滚珠丝杠 选型

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滚珠丝杠选型的主要因素

滚珠丝杠选型的主要因素

滚珠丝杠的选型一.已知条件:UPH、工作台质量m1、行程长度ls、最高速度Vmax、加减速时间t1和t3、定位精度+-0.3mm/1000mm、往复运动周期、游隙0.15mm二.选择项目:丝杠直径、导程、螺母型号、精度、轴向间隙、丝杠支撑方式、马达三.计算:1.精度和类型。

(游隙、轴向间隙)0.15mm,选择游隙在0.15以下的丝杠,查表选择直径32mm以下的丝杠。

32mm游隙为0.14mm。

为了满足+-0.3mm/1000mm则,+-0.3mm/1000=x/300 则x=+-0.09mm. 必須選擇±0.090mm / 300mm 以上的導程精度。

参照丝杠精度等级,选择C7级丝杠。

丝杠类型:根据机构确定丝杠类型是:轧制或研磨、定位或传动2.导程。

(以直线速度和旋转速度确定滚珠丝杠导程)导程和马达的最高转速Ph>=60*1000*v/(N/A) 1.Ph: 丝杆导程mm 2.V:预定的最高进给速度m/s3.N:马达使用转速rpm4.A:减速比3.直径。

(负载确定直径)动载荷、静载荷;计算推力,一般只看动载荷轴向负荷的计算:u摩擦系数;a=Vmax/t 加速度;t加减速时间;水平时:加速时承受最大轴向载荷,减速时承受最小载荷;垂直时:上升时承受最大轴向载荷,下降时承受最小载荷;1.加速时(上升)N:Fmax=u*m*g+f-m*a2.减速时(下降)N:Fmin=u*m*g+f-m*a3.匀速时 N:F匀 =u*m*g+fu 因螺桿軸直徑越細,螺桿軸的容許軸向負荷越小4.长度。

(总长=工作行程+螺母长度+安全余量+安装长度+连接长度+余量)。

如果增加了防护,比如护套,需要把护套的伸缩比值(一般是1:8,即护套的最大伸长量除以8)考虑进去。

5.支撑方式。

固定-固定固定-支撑支撑-支撑固定-自由6.螺母的选择:7.许用转速计算:螺桿軸直徑20mm 、導程Ph=20mm 最高速度Vmax = 1m/s则:最高轉速 Nmax=Vmax * 60 * /Ph 许用转速(临界转速) N1=r * (d1/)*r安装方式决定的系数;d1=丝杠轴沟槽谷径;l=安装间距所以有:最高转速 < 许用转速8.刚度的选择 9.选择马达*验证:刚度验证、精度等级的验证、寿命选择、驱动转矩的选择*滚珠丝杠副预紧:1.方式:双螺母垫片预紧、单螺母变位导程预紧、单螺母增大滚珠直径预紧;2.目的:消除滚珠丝杠副的轴向间隙、增大滚珠丝杠副的刚性、*DN值: D:滚珠丝杠副的公称直径,也为滚珠中心处的直径(mm); N:滚珠丝杠副的极限转速(rpm)*导程精度、定位精度、重复定位精度导程精度:1.有效行程Lu内的平均行程偏差e(um),ep=2*(Lu/300)* V300<=C ;2.任意300mm行程内行程变动量V300(um),V300<=定位精度:1). 导程精度 2).轴向间隙 3)传动系统的轴向刚性 4)热变形 5)丝杠的运动姿势重复定位精度:预紧到负间隙的丝杠,重复定位精度趋于零;《L》。

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版滚珠丝杠选型计算经典版一、引言滚珠丝杠广泛应用于机械传动中,通过滚珠和螺纹母摩擦作用,将旋转运动转换为直线运动。

滚珠丝杠选型计算是确定滚珠丝杠参数的重要环节,对机械传动系统的性能和寿命具有重要影响。

本文将详细介绍滚珠丝杠选型计算的步骤和方法。

二、滚珠丝杠选型计算的基本原理⑴滚珠丝杠的基本结构和工作原理在滚珠丝杠中,螺纹杠上有若干个弧形的凸台(滚珠槽),滚珠在这些凸台上滚动,菱形母材左右移动。

利用滚珠的滚动来代替螺纹对螺纹杠进行滑动的方式,实现快速、高效的转换。

⑵滚珠丝杠的选型因素滚珠丝杠的选型需要考虑以下因素:●载荷:确定滚珠丝杠承受载荷的类型和大小。

●转速:根据应用的要求,确定滚珠丝杠的最大转速。

●刚性:考虑滚珠丝杠在系统中的刚性要求。

●寿命:根据使用寿命要求,计算滚珠丝杠的寿命。

●尺寸:根据安装空间和系统要求,确定滚珠丝杠的尺寸。

三、滚珠丝杠选型计算的步骤⑴确定载荷根据机械传动系统的工作条件和负载特点,确定滚珠丝杠所承受的载荷类型和大小。

⑵计算滚珠丝杠的转速根据机械传动系统的要求和滚珠丝杠的工作条件,计算滚珠丝杠的最大转速。

⑶根据载荷和转速计算动载荷根据已知的载荷和转速,计算滚珠丝杠的动载荷,以确定有效载荷。

⑷确定滚珠丝杠的额定载荷根据滚珠丝杠的质量、尺寸和材料等参数,根据滚珠丝杠的额定载荷公式,计算滚珠丝杠的额定载荷。

⑸根据滚珠丝杠的额定载荷和动载荷计算载荷系数根据滚珠丝杠的额定载荷和动载荷,计算载荷系数,以确定滚珠丝杠的使用寿命。

⑹根据滚珠丝杠的使用寿命和工作条件选取滚珠丝杠类型根据滚珠丝杠的使用寿命和工作条件,选择适合的滚珠丝杠类型,包括直径、螺距、导程等参数。

⑺验证滚珠丝杠选型的合理性根据已选定的滚珠丝杠类型和参数,验证滚珠丝杠选型的合理性,包括滚珠丝杠的轴向刚度、刚性、动态特性等。

四、本文档涉及附件本文档涉及的附件详见附件列表:⒉滚珠丝杠承受载荷计算公式⒊滚珠丝杠额定载荷计算公式⒋滚珠丝杠使用寿命计算公式⒌滚珠丝杠选型参数参考表五、法律名词及注释⒈滚珠丝杠:一种利用滚珠在螺纹杠和螺纹母之间的滚动转动来实现机械传动的装置。

滚珠丝杠规格型号选型

滚珠丝杠规格型号选型

滚珠丝杠规格型号选【1】型1、确定定位精度2、通过马达及对速度的要求来确定丝杠导程3、查看螺母尺寸确定行程及相关丝杠轴端数据4、通过负载及速度分布(加减速)来确定平均轴向力和转速5、通过平均轴向力确定预压力6、预期寿命,轴向负荷,转速确定动额定负荷7、基本动额定负荷,导程,临界转速,DmN值限制确定丝杠外径及螺母形式8、外径,螺母,预压,负荷确定刚性(机台设计)9、环境温度,螺母总长确定热变及累积导程10、丝杠刚性,热变位确定预拉力11、机床最高速度,温升时间,丝杠规格确定马达驱动扭矩及规格2022年3月23日;第1页共4页滚珠丝杠副速选的基本原则种类的选择:目前滚珠丝杠副的性价比已经相当高,无特别大的载荷要求时,都选择滚珠丝杠副,它具有价格相对便宜,效率高,精度可选范围广、尺寸标准化安装方便等优点。

