丝杠计算

合集下载

丝杠和惯量计算

设定选取FANUC 伺服电机型号为α12/3000i ，输出功率3Kw,最大输出扭矩12N ·M ，转速3000r/min,转动惯量0.0062Kgm 2。

①X 向丝杠导程t=1000v/n =1000x24/3000=8 mm工作台的转动惯量Jg Jg=M 22⎪⎭⎫ ⎝⎛πt =(250+500)X 22008.0⎪⎭⎫ ⎝⎛π≈0.00167 Kgm 2 M:工作台与工件的重量和t:导程②丝杠转动惯量JsJs=πρd 4l/32=3.14X7.8X 10-3X44X111.5/32≈23 Kgcm 2≈0.0023 Kgm 2 ρ:丝杠密度d :丝杠直径l :丝杠长度③联轴器转动惯量J lJs=πρd 4l/32=3.14X7.8X 10-3X8.24X9.5/32≈31 Kgcm 2≈0.0031 Kgm 2 ρ: 联轴器密度d : 联轴器直径l : 联轴器长度总的转动惯量Jx=Jg+Js+Jl=0.00707 Kgm 231Jx<Jm=31X0.00707=0.00235<0.0062,符合惯性匹配要求故符合X 轴定载加速转速。

设定选取FANUC 伺服电机型号为α12/3000i ，输出功率3Kw,最大输出扭矩12N ·M ，转速3000r/min,转动惯量0.0062Kgm 2。

①Y 向丝杠导程t=1000v/n =1000x24/3000=8 mm工作台和滑座的转动惯量Jg Jg=M 22⎪⎭⎫ ⎝⎛πt =(250+500+360+13)X 22008.0⎪⎭⎫ ⎝⎛π≈0.0023 Kgm 2 M:工作台与工件及滑座、伺服电机的重量和t:导程②丝杠转动惯量JsJs=πρd 4l/32=3.14X7.8X 10-3X44X92.1/32≈18 Kgcm 2≈0.0018 Kgm 2 ρ:丝杠密度d :丝杠直径l :丝杠长度③联轴器转动惯量J lJs=πρd 4l/32=3.14X7.8X 10-3X8.24X9.5/32=33 Kgcm 2≈0.0031 Kgm 2 ρ: 联轴器密度d : 联轴器直径l : 联轴器长度③加长杆转动惯量J jJ j =πρd 14l/32 +πρd 24l/32=229+0.29=3.08 Kgcm 2≈0.000308 Kgm 2总的转动惯量Jy=Jg+Js+Jl=0.007508 Kgm 231Jy<Jm=31X0.007508=0.0025<0.0062,符合惯性匹配要求,故符合Y 轴定载加速转速。

(完整word版)丝杆功率、扭矩计算

1）、例如：滚珠丝杆导程为10mm，外径为32mm，通过螺母转动提升重物300kg，每秒提升70mm。

m*g*v=n*w 由于实际操作过程中不要求精确计算，所以可依功率恒定来算题中已知信息可得：每秒提升70mm意味着，每秒丝杆转7*2π弧度即W=14π rad/s结果：n=mgv/w=300*10*70*0.001/14π=4.8nm则电机需要选择9.6NM以上的，估计步进电机都行省钱！（功率=转矩*角速度）2)、怎样计算滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率(1) 速运行，非精确计算可以套用以下公式：Ta=（Fa*I）/（2*3.14*n1）式中Ta：驱动扭矩kgf.mm；Fa：轴向负载N（Fa=F+μmg，F：丝杠的轴向切削力N，μ：导向件的综合摩擦系数，m：移动物体重量(工作台+工件)kg，g:9.8 ）；I：丝杠导程mm；n1：进给丝杠的正效率。

1. 2(2) 假设工况：水平使用，伺服电机直接驱动，2005滚珠丝杠传动，25滚珠直线导轨承重和导向，理想安装，垂直均匀负载1000kg，求电机功率：Fa=F+μmg，设切削力不考虑，设综合摩擦系数μ=0.1，得Fa=0.1*1000*9.8=980N；Ta=（Fa*I）/（2*3.14*n1），设n1=0.94，得Ta=980*5/5.9032≈830N.mm=0.83N.M根据这个得数，可以选择电机功率。

