滚珠丝杠轴端尺寸设计方法研究论文.doc

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1、 池州学院本科毕业论文(设计)开题报告学生姓名学号专业班级题 目滚珠丝杠轴端尺寸设计方法研究题目性质社会实践中完成基础理论研究文献 综述型其它实验实习工程实践社会调查一、选题依据和目标（该研究的目的和意义、研究现状、主要参考文献）一研究意义：滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的传动功能部件。滚珠丝杠由丝杠、螺母、滚珠、回珠装置等组成。由于采用了滚珠作为传动媒介，将传统梯形丝杠的滑动摩擦转化为滚动摩擦，滚珠丝杠副具有摩擦阻力小、传动精度高、可靠性高等优点，广泛应用于数控机床、电子设备、医疗设备、工程机械、航空航天等领域。由于滚珠丝杠副通常根据各类机械装备的传动和定位要

2、求进行独立设计，轴端尺寸等尚未形成统一的标准，但与滚珠丝杠轴端相连接的轴承、锁紧螺母、联轴器、齿轮、定位键等均已实现了标准化。本文通过对各类典型轴端连接方式的分析，制定出常用的轴端设计方法，即方便了装备设计人员参考，又有利于实现轴端的标准化，提高滚珠丝杠副的通用性。二研究现状：当前，高度发达的制造业和先进的制造技术已经成为衡量一个国家综合经济实力和技术水平的重要指标之一，成为一个国家在竞争激烈的国际市场上获胜的关键因素。而本课题所研究的滚珠丝杠轴端尺寸设计对实际生产的优化及轴端标准化都有很大现实意义。目前，滚珠丝杠副早已应用于很多精密机械，它是数控机床进给系统的重要传动部件。关于滚珠丝杠轴端型

3、式尺寸的标准。我国于1993-03-31，正式实施中华人民共和国机械行业标准，即滚珠丝杠副丝杠轴端型式尺寸 JB/T 3162.4-93，并获得中华人民共和国机械工业部批准。该标准规定了公称直径16-100 mm、负荷钢球圈数不大于5圈的滚珠丝杠副的轴端型式及尺寸，且适用于机床及其他机械上用的滚珠丝杠副。随着科学技术的不断提高，生产制造技术也越来越先进。中华人民共和国工业和信息化部又于2011-05-18发布了滚珠丝杠副丝杠轴端型式尺寸JB/T 3162-2011替代了JB/T 3162.4-1993，并于2011-08-01正式实施。新的标准对滚珠丝杠轴端中心孔型式及尺寸、轴颈的几何公差及检

4、验方法、支承轴颈及轴颈根部退刀槽型式都作了相应标准规定。使滚珠丝杠轴端尺寸设计越来越标准化和规范化，从而大大提高了滚珠丝杠副的通用性。总之，随着社会的不断发展，用户对滚珠丝杠副的要求越来越多样化，促使滚珠丝杠生产商不断提高产品质量、开发新品种，以满足用户的需求。三主要参考文献：1.喻子建,张磊、邵伟平、喻子建主编. 机械设计习题与解题分析.沈阳：东北大学出版社 20002.杨可桢，程光藴，李仲生.机械设计基础（第五版）.高等教育出版社3.施平.机械工程专业英语.哈尔滨工业大学出版社4.刘瑞新,赵淑萍,朱世同.AutoCAD 2004中文版应用教程.机械工业出版社5.张玉,刘平主编.几何量公差与

5、测量技术.沈阳：东北大学出版社 19996.孙桓,陈作模主编.机械原理.北京:高等教育出版社 20007.高泽远,王金主编.机械设计基础课程设计.沈阳:东北工学院出版社 19878.成大先 主编.机械设计手册(减(变)速器.电机与电器)化学工业出版社9.陈明.机械制造工艺学，机械工业出版社10.宗士增，黄玲.工程图形学.北京理工大学出版社二、研究方案（包括研究内容、研究的基本思路和基本方法、研究进度安排） 一 研究内容：1) 根据论文课题，查找相关的资料了解滚珠丝杠基本结构和特点2) 了解并掌握滚珠丝杠三种典型安装方式3) 清楚滚珠丝杠轴在设计过程中要面对的主要问题4) 滚珠丝杠轴端尺寸设计结

