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(注:本文采用了某品牌絲桿的選型手冊來輔助說明,樣本的編制非常專業(yè),本人也結(jié)合了自己在設(shè)計過程中的一些經(jīng)驗來介紹,沒有提某品牌的名字是不想大家誤會這是某品牌產(chǎn)品的宣傳軟文,我們在這里只討論設(shè)計的思路和方法,如果牽涉到知識侵權(quán),請通知本人刪除) 在機械設(shè)計中,特別是機械設(shè)備的設(shè)計過程中,絲桿作為最普遍和最有效的傳動方式被廣泛的使用,但是對于很多剛進入機械設(shè)計領(lǐng)域的新人來說,如何選擇一根適合自己設(shè)計的設(shè)備的絲桿,是件很為難的事情,也可以說是毫無頭緒的事情,下面我將結(jié)合一個絲桿選型的樣本來給大家介紹一下,到底如何選擇一根絲桿。 首先,我們需要知道,絲桿的作用,那就是傳遞電機扭矩,將電機的扭矩轉(zhuǎn)化為某個方向的推力,并實現(xiàn)某個方向的進給動作。我們一定要學會一下這些計算知識(本來我是想自己寫的,但是發(fā)現(xiàn)那些公式的輸入太麻煩,而且也太費力了,編寫公式真的不是我的強項,所以我就只能用某品牌的選型樣本的截圖來代替了,當然他們的這個計算要比我做得更專業(yè)和詳細,是很具有參考價值的)。 以上是計算推力和驅(qū)動電機扭矩的公式,這些公式是一個機械設(shè)計工程師必須要記住的,當然我也不是很記得住,但是我在需要用的時候,我永遠知道去哪里找,并很快的找到,因為從小到大我都討厭記公式,所以一直以來數(shù)學都不好,但是我也不糾結(jié),夠用就行了,但是我還是推薦大家盡量記住這些公式,因為當別人向你咨詢的時候,你討個手機出來按幾個鍵就搞定了別人的選型問題,是件很牛逼的事情。 下面就舉個例子來說明,到底如何計算,這個也是有樣本截圖的,現(xiàn)代科技真是方便(哈哈),當然你也別認為做一篇這樣的文章很容易,我還是花了蠻多時間來找資料和選擇資料的。 看到了嗎?就是上面這樣計算,是不是很簡單,但是有個問題 上面是沒有說的,如果你設(shè)計的是加工類型的機床的話,除了要考慮推動質(zhì)量外,還要考慮刀具切削說產(chǎn)生的阻尼,把推動質(zhì)量和刀具切削阻尼加起來算就可以了,這樣就可以對電機選型了,用你技術(shù)出來的扭矩去選擇相應(yīng)的電機型號。這個電機選型還是有講究的,比如你算出來的電機扭矩需要20N.M,你是不能對應(yīng)的去選擇一個扭矩只有20N.M的電機的,因為我們都必須要有扭矩設(shè)計余量,而且這個余量要足夠大,通常我們要達到2倍以上,最理想的是3倍(我以前的師傅特地傳授給我的經(jīng)驗值),也就是說你必須選擇扭矩為60N.M 的電機,這個扭矩指的是額定扭矩(這一段就是你們所謂的精華,是那些老師傅不會傳授給你們的,為什么你選的電機老師不夠用,秘訣就在這里)。 下面介紹絲桿的選型步驟,到底如何去選擇一根絲桿,那些參數(shù)要先選擇,那些參數(shù)可以放在后面,當然還是會有專業(yè)的截圖呈現(xiàn)給大家。 看起來是不是很復雜,不用擔心,有的參數(shù)和變量并不需要你真的都去核算 ,只要把幾個關(guān)鍵的參數(shù)選擇好了,其它的基本上也就沒有什么問題了,這個樣本是從理論上來指導大家的,實際操作的時候,還是要充分考慮效率的(以上這段話是根據(jù)實際經(jīng)驗說的)。下面這張圖片,可以讓大家了解一下絲桿的一些使用條件和參數(shù)。 在設(shè)計的時候,你們尤其要注意的幾個參數(shù)是:運送方向,運送質(zhì)量(負重 切削力),工作臺導向方法,行程長度,操作速度,加速度,定位精度,反復定位精度,最小進給量等。這些參數(shù)都是需要你認真去確定的。當然以下每個 參數(shù)都是有用的,我提的那幾個只是更要注意而已。下面介紹的是絲桿的精度選擇,首先我們應(yīng)該知道絲桿到底有多少種精度,最高精度能做到多少,要有一個最基本的概念,否則你如何去選擇呢? 