=0.105 kg G=1.05N 工作台最大载荷：F=15N 以下图为工作台简图3.2导轨的设计导轨类型的选择为滑动和滚动，在此我们选择滑动三角形导轨。
重载滚珠丝杠试验仪的设计
重载滚珠丝杠试验仪的设计黄宽;殷爱华【摘要】Introduce the design of the system of the test apparatus of heavy load ball-screw, which includes the project of the system, testing theory and flow chart of the software. The test apparatus can dynamically measure the reverse interval, friction moment, temperature rising of heavy load ball screw and provide the experiment data for the optimization design of the heavy load ball screw. The system can measure reliably and has worked steadily in Hanjiang Machine Tool Co. , Ltd..%介绍了重载滚珠丝杠试验仪的系统设计,包括系统方案、测量原理和软件流程图等.该试验仪可以动态测量重载滚珠丝杠的反向间隙、摩擦力矩和温升,为重载滚珠丝杠副的优化设计提供实验数据.该系统测量可靠,已经在陕西汉江机床有限公司稳定运行.【期刊名称】《制造技术与机床》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】4页(P75-78)【关键词】重载滚珠丝杠试验仪;动态测量;PID控制【作者】黄宽;殷爱华【作者单位】南京理工大学机械工程学院,江苏南京210014;南京理工大学机械工程学院,江苏南京210014【正文语种】中文【中图分类】TH122滚珠丝杠副是机械系统的关键传动部件，近几年来随着市场需求的不断增大，“重载、高速、精密”已经成为滚珠丝杠副发展的主导方向。
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2011 年 6月本文简要介绍了丝杠测量仪工作台的研究概况以及发展的现状与趋势，并以丝杠测量仪工作台的结构设计为题，主要进行丝杠测量仪工作台及测量架的结构设计和计算。
根据设计要求，进行了电机的选择、工作台的设计及计算、测量架的设计及计算等。
并根据设计和计算结果绘制CAD装配图和部分零件图。
通过构思机构运动方式和传动结构布局、并对零部件进行三维实体造型和设计计算等环节，培养了我的设计、计算、制图能力，通过比较完整系统的设计过程，以提高我的独立分析与解决工程实际问题的能力。
关键词丝杠测量仪滚珠丝杠工作台Title The Structural Design of Screw Gauge TableAbstractThis paper describes the measuring table of the screw profile and the development status and trends, and screw gauge table design theme, the main table and the measuring instrument for measuring screw frame design and calculation . According to the design requirements for the motor selection, design and calculation table, measuring frame design and calculation. The results according to the design and CAD drawing assembly and some parts diagram.Institutions through the concept of structure and layout of the