3.滚珠丝杆的选型方法
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 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/minhmaxVlOOOmaxri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，贝U传动比为:;ndmax1OOOV1OOQ 6max所以丝杠的最高转速n,,,1200(r/min); maxP5hn 12OOmaxu传动比为：,,,O.4; n3OOOdmax(1) 强度计算3FffmLmH，滚珠丝杠的当量动载荷：CN,mfa6OnT式中:L —寿命，单位：百万转,;L,61O1OOO，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1OOOO-15OOO 小时; ; TT,15OOO(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,32ONmf-- 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; wwf ——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。
滚珠丝杆的选型方法
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
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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
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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。
滚珠丝杆选型要点
滚珠丝杆选型要点滚珠丝杆是一种常见的传动装置，广泛应用于机械设备中。
选型滚珠丝杆时，需要考虑多个要点，以确保选择合适的规格和型号。
本文将从滚珠丝杆的负载能力、转动精度、速度要求、环境适应性以及可靠性等方面介绍滚珠丝杆选型的要点。
滚珠丝杆的负载能力是选型的关键要点之一。
负载能力取决于滚珠丝杆的直径、螺距以及滚珠数量等因素。
一般来说，直径较大、螺距较小、滚珠数量多的滚珠丝杆具有更高的负载能力。
在选型时，要根据实际应用中所承受的最大负载确定所需的负载能力，并选择相应的规格。
转动精度也是选型的重要要点之一。
滚珠丝杆的转动精度直接影响到机械设备的定位精度和运动平稳性。
一般来说，转动精度越高的滚珠丝杆，定位精度和运动平稳性就越好。
因此，在选型时，要根据实际应用中对转动精度的要求，选择适当的滚珠丝杆型号。
第三，速度要求是滚珠丝杆选型的重要考虑因素之一。
滚珠丝杆的速度受到滚珠丝杆直径、螺距以及润滑方式等因素的影响。
一般来说，直径较大、螺距较小的滚珠丝杆具有较高的速度能力。
此外，滚珠丝杆的润滑方式也会影响其速度能力。
在选型时，要根据实际应用中对速度的要求，选择合适的滚珠丝杆规格。
第四，滚珠丝杆的环境适应性也是选型要点之一。
滚珠丝杆在使用过程中会受到环境的影响，如温度、湿度、腐蚀性介质等。
因此，在选型时要考虑滚珠丝杆的材料和表面处理方式，以确保其能够适应特定的工作环境。
可靠性是滚珠丝杆选型的重要考虑因素之一。
滚珠丝杆的可靠性取决于其制造工艺、材料质量以及润滑方式等因素。
在选型时，要选择具有良好品质和可靠性的滚珠丝杆，以确保其在长期使用过程中能够保持稳定的性能和寿命。
滚珠丝杆选型要点包括负载能力、转动精度、速度要求、环境适应性以及可靠性等方面。
在选型时，需要根据实际应用中的需求，综合考虑这些要点，并选择合适的规格和型号。
通过合理选型，可以确保滚珠丝杆在机械设备中发挥良好的传动效果，提高设备的工作效率和可靠性。
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。
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。
滚珠丝杆的选型标准
对于纯传动的情况，一般要求传动灵活，允许 有一定返向间隙，多选用单螺母，它价格相对 便宜、传动更灵活； 对于不允许有返向间隙的精密传动的情况，则 需选择双螺母预紧，它能调整预紧力的大小， 保持性好，并能够重复调整； 另外，在行程空间受限制的情况下，也可选用 变位导程预紧（俗称错距预紧），该方式预紧 力较小，且难以重复调整，一般不选。