以上這個絲桿精度選擇,是絲桿選型種的必選項,也是決定了你做的設(shè)備的傳動精度的關(guān)鍵所在,如果這個精度選擇不合適,那你設(shè)計的產(chǎn)品估計成功的幾率不大。這就叫先天不足。絲桿除了其絲桿本身的精度外,還有相應(yīng)的安裝部位的精度,也就是支撐軸承位置的精度,這個精度也是需要你的來設(shè)計和定義的,當然也可以參考絲桿制造廠家的標準來選取,但是這個在和廠家確認圖紙的時候,是需要標準在絲桿圖紙上,同時絲桿支撐端的尺寸也是設(shè)計者自行定義,例如軸承段的直徑大小和長度等。 同時還提供了檢測的方法,當然我們實際操作的時候,檢測是沒有必要的了,最多也就是絲桿購買回來后做個抽檢,而且對于很多高精度的絲桿而言,你也許根本就沒有檢測的手段和工具,所以我們很多時候只能選擇相信,相信制造廠家是有職業(yè)道德和市場操守的,當然選擇一些牛逼的品牌會更有保障,我們始終要堅信,好的東西肯定是貴的,因為成本就在那里,當然也要有甄別能力,因為貴的東西不一定是好的,所以在這里給大家一個建議:無論你想購買什么東西(記住任何東西),一定要購買你能力范圍內(nèi)最好的那一款)。下面是介紹預壓力的選擇,這個東西在針對設(shè)備類型的時候是非常有用的,也是一個必須要充分考慮的參數(shù)。
絲桿預壓控制的是絲桿和絲桿螺母之間的間隙,這個對絲桿的使用壽命和使用穩(wěn)定性,使用精度都有一定的影響,當然價格上也是有浮動的,舉個例子,如果你設(shè)計的是磨削類的設(shè)備,預壓就要盡量選大一點,因為要抗振動,要足夠的穩(wěn)定性和剛性。 還有一個需要充分注意的地方,就是絲桿的隨著直徑的變化,其是有相應(yīng)的制造長度的。如果太長的話,一個是絲桿會因為剛性不足而產(chǎn)生彎曲變形,還有精度上也存在加工不足的問題。具體的選型可以參考一下這個參數(shù)表(下面這個表格說推薦的只是他們公司能夠達到的長度,因為這是業(yè)內(nèi)最牛逼的絲桿生產(chǎn)廠家之一,所以如果你購買的是一些雜牌子,那請自動把最長長度縮短,不要生硬的套這個參數(shù)表)。
看到了嗎?這里有兩個表格,是有區(qū)分的,一個是精密滾珠絲桿,這種滾珠絲桿的軌道通常是研磨的,精度較高,而還有一種滾珠絲桿叫軋制滾珠絲桿,這種絲桿的軌道不是研磨的,所以精度較低,他們還有一個很的區(qū)別,那就是交貨期非常的不同,為什么我要強調(diào)交貨期呢?因為在企業(yè)工作,研發(fā)和生產(chǎn)一個產(chǎn)品是有周期的,而外購件的周期你通常要有一個最基本的了解,否則就可能出現(xiàn),什么都做好了,就是在等一根絲桿的尷尬局面,軋制絲桿的貨期一般在15天以內(nèi)就可以了,而滾珠絲桿至少要30天以上,當然具體還是要看代理商是否有備貨而言。下面介紹一個絲桿直接與導程的組合選項。
不同的絲桿直接對應(yīng)不同的導程,導程的可選范圍也是不一樣的,所以在選型的時候一定要看清楚在選,不要搞個沒有導程可選的絲桿來給別人去制造,那就是不專業(yè)的具體表現(xiàn)了,不要因為小細節(jié)而丟了大臉面,同時也要注意一下,軋制和精密級絲桿是有區(qū)別的,一定要有這個概念。 下面介紹的是絲桿螺母的選擇,這個相對比較簡單一下,具體可以參考一下的介紹。
其實結(jié)構(gòu)什么的,說多了,對初學者也不是很現(xiàn)實,只要掌握一個要點就了,精度要求高的,螺母就選長一點,精度低的可以選短一點,這是一個基本原則,當然這里面不同的類型肯定是有區(qū)別的,你也可以和你說選擇的品牌技術(shù)工程師一起來定到底要選擇什么樣的類型。最后放個大招給各位,這個是很多人都想要知道的資料,你們有福了。
對應(yīng)你要設(shè)計的產(chǎn)品來選就行了,這樣是不是很清晰了呢?不用再去低聲下氣的求那些老家伙了吧,呵呵,所謂師傅領(lǐng)進門,修行在個人,設(shè)計能力的強弱更自己平時的積累和關(guān)鍵點的悟性都有很大的關(guān)系,但是我們依然要相信,努力的人總是會得到更多的回報,也許你的成功就在下一個轉(zhuǎn)角。 |
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