在精度要求不是太高时,通常选择冷轧滚珠丝杠副,以便降低成本;在精度要求高或载荷超过冷轧丝杠最大规格额定载荷时需选择磨制或旋铣滚珠丝杠副。

不管何类滚珠丝杠副,螺母的尺寸尽量在系列规格中选择,以降低成本缩短货期。

精度级别的选择:滚珠丝杠副在用于纯传动时,通常选用“T”类(即机械手册中提到的传动类),其精度级别一般可选“T5”级(周期偏差在1丝以下),“T7”级或“T10”级,其总长范围内偏差一般无要求(可不考虑加工时温差等对行程精度的影响,便于加工)。

因而,价格较低(建议选“T7”,且上述3种级别的价格差不大);在用于精密定位传动(有行程上的定位要求)时,则要选择“P”类(即机械手册中提到的定位类),精度级别要在“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”级(精度依次降低),其中“P1”、“P2”级价格很贵,一般用于非常精密的工作母机或要求很高的场合,多数情况下开环使用(非母机),而“P3”、“P4”级在高精度机床中用得最多、最广,需要很高精度时一般加装光栅,需要较高精度时开环使用也很好,“P5”则使用大多数数控机床及其改造,如数控车,数控铣、镗,数控磨以及各种配合数控装置的传动机构,需要时也可加装光栅(因“5”级的“任意300mm行程的偏差为0.023”,且曲线平滑,在很多实际案例中,配合光栅效果非常好)。

滚珠丝杠 选型

滚珠丝杠 选型

滚珠丝杠选型滚珠丝杠选型在滚珠丝杠的选型计算时:需要对其承载力进行计算,承载力的计算包括强度计算、刚度校核、稳定性校核及临界转速校核。

机构的运行的最大速度为:,选择滚珠丝杠的导程为:5mm; 100mm/s,6m/min滚珠丝杠导程的选取方法:(1)设传动比为,丝杠的导程为(mm),执行部件的最高速度为:,uPV,6m/minhmaxV1000maxn则丝杠的最高转速为:(r/min); ,nmaxmaxPh设伺服电机的最高转速为:;额定转速为:(经验值),n,3000(r/min)n,2000(r/min)dmaxnmaxu,则传动比为:; ndmax1000V1000,6max所以丝杠的最高转速n,,,1200(r/min); maxP5hn1200maxu传动比为:,,,0.4; n3000dmax(1)强度计算3FffmLmH,,滚珠丝杠的当量动载荷: CN,mfa60nT式中:L—寿命,单位:百万转,; L,6101000,vsn,其中: (r/min); tv:最大切削条件下的进给速度(m/min);; v,6m/nmiss:丝杠螺距 (mm); t:寿命时间,取10000-15000小时; ; TT,15000(h):轴向平均载荷(N)或者最大工作载荷; Fm(这是根据该机构的承载力的估算值); F,320Nmf--精度系数,1、2、3级丝杠f,1;4、5、6级丝杠f,1; aaa(等级越小,对精度的要求越高); ff--运转系数,=1.0-1.5,一般取1.2; ww f——硬度系数。

(设滚珠丝杠最硬的时候的值,); HRC,60f,1HHf,1(1,2,3的滚珠丝杠); af,1.2 ;(这里根据实际情况选取滚珠丝杠的精度为:2级); w; tmm,5100010006,,vsnr,,,1200(/min); t56060120015000nT,,; L,,,1080(百万转)661010带入动载荷计算公式:33Fff32010801.21,,,mLwH ; CN,,=3939.8mf1a从滚珠丝杠系列表中找出额定动载荷大于当量动载荷,并与其相近值,同时考虑刚度CCam要求,初选滚珠丝杠副的型号和有关参数。

滚珠丝杠如何选型?这9个参数一定要多注意!

滚珠丝杠如何选型?这9个参数一定要多注意!

1、公称直径即丝杠的外径,常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不过请注意,这些规格中,各厂家一般只备16~50的货,也就是说,其他直径大部分都是期货(见单生产,货期大约在30~60天之间,日系产品大约是2~2.5个月,欧美产品大约是3~4个月)。

公称直径和负载基本成正比,直径越大的负载越大,具体数值可以查阅厂家产品样本。

这里只说明两个概念:动额定负荷与静额定负荷,前者指运动状态下的额定轴向负载,后者是指静止状态下的额定轴向负载。

设计时参考前者即可。

需要注意的是,额定负荷并非最大负荷,实际负荷与额定负荷的比值越小,丝杠的理论寿命越高。

推荐:直径尽量选16~63。

2、导程也称螺距,即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离,常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小导程现货产品一般只有5、10,大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位数前两位指直径,后两位指导程),其他规格多数厂家见单生产。

导程与直线速度有关,在输入转速一定的情况下,导程越大速度越快。

推荐:导程尽量选5和10。

3、长度长度有两个概念,一个是全长,另一个是螺纹长度。

有些厂家只计算全长,但有些厂家需要提供螺纹长度。

螺纹长度中也有两个部分,一个是螺纹全长,一个是有效行程。

前者是指螺纹部分的总长度,后者是指螺母直线移动的理论最大长度,螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量(如果需要安装防护罩,还要考虑防护罩压缩后的长度,一般按防护罩最大长度的1/8计算)。

在设计绘图时,丝杠的全长大致可以按照一下参数累加:丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度(轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量)+动力输入连接长度(如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量)。

特别需要注意的是,如果你的长度超长(大于3米)或长径比很大(大于70),最好事先咨询厂家销售人员可否生产,总体的情况是,国内厂家常规品最大长度3米,特殊品16米,国外厂家常规品6米,特殊品22米。

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版滚珠丝杠选型计算经典版介绍滚珠丝杠是一种常见的传动装置,广泛应用于机械设备中。

