基于高速滾珠絲杠副的綜合性能試驗臺設計—結構設計
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摘 要
本課題是以高速滾珠絲杠副為研究對象，研究滾珠絲杠副高速化后，其各項性能發(fā)生哪些變化，需要從結構上做哪些改進，以適應其不斷高速化的發(fā)展要求。為此，研制開發(fā)了一種測量高速滾珠絲杠副綜合性能參數的試驗臺。利用該試驗臺可以對滾珠絲杠副的加速度、速度、溫升、熱位移、定位精度等綜合性能參數進行測試,為用戶提供準確可靠的檢測報告。
絲杠的驅動采用交流伺服電動機，通過撓性聯軸器與絲杠直聯。精心選擇了設計要使用的電動機、床身、導軌、軸承、絲杠、工作臺，從多種傳感器中挑選出合適的傳感器用來測量絲杠的加速度、溫升、熱變形、定位精度等性能參數，測量的各種模擬信號經過模數轉換后輸入計算機，經過內部軟件處理，最后輸出這些參數的曲線，完成測試。


關鍵詞：滾珠絲杠 交流伺服電動機 試驗臺 傳感器



目 錄
摘 要 I
ABSTRACT II
1緒論 1
1.1 課題背景及意義 1
1.1.1 課題背景 1
1.1.2課題的意義 3
1.2課題需完成的任務 4
2滾珠絲杠的設計及系統總體設計 6
2.1滾珠絲杠副的工作原理及結構形式 6
2.1.1 滾珠絲杠副的工作原理及其傳動特點 6
2.1.2滾珠絲杠的結構形式 8
2.1.3滾珠絲杠高速化后的結構形式 13
2.2系統總體結構設計 15
3試驗臺的結構設計 16
3.1床身及工作臺 16
3.1.1床身的技術條件 16
3.1.2床身的技術要求 16
3.1.3工作臺的材料 17
3.2直線導軌 17
3.2.1 導軌的作用 17
3.2.2直線導軌的選擇 18
3.2.3導軌材料和熱處理 18
3.3軸承及其它零件 19
3.3.1軸承的選擇 19
3.3.2軸承座 21
3.3.3.螺母座 22
3.4聯軸器的選擇及計算 23
3.5鍵的選擇和計算 23
3.5.1與軸相連的鍵的選擇 23
3.5.2與電機相連的鍵的選擇 24
3.6軸承校核 24
4電動機的選擇 26
4.1直流伺服電動機與交流伺服電動機的主要區(qū)別： 26
4.2伺服電動機的選擇計算 27
4.3選擇電機特性 28
5控制系統設計 30
5.1傳感器的簡介 30
5.1.1傳感器的定義 30
5.1.2 傳感器的組成 30
5.1.3傳感器的選用原則 30
5.1.4傳感器的選擇 31
5.2信號處理 32
5.2.1A/D轉換器簡介 32
5.2.2 類型選擇 32
5.3電氣控制系統設計 32
5.3.1電器原理圖 32
5.3.2電氣中涉及到的主要元件 33
6結論 35
參考文獻 36
致謝 38


參考文獻
1、黃育全，喻忠志.我國滾珠絲杠副發(fā)展歷程及未來趨勢.現代零部件.2004.10
2、黃祖堯.精密高速滾珠絲杠副的發(fā)展及其應用.航空制造技術，2003.4
3、肖正義，焦?jié)?滾珠絲杠副的研發(fā)和測試技術.制造技術與機床，2004.4
4、黃祖堯. 精密滾珠絲杠副實現高速化的前景.制造技術與機床，2001.3
5、屈岳陵．高速化與高負荷滾珠絲杠之研究對策．上海：數控機床主要功能部件創(chuàng)新發(fā)展國際論壇論文集，CCMT’2004