Movement and transmission, and three-dimensional solid modeling components and design aspects of computing, cultivated my design, calculation, drawing ability, by comparing the complete system design process to improve my independent analysis and The ability to solve practical engineering problems.Keywords Screw gauge Ball screw Table目录1 引言 (1)1.1 滚珠丝杠的类型 (1)1.2 滚珠丝杠的特点 (2)1.3 滚珠丝杠副的发展现状及趋势 (2)1.4 课题任务要求 (6)2 丝杠测量仪工作台部分设计 (7)2.1 电机的选择 (7)2.2 丝杠测量仪工作台部分的结构设计 (14)2.3 丝杠测量仪工作台部分的技术要求 (20)3 丝杠测量仪测量架部分的设计 (21)3.1 涡轮蜗杆的选择 (21)3.2 测量架部分其他零部件的选择 (27)4 总结 (30)结束语 (31)致谢 (32)参考文献 (33)1 引言所谓滚珠丝杠就是是将回转的运动转化为直线上的运动，或将直线上的运动转化为回转运动的优秀的产品。
螺杆、螺母和滚珠是滚珠丝杠组成所必须的三部分。
通过从滚珠螺丝的发展，滚珠丝杠将将旋转运动转变成直线的运动。
从而使轴承从滑动动作转变为滚动动作。
滚珠丝杠在各种工业设备和精密仪器中具有很广泛的利用，原因就在于其摩擦阻力小。
滚珠丝杠是机器人和精密制造机械最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反覆作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点[1]。
1.1 滚珠丝杠的类型常用的循环方式有两种：外循环和内循环。
滚珠在循环过程中有时与丝杠脱离接触的称为外循环；始终与丝杠保持接触的称为内循环。
滚珠每一个循环闭路称为列，每个滚珠循环闭路内所含导程数称为圈数。
内循环滚珠丝杠副的每个螺母有2列、3列、4列、5列等几种，每列只有一圈；外循环每列有1.5圈、2.5圈和3.5圈等几种。
（1）外循环。
外循环是滚珠在循环过程结束后通过螺母外表面的螺旋槽或插管返回丝杠螺母间重新进入循环。
外循环滚珠丝杠螺母副按滚珠循环时的返回方式主要有端盖式、插管式和螺旋槽式。
常用外循环方式(a)端盖式；（b）插管式；（c）螺旋槽式。
在螺母上加工一纵向孔，作为滚珠的回程通道，螺母两端的盖板上开有滚珠的回程口，滚珠由此进入回程管，形成循环。
插管式用弯管作为返回管道，这种结构工艺性好，但是由于管道突出螺母体外，径向尺寸较大。
螺旋槽式是在螺母外圆上铣出螺旋槽，槽的两端钻出通孔并与螺纹滚道相切，形成返回通道，这种结构比插管式结构径向尺寸小，但制造较复杂。
外循环滚珠丝杠外循环结构和制造工艺简单，使用广泛。
其缺点是滚道接缝处很难做得平滑，影响滚珠滚道的平稳性。
（2）内循环滚珠丝杠。
内循环均采用反向器实现滚珠循环，反向器有两种类型。
圆柱凸键反向器，的圆柱部分嵌入螺母内，端部开有反向槽。
反向槽靠圆柱外圆面及其上端的圆键定位，以保证对准螺纹滚道方向。
扁圆镶块反向器为一般圆头平键镶块，镶块嵌入螺母的切槽中，其端部开有反向槽，用镶块的外轮廓定位。
两种反向器比较，后者尺寸较小，从而减小了螺母的径向尺寸及缩短了轴向尺寸。
但这种反向器的外轮廓和螺母上的切槽尺寸精度要求较高[2]。
1.2 滚珠丝杠的特点（1）驱动力矩是滑动丝杠副的1/3滚珠丝杠副能得到较高的运动效率的原因是丝杠轴与丝杠螺母之间有很多的滚珠，并且不断的在做滚动运动。
驱动力矩只有过去的滑动丝杠副的1/3以下,即使用滑动丝杠副的1/3的动力就可以使滚动丝杠副达到同样运动效果。
有利于能源的节约。
（2）保证高精度只有使用日本制造的世界上水平最高的机械设备，并且通过连贯的生产才能生产出高精度的滚珠丝杠副，特别是在各个工序的工厂环境方面,严格的控制了温度和湿度，通过运用完善的品质管理体制使滚珠丝杠副的精度得以保证。