正确选型滚珠丝杠对于机械设备的正常运行至关重要。

本文将介绍滚珠丝杠的选型计算方法,旨在帮助读者理解滚珠丝杠选型过程中需要考虑的关键因素。

选型计算滚珠丝杠的选型计算主要包括以下几个方面:负载计算、动态载荷计算、速度计算、精度要求和传动效率。

1.负载计算滚珠丝杠的负载计算是选型过程中的基础步骤。

一般来说,负载计算分为静载荷和动载荷两部分。

静载荷是指作用在丝杠轴上的固定力或扭矩。

在计算静载荷时,需要考虑负载方向、重力影响、斜面负载等因素。

动载荷是指作用在丝杠轴上的变动力或扭矩。

在计算动载荷时,需要考虑工作负载、加速度、减速度、振动力等因素。

2.动态载荷计算动态载荷是滚珠丝杠选型中的重要参数。

动态载荷是指在设定的工作条件下,丝杠所能承受的最大负载。

在动态载荷计算中,需要考虑负荷方向、负荷种类、工作时间等因素。

根据这些因素,可以计算出滚珠丝杠的额定动载荷。

3.速度计算速度是滚珠丝杠选型的另一个重要考虑因素。

滚珠丝杠的速度范围通常在制造商的产品手册中给出。

在进行速度计算时,需要考虑滚珠丝杠的传动形式、传动方式、旋转方向等因素。

根据这些因素,可以计算出滚珠丝杠的额定速度。

4.精度要求滚珠丝杠的精度要求是选型过程中不可忽视的因素。

滚珠丝杠的精度主要包括运动平稳性、重复定位精度和轮廓误差。

在进行精度要求计算时,需要考虑机械设备的应用要求、工作环境影响、传动误差等因素。

根据这些因素,可以选择适合的滚珠丝杠精度等级。

5.传动效率传动效率是评估滚珠丝杠性能的重要指标。

传动效率是指滚珠丝杠在传递功率时的能量损失情况。

在进行传动效率计算时,需要考虑滚珠丝杠的摩擦损失、滚珠与螺纹之间的接触损失等因素。

根据这些因素,可以评估滚珠丝杠的传动效率。

结论通过以上的选型计算,我们可以得出滚珠丝杠的合适尺寸和型号。

在实际选型过程中,还需考虑滚珠丝杠的价格、供货周期等因素,综合考虑后做出最佳选择。

滚珠丝杆的选型

滚珠丝杆的选型

滚珠丝杆的选型一、使用条件● 工件与工作台的重量 kg 50=W ● 最大行程 720mm max =S ● 快速进给速度 1000mm/s max =V ● 加减速时间 0.15s t = ● 定位精度 0.1m m ± ● 重复精度 0.01mm ± ●预期寿命h 3000h =L● 直线运动导程摩擦系数 0.02=μ● 驱动马达 1-min 3000max =N ● 额定负载持续率模型线图1、 螺距L 的确定根据马达的最大转速与快速进给速度mm 203000601000max 60Vmax =⨯=⨯≥=N L2、 螺帽的选择(1) 轴向负载计算● 匀速时,轴向负载N Wg Pb 108.95002.0≈⨯⨯==μ● 加速时,加速度233/67.61015.010010max s m t V ≈⨯=⨯=--α 轴向负载N Wg W Pa 3438.95002.067.650≈⨯⨯+⨯=+=μα ● 减速时,轴向负载N Wg W Pc 3248.95002.067.650≈⨯⨯-⨯=-=μα (2) 各运行模式1次循环的运行时间(3) 各运行模式下轴向负载、转速、运行时间轴向平均负载N t N t N t N t N P t N P t N P Pm 25031332211333323321131=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++++= (5) 平均负载计算 平均转速1321332211min 2118-=++++=t t t t N t N t N Nm(6) 所需基本动额定负载 1) 净运行适用寿命L h01次循环4.01s 中运行时间为2.04s ,因此,预期寿命扣除停机时间后的净运行使用寿命h L L h h 149271.404.2)(0=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=预期寿命 2) 所需基本动额定负载N fw Pm Nm L C h 37002.12501021181492760)1060(3163160=⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=⨯⨯= Lh :寿命时间hC :基本动额定负载N Pm :轴向平均负载N Nm :平均转速min -1 fw :运行系数无冲击的静态运行 fw=1.0-1.2 正常运行 fw=1.2-1.5 伴随有冲击的运动 fw=1.5-2.0 (7) 滚珠丝杆的预选选择满足螺距20、基本动额定负载3700N 的滚珠丝杠BSS1520。

滚珠丝杆的选型方法

滚珠丝杆的选型方法
2、高精度旳保证 滚珠丝杠副是用日本制造旳世界最高水平旳机械设备连贯生产出来旳,特别是在研 削、组装、检验各工序旳工厂环境方面,对温度·湿度进行了严格旳控制,因为完善旳 品质管理体制使精度得以充分保证。
3、微进给可能 滚珠丝杠副因为是利用滚珠运动,所以开启力矩极小,不会出现滑动运动那样旳爬行 现象,能保证明现精确旳微进给。
◆构成:主要由丝杆、螺母、滚珠和循环器、迷宫式密封 圈、油孔等构成。 ◆工作原理:在丝杆和螺母上加工有弧行螺旋槽,当它们 套装在一起时便形成螺旋滚道,并在滚道内装满滚珠。而 滚珠则沿滚道滚动,并经循环器作周而复始旳循环运动。 循环器两端还起挡珠旳作用,以防滚珠沿滚道掉出。
特点:
◆传动效率高:机械效率可高达92%~98%。 ◆摩擦力小:主要是用滚珠旳滚动替代了一般丝杆螺母副
1.设定螺距(L) 根据马达旳最大转速与迅速进给速度
1.设定螺距(L) 根据马达旳最大转速与迅速进给速度
设备中心专业知识系列教材(三)
(2)螺帽旳选择:
2.螺帽旳选择 (1)所需基本动额定负载与允许转速(DmN值) 各动作模式下轴向负载旳计算
各动作模式1次循环所需旳时间(s)
动作模式
加速 匀速 减速 总共所需时间
参照misumi选型范例
misumi参照范例: (1).规格确认
设备中心专业知识系列教材(三)
1.选择型号:BSS; 2.选择丝杆外径:15; 3.选择精度等级:C7; 4.选择螺距:10
misumi参照范例: (2).尺寸确认
设备中心专业知识系列教材(三)
misumi参照范例: (3).追加工确认
◎滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用旳传动元 件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将 扭矩转换成轴向反覆作用力,同步兼具高精度、可逆 性和高效率旳特点。