6、构设计主要要求，轴向和周向定位及固定方法5) 滚珠丝杠轴端安装功能要求，轴端各功能模块的设计方法及工艺性要求6) 选择合理的方案，进行设计加工，测试其效果.二 研究方法：1) 查阅相关文献，搜集有关的资料。初步了解滚珠丝杆的发展及应用2) 通过进入公司见习，对滚珠丝杆的结构、工作原理、特点有深一层次的了解3) 设计并制定出滚珠丝杠轴端尺寸设计方案，注意轴端尺寸注意事项4) 清楚滚珠丝杠轴端各功能模块的设计方法，及工艺性要求5) 设计出滚珠丝杠轴端尺寸并作出使用说明书三 研究进度安排：2014年1月10日前：完成开题报告2月28日前：完成论文初稿3月15日前：迎接系领导论文中期检查，指导老师督促

7、进度并完成论文4月25日前：提交毕业论文，定稿5月15日前：打印论文或设计报告定稿，交答辩小组和指导老师的评阅5月20日前：制作答辩幻灯片，准备毕业设计答辩三、写作提纲（写到二级目录）1.滚珠丝杠副简介 1.1滚珠丝杠副的基本结构1.2滚珠丝杠副的性能特点1.3滚珠丝杠副的使用领域及性能要求1.4滚珠丝杠副的装配方法及安装注意事项2.滚珠丝杠典型轴端安装方式分析 2.1固定-自由安装方式的特点及使用场合2.2固定-支持安装方式的特点及使用场合2.3固定-固定安装方式的特点及使用场合2.4螺母旋转型安装方式的特点及使用场合3.滚珠丝杠轴端安装要求分析 3.1滚珠丝杠轴端安装功能要求3.2轴端各功

8、能模块的设计方法3.3轴端的工艺性要求3.4轴端的装拆要求4.滚珠丝杠副轴端尺寸的设计方法 4.1滚珠丝杠副轴端尺寸设计方法总结4.2轴端尺寸设计方法的应用实例5.总结6.方案的评估和设计心得参考文献致谢四、指导教师意见签名： 年 月 日五、系（部）意见 毕业论文（设计）工作领导小组组长（签名）： 年 月 日本课题的现实意义滚珠丝杠螺母副是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想产品。它是传统滑动性丝杠的进一步延伸发展。滚珠丝杠螺母副因优良的摩擦特性，并且可以消除方向间隙并施加预载，高精度和高灵敏度使其广泛的运用于各种工业设备。滚珠丝杠螺母副的运用范畴在不时扩展，如航天航空、

9、小型精细测试安装、电子仪器及半导体安装等需求微型滚珠丝杠螺母副。而数控机床、加工中心、工业机器人及机电一体化自动机械需求大导程滚珠丝杠螺母副，以满足进给驱动速度的不时进步。随着科学技术的不断发展，人们对滚珠丝杠副的要求也越来越高，为了使机械产品能实现高的定位精度且能平稳运行，要求滚珠丝杠副的运动平稳，无爬行现象，传动精度高。在机床行业被广泛运用，极大的推动了机床行业的数控化发展。“论滚珠丝杠螺母副在数控机床中的应用”这一课题，目的是熟悉数控机床的构造，同时了解滚珠丝杠的作用，掌握解决问题的方法。以便于更好的适应未来的工作环境。对本课题的研究，既可以提高我的实践能力，又能巩固我的理论知识、专业知

10、识、理论结合实践，在实践中学习，成长。文献综述（理论研究型课题需填写，各系可根据课题类型决定是否填写）（300字以上）滚珠丝杠螺母副因优良的摩擦特性，并且可以消除方向间隙并施加预载，高精度和高灵敏度使其广泛的运用于各种工业设备。 早在19世纪末就发明了滚珠丝杠螺母副，但很长一段时间未能实际应用，因制造难度太大。世界上第一个使用滚珠丝杠螺母副的是美国通用汽车公司萨吉诺分厂，它将滚珠丝杠螺母副用于汽车的转向机构上。1940年，美国开始成批生产用于汽车转向机构的滚珠丝杠副，1943年，滚珠丝杠螺母副开始用于飞机上。精密螺纹磨床的出现使滚珠丝杠螺母副在精度和性能上产生了较大的飞跃，随着数控机床和各种自