滚珠丝杠副在用于纯传动时，通常选用“T”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。 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时，则要选择“P”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。
首先当然是要选有足够载荷（动载和静载）的 规格。根据使用状态，选择符合条件的规格。 同时（重点），如果选用的是磨制或旋铣滚珠 丝杠副（冷轧的不需要考虑长径比），要估算 长径比（丝杠总长除以螺纹公称直径的比值）， 但因长度在设计时已确定，在规格的确定上需 要调整，原则上使其长径比小于50，（理论上 长径比越小越好，对“P”类丝杠而言，长径比 越小越利于加工和保证各项形位公差，故单位 价格越便宜）。 所以“规格越小不等于越便宜”。
滚珠丝杆的选型方法
2.螺帽的选择 (1)所需基本动额定负载与容许转速(DmN值) 各动作模式下轴向负载的计算
（2）螺帽的选择
（3）丝杆轴的选择
（4）精度设计： （5）丝杆与丝杆支座组件的选型结果
参考misumi选型范例
misumi参考范例： (1).规格确认
1.选择型号：BSSR; 3.选择精度等级：C7;
2.选择丝杆外径：25； 4.选择螺距：5或者10
1.滚珠丝杆在做X轴（水平运动）时如何选型？ （1）设定螺距
1.设定螺距(L) 根据马达的最大转速与快速进给速 度
Vmax ´ 60 导程t= N max
（2）螺帽的选择： 2.螺帽的选择 (1)所需基本动额定负载与容许转速(Dm，N值) 各动作模式下轴向负载的计算
各动作模式1次循环所需的时间(s)
misumi参考范例： (2).尺寸确认
misumi参考范例： (3).追加工确认
1.选择型号：BSS; 3.选择精度等级：C7;
2.选择丝杆外径：15； 4.选择螺距：10
misumi参考范例： (2).尺寸确认
misumi参考范例： (3).追加工确认
2.滚珠丝杆在做Z轴（垂直运动）时如何选型？
（1）设定螺距
1.设定螺距(L) 根据马达的最大转速与快速进给速度
（2）螺帽的选择
特点： ◆传动效率高：机械效率可高达92%~98%。 ◆摩擦力小：主要是用滚珠的滚动代替了普通丝杆螺母副 的滑动。 ◆轴向间隙可消除：也是由于滚珠的作用，提高了系统的 刚性。经预紧后可消除间隙。 ◆使用寿命长、制造成本高：主要采用优质合金材料，表 面经热处理后获得高的硬度。
三. 滚珠丝杆的使用范例
滚珠丝杆的选 型方法
授课：大山 时间：5.26
滚珠丝杆的选择
机械传动部件一、滚珠丝杆副的选择型号1. 导程精度→轴向预压→轴径2. 暂定丝杆的长度滚珠丝杆副的选择型号（初选）3. 导程的选择4. 安装方法一、滚珠丝杠精度选择c0、c1、c2、⑴、滚珠丝杠副的导程精度：滚珠丝杠副的导程精度可分为8个等级c3、c5、c7、c8和c10。
其中c0~c5用直线性及方向性表示精度，c7~c10用螺纹长度300mm的运行距离表示其精度。
根据使用范围和要求，滚珠丝杠可分为定位丝杠（P）和传动滚珠丝杆（T）两种，其精度为：⑵、轴向预压的选择施加预压是为了消除轴向间距，提高螺母部的刚度，同时预压也是消出无效行程的一种手段。
标准扭矩：πβ2)(tan 05.005.0PhFa T p∙=-T —标准扭矩 （mm N ∙） β—导程角Fa 0—预压负荷 （N ）P h —导程 （mm ）⑶、暂定滚珠丝杠的长度： 丝杆的有效行程：L L L eu21-=：丝杆有效行程 mm ：丝杆全长 mm：丝杆mm⑷、滚珠丝杠导程的选择n eh V P 10060max ⨯⨯=P h 滚珠丝杠导程 mmmaxV 工作台最高行进速度s mn e 驱动马达额定转速1min -马达分辨率与最小进给量的计算公式Bs p h=hP 滚珠丝杠导程 mm B 马达分辨率 r e v pB 滚珠丝杠最小进给 脉冲mm⑸、丝杠轴安装的方法滚轴丝杠副的支承主要用来约束丝杠的轴向窜动，其结构可分为四种类型。
安装方式对滚轴丝杠副的承载能力、最高转速、刚性和使用寿命有着至关重要的影响，在条件允许的情况下，尽量避免选择一端自由的方式。
二、对初选的滚轴丝杠副进行探讨㈠ 容许轴向负荷的探讨①丝杠轴的挫曲载荷：滚轴丝杠在轴向上被施加负荷时，丝杠轴不发生挫曲的最大载荷。
其计算公式：424122211105.0aad IE p ηπη=⋅⋅⋅=p 1 ：栓曲载荷（N ）1η ：与安装方法相关系数E ：杨氏模数N/m m 2)10(2.065⨯I ：丝杠轴的最小断面二次矩（4mm ）a：安装间距(mm)4164d I π=1d ：丝杠轴螺纹小径（mm ）1η ，2η ：与安装方法相关的系数固定—自由1η=0.252η=1.3固定—支撑1η=2 2η=10 固定—固定1η=42η=20②丝杠的容许拉伸/压缩载荷：对滚珠丝杠施加轴向载荷时，丝杠轴屈服应力容许拉伸时的载荷。