滚珠丝杆的选型和计算

滚珠丝杆的选型和计算

滚珠丝杆的选型和计算滚珠丝杆是一种常用的传动装置,广泛应用于工业领域。

在选择和计算滚珠丝杆时,需要考虑多个因素,包括负载要求、速度要求、精度要求等。

本文将从滚珠丝杆的选型和计算两个方面进行详细介绍。

一、滚珠丝杆的选型1. 负载要求:滚珠丝杆的选型首先需要考虑负载要求。

根据负载的大小和方向,可以确定所需滚珠丝杆的直径和材料。

一般来说,负载越大,所选用的滚珠丝杆直径应越大,材料应选择强度高、刚性好的材料,如优质合金钢等。

2. 速度要求:滚珠丝杆的选型还需要考虑速度要求。

速度较高时,需要选择高精度的滚珠丝杆,并配备合适的润滑系统,以提供良好的润滑和冷却效果,确保滚珠丝杆的正常运行。

3. 精度要求:根据应用的精度要求,选择相应等级的滚珠丝杆。

一般来说,滚珠丝杆的精度等级分为C0、C3、C5等级,精度越高,所选用的滚珠丝杆成本也越高。

因此,在选型时需要根据具体应用需求进行权衡,实现性价比最优。

二、滚珠丝杆的计算滚珠丝杆的计算是为了确定其工作参数,以保证滚珠丝杆的正常运行。

主要包括以下几个方面的计算:1. 负载计算:根据所需负载的大小和方向,计算滚珠丝杆的额定负荷。

额定负荷是指滚珠丝杆能够承受的最大负荷,一般以动载荷为参考。

根据负载的大小、方向和工作条件等参数,可以参考滚珠丝杆的选型手册或使用相关计算公式进行计算。

2. 速度计算:根据应用的速度要求,计算滚珠丝杆的额定速度和临界转速。

额定速度是指滚珠丝杆能够正常运行的最大速度,临界转速是指滚珠丝杆在高速运转时可能出现的共振现象。

根据滚珠丝杆的直径、材料和润滑条件等参数,可以使用相关计算公式进行速度计算。

3. 功率计算:根据所需负载和速度,计算滚珠丝杆所需的功率。

功率是指滚珠丝杆传递的能量,需要根据负载和速度等参数进行计算。

根据滚珠丝杆的选型手册或使用相关计算公式,可以计算出所需功率。

4. 寿命计算:根据滚珠丝杆的工作条件和使用环境,计算滚珠丝杆的寿命。

寿命是指滚珠丝杆在正常工作条件下可以使用的时间或循环次数。

滚珠丝杠的选型方法

滚珠丝杠的选型方法

滚珠丝杠的选型方法1.滚珠丝杠的螺距精度<使用条件>丝杆轴径螺距行程定位精度<选择>螺纹部分长度=行程+螺帽长度+余量余量为超程允许量,一般设定为螺距的1.5~2倍根据螺纹部分长度求出对应的代表移动量误差±e P2.滚珠丝杠的轴向间隙<使用条件>丝杠轴径螺距容许背隙量<选择>相应精度等级3.容许轴向负载容许轴向负载是指相对于可能使丝杠轴发生屈曲的负载,确保其安全性的负载。

施加于丝杠轴的最大轴向负载需小于容许轴向负载。

可用下式计算也可以通过容许轴向负载线图确认。

容许轴向负载(P)式中P:容许轴向负载(N):负载作用点间距(mm)E:杨氏模量()I:丝杠轴螺纹内径截面的最小惯性矩(mm4)d:丝杠轴螺纹内径(mm)α:安全系数=0.5必须根据所要求的安全状况进一步提高安全系数4.容许转速滚珠丝杠的转速取决于必要的进给速度和滚珠丝杠的螺距,且需小于容许转速。

需从转轴的危险速度和螺母内部循环滚珠的极限转速DmN值这两个方面对容许转速进行探讨。

危险速度滚珠丝杠的容许转速小于与丝杠轴固有振动一致的危险速度的80%。

可以通过下式计算或容许转速线图简单确认容许转速(min-1)式中:支撑间距(mm)fa:安全系数=0.8E:杨氏模量I:丝杠轴螺纹内径截面的最小惯性矩(mm4)d:丝杠轴螺纹内径(mm):比重()A:丝杠轴螺纹内径截面积(mm2)DmN值螺帽内部的钢珠公转速度变大时,产生的冲击力会损伤循环部。

该极限值即为DmN值。

精密滚珠丝杠压轧滚珠丝杠式中Dm:丝杠轴外径(mm)+A值-15.寿命指滚珠滚动面或任一滚珠因交变应力而产生疲劳,直至开始产生剥落现象时的总旋转次数、时间、距离。

滚珠丝杠的寿命可以通过基本动额定负载进行计算,计算公式如下:寿命时间(Lh)小时式中:寿命时间(小时)C:基本动额定负载(N):轴向平均负载(N):平均转速(min-1):运行系数无冲击的静态运行1.0~1.2正常运行1.2~1.5伴随有冲击的运动1.5~2.0基本动额定负载:C指一组相同的滚珠丝杠运转时,其中90%未发生剥落,旋转寿命达到100万次时的轴向负载。