（3）精确的微进给要保证实现精确的微进给，需要极小的启动力矩，不会出现滑动运动那样的爬行现象。
由于滚珠丝杠副是利用滚珠运动，所以可以实现微进给。
（4）没有侧隙、刚性较高滚珠丝杠副通过加压,利用压力可使轴向的间隙变成负数,从而使刚性变高。
同样的，在机械装置等的实际运用时, 丝杠螺母副刚性的增强也是由于压力对滚珠的斥力。
（5）进给可实现高速度由于运动效率高、发热小的特点，滚珠丝杠可实现高速的进给[3]。
1.3 滚珠丝杠副的发展现状及趋势美国通用汽车公司萨吉诺分厂是世界上首先使用滚珠丝杠副的，汽车的转向机构是滚珠丝杠副第一个使用的地方。
二十世纪四十年代，滚珠丝杠副在美国开始被大量生产并用于汽车的转向机构，1943年，滚珠丝杠副开始运用于滚珠,转矩,结构,误差,动量,公称,精度,行程,数控,机床等多个方面。
1943年，飞机上出现了滚珠丝杠副。
滚珠丝杠副在精度和性能上产生了很大的提高要归功于精密螺纹磨床的出现，数控机床和各种自动化设备的发展，对滚珠丝杠副的生产研究提供了极大的帮助。
二十世纪五十年代，在工业发达的国家中，大量出现了滚珠丝杠副的生产厂家，例如：美国的WARNER-BEAVER公司、GM－SAGINAW公司；英国的ROTAX公司；日本的NSK 公司、TSUBAKI 公司等。
我国早在五十年代末期就开始研究用于程控机床、数控机床的滚珠丝杠副。
高效率、高精度、高刚度是滚珠丝杠副的特点，因此在机械、航天、航空、核工业等领域有着广泛的应用。
今天，滚珠丝杠副已成为机械传动与定位的第一部件。
滚珠丝杠副的发展的体现[4]：（1）滚珠丝杠副的类型由于滚珠丝杠副的使用越来越多，因此现实中对滚珠丝杠副的要求也越来越多，普通规格和精度的滚珠丝杠副已早就不能满足使用的要求，例如航天航空领域、微型精密检测装置、电子以及半导体装置等基本上都需要微型滚珠丝杠副。
微型滚珠丝杠副的特点是公称直径0d ≤10mm ，导程h p =0.5～2.0 mm 。
日本的NSK 公司已开发出0d =4mm ，导程h p =0.5mm 的世界上最小导程的微型滚珠丝杠副。
微型大导程滚珠丝杠副充分满足了半导体插件装置、小型机器人等的制造，高速运动的要求得到了满足。
机械产品速度、效率和自动化程度发展迅速，机械移动装置、数控镗床、铣床以及单片机自动机械等，不断提高其进给驱动速度，大导程滚珠丝杠螺母副的出现，满足了高精度和速度的要求。
日本NSK 公司已开发出的超大导程滚珠丝杠副德公称直径×导程为：16mm×40mm、15mm×50mm、25mm×60mm、24mm× 80mm，进给速度可到3m/s 。
滚珠丝杠副目前还很难有统一的类别，但是世界上每个国家一般的分类原则是：普通滚珠丝杠副一般指公称直径0d 为16毫米到100毫米之间，导程h p 为4毫米到20毫米，螺旋升角要小于九度。
公称直径0d 小于等于12毫米的滚珠丝杠副就是微型滚珠丝杠副。
对于导程Ph≤3mm 的滚珠丝杠副称为微型小导程滚珠丝杠副就是导程h p 小于等于3毫米，螺旋升角大于九度的滚珠丝杠副称为微型大导程滚珠丝杠副。
公称直径0d 大于等于16毫米的滚珠丝杠副就是大导程滚珠丝杠副，螺旋升角大于九度小于等于十七度或导程0d 小于等于h p 的滚珠丝杠副，螺旋升角大于十七度称为超大导程滚珠丝杠副。
公称直径0d 大于等于125毫米的滚珠丝杠副就是重型滚珠丝杠副。
（2）滚珠丝杠螺母副的组成滚珠丝杠副最常用的结构就是内循环结构和外循环结构。
内循环结构以圆形反向器和椭圆形反向器为代表，外循环结构是以插管为代表。
在本质上这两种结构的性能是一样的，安装连接尺寸大的是外循环结构；安装连接尺寸小的是内循环结构。
到今天，已有超过10种滚珠丝杠副的结构，但比较常用的主要有：内外循环结构；端盖结构；盖板结构。
内循环结构反向器的形状常用的就是圆形和椭圆形。
由于圆形滚珠反向通道较短，因此，圆形滚珠在流畅性上不如椭圆形结构。
到今天为止，椭圆形内通道结构成为最好的反向器结构，由于滚珠反向不通过丝杠齿顶，类似外循环结构，因此，消除了丝杠齿顶倒角误差给滚珠反向带来的影响。
这种结构的推广制造受到了工艺过于复杂的影响。
（3）精度的提高以前，主要通过提高滚珠丝杠副本身的精度来获得高的定位精度，因此，导程误差的累积有很严格的条件，加大了制造的难度，提高了生产成本。