以台湾产某品牌伺服为例，（200W 查样本得知，额定扭矩大于0.83N.M的伺服电机是400W。

是0.64N.M，小了。

400W额定1.27N.M，是所需理论扭矩的1.5倍，满足要求）当然咯，端部安装部分和滚珠丝杠螺母预压以及润滑不良会对系统产生静态扭矩，也称初始扭矩，实际选择是需要考虑的。

另外，导向件的摩擦系数不能单计理论值，比如采用滚珠导轨，多套装配后的总摩擦系数一定大于样本参数。

而且，该结果仅考虑驱动这个静止的负载，如果是机床工作台等设备，还要考虑各向切削力的影响。

梯形丝杠的计算公式

中径D2=d2
小径D1=d-P
牙高H4=h3
牙顶宽f=0.366P
牙槽底宽w=0.366P-0.563ac
螺纹升角ψ tgψ=P/π
非精确等速传动场合可以套用以下公式计算:
T1=(Ta+Tpmax+Tu)
其中 T1:等速时的驱动扭矩; Ta=（Fa*I）/（2*3.14*n1); Fa:轴向负载N; Fa=F+μmg F:丝杠的轴向切削力等N; μ:导向面摩擦系数; m:移动物体重量(工作台+工件)kg; g:9.8 Tpmax:丝杠的动态摩擦扭矩上限N.cm; Tu:支撑轴承等的摩擦扭矩N.cm
标注：Tr-螺距*数-旋向
牙型角α=30°
螺距P 由螺纹标准确定
牙顶间隙ac P=1.5～5 ac=0.25；P=6～12 ac=0.5；P=14～44 ac=1
外螺纹
大径d 公称直径
中径d2=d-0.5P
小径d1=d-2h3
牙高h3=0.5P+ac
与矩形螺纹相比，传动效率略低，但工艺性好，牙根强度高，对中性好。
如用剖分螺母，还可以调整间隙。梯形螺纹是最常用的传动螺纹。
我国标准规定30°梯形螺纹代号用“Tr”及公称直径×螺距表示，左旋螺纹需在尺寸规格之后加注“LH”，右旋则不注出。例如Tr36×6；Tr44×8LH等。
各基本尺寸名称，代号及计算公式如下：
如果有减速机丝杠,电机扭矩=T1/减速比/减速机传动效率
考虑到加速负载,惯性及扭矩裕量,请考虑乘以安全系数.
详细计算公式见：机械设计手册螺旋传动。
内螺纹
大径D4=d+2ac
中径D2=d2

丝杠和惯量计算范文

丝杠和惯量计算范文第一部分：丝杠一、丝杠的定义和作用丝杠是一种用来传递运动和力的装置，它由直径较大的螺纹与螺母组成。

丝杠的作用是将旋转运动转化为直线运动，通常用于变速机构、位置机构、力传递机构等。

二、丝杠的构造和原理丝杠由两部分组成：螺纹杆和螺母。

螺纹杆表面有一定的螺纹形状，螺母上的螺纹与螺纹杆上的螺纹相配合。

当螺纹杆旋转时，螺母沿着螺纹杆的轴向移动，实现直线运动。

三、丝杠的运动和力的计算1.丝杠的线速度计算丝杠的线速度是指螺纹杆上一个单位时间内移动的距离，计算公式为：v=p×n，其中v为线速度，p为螺距，n为转速。

2.丝杠的力的计算丝杠的力是指螺纹杆通过螺母传递的力，计算公式为：F=μ×P×A，其中F为力，μ为摩擦因数，P为负载力，A为螺纹的有效截面面积。

四、丝杠的优缺点1.优点：（1）可以将旋转运动转化为直线运动，提高机械系统的定位精度；（2）传递力矩大，适用于负载较大的场合；（3）可靠性高，使用寿命长。

2.缺点：（1）传动效率较低，能量损失较大；（2）传动精度受到螺纹磨损和松动等因素的影响。

第二部分：惯量一、惯量的定义和概念惯量是物体对运动状态变化的抵抗能力，是物体自身的性质，与物体的质量和形状有关。

惯量决定了物体的运动规律和动力学性能。

二、惯量的计算1.刚体的转动惯量计算转动惯量可以用来描述刚体围绕其中一轴旋转的抵抗能力，计算公式为：I=Σm×r²，其中I为转动惯量，Σm为质量的总和，r为质点到旋转轴的距离。