滚珠丝杆电机选型计算公式

滚珠丝杆电机选型计算公式

滚珠丝杆电机选型计算公式
一、滚珠丝杆相关参数。

1. 负载力(F)计算。

- 垂直方向负载:如果滚珠丝杆用于垂直方向运动,需要考虑负载的重力。

F = mg+F_f,其中m是负载质量(kg),g = 9.81m/s²是重力加速度,F_f是摩擦力。

- 水平方向负载:F = F_f+F_a,其中F_a是加速力。

加速力F_a = ma,a是加速度(m/s²)。

摩擦力F_f=μ N,对于滚珠丝杆,摩擦系数μ较小,N是正压力(在水平方向时N = mg)。

2. 丝杆导程(P)
- 导程是丝杆旋转一周,螺母移动的距离,单位为mm。

3. 丝杆效率(eta)
- 滚珠丝杆的效率较高,一般在90% - 95%之间,可根据丝杆的质量和类型取值。

二、电机选型计算公式。

1. 扭矩(T)计算。

- 根据能量守恒原理,电机输出的扭矩转化为丝杆的轴向力来推动负载运动。

T=(F× P)/(2πeta),其中F是负载力(N),P是丝杆导程(m),eta是丝杆效率。

2. 转速(n)计算。

- 电机转速n与丝杆的线速度v有关。

n=(v)/(P),其中v是负载的线速度(mm/s),P是丝杆导程(mm)。

3. 电机功率(P_m)计算。

- P_m=(T× n)/(9550),其中T是扭矩(N·m),n是转速(r/min),9550是一个换算系数。

在实际电机选型时,还需要考虑电机的过载能力、工作环境、精度要求等因素,并且所选电机的额定扭矩和额定转速应大于计算得到的数值,以确保系统稳定可靠地运行。

滚珠丝杠及步进电机选型计算

滚珠丝杠及步进电机选型计算

滚珠丝杠及步进电机选型计算滚珠丝杠及步进电机是机械传动和控制领域中常用的元件,用于实现精确的线性运动和位置控制。

本文将以滚珠丝杠及步进电机选型计算为主题,介绍选型时需要考虑的关键因素和计算方法。

滚珠丝杠是一种将旋转运动转化为直线运动的装置,由滚珠和螺纹母组成。

它具有高精度、高刚性、高效率等优点,在机床、自动化设备和机器人等领域得到广泛应用。

在选型时,需要考虑以下几个关键因素:1. 载荷:滚珠丝杠的选型首先需要根据实际应用中的载荷大小来确定。

载荷分为动载荷和静载荷,动载荷是指滚珠丝杠在工作过程中所承受的力或力矩,静载荷是指滚珠丝杠在停止工作时所承受的力或力矩。

根据载荷大小,可以选择合适的滚珠丝杠规格和型号。

2. 长度:滚珠丝杠的长度也是选型时需要考虑的因素之一。

长度越长,滚珠丝杠的刚性越差,对于要求较高的应用,需要选择较短的滚珠丝杠。

3. 精度:根据实际应用的要求,选择滚珠丝杠的精度等级。

滚珠丝杠的精度等级一般分为C0、C1、C2、C3和C5等级,精度等级越高,滚珠丝杠的定位精度越高。

4. 回程间隙:回程间隙是指滚珠丝杠在反向运动时,螺纹母与滚珠之间的间隙。

回程间隙越小,滚珠丝杠的反向定位精度越高,但回程间隙过小也会增加滚珠丝杠的摩擦力和磨损。

步进电机是一种以固定步进角度进行控制的电机,具有精确的位置控制和良好的低速性能。

在选择步进电机时,需要考虑以下几个关键因素:1. 步距角:步距角是指步进电机每次转动的角度。

根据实际应用要求和精度要求,选择合适的步距角。

一般步距角常用的有 1.8度和0.9度。

2. 额定电流:额定电流是指步进电机在正常工作状态下所需的电流。

根据实际负载要求和控制器能力,选择合适的额定电流。

额定电流过大会导致步进电机过热,额定电流过小会导致步进电机失去力矩。

3. 驱动方式:步进电机的驱动方式有两相驱动和三相驱动两种。

两相驱动步进电机结构简单、成本低,适用于低速和较小负载的应用;三相驱动步进电机具有较高的动态性能和负载能力,适用于高速和较大负载的应用。

滚珠丝杠选型计算公式

滚珠丝杠选型计算公式

滚珠丝杠选型计算公式好的,以下是为您生成的文章:咱先来说说滚珠丝杠这玩意儿,它在好多机械装置里可都是关键角色。

比如说那些需要精确移动和定位的设备,像数控机床啦、自动化生产线啥的,滚珠丝杠的作用那可大了去了。

要选对滚珠丝杠,就得靠那些计算公式。

咱先瞅瞅负载和寿命的计算。

想象一下你有一台小型的自动化设备,每次运行都要精准地移动一个小零件,这时候负载就包括了零件的重量、移动过程中的摩擦力等等。

计算负载的时候,咱得把各种力都考虑进去。

就像你推一个装满东西的小车,不仅要克服车上东西的重量,还得对付地面的摩擦力。

而在滚珠丝杠里,这些力都得细细算清楚。

比如说,有个垂直方向移动的装置,那负载就得把物体的重力、加速度产生的力都加起来。

再来说说寿命计算。

这就好比你买双鞋,总得想想能穿多久吧。

滚珠丝杠也一样,得知道它能正常工作多少个来回。

这里面就涉及到很多因素啦,像运行速度、负载大小、工作环境的温度湿度等等。

给您说个我之前遇到的事儿。

有一次,我们厂里要改造一条生产线,其中就涉及到滚珠丝杠的选型。

我和几个同事就开始各种计算,那叫一个头疼。

尤其是在算负载的时候,因为这生产线要加工的产品种类挺多,每个产品的重量和加工时的受力情况都不一样。

我们几个拿着笔和纸,在那反复琢磨,一会儿查资料,一会儿讨论,忙得不亦乐乎。

好不容易把负载算清楚了,又开始算寿命。

这可更复杂了,得考虑每天的工作时长、运行速度的变化。

最后算出来的结果,发现最初选的那款滚珠丝杠不太合适,寿命达不到要求。

没办法,只能重新选型,又折腾了好一阵。

接着说滚珠丝杠选型里的导程计算。

导程就像是它走一步的距离,这可得根据设备的精度要求和速度要求来定。

要是导程选大了,精度可能就不够;选小了,速度又上不去。

还有丝杠直径的选择。

这就像挑一根柱子,太细了撑不住,太粗了又浪费。

得根据负载大小、安装空间等因素来综合考虑。

总之,滚珠丝杠的选型计算公式那可真是一个都不能马虎。

每一个数据的计算都关系到整个设备的性能和稳定性。

滚珠丝杆选型要点

滚珠丝杆选型要点

滚珠丝杆选型要点滚珠丝杆选型是机械设计中非常重要的一个环节,不仅关系到机械的使用寿命、精度,还会影响机械的整体性能。

以下是滚珠丝杆选型的要点及注意事项。

一、使用情况的分析1.1 设定机器所需的推力。

1.2 设定每次运行的运动距离。

1.3 采用直线导轨情况下,设定的工作速度。

1.4 设定工作周期、工作机器的重量和工作方向。

1.5 经过以上分析后,就可计算出所需滚珠丝杆的直径、丝距和导程等数据。

二、选择滑块和联轴器2.1 滑块的直径要选择合适大小,能够承受机械所需的推力,但是不宜太大,以免消耗不必要的能量。

2.2 选择适当的联轴器,可以有效的避免机械运行过程中的摩擦损失和滚珠丝杆的变形。

三、滚珠丝杆的直径和丝距的选择3.1 不同精度和负载下,滚珠丝杆选用不同的直径和丝距。

3.2 直径越大,越能够承受大负载;丝距越小,越能够提高机械运行的精度和速度。

四、选用适当的导向方式4.1 选用合适的导向方式,能够有效地避免机械运动过程中出现的偏差和偏转,提高机械运行的精度和有效工作时间。

4.2 导向方式分为滚动式和滑动式,根据机械的不同情况确定采用何种导向方式。

五、选择合适的滚珠丝杆制造材料5.1 滚珠丝杆的制造材料很多,如合金钢、不锈钢等,根据机械的实际情况选择合适的材料。

5.2 在短时间内最大负载、高速运动和较高温度等不同环境下,不同材料的力学性能和热量承受能力也是不同的,要进行综合考虑。

以上就是滚珠丝杆选型的要点及注意事项,选型时要注意的几个方面。

在实际设计中,还需要根据不同机械的不同使用情况,进行不同的选择和调整。

滚珠丝杠选型方法

滚珠丝杠选型方法
代表实际移动量倾向的直线。 根据表示实际移动量的曲线,用最小二乘法或简单适当 的近似方法计算出的直线。
■表3.传送用(Ct系列)相对于位移300mm的变动(V300)的标准值 单位: Om
精度等级
Ct7
Ct10
V300
52
210
E传送用(Ct系列)的代表移动量误差(ep)可根据 ep=2 · Lu/300 · V300计算。
C3 代表移动量
误差
12 13 15 16
精度等级
变动
C5 代表移动量
误差
8
23
10
25
10
27
12
30
变动
18 20 20 23
t
630
800
18
13
35
25
-
800
1000
21
15
40
27
1000
1250
24
16
46
30
1250
1600
29
18
54
35
ep
■表2.定位用(C系列)相对于位移300mm的变动(V300)和螺距周期性误差(V2π)的标准值 单位: Om
12
5
10
0.20以下
32
32
0.15以下
8
2
标准型螺帽 精度等级C7
BSSE
15
10
5
0.030以下
10
10
2
0.05以下
20
12
4
5
紧凑型螺帽 精度等级C10
BSSC
15
5
10
0.10以下
20
10

滚珠丝杠的选型

滚珠丝杠的选型

选型:滚珠丝杠的选型过程中对滚珠丝杠本身需要注意的主要参数如下--1---公称直径。

即丝杠的外径,常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不过请注意,这些规格中,各厂家一般只备16~50的货,也就是说,其他直径大部分都是期货(见单生产,货期大约在30~60天之间,日系产品大约是2~2.5个月,欧美产品大约是3~4个月)。

公称直径和负载基本成正比,直径越大的负载越大,具体数值可以查阅厂家产品样本。

这里只说明两个概念:动额定负荷与静额定负荷,前者指运动状态下的额定轴向负载,后者是指静止状态下的额定轴向负载。

设计时参考前者即可。

需要注意的是,额定负荷并非最大负荷,实际负荷与额定负荷的比值越小,丝杠的理论寿命越高。

推荐:直径尽量选16~63。

2---导程(1010) (1313)。

也称螺距,即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离,常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小导程现货产品一般只有5、10,大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位数前两位指直径,后两位指导程),其他规格多数厂家见单生产。