滚珠丝杠选型和电机选型计算-丝杠的计算和选型
滚珠丝杠选型和电机选型计算-丝杠的计算和选型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 。
电机与滚珠丝杆直连，传动比为1。
X 向最大运动速度25mm/s ，即1500mm/min 。
则丝杠导程为 P h =V m ax /i 、n m ax =1500/1x4500 a ： 0.34mm 实际取P h = 10mm ，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：F 0=A 0 -M g + f =0.006天 1500x9.8 + 4x5 = 108.2N式中：M ――工件及工作台质量，经计算 M 约为1500kg 。
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，其阻力主要来滑块的摩擦力。
则有：止 n min = 60 v/P h = 60% 25/10 = 150rpm滚珠丝杠副的当量载荷:滚珠丝杠副的当量转速:1.3滚珠丝杠副预期额定动载荷1.3.1按滚珠丝杠副的预期工作时间计算:式中:n m----- 当量转速，n m =60、v/P h = 60X 25/10 =150rpm L h ——预期工作时间，测试机床选择 15000小时导轨滑块密封阻力，按 4个滑块，每个滑块密封阻力 5N 。
自于导轨、 nmax F max汀min -F 。
=108.2N L2 F max 十 F min Fm = 3~ F 0=108.2N n max + n min nm=-^ =150 rpm■ --- F fC am =3f 60n m L h "" 100f a f c =如150"500"當=555如w ――负荷系数，平稳无冲击选择 f w =1word 文档可自由复制编辑1.3.3按滚珠丝杠副的预加最大轴向负载计算:C am = fe F max =6.7 沢 108.2 =729.94N式中:f e ――预加负荷系数，轻预载时，选择f e =6.7F max ——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和久＜(1/3 ~ 1/4)?重复定位精度X 向运动的重复定位精度要求为 0.005mm ，则6m <1/4咒0.1 =0.00125mm 1.5估计算滚珠丝杠副的螺纹底X1.5.1根据X 向运动行程为1200mm ，可计算出两个固定支承的最大距离:L ,.1~ 1.2) ”1 + (10-14) H =1.2x1200 + 14x10 = 1580mm1.5.2按丝杠安装方式为轴向两端固定，则有丝杠螺纹底* F L“0.。
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
■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。
滚珠丝杆的选型
经过排除，有一下组合可选：
丝杆轴直径 导程
单位
20
20
mm
20
40
mm
30
60
mm
mm
mm
mm
4>.丝杆支撑方式的选择如下
因行程是 1000 mm，速度为
1
m/s,属于高速使用，
故有固定-支撑，固定-固定安装方式可选，这里选固定-支撑。
4>.容许轴向载荷的探讨 ①>最大轴向载荷计算
计算 结果大于等于
20
Ls
1000
Vmax
1
n
8
0.15
x | ± 0.3
±0.1
s
0.02
30000
t1
0.15
t3
0.15
μ
0.003
f
15
Nmax
3000
Jm
1.9
无（直结）A 1
步进马达
单位 kg kg kg mm m/s /min mm /1000mm mm mm/脉冲 h s s
kg/m3 /min kg.m2
根据行程长度Ls
1000 mm决定的全长L如下
计算 结果
数值 L 1200
单位 mm
2>.导程的选择
驱动马达的额定转速为
3000 r/min,最高速度
时，滚珠丝杆的导程如下：I
1 m/s
计算 结果大于等于
数值 I 20
单位 mm
因此必须选择导程在
20
mm以上的丝杆。
另外，滚珠丝杆和马达之间不使用减速机而直接安装，根据通常随着伺服马达 的标准角度测试仪的分辨率，则AC伺服马达每转1周的最小分辨率如下
