滚珠丝杠设计说明说

长春工程学院机电学院

专业综合课程设计

课程设计说明书

设计题目单轴机械手

专业机械设计制造及其自动化班级机制0943班

学生姓名姚伟东

指导教师李海波

成绩：

年月日

长春工程学院机电学院

专业综合课程设计

学生姓名：姚伟东学号：**********

专业：机械设计制造及其自动班级：机制0943

设计题目：单轴机械手

指导教师：李海波成绩：

内装材料

完成日期：年月日

目录

设计题目 (1)

注意事项 (1)

设计计算 (2)

用语说明 (6)

技术说明 (11)

零件及规格 (16)

设计总结 (17)

参考文献 (17)

滚珠丝杠设计说明书

一设计题目单轴机械手

主要技术参数：电机功率（W）100W

额定扭矩（N·m）0.32Nm

额定转速（rpm）3000

导程（mm）10

最大线速度（mm/s）600

可搬重量（kg）> 水平 5 垂直 2

Fvd(N) 224 Fzd(N) 778

Mxd(N·m) 29 Myd(N·m) 11 Mzd(N·m) 11

额定推力（N）80

重复定位精度（mm）0.02mm

有效行程（mm）500

负载伸出长度500以内

注意事项

本IR系列产品属于机电设备，为维护使用者的安全，在选择机型及实际操作本产品之前，请务必详细阅读相关型录及下列注意事项并依照指示使用，若未依照本注意事项使用本产品而造成功能异常、损坏或其他事故，本公司概不负责。

人身安全

〇本产品适用于工业用途，不可应用在直接与人命或人员福祉相关的保安元件上。

〇本产品操作运转时，人员应维持在机械动作范围外，以免夹伤或发生其他工安事故。〇本产品接装马达并通电时，装置心律调节器者应维持在一公尺距离外，以免受到干扰。〇本产品勿装置在火源、易燃物、可燃气体附近，以防火灾。

储放安装

〇搬运时应避免坠落或碰撞。

〇储放本产品时，建议平放并应妥善包装，避免暴露于高温、低温、潮湿的环境。

〇切勿自行拆解或改装本产品，以免异物进入或产品破坏，造成功能异常或工安事故。〇安装时应将本产品锁固，以免因振动松脱

〇安装联轴器及马达时，须选用适当的元件，并注意对准轴中心线后将螺丝锁固，切勿强行安装。

〇操作时须依照型录记载的额定条件，例如最高转速、负荷等，以免造成功能损坏或工安事故。

〇应避免粉尘、切屑等异物侵入滚珠循环系统内，造成损坏、寿命减短或功能异常。

〇操作环境温度应在80℃以下，若需应用在高温场所的產品，请洽洽HIWIN业务确认本产品适用条件。

〇环境特殊时，例如强大振动、真空室、无尘室、腐蚀性化学物、有机溶剂或药剂、极高温或低温、潮湿溅水、油滴油雾、高盐分、重负荷、垂直或悬臂安装等，请先洽HIWIN业务确认本产品适用条件。

〇垂直安装时，负载有坠落的危险，建议加装适当的煞车，并於使用前确认煞车功能正常。维护

〇初次使用前应先将润滑油补满，请注意油品种类，不同的润滑油不可混用。

〇正常使用状况下，建议每行走100 km应检查运转状况一次，清除积污，并补充润滑油，滑轨及螺桿均应润滑。

综合解说

HIWIN工业机器人模组，系利用多年来的製造技术与专业水準，配合自行研发生產的滚珠螺桿与线性滑轨设计之模组，具有安装容易、体积小、高精度等特点，产品种类规格多样化，适用于各类自动化设备

產品特色

〇產品多样化，可搭配需要选用：驱动方式：可分滚珠螺桿、时规皮带马达出力：可自行选配伺服马达，或步进马达马达连结：直接、下接、内藏、左接、右接，依使用空间而定有效行程：100mm～2000mm（依螺桿转速而定）

〇组装与维护容易

〇可依顾客需要作客製化、单件或组合件的特殊设计製造

〇单轴可组合成多轴使用

设计计算资料

常用单位换算表

一、丝杠副的选择

1.导程的估算

e=v max n max

v max——电机最大转速

n max——平台最大进给速度

e=v max

n max

=

3000r/min

10000mm/min

=3r/mm

拟取HIWIN公司的100W伺服电机，电机工作转速3000r/min。

2.总长的估算

参考HIWIN公司的参考资料可得：

牙长=行程+螺帽长度+100mm(安全长度)

总长=牙长+肩部长度

则，牙长=300+100+100=500mm，估算螺帽长度为100mm

总长=500+100=600mm，估算肩部长度为100mm

3.初选滚珠丝杠副

根据HIWIN公司生产的精密滚珠丝杠和HIWIN公司给出的滚珠丝杠说明书中的下表可知，当要求精度为5um时，可以选用C1级精度，单一导程变动υ2Πp=4um；任

意300mm导程变动υ300=5um。牙长在400mm~500mm时，e p=8um，υu=5um。

e p——累计代表导程之偏差。有效行程内，有效代表导程的最大偏差值。

υu——最大导程变动值。有效行程内，可允许导程变动之最大宽幅。

由该公司给出的表4.10可知，当选用C1精度时，极限长度400mm，符合设计要求，此时的螺杆外径为10mm。

根据该公司生产的雇主丝杠型号，拟选用FSW型