导程与直线速度有关,在输入转速一定的情况下,导程越大速度越快。

推荐:导程尽量选5和10。

3---长度(4m)(5m)。

长度有两个概念,一个是全长,另一个是螺纹长度。

有些厂家只计算全长,但有些厂家需要提供螺纹长度。

螺纹长度中也有两个部分,一个是螺纹全长,一个是有效行程。

前者是指螺纹部分的总长度,后者是指螺母直线移动的理论最大长度,螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量(如果需要安装防护罩,还要考虑防护罩压缩后的长度,一般按防护罩最大长度的1/8计算)。

在设计绘图时,丝杠的全长大致可以按照一下参数累加:丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度(轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量)+动力输入连接长度(如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量)。

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版滚珠丝杠选型计算经典版一、引言滚珠丝杠是一种重要的传动装置,在工业机械中广泛应用。

为了正确选型滚珠丝杠,本文提供了一个详细的计算方法。

二、滚珠丝杠的基本概念1.定义:滚珠丝杠是一种利用滚珠与螺纹互相作用而产生线性运动的机械元件。

2.结构:滚珠丝杠由滚珠螺纹副、螺母和导轨组成。

螺纹副由螺纹轴和螺纹套构成。

三、滚珠丝杠选型的基本步骤1.确定负载参数:包括负载力、负载力矩和负载速度等。

2.计算滚珠丝杠额定载荷:根据负载参数和选用的滚珠丝杠型号,计算出额定载荷。

3.确定滚珠丝杠动态特性:包括起始力矩、制动力矩和灵敏度等。

4.确定螺纹副尺寸:根据滚珠丝杠动态特性和选用的滚珠丝杠型号,确定螺纹副的尺寸。

5.确定滚珠丝杠的类型和精度等级:根据使用环境和要求,选择合适的滚珠丝杠类型和精度等级。

四、滚珠丝杠额定载荷的计算1.根据负载力的大小和方向,确定滚珠丝杠的负载系数:●单向轴承型滚珠丝杠:选择合适的负载系数,计算额定载荷。

●双向轴承型滚珠丝杠:根据负载方向和大小确定额定载荷。

2.根据滚珠丝杠型号和负载系数,计算滚珠丝杠的额定负载。

五、滚珠丝杠动态特性的计算1.起始力矩的计算:根据滚珠丝杠型号、负载系数和负载参数,计算起始力矩。

2.制动力矩的计算:根据滚珠丝杠型号和滚珠丝杠的制动性能,计算制动力矩。

3.灵敏度的计算:根据负载参数和滚珠丝杠的灵敏度要求,计算灵敏度。

六、螺纹副尺寸的确定1.根据滚珠丝杠型号和额定载荷,确定螺纹副的基本尺寸。

2.考虑螺纹副的寿命和刚度要求,进行螺纹副尺寸的优化设计。

七、滚珠丝杠的类型和精度等级选择1.根据使用环境和要求,选择合适的滚珠丝杠类型。

2.根据使用精度要求,选择合适的滚珠丝杠精度等级。

附件:1.滚珠丝杠选型计算表格:包括负载参数、滚珠丝杠额定载荷、滚珠丝杠动态特性等计算结果。

2.滚珠丝杠型录:包含各种滚珠丝杠型号的技术参数和性能。

法律名词及注释:1.版权:指作品的独创性表达形式的法律保护。

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版
滚珠丝杠选型计算经典版:
1:引言
2:滚珠丝杠选型概述
在本章节中,我们将介绍滚珠丝杠选型的基本概念和重要性。