11、动化设备的发展，促进了滚珠丝杠螺母副的研究和生产。50年代末期开始研制用于程控机床、数控机床的滚珠丝杠副。40多年来，由于滚珠丝杠副具有高效率、高精度、高刚度等特点，被广泛应用于机械、航天、航空、核工业等领域。现在，滚珠丝杠副已成为机械传动与定位的首选部件。本课题要完成的主要内容（300字左右）请四号仿宋撰写1、熟悉课题，收集课题资料，并开展调研，最后整理完成开题报告； 2、概述丝杠螺母副的发展及分类；3、滚珠丝杠螺母副的原理及组成；4、和传统丝杠螺母副系统的比较；5、滚珠丝杠螺母副的种类及在数控机床的调隙方法；6、滚珠丝杠螺母副在数控机床中的作用；7、撰写毕业设计论文；完成本课题的方案及进度

12、计划（500字左右）2011年11月1日2011年12月13日 设计前期准备工作，下达任务，收集查阅资料，确定初步设计方案，完成开题报告。2011年12月14日2012年1月4日 根据初步计算的结果，完成概述丝杠螺母副的原理及组成、和传统丝杠螺母副系统的比较等内容，准备第一次进度检查。2012年1月5日2006年3月22日 根据上次完成情况，本阶段完成滚珠丝杠螺母副的种类及在数控机床的调隙方法、滚珠丝杠螺母副子在数控机床中的作用，以及本论文小结。准备第二次进度检查。2012年3月23日2012年5月8日 根据以上完成的内容，本阶段主要完成撰写设计论文资料，上交图纸等（送有关答辩委员会审核），第

13、三次进度检查。2012年5月10日2012年5月12日 毕业论文（设计）审核。2012年5月14日2012年5月15日 论文答辩。主要参考文献（不少于10篇）请四号仿宋撰写【1】 黄森彬,机械设计基础,北京机械工业出版社,2001,5.【2】 蒙斌，数控原理与数控机床，化学工业出版社2009，8【3】 蔡厚道，数控机床构造，北京理工大学出版社，2007，2【4】 陈子银，陈为华，数控机床结构原理和应用，北京理工大学出版社，2006 【5】 王志平，数控机床及应用，高等教育出版社，2002【6】 田萍，数控机床加工工艺及设备，电子工业出版社，2005【7】 杨琳，数控机床应用基础，山东大学出版社

14、，2004【8】 江林敏，张吉平，数控加工设备，大连理工大学出版社，2004 【9】 张俊生，金属切削机床与数控机床，机械工业出版社，2001【10】 吴国经，数控机床故障判断与维修，电子工业出版社，2003指导教师意见指导教师（签名）: 年 月 日池州学院本科毕业论文(设计)开题报告院 系 专 业 班 级 学 生 学 号 指导教师 毕业设计（论文）题目： 论滚珠丝杠螺母副在数控机床中的应用 一、题目与专业的结合程度： 好 ； 较好 ； 中 ； 差 。选题情况：规定选题；自选题 。二、学生对课题的深入程度： 好 ； 较好 ； 中 ； 差 。三、文献查阅情况：1、中文文献查阅：好 ； 较好 ；

15、中 ； 差 ， 篇； 2、外文文献查阅：有 ； 无 。 篇；3、资料总结：好 ； 较好 ； 中 ； 差 。四、毕业设计（论文）书面材料情况： 好 ； 较好 ； 中 ； 差 。在毕业设计（论文）过程中，具有分析和解决问题的能力：好 ； 较好 ； 中 ； 差 。五、毕业设计（论文）进展情况： 1、是否按原定计划进程执行： 是 ； 基本是 ； 否 。 2、已完成总任务 。3、指导教师对阶段性工作的评语： 好 ； 较好 ； 中 ； 差 。4、毕业实习（调研）报告完成情况：好 ； 较好 ； 中 ； 差 。六、学生本阶段工作态度和纪律情况： 1、学生向指导教师每月汇报次数：3次以上 ； 3次 ；1次 ；0

