滚珠丝杠计算
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w
9
A
5)螺母与支撑轴承选择
根据防尘防护条件以及对调隙及预紧的要求，采用双推简 支式丝杠螺母副，即一端装止推轴承，另一端装向心球轴承， 选择双螺母垫片调隙式，这样结构简单，刚性好，预紧可靠， 调整方便。滚珠循环采用外循环式，它的特点是工艺简单， 易于制造，经济实用。
10
A
滚珠丝杠副产品样品
11
A
15
A
谢谢
16
m
选用丝杠时寿命太短或太长都不合适，使用过长的寿 命会使选择的丝杠的尺寸太大，造成不经济的结果，因 此大部分都会选择在10000小时到20000小时。
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A
综合上述所选主要技术参数，根据滚珠丝 杠产品样本，即可确定所选滚珠丝杠副型号规 格。如验算不满足要求，另选其它型号，重复 以上步骤，直至满足要求为止。
6）刚度计算
（1）丝杠拉压刚度
Ks d12gElS 103
（2）钢球与螺纹滚道区的接触刚度
1
K' c
Kcg
F pr 0.1Ca
3
（3）轴承的刚度
3
F
pr
Kb
a0
K c ——无预紧力下螺纹滚道接触刚度
F p r ——螺母预紧力（约等于F max 3 ）
12
A
传动系统综合刚度 K
K
1
K K K 1
d
0
70000
N
Baidu Nhomakorabea
d 0 ——公称直径
N ——最大转速
d 0gN —— 标准系列滚珠丝杠副d0gN70000
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A
(3)根据临界载荷（丝杠稳定性）求得
f 2EI
4
d c Pc
2
m 21104
l l P l d m 1
g
c
2 s
s
104
1/4
s
安装方法
固定—自由
固定—支撑
m
1.2 10.0
——安全系数
E ——最大转速
支撑—支撑
5.0
固定—固定 19.9
I —— 丝杠螺纹滚道最小截面惯性矩
m ，f —— 与安装方法有关的常数 c
f c
0.25 2 1 4
8
A
4)计算动载荷
1
C NLFf (6 0 )3g g 1 0 2
a
mh
mw
式中 L h ：寿命时间 f ：载荷系数（在平稳无冲击状态取1.2）
1
'
1
b
c
s
加工中心的定位精度是在不切削空载条件下检验的，故轴
向载荷仅为导轨的摩擦力，故因摩擦力引起的弹性变形为：
F fK
这样查取相应精度等级丝杠在任意300mm内导程误差，再 加上弹性变形量就可以校核计算其精度是否满足目标要求。
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A
7)寿命预计
3
L
Ca
Fmgf
w
106
L
h
60
L N
3g g 3g g 3g g
1 11
2
22
3
33
g g g
11
22
33
NmN1•t1t1 N t22 • t2 t 3 N3•t3
5
A
3）确定名义直径
（1）根据临界转速得
d
1
N lg 2 cs f
N c ——临界转速，这里等于主轴的最高转速
f ——与安装方法有关的常数
d 1 —— 丝杆底径
6
A
（2）根据 d 0gN 值求得
滚珠丝杠副设计计A算
1
A
滚珠丝杠副设计流程
2
A
一、设计参数说明
w 工作台重：w 1
最大行程： S m ax
工件重：
2
丝杠两端支承间距： l s
螺纹全长： S
安装方法：固定——支撑
定位精度：
重复精度：
失动量：
寿命： L h
工作台摩擦系数：
驱动电机： N max
3
A
二、计算说明
1)选择导程 L 0
V max L0
N max
V m ax ：最大进给速度 N max ：驱动电机最大转速
4
A
2）计算当量载荷 F m 、当量进给转速 N m
工作状态
快速进给 一般切削 强力切削
轴向载荷
F1
F2 F3
转速
N1 N2 N3
工作时间 （%）
t1 t2
t3
FNt FNt FNt 3 F Nt Nt Nt m
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A
5)螺母与支撑轴承选择
根据防尘防护条件以及对调隙及预紧的要求，采用双推简 支式丝杠螺母副，即一端装止推轴承，另一端装向心球轴承， 选择双螺母垫片调隙式，这样结构简单，刚性好，预紧可靠， 调整方便。滚珠循环采用外循环式，它的特点是工艺简单， 易于制造，经济实用。
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滚珠丝杠副产品样品
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谢谢
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选用丝杠时寿命太短或太长都不合适，使用过长的寿 命会使选择的丝杠的尺寸太大，造成不经济的结果，因 此大部分都会选择在10000小时到20000小时。
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综合上述所选主要技术参数，根据滚珠丝 杠产品样本，即可确定所选滚珠丝杠副型号规 格。如验算不满足要求，另选其它型号，重复 以上步骤，直至满足要求为止。
6）刚度计算
（1）丝杠拉压刚度
Ks d12gElS 103
（2）钢球与螺纹滚道区的接触刚度
1
K' c
Kcg
F pr 0.1Ca
3
（3）轴承的刚度
3
F
pr
Kb
a0
K c ——无预紧力下螺纹滚道接触刚度
F p r ——螺母预紧力（约等于F max 3 ）
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传动系统综合刚度 K
K
1
K K K 1
d
0
70000
N
Baidu Nhomakorabea
d 0 ——公称直径
N ——最大转速
d 0gN —— 标准系列滚珠丝杠副d0gN70000
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(3)根据临界载荷（丝杠稳定性）求得
f 2EI
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d c Pc
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m 21104
l l P l d m 1
g
c
2 s
s
104
1/4
s
安装方法
固定—自由
固定—支撑
m
1.2 10.0
——安全系数
E ——最大转速
支撑—支撑
5.0
固定—固定 19.9
I —— 丝杠螺纹滚道最小截面惯性矩
m ，f —— 与安装方法有关的常数 c
f c
0.25 2 1 4
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4)计算动载荷
1
C NLFf (6 0 )3g g 1 0 2
a
mh
mw
式中 L h ：寿命时间 f ：载荷系数（在平稳无冲击状态取1.2）
1
'
1
b
c
s
加工中心的定位精度是在不切削空载条件下检验的，故轴
向载荷仅为导轨的摩擦力，故因摩擦力引起的弹性变形为：
F fK
这样查取相应精度等级丝杠在任意300mm内导程误差，再 加上弹性变形量就可以校核计算其精度是否满足目标要求。
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A
7)寿命预计
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L
Ca
Fmgf
w
106
L
h
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L N
3g g 3g g 3g g
1 11
2
22
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g g g
11
22
33
NmN1•t1t1 N t22 • t2 t 3 N3•t3
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3）确定名义直径
（1）根据临界转速得
d
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N lg 2 cs f
N c ——临界转速，这里等于主轴的最高转速
f ——与安装方法有关的常数
d 1 —— 丝杆底径
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（2）根据 d 0gN 值求得
滚珠丝杠副设计计A算
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滚珠丝杠副设计流程
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一、设计参数说明
w 工作台重：w 1
最大行程： S m ax
工件重：
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丝杠两端支承间距： l s
螺纹全长： S
安装方法：固定——支撑
定位精度：
重复精度：
失动量：
寿命： L h
工作台摩擦系数：
驱动电机： N max
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二、计算说明
1)选择导程 L 0
V max L0
N max
V m ax ：最大进给速度 N max ：驱动电机最大转速
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2）计算当量载荷 F m 、当量进给转速 N m
工作状态
快速进给 一般切削 强力切削
轴向载荷
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F2 F3
转速
N1 N2 N3
工作时间 （%）
t1 t2
t3
FNt FNt FNt 3 F Nt Nt Nt m