滾珠絲杠選型范例

1.設(shè)定螺距(L)

根據(jù)馬達(dá)的最大轉(zhuǎn)速與快速進(jìn)給速度 

2.計(jì)算基本動(dòng)額定負(fù)載

范例所需基本動(dòng)額定負(fù)載與容許轉(zhuǎn)速(DmN值)的各動(dòng)作模式下的軸向負(fù)載的計(jì)算 
A.加速時(shí) 
軸向負(fù)載（Pa）＝Wα＋μWg≈343（N） 
（g：重力加速度9.8m/s²） 
B.勻速時(shí) 
 
軸向負(fù)載（Pb）＝μWg≈10（N） 
C.減速時(shí) 
軸向負(fù)載（Pc）＝Wα－μWg≈324（N） 

各動(dòng)作模式1次循環(huán)所需的時(shí)間（s）

 動(dòng)作模式

 A

 B

 C

 總共所需時(shí)間

螺距為20時(shí)的負(fù)載條件

 動(dòng)作模式

 A

 B

 C

根據(jù)負(fù)載條件計(jì)算軸向平均負(fù)載（Pm）與平均轉(zhuǎn)速（Nm）（P.2800①、②）時(shí)， 
Pm＝250（N） Nm＝2118（min－1） 
計(jì)算所需基本動(dòng)額定負(fù)載(C) 
根據(jù)預(yù)期壽命，扣除停機(jī)時(shí)間后的凈運(yùn)行使用壽命（Lho）為 
 
將運(yùn)行系數(shù)fw＝1.2代入P.2800③的變形公式中，可得 
 
根據(jù)P.554～的說(shuō)明，選擇合適的滾珠絲杠，結(jié)果為BSS1520。 

接下來(lái)看作為容許轉(zhuǎn)速的DmN值(P.2800④)， 
容許值DmN≤70000以下時(shí)，DmN=15.8×3000=47400， 
處在容許值范圍內(nèi)，因此在該尺寸條件下繼續(xù)進(jìn)行下述研討。

3.容許屈曲載荷 危險(xiǎn)速度

研討絲杠軸全長(zhǎng)（L）與危險(xiǎn)速度（Nc）、屈曲載荷（Pk）

L＝最大行程+螺帽長(zhǎng)度+余量+兩個(gè)末端尺寸 
 ＝720＋62＋60＋78＝920（mm） 

下面就屈曲載荷(容許軸向負(fù)載)進(jìn)行研討，設(shè)負(fù)載作用點(diǎn)間距 
?1＝820，從P.2800⑥、⑦可得 

Pk=7220（N） 

充分滿(mǎn)足使用條件。 
設(shè)支撐間距?2＝790，根據(jù) 
P.2800⑤（固定-支撐），計(jì)算危險(xiǎn)速度，可得 

Pk=7220（N) 

說(shuō)明危險(xiǎn)速度滿(mǎn)足使用條件。 
設(shè)支撐間距?2＝790， 
根據(jù)P.2800⑤(固定-支撐)，計(jì)算危險(xiǎn)速度，可得 
Nc=3024（min－1） 
說(shuō)明危險(xiǎn)速度滿(mǎn)足使用條件。

4.精度設(shè)計(jì)

研討精度等級(jí)與軸向間隙 
根據(jù)螺距精度的容許值（P.535），得出定位精度±0.1/720mm的等級(jí)為C5(累積代表螺距誤差=0.035變動(dòng)=0.025)。 
根據(jù)重復(fù)定位精度±0.01，設(shè)軸向間隙為0.005以下。

5.滾珠絲杠與絲杠支座組件的選型結(jié)果

選型結(jié)果：適合的滾珠絲杠的型式為 

BSS1520-950 

另外，適合的絲杠支座組件的型式為BSW12。

參考計(jì)算公式

①軸向平均負(fù)載（Pm）②平均轉(zhuǎn)速（Nm）

軸向負(fù)載

 轉(zhuǎn)速

 使用時(shí)間比率

③壽命時(shí)間

 
如果要將使用壽命延長(zhǎng)到所需時(shí)間以上時(shí)，則不僅需要增大滾珠絲杠的尺寸，而且價(jià)格也會(huì)隨之提高。 
一般以下面所示的使用壽命為標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間。 
機(jī)床：20000小時(shí)  自動(dòng)控制設(shè)備：15000小時(shí) 
工業(yè)機(jī)械：10000小時(shí)  計(jì)量裝置：15000小時(shí)

④容許轉(zhuǎn)速（DmN）

⑤壽命時(shí)間

⑥危險(xiǎn)速度（Nc）

⑦利用歐拉方程式計(jì)算的屈曲載荷（Pk）

⑧相對(duì)于屈曲的容許軸向載荷（P）

驅(qū)動(dòng)扭矩

滾珠絲杠的摩擦特性與驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的選型

摩擦與效率

根據(jù)絲杠力學(xué)模型的數(shù)學(xué)分析，滾珠絲杠的效率η由下式表示，其中μ為摩擦系數(shù)，β為螺紋升角。 

負(fù)載扭矩

驅(qū)動(dòng)源設(shè)計(jì)(馬達(dá)等)所需的負(fù)載扭矩(恒速驅(qū)動(dòng)扭矩)如下所示。 

●正向動(dòng)作 
將旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換為軸向力時(shí)的扭矩 
 

●反向動(dòng)作 
將軸向力轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)力時(shí)的軸向外部負(fù)載 
 

●預(yù)壓引起的摩擦扭矩 
是指施加預(yù)壓時(shí)產(chǎn)生的扭矩，隨著外部負(fù)載的增大，螺母的預(yù)壓負(fù)載被釋放，預(yù)壓所產(chǎn)生的摩擦扭矩也隨之減小。

驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的選型

相關(guān)產(chǎn)品→滾珠絲桿