16、次 。 2、指导教师对学生工作态度的评价： 认真 ； 一般 ； 不认真 。3、对指导教师的修改意见及时修改毕业设计（论文）：是 ； 否 。七、总体评价：好 ； 较好 ； 中 ； 差 。八、对下阶段工作的意见和建议： 检查人： 年 月 日池州学院本科毕业论文(设计)开题报告专 业班 级学 号姓 名通讯地址浙江省温岭市滨海镇联系电话手 机E-mail（QQ）邮 编实训单位 浙江机电飞越有限公司实习指导老师姓 名电话职称（或技术等级）组长联系时间实训内容及毕业设计开展情况备注附件5：毕业论文格式：池州学院本科毕业论文(设计)开题报告（论文题目）滚珠丝杠轴端尺寸设计方法研究学生姓名 学 号 院 系 专

17、 业 指导教师 完成日期 滚珠丝杠螺母副在数控机床中的作用摘 要(空一格)（内容小四号仿宋体字数约为200字）滚珠丝杠螺母传动副在数控机床上的运用十分普遍，主要用于机床主轴的传动，将来自电机的旋转运动转化为执行部件的直线运动。为了提高进给运动的位移精度，减少传动误差，除了要保证各个传动部件的制造精度、装配精度，还要在数控机床的传动系统中采用各种间隙消除机构，采用合理的预紧措施来消除传动间隙。本文主要介绍滚珠丝杠螺母副的发展、种类、调隙方法以及在数控机床种的作用。（空一行）关键词 滚珠丝杠螺母副 滚珠循环方式 滚珠丝杠副目 录（三号仿宋体加粗居中）(下空两行)第一章 丝杠螺母副的发展及分类-1第

18、二章 滚珠丝杠螺母副的原理及组成-3第三章 滚珠丝杠螺母副和传统丝杠螺母副系统的比较-4第四章 滚珠丝杠螺母副的种类及在数控机床的调隙方法-5第五章 滚珠丝杠螺母副在数控机床中的作用-6结论 -7致谢 -8参考文献 -9正文字数3000字以上 引 言（三号仿宋体加粗居中）内容（四号仿宋体）现代机床业的发展日益向着自动化、高速化、精密化、柔性化、智能化的方向发展,机床的结构力求简单、可靠、部件专业化,其基本组成部分已可分为数控部分、传动部分、加工部分。其中的传动部分与加工部分的代表部件为直线导轨、直线电机、滚珠丝杠副与电主轴。滚珠丝杠副作为主要的传动部件之一,已有50多年的发展历史,但其大规模的

19、应用却是近二十多年的事情。现代机床的发展,需要高的传动精度、定位精度,以及宽的进给调速范围,要求响应速度快,传动无间隙,传动机构稳定性好,寿命长,使用维护方便,滚珠丝杠副正好适应了这种发展的需要。2滚珠丝杠副工作原理滚珠丝杠副是将螺母与丝杠分别加工成凹半圆弧形成螺纹,在螺纹之间放入滚珠形成的。滚珠沿螺旋滚道滚动,带动螺母或丝杠轴向移动,将原先传动中使用的T形丝杠的螺纹摩擦变为滚动摩擦,因为降低了摩擦阻力,消除了局部爬行现象,从而提高了传动精度与传动机械效率。滚珠丝杠副有很多优点,主要为传动效率高,约为92%96%,可消除轴向移动产生的间隙,定位精度高,刚度好,运动平稳,无爬行现象,传动精度好。

