滾珠絲杠選型計算

1、1 絲杠許用軸向負載計算(1.1)P絲杠許用軸向負載N安全系數0.5E楊氏模量2.08*105N/mm2 (MPa)d絲杠軸底徑mmL安裝距離mmI絲杠軸截面最小慣性矩mm4(1.2)n取決于絲杠安裝方法的系數支撐-支撐n=1固定-支撐n=2固定-固定n=4固定-自由n=1/4公式(1.2)帶入(1.1)得(1.3)2 絲杠許用轉速(2.1)N絲杠許用轉速r/min安全系數0.8g重力加速度9.8*103mm/s2絲杠材料比重(單位體積材料產生重力)N/mm3A絲杠最小截面積mm2(2.2)取決于絲杠安裝方法的系數支撐-支撐=固定-支撐=3.927固定-固定=4.730固定-自由=1.875公

2、式推導如下：則(2.3)(2.3)公式推導過程僅適用于絲杠材料密度為7800kg/m33 絲杠導程、絲杠長度、軸徑、導程角3.1 絲杠導程確定(3.1)l絲杠導程mmVmax負載移動最大速度mm/minNmax絲杠最大轉速r/min3.2 絲杠長度確定(3.2)3.3 軸向最大負載計算絲杠豎直安裝時，勻加速上升狀態(tài)為軸向負載值最大。(3.3)F軸向最大負載Nm被移動物體重量kg絲杠水平安裝時，勻加速移動狀態(tài)為軸向負載值最大。(3.4)3.4 絲杠軸徑確定公式(1.3)中，使FP，逆運算求d1。(3.5)根據長徑比計算軸徑d2。長徑比通常必須小于60。得公式(2.3)中，使NNmax，逆運算求d

3、3。（絲杠材料為鋼）(3.5)絲杠材料為其他時，使用下面公式(3.6)取3.5 絲杠導程角(3.7)絲杠導程角4 基本額定載荷及壽命運轉條件軸向負載平均轉速使用時間勻加速運動Fa1N1t1勻速運動Fa2N2t2勻減速運動Fa3N3t3相關公式如下表：絲杠水平絲杠豎直速度平均載荷計算如下：(4.1)平均轉速如下(4.2)基本額定靜載荷(4.3)Co基本額定靜載荷Nfs靜態(tài)安全系數正常運行Fs=12有振動、沖擊Fs=23基本額定壽命(4.4)(4.5)(4.6)L絲杠壽命-轉數rLh絲杠壽命-小時hLd絲杠壽命-行程kmf負載系數幾乎無振動、無沖擊f=11.2稍有振動、沖擊f=1.21.5強烈振動

4、、沖擊f=1.53如果有已知的Lh，可以用公式(4.5)反推Ca(4.7)根據計算得到的Ca、Co選擇絲杠，絲杠的響應參數要大于計算值。5 絲杠驅動扭矩絲杠系統驅動扭矩可由下式計算(5.1)T絲杠驅動扭矩NmT1加速產生的扭矩NmT2負載扭矩(勻速運動時的扭矩)NmT3預壓扭矩NmT4其他扭矩Nm幾乎無振動、無沖擊f=11.2稍有振動、沖擊f=1.21.5強烈振動、沖擊f=1.53(5.2)(5.3)(5.4)(5.5)(5.6)(5.7)角加速度rad/sJ慣性矩/轉動慣量kgm2JW移動物基于絲杠換算的慣性矩kgm2JS絲杠軸慣性矩kgm2JA絲杠軸側齒輪慣性矩（無齒輪時取0）kgm2JB電機側齒輪慣性矩（無齒輪時取0）kgm2mW移動物質量kgmS絲杠質量kgl導程mmd絲杠軸外徑mmL絲杠軸長度mm絲杠密度kg/m3A減速比（無減速器時取1）N電機最終加速完成時的轉速r/mint加速時間s(5.8)(5.9)P絲杠軸向負載Nl導程mmA減速