数控机床功能部件优化设计选型应用手册 滚珠丝杠副分册PDF电子书下载

第一章 滚珠丝杠副综述 1

第一节 滚珠丝杠副概述 1

一、发展演变 1

二、工作原理 2

第二节 滚珠丝杠副特点 2

第三节 滚珠丝杠副研究现状 6

一、基础研究现状 6

二、测试技术及装备研究现状 9

三、产品研发现状 13

四、优化设计选型研究现状 21

第四节 滚珠丝杠副发展趋势 22

一、高精度、高速度、高性能产品是高档数控机床配套的基本要求 22

二、不断快速研发推出新产品，占领高端市场 22

三、精度保持性及可靠性成为行业研究重中之重 24

四、强化工艺研究，建设智能化滚珠丝杠副生产线 25

参考文献 26

第二章 滚珠丝杠副结构型式及参数 28

第一节 滚珠丝杠副结构型式和分类 28

一、根据循环方式分类 28

二、根据预紧方式分类 32

三、根据预紧力方向分类 34

四、根据丝杠特殊用途分类 36

五、根据丝杠加工方法分类 40

第二节 滚珠丝杠副选型参数 41

一、一般术语 41

二、滚珠丝杠副几何参数 42

三、主要精度指标与精度保持性 44

四、主要性能指标 45

五、可靠性及寿命指标 48

六、材料和热处理 51

七、数控机床滚珠丝杠副选型重要参数 52

八、滚珠丝杠副代号及标注 53

参考文献 58

第三章 滚珠丝杠副结构优化设计 60

第一节 滚珠丝杠副运动学基础 60

一、坐标变换 60

二、滚珠的运动分析 61

第二节 滚珠丝杠副力学基础 67

一、接触角 67

二、惯性力和惯性矩 69

三、摩擦力和力矩、阻力 72

第三节 滚珠丝杠副摩擦力矩 75

一、由预紧载荷引起的摩擦力矩 75

二、摩擦力矩分析模型 77

第四节 滚珠丝杠副典型产品结构和设计案例 78

一、重载滚珠丝杠副设计案例 78

二、高速低噪声循环返向结构的滚珠丝杠副设计案例 83

三、内循环滚珠丝杠副返向器设计案例 96

四、中空强冷型高速精密滚珠丝杠副设计案例 105

参考文献 111

第四章 滚珠丝杠副优化设计选型 113

第一节 数控机床进给轴系统构成及选型原则 113

一、进给系统构成 113

二、选型基本原则 114

第二节 优化设计选型流程及计算方法 117

一、主要参数及符号 119

二、初步选择 121

三、性能校核 144

四、优化选择 159

五、电动机选型计算 161

六、选型计算案例 169

第五章 滚珠丝杠副性能测试与可靠性评估 269

第一节 精度 269

一、精度检测方法 269

二、精度分析 270

三、精度影响因素 273

第二节 加速度、速度 274

一、加速度和速度检测方法 274

二、加速度和速度分析 274

第三节 振动、温升及噪声 276

一、振动 276

二、温升及温位移 277

三、噪声 281

第四节 摩擦力矩 283

一、摩擦力矩检测方法 283

二、摩擦力矩分析 284

第五节 效率 285

一、滚珠丝杠副效率检测方法 285

二、滚珠丝杠副效率分析 286

第六节 刚度 288

一、滚珠丝杠副轴向静刚度 288

二、滚珠丝杠副影响因素 288

三、滚珠丝杠副轴向静刚度测量方案 290

第七节 可靠性 293

一、滚珠丝杠副可靠性指标 293

二、滚珠丝杠副可靠性试验 299

三、滚珠丝杠副可靠性评定 301

四、滚珠丝杠副可靠性评估算例 302

参考文献 305

第六章 滚珠丝杠副润滑及附件 306

第一节 润滑 306

一、润滑的作用 306

二、润滑介质 307

三、润滑方式、润滑装置及润滑条件 308

四、特殊使用环境下的润滑 313

第二节 密封件 314

一、滚珠丝杠用防尘密封垫片 314