20、第一章 滚珠丝杠螺母副的发展及分类1.1 丝杠螺母副的发展及分类(小三号仿宋体加粗左起打丝杠螺母副发展早在19世纪末就发明了滚珠丝杠螺母副，但很长一段时间未能实际应用，因制造难度太大。世界上第一个使用滚珠丝杠副的是美国通用汽车公司萨吉诺分厂，它将滚珠丝杠副用于汽车的转向机构上。1940年，美国开始成批生产用于汽车转向机构的滚珠丝杠副，1943年，滚珠丝杠副开始用于飞机上。精密螺纹磨床的出现使滚珠丝杠副在精度和性能上产生了较大的飞跃，随着各种自动化设备的发展，促进了滚珠丝杠副的研究和生产。从50年代开始，在工业发达的国家中，滚珠丝杠副生产厂家如雨后春笋般迅速出现，例如：美国的WARNER-BEA

21、VER公司、GMSAGINAW公司；英国的ROTAX随着机械产品向高速、高效、自动化方向发展，其进给驱动速度不断提高，大导程滚珠丝杠副的出现，满足了高速化的要求。丝杠螺母副分类：丝杠螺母副是运动变换机构，其功用是将旋转运动变换成直线运动。按丝杠与螺母的摩擦性质分类： 滑动丝杠螺母副，主要用于旧机床的数控化改造、经济型数控机床等；3 N+ S5 Q4 8 d! b& R+ 滚珠丝杠螺母副，广泛用于中、高档数控机床；! f) c) N# Q9 N: _+ g& R 静压丝杠螺母副，主要用于高精度数控机床、重型机床。o * L( F# M2 o( j6 c- J第二章 滚珠丝杠螺母副的原理及组成2.

22、1 滚珠丝杠螺母副的组成与结构原理组成：主要由丝杆、螺母、滚珠和滚道（回珠器）螺母座等组成。滚珠丝杠副的结构传统分为内循环结构(以圆形反向器和椭圆形反向器为代表)和外循环结构(以插管为代表)两种。这两种结构也是最常用的结构。这两种结构性能没有本质区别，只是内循环结构安装连接尺寸小；外循环结构安装连接尺寸大。目前，滚珠丝杠副的结构已有10多种，但比较常用的主要有(图2，附表)：内循环结构；外循环结构；端盖结构；盖板结构。 图2 滚珠丝杠副主要结构内循环结构反向器的形状有多种多样，但是，常用的外形就是圆形和椭圆形。由于圆形滚珠反向通道较短，因此，在流畅性上不如椭圆形结构。现在，最好的反向器结构为椭

23、圆形内通道结构，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。但由于制造工艺较复杂，影响了这种结构的推广。附表 滚珠丝杠副结构特点比较 种类 特点 循环圈数 螺母尺寸 圈数 列数 内循环结构 通过反向器组成滚珠循环回路，每一个反向器组成1圈滚珠链。因此承载小。适应于微型滚珠丝杠副与普通滚珠丝杠副。 1 2列以上 小 外循环结构 通过插管组成滚珠循环回路，每一个插管至少1.5圈滚珠链，因此，承载大。适应于小导程、一般导程、大导程与重型滚珠丝杠副。 1.5以上 1列以上 大 端盖结构 通过螺母两端的端盖组成滚珠循环回路，每个回路至少1圈滚珠链，承载大

24、。适应于多头大导程、超大导程滚珠丝杠副。 1以上 2列以上 小 盖板结构 通过盖板组成滚珠循环回路，每个螺母一个盖板，每个盖板组成至少1.5圈滚珠链。适应于微型滚珠丝杠副。 1.5以上 1 中1.工作原理滚珠丝杠螺母副是在丝杠和螺母之间放入滚珠， 丝杠与螺母间成为滚动摩擦的传动副。图5-60所示为滚珠丝杠副的结构示意图。丝杠1和螺母3上均制有圆弧形面的螺旋槽，将它们装在一起便形成了螺旋滚道，滚珠4在其间既自转又循环滚动。第三章 滚珠丝杠螺母副和传统丝杠螺母副系统的比较 传统丝杠螺母副传动部件是把回转运动变换为直线运动的重要传动部件。由于传统丝杠螺母机构是连续的面接触，传动中不会产生冲击，传动平