涵盖滚珠丝杠的定义、滚珠丝杠选型的目的以及选型的影响因素等内容。

3:滚珠丝杠选型计算步骤
本章节将详细介绍滚珠丝杠选型的计算步骤。

包括以下几个关键步骤:确定工作负载要求、计算负载力、选择滚珠丝杠规格、计算最大转速、计算选用螺距、进行选型验证等。

4:滚珠丝杠选型计算实例
本章节将通过一个实际的滚珠丝杠选型计算实例,帮助读者更好地理解和应用选型计算方法。

实例将包括工作负载的要求、计算负载力、计算最大转速、选用螺距的计算和选型的验证等内容。

5:滚珠丝杠选型注意事项
在本章节中,我们将介绍一些滚珠丝杠选型过程中需要注意的事项。

包括工作环境的考虑、疲劳寿命的预估、材料选择和配件的选择等内容。

6:附录
本文档附录部分包括一些滚珠丝杠选型所涉及的法律名词及其注释,以供读者参考。

7:结尾附加信息
本文档涉及的附件内容详见附件部分。

本文所涉及的法律名词及注释:
1:滚珠丝杠:一种由螺杆和滚珠组成的传动装置,用于实现回转和直线运动的转换。

2:选型:根据实际工况和要求,选择合适的滚珠丝杠规格和型号。

3:负载力:所施加在滚珠丝杠上的力,包括径向负载和轴向负载。

4:最大转速:滚珠丝杠所能承受的最大转动速度。

5:螺距:一根螺杆上螺旋线的间距,决定了滚珠丝杠的运动特性。

附件:
本文档附带的附件内容包括:滚珠丝杠选型计算表格、案例实例数据、滚珠丝杠选型手册等。

滚珠丝杠选型和电机选型计算

滚珠丝杠选型和电机选型计算

1.滚珠丝杠及电机选型计算1.1 确定滚珠丝杠副的导程根据电机额定转速和X 向滑板最大速度,计算丝杠导程。

X 向运动的驱动电机选择松下MDMA152P1V ,电机最高转速为4500rpm 。

电机与滚珠丝杆通过联轴器连接,传动比为0.99。

X 向最大运动速度24m/min ,即24000mm/min 。

则丝杠导程为max max 24000/ 5.390.994500h P V i n =⋅=≈⨯ 实际取mm P h 10=,可满足速度要求。

1.2 滚珠丝杠副的载荷及转速计算滚动导轨承重时的滑动摩擦系数最大为0.004,静摩擦系数与摩擦系数差别不大,此处计算取静摩擦系数为0.006。

则导轨静摩擦力:000.0065009.84549.4F M g f N μ=⋅⋅+=⨯⨯+⨯=式中:M ——工件及工作台质量, M 为500kg 。

f ——导轨滑块密封阻力,按4个滑块,每个滑块密封阻力5N 。

由于该设备主要用于检测,丝杠工作时不受切削力,检测运动接近匀速,其阻力主要来自于导轨、滑块的摩擦力。

则有:max min 60/6024/10144h n n v P rpm ≈=⋅=⨯=max min 049.4F F F N ≈≈=滚珠丝杠副的当量载荷:max min 0249.43m F F F F N +=≈= 滚珠丝杠副的当量转速:max min 1443m n n n rpm +== 1.3 滚珠丝杠副预期额定动载荷 按滚珠丝杠副的预期工作时间计算:49.41253.0310010011m w am a c F f C N f f ⨯===⨯⨯ 式中: m n ——当量转速,max min 1443m n n n rpm +== h L ——预期工作时间,测试机床选择15000小时w f ——负荷系数,平稳无冲击选择w f =1a f ——精度系数,2级精度选择a f =1c f ——可靠性系数,一般选择c f =1按滚珠丝杠副的预期运行距离计算:49.416784.0411m w am a c F f C N f f ⨯===⨯ 式中:s L ——预期运行距离,一般选择32410s L m =⨯按滚珠丝杠副的预加最大轴向负载计算:max 6.749.4303.98am C f F N ε==⨯=式中:e f ——预加负荷系数,轻预载时,选择e f =6.7m ax F ——丝杠副最大载荷1.4 估算滚珠丝杠的最大允许轴向变形量δm()•≤4/1~1m δ重复定位精度X 向运动的重复定位精度要求为0.03mm ,则10.030.00754m mm δ≤⨯=1.5 估计算滚珠丝杠副的螺纹底X 1.5.1 根据X 向运动行程为1000mm ,可计算出两个固定支承的最大距离:(1.1 1.2)(1014) 1.2100014101340h L l P mm ≈⋅+⋅=⨯+⨯=1.5.2 按丝杠安装方式为轴向两端固定,则有丝杠螺纹底X :mo m L F d δ1000039.02≥ 式中:F 0——导轨静摩擦力,F 0=49.4NL ——滚珠螺母至滚珠丝杠固定端支承的最大距离,L=1340mm则有2 3.69m d mm ≥= 1.6 导程精度的选择根据X 向运动的定位精度要求达到0.08mm/1000mm ,则任意300mm 。

滚珠丝杆选型技巧

滚珠丝杆选型技巧

滚珠丝杆选型技巧滚珠丝杆选型,这事儿就像找对象一样,得精挑细选。

咱先说这负载大小。

这就好比你要搬家,得知道自己有多少东西要搬,是一个小箱子呢,还是一屋子的家具。

如果负载小,你选个小规格的滚珠丝杆可能就够用了,就像你搬个小箱子,找个力气小点儿的人也能行。

可要是负载大,你要是选个小规格的,那就好比让个小孩去扛一袋大米,根本干不了这活儿。

你得根据实际要承受的重量去选择合适的滚珠丝杆,不然它在工作的时候就会累得气喘吁吁,也就是容易损坏。

再讲讲精度要求。

这精度啊,就像厨师做菜放盐,多一点少一点那味道可就差远了。

要是你的设备对精度要求特别高,比如说制造精密仪器的设备,那你就得选精度等级高的滚珠丝杆,这就如同找个经验丰富的老厨师来掌勺,肯定不会把菜的味道搞砸。

要是精度要求没那么高,像一些普通的简单机械,你选个一般精度的滚珠丝杆也能凑合,就像自己在家随便炒个菜,盐放得不是那么精准,也能吃,不过肯定和高级餐厅的菜没法比。

行程长度也不能忽视。

这行程长度就像你跑步的距离。

如果你的设备只需要滚珠丝杆移动一小段距离,就像你在小区里跑个几十米,那选择短行程的滚珠丝杆就行。

但要是设备需要滚珠丝杆移动很长的距离,就像跑马拉松,你要是选个短行程的,那肯定不够用啊。

所以要根据设备的实际运动行程来确定滚珠丝杆的行程长度。

还有速度要求。

速度就像汽车的时速。

如果你的设备需要滚珠丝杆快速运转,就像跑车在高速上飞驰,那你就得选能承受高速运转的滚珠丝杆。

要是速度慢,就像老爷车慢慢悠悠地开,对滚珠丝杆的速度要求就没那么高。

你可不能让一个只适合慢跑的人去参加百米冲刺,同理,也不能让一个只能低速运转的滚珠丝杆去干高速的活儿。

导程这个因素也很关键。

导程有点像楼梯的台阶间距。

导程大呢,就像台阶间距大,你一步能跨得远,滚珠丝杆转一圈,螺母移动的距离就长,速度可能就快,但是呢,扭矩可能就小些。

导程小呢,就像小间距的台阶,每步走得近,转一圈螺母移动距离短,速度可能慢些,不过扭矩可能大些。

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滚珠丝杠选型滚珠丝杠选型在滚珠丝杠的选型计算时:需要对其承载力进行计算,承载力的计算包括强度计算、刚度校核、稳定性校核及临界转速校核。

机构的运行的最大速度为:,选择滚珠丝杠的导程为:5mm; 100mm/s,6m/min滚珠丝杠导程的选取方法:(1)设传动比为,丝杠的导程为(mm),执行部件的最高速度为:,uPV,6m/minhmaxV1000maxn则丝杠的最高转速为:(r/min); ,nmaxmaxPh设伺服电机的最高转速为:;额定转速为:(经验值),n,3000(r/min)n,2000(r/min)dmaxnmaxu,则传动比为:; ndmax1000V1000,6max所以丝杠的最高转速n,,,1200(r/min); maxP5hn1200maxu传动比为:,,,0.4; n3000dmax(1)强度计算3FffmLmH,,滚珠丝杠的当量动载荷: CN,mfa60nT式中:L—寿命,单位:百万转,; L,6101000,vsn,其中: (r/min); tv:最大切削条件下的进给速度(m/min);; v,6m/nmiss:丝杠螺距 (mm); t:寿命时间,取10000-15000小时; ; TT,15000(h):轴向平均载荷(N)或者最大工作载荷; Fm(这是根据该机构的承载力的估算值); F,320Nmf--精度系数,1、2、3级丝杠f,1;4、5、6级丝杠f,1; aaa(等级越小,对精度的要求越高); ff--运转系数,=1.0-1.5,一般取1.2; ww f——硬度系数。

(设滚珠丝杠最硬的时候的值,); HRC,60f,1HHf,1(1,2,3的滚珠丝杠); af,1.2 ;(这里根据实际情况选取滚珠丝杠的精度为:2级); w; tmm,5100010006,,vsnr,,,1200(/min); t56060120015000nT,,; L,,,1080(百万转)661010带入动载荷计算公式:33Fff32010801.21,,,mLwH ; CN,,=3939.8mf1a从滚珠丝杠系列表中找出额定动载荷大于当量动载荷,并与其相近值,同时考虑刚度CCam要求,初选滚珠丝杠副的型号和有关参数。

滚珠丝杠有两种类型:(1)外循环插管式垫片预紧导珠管埋入型滚珠丝杠(CDM 型);(2)外循环插管式导珠管凸出型滚珠丝杠副(HJG型);初选滚珠丝杠的型号为:(1)滚珠丝杠副型号:CDM2005-2.5;;外径:D=56mm;公称直径:; d,20mmC,8451Na(2)滚珠丝杠副型号:HJG2005-2.5;;外径:D=56mm;公称直径:; d,20mmC,8630Na(2)刚度验算滚珠丝杠在轴向载荷的作用下将伸长或缩短,从《材料力学》中得知,滚珠丝杠在轴向载荷的作用下引起单个螺距t的变化量:Ftm,,()mm tEA式中:—丝杠螺距(mm);; t,5mmtF —轴向载荷(N);; F,320Nmm211252 E—弹性模量(/)Nmm;(钢的弹性模量); E,2,10N/m,2,10N/mm2 A—滚珠丝杠的截面积或者螺纹小径处的截面积; m22d3.14,17.6,2CDM2005-2.5——;;; A,,,243.1616mm,,d,17.6mm,,9,m144 22d3.14,19.5,2HJG2005-2.5——; ;; A,,,298.4963mm,,d,19.5mm,,8,m144 ,通常用300mm长丝杠螺距的变化量应小于允许的螺距误差;这里采用的是400mm长,,,,的滚珠丝杠其螺距的变化量依然小于允许的螺距误差,根据误差累计原理,必定满足,,,其刚度要求。