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范例1.设定螺距(L)根据马达的最大转速与快速进给速度2.计算基本动额定负载范例所需基本动额定负载与容许转速(DmN值)的各动作模式下的轴向负载的计算A.加速时轴向负载（Pa）＝Wα＋μWg≈343（N）（g：重力加速度9.8m/s2）B.匀速时轴向负载（Pb）＝μWg≈10（N）C.减速时轴向负载（Pc）＝Wα－μWg≈324（N）各动作模式1次循环所需的时间（s）动作模式 A B C 总共所需时间使用时间0.60 0.84 0.60 2.04螺距为20时的负载条件动作模式 A B C轴向负载343N 10N 324N转速1500min−1 3000min−1 1500min−1所需时间比率29.4% 41.2% 29.4%根据负载条件计算轴向平均负载（Pm）与平均转速（Nm）（P.2800①、②）时，Pm＝250（N）Nm＝2118（min－1）计算所需基本动额定负载(C)根据预期寿命，扣除停机时间后的净运行使用寿命（Lho）为将运行系数fw＝1.2代入P.2800③的变形公式中，可得根据P.554～的说明，选择合适的滚珠丝杠，结果为BSS1520。
接下来看作为容许转速的DmN值(P.2800④)，容许值DmN≤70000以下时，DmN=15.8×3000=47400，处在容许值范围内，因此在该尺寸条件下继续进行下述研讨。
3.容许屈曲载荷危险速度研讨丝杠轴全长（L）与危险速度（Nc）、屈曲载荷（Pk）L＝最大行程+螺帽长度+余量+两个末端尺寸＝720＋62＋60＋78＝920（mm）下面就屈曲载荷(容许轴向负载)进行研讨，设负载作用点间距ℓ1＝820，从P.2800⑥、⑦可得Pk=7220（N）充分满足使用条件。
设支撑间距ℓ2＝790，根据P.2800⑤（固定-支撑），计算危险速度，可得Pk=7220（N) 说明危险速度满足使用条件。
设支撑间距ℓ2＝790，根据P.2800⑤(固定-支撑)，计算危险速度，可得Nc=3024（min－1）说明危险速度满足使用条件。
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设备中心专业知识系列教材（三）
（4）精度设计： （5）丝杆与丝杆支座组件的选型结果
参考misumi选型范例
设备中心专业知识系列教材（三）
misumi参考范例： (1).规格确认
1.选择型号：BSS; 3.选择精度等级：C7;
2.选择丝杆外径：15； 4.选择螺距：10
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设备中心专业知识系列教材（三）
滚珠丝杆的选型方法
3L设备中心
20101010
设备中心专业知识系列教材（三）
一.什么是滚珠丝杆
◎滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线 运动转化为回转运动的理想的产品。 ◎滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。它的功能是将 旋转运动转化成直线运动，这是滚珠螺丝的进一步延 伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动 作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝 杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。 ◎滚珠丝杠是工具机和精密机械上最使用的传动元 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，同时兼具高精度、可逆 性和高效率的特点。
设备中心专业知识系列教材（三）
1.滚珠丝杆在做X轴（水平运动）时如何选型？ （1）设定螺距
1.设定螺距(L)
根据马达的最大转速与快速进给速度
1.设定螺距(L) 根据马达的最大转速与快速进给速度
设备中心专业知识系列教材（三）
（2）螺帽的选择：
2.螺帽的选择 (1)所需基本动额定负载与容许转速(DmN值) 各动作模式下轴向负载的计算
各动作模式1次循环所需的时间(s)
动作模式 所需时间 加速 0.60 匀速 0.84 减速 0.60 总共所需时间 2.04
设备中心专业知识系列教材（三）
（2）螺帽的选择：
设备中心专业知识系列教材（三）
（3）丝杆轴的选择：
3.丝杠轴的选择 丝杠轴全长(L)与危险速度(Nc)、屈曲载荷(Pk)的研讨
1.选择型号：BSSR; 3.选择精度等级：C7;
2.选择丝杆外径：25； 4.选择螺距：5或者10
设备中心专业知识系列教材（三）
misumi参考范例： (2).尺寸确认
设备中心专业知识系列教材（三）
misumi参考范例： (3).追加工确认
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结束语