25、稳，无噪声，并且能自锁。因丝杠的螺旋升角较小，所以用较小的驱动力矩，可获得较大的牵引力。但是，丝杠螺母的螺旋面之间的摩擦为滑动摩擦，故传动效率低。滚珠丝杠传动效率高，而且传动精度和定位精度均很高，在传动时灵敏度和平稳性亦很好；由于磨损小，使用寿命比较长。但丝杠及螺母的材料、热处理和加工工艺要求很高，故成本较高。 滚珠丝杠螺母副螺旋传动除具有螺旋传动的一般特征（降速传动比大及牵引力大）外，与滑动螺旋传动相比，具有下列特性： 1）传动效率高，在滚珠丝杠副中，自由滚动的滚珠将力与运动在丝杠与螺母之间传递。这一传动方式取代了传统螺纹丝杠副的丝杠与螺母间直接作用方式，因而以极小滚动摩擦代替了传统丝杠的滑

26、动摩擦。使滚珠丝杠副传动效率达到90%以上，整个传动副的驱动力矩减少至滑动丝杠的1/3左右，发热率也因此得以大幅降低。 2）定位精度高滚珠丝杠副发热率低，温升小以及在加工过程中对丝杠采取预拉伸并预紧消除轴向间隙等措施，使丝杠副具有高的定位精度和重复定位精度。 3）传动可逆性，滚珠丝杠没有滑动丝杠粘滞摩擦，消除了在传动过程中可能出现的爬行现象，滚珠丝杠能够实现两种传动方式将旋转运动转化为直线运动或将直线运动转化为旋转运动并传递动力。 4）使用寿命长，由于对丝杠滚道形状的准确性、表面硬度、材料的选择等方面加以严格控制，滚珠丝杠副的实际寿命远高于滑动丝杠。 5）同步性能好，由于滚珠丝杠副运转顺滑、消

27、除轴向间隙以及制造的一致性，采用多套滚珠丝杠副方案驱动同一装置或多个相同部件时，可获得很好的同步工作。第四章 滚珠丝杠螺母副的种类及在数控机床中的调隙方法4.1 滚珠丝杠螺母副的种类滚珠丝杠副是在丝杠和螺母之间以滚珠为滚动体的螺旋传动元件。滚珠丝杠副有多种结构型式。按滚珠循环方式分为外循环和内循环两大类。外循环回珠器用插管式的较多，内循环回珠器用腰形槽嵌块式的较多。 按螺纹轨道的截面形状分为单圆弧和双圆弧两种截形。由于双圆弧截形轴向刚度大于单圆弧截形，因此目前普遍采用双圆弧截形的丝杠。 按预加负载形式分，可分为单螺母无预紧、单螺母变位导程预紧、SKF轴承单螺母加大钢球径向预紧、双螺母垫片预紧、

28、双螺母差齿预紧、双螺母螺纹预紧。数控机床上常用双螺母垫片式预紧，其预紧力一般为轴向载荷的1/3。4.2 滚珠丝杠螺母副的调隙方法轴向间隙可消除：也是由于滚珠的作用，提高了系统的刚性。经预紧后可消除间隙。 7 c0 S x1 s! u6 F9 Jo7 U7 M使用寿命长、制造成本高：主要采用优质合金材料，表面经热处理后获得高的硬度。双螺母垫片调隙： x! Z. p3 iI( u* |% 修磨垫片厚度消隙# D9 o3 Q& P- h, k 滚珠丝杆螺母副采用双螺母结构（类似于齿轮副中的双薄片齿轮结构）。通过改变垫片的厚度使螺母产生轴向位移，从而使两个螺母分别与丝杆的两侧面贴合。当工作台反向时，由

29、于消除了侧隙，工作台会跟随CNC的运动指令反向而不会出现滞后。 一、& c5 D4 |: h# _- o. F8 Q j 双螺母螺纹调隙：$ _9 x. o, z: P2 9 y! T! kv. B0 k& P0 U( 9 o4 ?用锁紧螺母消隙+ c0 h; A A/ ?* |二、! x 9 |% r6 z! e6 5 ?差齿式调整法：9 P5 a. c! |4 W1 5 B: 图示为利用两个锁紧螺母调整预紧力的结构。两个工作螺母以平键与外套相联，其中右边的一个螺母外伸部分有螺纹。当两个锁紧螺母转动时，正是由于平键限制了工作螺母的转动，才使得带外螺纹的工作螺母能相对于锁紧螺母轴向移动。间隙调