Ft3205,,5m带入数据计算: ,,,,,3.2910mmt5EA210243.1616,,l400,5,,,,,, ,,,,,,,,,,3.29102.6328//9mmormtt5其中l——为滚珠丝杠的有效行程;d,17.6mmd,19.5mmCDM2005-2.5——;HJG2005-2.5——;两者的刚度验算都符合要求,滚珠丝杠安全。

(3)稳定性验算当丝杠受压时,会产生失稳,失稳时的临界载荷为:2,EIs ,,FKFacamax2l,,,FN,320式中:——最大轴向载荷(N),; F,,axmaamaxK ——安全系数,K,2~5;取K,3.75;11252E ——弹性模量,; E,2,10N/m,2,10N/mm——螺杆截面的惯性矩(按中径计算); Is44,d3.1419.5,34CDM2005-2.5——;; d,19.5mmImm,,,,7.093910s646444,d3.1420,4HJG2005-2.5——;; d,20mmImm,,,7850s6464llm,40.——丝杠的工作长度(m),;,——丝杠的轴端系数,由支撑条件决定;(实际工况是:一段固定一段自由)即:; ,,2稳定性验算为:(1) CDM2005-2.5—— d,19.5mm22119,,EI3.142107.093910,,,,sFNKFN,,,,,,,218573.753201200acamax22(20.4),l,,,(2) HJG2005-2.5—— d,20mm22119,,EI3.142107.8510,,,,s;FNKFN,,,,,,,241873.753201200acamax22(20.4),l,,,校核证明滚珠丝杠安全。

(4)临界转速校核滚珠丝杠副的极限转速主要是指滚珠丝杠副在高速运转时,避免产生共振现象,使滚珠丝杠副正常运转。

2,60EId71n,K,f,10 c22,A,2LbLb其中:n——极限转速(r/min); cKK,3.75 ——安全系数,;LbLbmm=400 ——安装间距;;CDM2005-2.5——; d,17.6mm1HJG2005-2.5——; d,19.5mm1表示与支撑形式多样有关的系数;选择固定—自由,,, ,,1.875f,,f,3.4 CDM2005-2.5:26017.6,EId771; ,,,,,,,,nKfrr103.4103740(/min)7000(/min)c2222400L bALb,,HJG2005-2.5:26019.5,EId771 ,,,,,,,,nKfrr103.4104143.7(/min)7000(/min)c2222400 LbALb,,滚珠丝杠安全。

(5)预紧力的判断已知,当轴向载荷超过预紧力的3倍时,不受力侧螺母滚道—滚珠—丝杠滚道将脱离接触,因此,轴向载荷不得达到或超过预紧力的3倍,预紧力与额定动载荷有一定的比FCpaCCaa例关系。

例如有F,与F, pp410初选滚珠丝杠的型号为:(1)滚珠丝杠副型号:CDM2005-2.5;; C,8451NaCC84518451aaF,,,2112.8NF,,,845.1N 预紧力: or pp441010(2)滚珠丝杠副型号:HJG2005-2.5;; C,8630NaC8630C8630aaF,,,2157.5NF,,,863N预紧力: or pp441010由此可见不管是那种标准,轴向载荷都不会达到预紧力的3倍,所以所选滚珠丝杠安全。

根据以上计算结果:滚珠丝杠校核符合要求,所选滚珠丝杠的型号为: (1)外循环插管式垫片预紧导珠管埋入型滚珠丝杠(CDM型);CDM2005-2.5; (2)外循环插管式导珠管凸出型滚珠丝杠副(HJG型);HJG2005-2.5。

(经过验算,就算单杠600N该滚珠丝杠都能保证安全,这里不再详细给出计算过程)。

伺服电机的选型计算常用的反馈装置有两种:(1) 用旋转变压器作位置反馈,用测速发电机作速度反馈; (2) 用脉冲编码器兼作位置与速度反馈;目前采用该种反馈比较多; 伺服电机的附件有:编码器、制动器、电源(自己备)。

(一)最大切削负载转矩不得超过电动机的额定转矩,折算至电动机轴的最大切削负载转矩T为FPmaxh =+(T+T)uTfp00,,2式中F——丝杠上的最大轴向载荷,等于进给力加摩擦力,N; maxP——丝杠导程,m; h,——滚珠丝杠的机械效率;,HJG2005-2.5;,,433',tan,丝杠的传动效率 ,0tan(,,,)——为螺旋角; ,33tan(4),tan60,,,10'——为摩擦角,;所以; ,,,,96.45%043,,tan(,)tan(4)60T--因滚珠丝杠的螺母预加载荷引起的附加摩擦力矩,Nm/; p0TNm/--滚珠丝杠轴承的摩擦力矩,; f0--伺服电机至丝杠的传动比,; u,0.4u由于双螺母机构加预载后引起附加摩擦力矩,因此还要同时考虑效率与寿命问题。

无预紧时的驱动力矩:PSt ,(/)MNmt,,20加预载后的附加摩擦力矩:PS10 ,,,TNm()(/)p002,,0加预载后的效率:,0, ,121(1),,,0n0式中: P——最大轴向载荷(N);; P,320NttP——预紧力(N);; P,110N00滚珠丝杠螺母副的预紧常采用各种形式的双螺母机构。

为使预紧后的双螺母机构在正向传动链受力运行时其反向运动链仍保证无间隙出现,要求预紧力的数值应大于最大轴向1载荷的倍; 3S ——导程(m); S,05.00m, ——未预紧时的效率;; ,,96.45%00P1100n ---预紧系数,。

n,,,0.343800P320t计算出PS3200.005,t; MN,,,0.2642(/m)t,,223.140.9645,,0PS11100.0051,,,0 ,TN,,,,,()0.96450.0063(/m)p00,,223.140.9645,,,,,0 ,0.96450,,, 80.18%,1122,,,,,1(1)1(10.9645),0n0.34380查表得:当预加负载2300N,极限转速3000r/min,则单个轴承的摩擦力矩为0.32Nm/故TNm,,,20.320.64/(); 0,T,1f0f0所以折算至电动机轴的最大切削负载转矩T:FP3200.005,,,maxh;TNm=+T0.00630.640.40.3856/(+T)u=,,,,fp00,,,,223.140.8018,,,, Tn0.38563000,伺服电机的功率为:; PW,,,121,,95509550最大转速为3000(r/min);当单杠负载满载时:时; F,600NmaxFP6000.005,,,maxh;TNm=+T0.00630.640.40.4968/(+T)u=,,,,fp00,,,,223.140.8018,,,, Tn0.49683000,伺服电机的功率为:; PW,,,156,,95509550最大转速为3000(r/min);根据以上的计算过程所选的伺服电机的技术参数为:最大转速:3000(r/min);功率为:200(W);最大负载转矩:; TNm,0.3~0.5(/)关于伺服电机的负载惯量校核可以根据具体的伺服电机型号进行校核,一般都没有问题,没有校核的原因是由于小功率的伺服电机样本很少,以至于查不到伺服电机的转子惯量,所以没有对其进行校核。

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