设计简介
摘要：现代LED封装技术的发展基于数控技术，数控技术和数控机床理所当然的成为制造业关注的焦点。工作台作为被控对象，通过伺服电机实现精密定位，是数控机床不可或缺的部分。
本文以设计面向LED封装的高速、高精密度工作台为目标，以机械动力学理论知识为基础，深入的研究了十字型高速、高精密度定位平台。完成的工作有伺服电机的选型和对工作台机械部件进行选型设计，其中机械部件的选型设计主要包括滚珠丝杠的选型、滚动导轨的选型、轴承和联轴器的选型及主要主要支撑部件的外形设计，确保工作台的定位精度为
，重复定位精度为
0.015mm。
关键字：工作台 滚珠丝杠副 直线滚动导轨副
Abstract:The development of modern LED encapsulation technology is based on numerical control technology, the numerical control technology and CNC machine , as a matter of course has become the focus of attention of manufacturing industry. As the controlled object ,Workbench realize precision positioning through servo motoring, which is an integral part of the nc machine tools.
Taking the high-speed and high -precision workable of LED encapsulation as object and mechanical dynamics theory knowledge as basis, this paper researches the cruciformed high-speed, high precision positioning platform thoroughly. The work finished includes the lectotype of servo-actuator and design of mechanical part workbench, in which the type selection of mechanical components includes the selection of ball screw ,rolling guaid ,bearing and coupling , and the configuration design of main propping components to ensure the positioning accuracy of worktable for
, repositioning precision for 0.015 mm.
Keywords: workbench ball screw linear rolling guide vice
目 录
1前 言 1
2 X—Y工作台的传动方式 2
3 螺旋丝杠副的选取 3
3.1导程的选取 3
3.2 螺旋传动型式的选取 4
3.3 计算最大速度和各时段的时间 4
3.4 滚珠丝杠副尺寸选择计算 5
3.4.1 计算当量载荷 5
3.4.2 计算当量转速 r/min 5
3.4.3计算额定动载荷 5
3.4.4估算滚珠丝杠允许最大轴向变形
m（μm） 6
3.4.5滚珠丝杠副的支撑方式选择 7
3.4.6 估算滚珠丝杠底径d2m 7
3.4.7 滚珠丝杠副的预紧方式 8
3.4.8 计算预紧力Fp （N） 9
3.4.9 DN值的验算 9
3.4.10 安装部精度及其设计 9
3.5 螺旋升角与传动效率 10
3.5.1 螺旋升角的计算 10
3.5.2 传动效率的计算 11
3.6 计算行程补偿值C （μm） 11
3.7 计算预拉伸力Ft（N） 11
4 滚动轴承型号选择计算 12
4.1 初步选择轴承的类型 12
4.2 计算当量动载荷 12
4.3 按额定载荷选择轴承 13
4.3.1 计算额定动载荷 13
4.3.2额定静载荷的计算 14
4.3.3 按基本额定动载荷选取轴承 15
5 系统刚度的计算 （N/μm） 17
5.1滚珠丝杠轴本身的轴向刚性，N/μm 17
5.2滚珠螺母本身的轴向刚度 17
5.3计算系统刚度 17
6 电机的选择 19
6.1 滚珠丝杆副推力与扭矩的关系公式 19
6.2 工作台加速扭矩的计算 19
6.3 计算滚珠丝杠预压扭矩Td 20
6.4 滚珠丝杠副驱动扭矩的计算 20
6.5马达的选定 21
7 联轴器的选择 22
8 滚动直线导轨的选择 23
8.1直线导轨种类选择 23
8.2 滚动导轨的计算 24
8.2.1 计算导轨的载荷 24
8.2.2 平均载荷的计算 26
8.2.3 导轨型号的选取 26
8.3 防尘措施 27
9 工作台支撑底座外形的设计 28
结 论 29
参考文献 30
致 谢 31
本文以设计面向LED封装的高速、高精密度工作台为目标，以机械动力学理论知识为基础，深入的研究了十字型高速、高精密度定位平台。完成的工作有伺服电机的选型和对工作台机械部件进行选型设计，其中机械部件的选型设计主要包括滚珠丝杠的选型、滚动导轨的选型、轴承和联轴器的选型及主要主要支撑部件的外形设计，确保工作台的定位精度为
，重复定位精度为0.015mm。关键字：工作台 滚珠丝杠副 直线滚动导轨副
Abstract:The development of modern LED encapsulation technology is based on numerical control technology, the numerical control technology and CNC machine , as a matter of course has become the focus of attention of manufacturing industry. As the controlled object ,Workbench realize precision positioning through servo motoring, which is an integral part of the nc machine tools.
Taking the high-speed and high -precision workable of LED encapsulation as object and mechanical dynamics theory knowledge as basis, this paper researches the cruciformed high-speed, high precision positioning platform thoroughly. The work finished includes the lectotype of servo-actuator and design of mechanical part workbench, in which the type selection of mechanical components includes the selection of ball screw ,rolling guaid ,bearing and coupling , and the configuration design of main propping components to ensure the positioning accuracy of worktable for
, repositioning precision for 0.015 mm.Keywords: workbench ball screw linear rolling guide vice
目 录
1前 言 1
2 X—Y工作台的传动方式 2
3 螺旋丝杠副的选取 3
3.1导程的选取 3
3.2 螺旋传动型式的选取 4
3.3 计算最大速度和各时段的时间 4
3.4 滚珠丝杠副尺寸选择计算 5
3.4.1 计算当量载荷 5
3.4.2 计算当量转速 r/min 5
3.4.3计算额定动载荷 5
3.4.4估算滚珠丝杠允许最大轴向变形
m（μm） 63.4.5滚珠丝杠副的支撑方式选择 7
3.4.6 估算滚珠丝杠底径d2m 7
3.4.7 滚珠丝杠副的预紧方式 8
3.4.8 计算预紧力Fp （N） 9
3.4.9 DN值的验算 9
3.4.10 安装部精度及其设计 9
3.5 螺旋升角与传动效率 10
3.5.1 螺旋升角的计算 10
3.5.2 传动效率的计算 11
3.6 计算行程补偿值C （μm） 11
3.7 计算预拉伸力Ft（N） 11
4 滚动轴承型号选择计算 12
4.1 初步选择轴承的类型 12
4.2 计算当量动载荷 12
4.3 按额定载荷选择轴承 13
4.3.1 计算额定动载荷 13
4.3.2额定静载荷的计算 14
4.3.3 按基本额定动载荷选取轴承 15
5 系统刚度的计算 （N/μm） 17
5.1滚珠丝杠轴本身的轴向刚性，N/μm 17
5.2滚珠螺母本身的轴向刚度 17
5.3计算系统刚度 17
6 电机的选择 19
6.1 滚珠丝杆副推力与扭矩的关系公式 19
6.2 工作台加速扭矩的计算 19
6.3 计算滚珠丝杠预压扭矩Td 20
6.4 滚珠丝杠副驱动扭矩的计算 20
6.5马达的选定 21
7 联轴器的选择 22
8 滚动直线导轨的选择 23
8.1直线导轨种类选择 23
8.2 滚动导轨的计算 24
8.2.1 计算导轨的载荷 24
8.2.2 平均载荷的计算 26
8.2.3 导轨型号的选取 26
8.3 防尘措施 27
9 工作台支撑底座外形的设计 28
结 论 29
参考文献 30
致 谢 31