30、整好后，对拧两锁紧螺母即可。结构紧凑，工作可靠，应用较广。 三、! O3 L5 P- : x双螺母齿差调隙： % E2 u& ?$ I* |8 R9 J 两个工作螺母的凸缘上分别切出齿数为Z1、Z2的齿轮，且Z1、Z2相差一个齿，即： Z2-Z1=1，两个齿轮分别与两端相应的内齿圈相啮合，内齿圈紧固在螺母座上。 * L* A$ r( 1 t5 设其中的一个螺母Z1转过一个齿时，丝杆的轴向移动量为S1，则有： D) Z! O- F+ C: E$ fZ1:1=T:S1 则S1=T/Z1* ?6 W, H6 W0 M如果两个齿轮同方向各转过一个齿，则丝杆的轴向位移为：S=S1-S2=T/Z1-T/Z

31、2=T/Z1Z2* c$ A4 j3 r! v3 / p2 M+ f例：当Z1=99，Z2=100时，S1。可以达到很高的调整精度。/ H# v7 A% s3 u6 D第五章 滚珠丝杠螺母副在数控机床中的作用 高速加工是面向21世纪的一项高新技术，它以高效率、高精度和高表面质量为基本特征，在航天航空、汽车工业、模具制造、光电工程和仪器仪表等行业中获得了越来越广泛的应用，并已取得了重大的技术经济效益，是当代先进制造技术的重要组成部分。为了实现高速加工，首先要有高速数控机床。IKO轴承高速数控机床必须同时具有高速主轴系统和高速进给系统，才能实现材料切削过程的高速化。为了实现高速进给，国内外有关制造

32、厂商不断采取措施，提高滚珠丝杠的高速性能。主要措施有：1适当加大丝杠的转速、导程和螺纹头数。目前常用大导程滚珠丝杠名义直径与导程的匹配为：40mm20mm，50mm25mm，50mm30mm等，其进给速度均可达到60m/min以上。为了提高滚珠丝杠的刚度和承载能力，大导程滚珠丝杠一般采用双头螺纹，以提高滚珠的有效承载圈数。 2改进结构，提高滚珠运动的流畅性。改进滚珠循环反向装置，优化回珠槽的曲线参数，采用三 维造型的导珠管和回珠器，真正做到沿着内螺纹的导程角方向将滚珠引进螺母体中，使滚珠运动的方向与滚道相切而不是相交。这样可把冲击损耗和噪声减至最小。3采用“空心强冷”技术。KOYO轴承高速滚珠

33、丝杠在运行时由于摩擦产生高温，造成丝杠的热变形，直接影响高速机床的加工精度。采用“空心强冷”技术，就是将恒温切削液通入空心丝杠的孔中，对滚珠丝杠进行强制冷却，保持滚珠副温度的恒定。这个措施是提高中、大型滚珠丝杠高速性能和工作精度的有效途径。4对于大行程的高速进给系统，可采用丝杠固定、螺母旋转的传动方式。此时，螺母一边转动、一边沿固定的丝杠作轴向移动，由于丝杠不动，可避免受临界转速的限制，避免了细长滚珠丝杠高速运转时出现的种种问题。螺母惯性小、运动灵活，可实现的转速高。5进一步提高滚珠丝杠的制造质量。通过采用上述种种措施后，可在一定程度上克服传统滚珠丝杠存在的一些问题。日本和瑞士在滚珠丝杠高速化