本教材参考misumi的选型手册，请各位 学员多多的查阅选型手册，从中了解和 掌握选型的正确方法 谢谢
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二. 滚珠丝杆的结构
滚珠丝杠螺母副是回转运动转换为直线运动常用的传动 装置。它以滚珠的滚动代替丝杆螺母副中的滑动，摩擦 力小，具有良好的性能 性能。 性能 ◆组成：主要由丝杆、螺母、滚珠和循环器、迷宫式密封 圈、油孔等组成。 ◆工作原理：在丝杆和螺母上加工 加工有弧行螺旋槽，当它们 加工 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的循环运动。 循环器两端还起挡珠的作用，以防滚珠沿滚道掉出。 特点： ◆传动效率高：机械 机械效率可高达92%~98%。 机械 ◆摩擦力小：主要是用滚珠的滚动代替了普通丝杆螺母副 的滑动。 ◆轴向间隙可消除：也是由于滚珠的作用，提高了系统 系统的 系统 刚性。经预紧后可消除间隙。 ◆使用寿命长、制造 制造成本高：主要采用优质合金材料，表 制造 面经热处理 热处理后获得高的硬度。 热处理
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三. 滚珠丝杆的使用范例
设备中心专业知识系列教材（三） 滚珠丝杠的特点：
1、与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3 由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。与过去的滑动 丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的1/3。在省电方面很 有帮助。 2、高精度的保证 滚珠丝杠副是用日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，特别是在研削、组装、检查各工序 的工厂环境方面,对温度·湿度进行了严格的控制,由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。 3、微进给可能 滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的 微进给。 4、无侧隙、刚性高 滚珠丝杠副可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠内通过给滚珠加 予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。 5、高速进给可能 滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。 ◎精度公差:P5 .P7 --
misumi参考范例： (2).尺寸确认
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misumi参考范例： (3).追加工确认
设备中心专业知识系列教材（三） 2.滚珠丝杆在做Z轴（垂直运动）时如何选型？ （1）设定螺距
1.设定螺距(L) 根据马达的最大转速与快速进给速度
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（2）螺帽的选择
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四. 滚珠丝杆的选型
滚珠丝杠的选型 ◆螺纹滚道型面的选择： 1.单圆弧型面 2.双圆弧型面 选择要求:经济易调试 稳定 选择方案 2双圆弧型面 选择原因 接触角不变双圆弧交接处尚有小空隙可容纳一些赃物这读滚珠丝杠有利而不致堵塞 ◆滚珠循环方式: 1内循环 2外循环 选择方案:外循环 选择原因:结构制造较易 经济实用 ◆轴向间隙的调整和预紧力的选择 1垫片式 2螺纹式 3齿差式 选择要求: 经济可靠 易拆装 刚度高 选择方案：双螺母垫片式预紧 选择原因：结构简单 可靠性好刚度高 拆装方便
2.螺帽的选择 (1)所需基本动额定负载与容许转速(DmN值) 各动作模式下轴向负载的计算
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（2）螺帽的选择
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（3）丝杆轴的选择
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（4）精度设计： （5）丝杆与丝杆支座组件的选型结果
参考misumi选型范例
设备中心专业知识系列教材（三） misumi参考范例： (1).规格确认