面向LED封装的XY二自由度的工作台的设计
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
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
参考文献
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