2.平行轴定理平行轴定理是指将一个刚体围绕通过其质心的轴的转动惯量与将该刚体围绕平行于这一轴的另一条轴的转动惯量之间的关系。

平行轴定理的计算公式为：I=I₀+m×d²，其中I为绕通过质心轴的转动惯量，I₀为绕通过平行轴的转动惯量，m为质量，d为质心到平行轴的距离。

三、惯量的意义和应用1.描述物体的旋转运动特性；2.用于研究物体的动力学性能；3.在机械设计中，用于计算机械系统的惯量和转动惯量，从而确定系统的动态特性。

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠的设计步骤：一．确定精度等级不同精度等级表示一定长度的滚珠丝杠机构所对应的导程允许误差.根据滚珠丝杠机构在具体使用场合所需要提供的定位精度及其具体长度,来确定选择轧制滚珠丝杠或磨制滚珠丝杠，以及其精度等级。

数字越大,精度等级越低。

磨制丝杠的精度等级高于轧制丝杠。

通用机械选择C3或C5。

二．确定导程——电机转速；-—最大进给速度；-—滚珠丝杠导程；——电机至丝杠的减速比（电机与蜗杆之间无其他的减速机构，故减速比i=1)在蜗轮蜗杆的计算中，蜗轮转速为，齿轮齿条中小齿轮直径为，所以齿条推主缸的最大速度为：此处，为达到相应的响应速度,设计最大速度市面上一般的esp电机额定转速在2000-3000r/min，根据之前选用的电机,设定其最高转速为得出:导程导程增大，会减小滚珠丝杠的刚度，位移精度，转动惯量（减小转速），增大驱动力矩，但是可以增加寿命。

所以此处，圆整导程三．选定支撑方式1)一端固定，一端支承——中等速度，刚度精度较高；2)两端固定——高速回转，高精度，丝杠长度较大;3)两端支承——中等速度,刚度精度一般；4)一端固定，一端自由——低转速，低精度.一般选用1,2的方式，支承轴承选用大接触角（60°）的高刚度专用角接触轴承。

此处工作行程小，最大速度也不是很大，所以选择一端固定一端支承的方式。

四．选定丝杠外径选定丝杠外径时，需考虑三个因素。

初选:1)在按定位精度选定的滚珠丝杠系列中选定；2)在相应精度等级以及丝杠长度下，丝杠外径必须满足所要求的轴向间隙;3)在标准的导程——丝杠外径组合中选定丝杠外径。

初步选定丝杆外径为40mm，内径为20mm，推杆直径为15mm 。

此时，整个滚珠丝杠外径大约为45—50mm（考虑到备份模式，滚珠丝杠制作成空心的，所以整个外径选择较大。

而整体径向尺寸又有要求，所以又不能选的太大）1.轴向允许载荷的计算及校核已知:=22。

2 mm =200 bar为主缸直径,为制动时主缸达到最大压强的值。

滚珠丝杆的传动计算

滚珠丝杆的正常速度运行，非精准计算可以用以下公式：
Ta=（Fa*I）（/2*3.14*n1）Fa：
轴向负载N（Fa=F+μmg，F：
丝杠的轴向切削力N，μ：
导向件的综合摩擦系数，m：
移动物体重量（工作台+工件）kg，g:9.8）；
Ta：
驱动扭矩kgf.mm；
I：
丝杠导程mm；
n1：进给丝杠的正效率。