34、方面一直处于国际领先地位，其最大快速移动速度可达60m/min，个别情况下甚至可达90m/min，加速度可达15m/s2。INA轴承由于滚珠丝杠历史悠久、工艺成熟、应用广泛、成本较低，因此在中等载荷、进给速度要求并不十分高、行程范围不太大(小于45m)的一般高速加工中心和其他经济型高速数控机床上仍然经常被采用。结 论 （内容四号仿宋体字）本文通过对面向对象的YG-CAPP系统的设计和分析，得出以下结论： 通过对面向对象设计的研究，提出了CAPP组件化观点，使得CAPP开发的通用化成为可能。用户只要按照企业的资源状况选择系统功能，定制或外购符合功能、产品的CAPP组件进行接口搭接就可以构建CAP

35、P的大厦。组件或部件的更换，犹如搭积木，取下换上，即可实现系统的自动升级。致 谢（三号仿宋体加粗，另起一页）（内容为四号仿宋体字）经过半年的忙碌和工作，本次毕业设计已经结束，由于经验的匮乏，难免有许多考虑不周全的地方，如果没用导师的督促指导，以及一起工作的同学们的支持，想要完成这个是难以想象的。在这里首先要感谢我的指导老师高生祥。高生祥老师平日里工作繁忙，但在我做毕业设计的每个阶段，从外出实习到查阅资料，设计草案的确定和修改，中期检查，后期详细设计，等整个过程中都给予了我悉心的指导。然后还要感谢大学三年来所有的老师，为我打下机械专业知识的基础；同时还要感谢所有的同学们，正是因为有了你们的支持和

36、鼓励。此次毕业设计才能顺利完成。最后感谢母校给对我的大力栽培。 谢谢！ 参考文献（三号仿宋体加粗，另起一页）（内容为四号仿宋体字）【1】 黄森彬,机械设计基础,北京机械工业出版社,2001,5.【2】 蒙斌，数控原理与数控机床，化学工业出版社2009，8【3】 蔡厚道，数控机床构造，北京理工大学出版社，2007，2【4】 陈子银，陈为华，数控机床结构原理和应用，北京理工大学出版社，2006 【5】 王志平，数控机床及应用，高等教育出版社，2002【6】 田萍，数控机床加工工艺及设备，电子工业出版社，2005【7】 杨琳，数控机床应用基础，山东大学出版社，2004【8】 江林敏，张吉平，数控加工

37、设备，大连理工大学出版社，2004 【9】 张俊生，金属切削机床与数控机床，机械工业出版社，2001【10】 吴国经，数控机床故障判断与维修，电子工业出版社，2003 池州学院毕 业 设 计（论 文）审 核 意 见院 系： 数字控制工程分院 专 业： 数控技术 班 级： 09数控1 姓 名： 颜建波 学 号： 090201122 指导教师： 高生祥 课题名称： 论滚珠丝杠螺母副在数控机床中的应用 指导教师对毕业设计及论文的评语：指导教师（签名）：年 月 日毕业设计成果验收意见（无实物成果要求，不填此栏）： 验收小组负责人（签名）： 年 月 日毕业设计及成果审核意见： 审核人（签名）： 年 月

38、日池州学院毕 业 设 计（论文）评 分 表院 系专 业班 级姓 名学 号指导教师课题名称指导教师评分（50%）答辩小组评分（50%）准备阶段10%各阶段评分30%（包括工作态度）论文（设计图样、说明书）质量60%论文（设计图样、说明书）质量40%答辩成绩60%12345678小计导师评议 指导教师签名： 年 月 日答辩小组评议 答辩组长签名： 年 月 日总评成绩 分院领导签名： 年 月 日注：（1）评分满分为100分，小计以百分制计，总评折为五级记分。 （2）阶段评分次数由实际阶段数决定。 （3）本表由指导教师、答辩小组、评阅小组分别填写，不签名无效。 （4）本表一式两份，一份存系，一份入档。池州学院毕 业 设 计 (论 文) 答 辩 记 录院系专业班级姓名学 号指导教师毕业设计（论文）题目答辩地点、时间答辩组成员：答辩记录： 评分栏论文质量（40）答辩成绩（60） 评分教师（签字）：池州学院 届 优 秀 毕 业 论 文 推 荐 表学生院系专业成绩指导教师职称工作单位毕业设计(论文)题目指导教师评语: 签字 年 月 日毕业设计工作委员会推荐意见: 主任签字 年