二、清洁环W 315

三、滚珠丝杠用防尘罩 315

四、其他密封附件 315

第三节 支撑单元 316

一、支撑单元介绍 316

二、小负载用支撑单元 319

三、大负载用支撑单元 334

第四节 锁紧螺母 354

一、工作原理 354

二、型谱参数 354

第五节 滚珠丝杠用角接触球轴承 355

一、简介 355

二、轴承代号示例 356

三、型谱参数 356

第六节 中空滚珠丝杠用冷却装置 357

一、作用 357

二、型号表示方法 358

三、安装方法和标准轴尺寸 358

四、密封单元 360

第七节 滚珠螺旋传动防止逆转装置 361

一、使用要求 361

二、防止逆转装置及其原理 362

参考文献 364

第七章 滚珠丝杠副安装、调试与维护 365

第一节 安装与调试 365

一、滚珠丝杠副典型支承方式 365

二、滚珠丝杠副温升与温位移影响 368

三、安装步骤 370

第二节 维护与保养 377

一、润滑条件 377

二、维修周期 378

参考文献 379

第八章 数控机床滚珠丝杠副选型案例 380

第一节 PTC51150数控卧式车床滚珠丝杠副选型案例 380

一、PTC51150型数控卧式车床简介 380

二、选型分析 381

三、初步选型 382

四、性能校核 386

五、寿命计算 388

六、选型结论 389

七、轴承选择 389

八、最终图样 389

九、伺服电动机选型 390

第二节 TH6380精密卧式加工中心滚珠丝杠副选型案例 391

一、TH6380精密卧式加工中心简介 391

二、基本参数选型（以X轴为例） 393

三、性能校核 398

四、寿命计算 401

五、图样设计 402

六、伺服电动机选型 402

第三节 数控螺杆转子磨床滚珠丝杠副选型案例 405

一、机床介绍 405

二、选型分析 406

三、初步选择 410

四、性能校核 412

五、选型结论 414

六、电动机选型 415

第四节 数控立式铣床滚珠丝杠副选型案例 417

一、机床介绍 417

二、选型分析 420

三、X轴初步选择 424

四、X轴性能校核 426

五、X、 Y轴选型结论 428

六、Z轴初步选择 429

七、Z轴性能校核 432

八、电动机选型 433

第五节 数控滚齿机滚珠丝杠副选型案例 438

一、机床介绍 438

二、选型分析 440

三、初步选择 442

四、性能校核 445

五、选型结论 447

六、电动机选型 448

第六节 数控龙门加工中心滚珠丝杠副选型案例 450

一、机床介绍 450

二、选型分析 451

三、初步选择 457

四、性能校核 459

五、选型结论 461

六、电动机选型 464

第七节 数控重型卧式车床滚珠丝杠副选型案例 466

一、机床介绍 466

二、选型分析 467

三、选型计算及校核过程 469

第八节 数控重型龙门铣床滚珠丝杠副选型案例 481

一、机床介绍 481

二、选型分析 481

三、选型计算及校核过程 484

第九节 TD500A钻攻中心机床滚珠丝杠副选型案例 502

一、机床介绍 502

二、X轴丝杠副选型 503

三、Y轴丝杠副选型 510

四、Z轴丝杠副选型 517

第十节 VDL850A立式加工中心滚珠丝杠副选型案例 524

一、机床介绍 524

二、X轴滚珠丝杠副选型计算 525

三、Y轴滚珠丝杠副选型计算 536

四、Z轴滚珠丝杠选型计算 544

五、润滑方式 554

第九章 滚珠丝杠副优化设计选型工具软件 555

第一节 软件功能介绍 555

一、总体设计 555

二、选型功能 557

三、其他功能 559

第二节 案例应用 565

参考文献 568