计算举例：
假设工况：
水平使用，伺服电机直接驱动，2005滚珠丝杠传动，25滚珠直线导轨承重和导向，理想安装，垂直均匀负载1000kg，求电机功率：
Ta=（Fa*I）（/2*3.14*n1），设n1=0.94，得
Fa=F+μmg，设切削力不考虑，设综合摩擦系数μ=0.1，得
Fa=0.1*1000*9.8=980N；
根据这个得数，可以选择电机功率。

以台湾产某品牌伺服为例，查样本得知，额定扭矩大于0.83N.M的伺服电机是400W。

（200W是0.64N.M，小了。

400W额定1.27N.M，是所需理论扭矩的1.5倍，满足要求）
端部安装部分和滚珠丝杠螺母预压以及润滑不良会对系统产生静态扭矩，也称初始扭矩，实际选择是需要考虑的。

另外，导向件的摩擦系数不能单计理论值，比如采用滚珠导轨，多套装配后的总摩擦系数一定大于样本参数。

而且，该结果仅考虑驱动这个静止的负载，如果是机床工作台等设备，还要考虑各向切削力的影响。

滚珠丝杠计算

一，精度等级的计算：精度等级通常定义为长度为300mm的滚珠丝杠的长度变化。

机构的定位精度应转换为每300mm长度的允许误差。

例如，工作行程为1000mm，单向定位精度要求为±0.3mm，精度选择计算公式为：根据计算精度，选择合适的螺丝精度等级。

二，丝杠导程的计算：其中：PB导螺杆，mm；Vmax I机构的最大运行速度，m / s；电机额定NR转速，r / min；我是电动机与螺杆的传动比。

三，直线运动加速度的计算公式：其中：A加速度，m / s 2；Vmax最终速度，m / s；在Vm速度结束时，m / s；V0初始速度，m / s；T运行时间，S ..4.线性运动的一些运动学公式：其中：F-作用在运动物体上的力，n；μ摩擦系数；M是运动物体的质量，kg；G重力加速度，m / s 2；a运动物体的加速度，m / s 2五，滚珠丝杠的最大轴向允许载荷计算公式：其中：P1-最大轴向允许载荷，n；eta 2一个与安装方法有关的系数，查询下表；Dr-滚珠丝杠凹槽的最小直径，mm；l滚珠丝杠的安装间距，mm。

六，滚珠丝杠的临界转速计算公式：其中：滚珠丝杠的N1临界转速，r / min；F与安装模式有关的系数，请参见下表；螺旋槽的最小直径，mm；L螺丝安装间距，mm ..七，由DN决定的螺杆临界转速计算：DN的值通常在50000到70000之间。

其中：N a滚珠中心直径mm，检查产品样本手册（例如，当某品牌的滚珠丝杠的螺丝直径为20mm，导程为20mm时，其滚珠中心直径d为20.75mm）。

八，实际最大速度计算公式：其中：Nmax-实际最大速度，r / min；Vmax-最大速度，m / s；PB导螺杆，mm；电机和丝杠之间的I减速比。

丝杆导程计算公式【秘籍】

丝杆导程怎么计算？还是直径怎么选？一般是根据外径大小及你要移动的速度来，如果要移动速度快，那螺距就可以设置大点，或者是设置多头丝杆。

导程=螺距*n头导程=螺距*线数，一般的滚珠丝杠都是导程与螺距相等的，但有些丝杠是多线数的，所以螺距乘以线数才等于导程。

行程就是螺母在丝杠上能运行的最长距离，即螺母的活.根据国家标准《GB/T 17587.1-1998 滚珠丝杠副第1部分：术语和符号》，关于“导程”有3种定义：【导程Ph】：滚珠螺母相对滚珠丝杠旋转2π弧度时的行程。

【公称导.滚珠丝杠导程也称螺距，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.楼上回答有问题，导程不一定等于螺距的，首先要年丝杆的头数。

导程的种类有公制、英制和模数制（也就是pai制丝杆，如3.14、6.28等）导程对丝杆传动精度影响较大.一般小导程滚珠丝杠都采用单线，中，大或超大导程采用两线或多线。

上海曼鲁丝杆可以的~你用的这种可能是超大导程，即导程≥丝杠公称直径*2导程是指螺距，行程是指丝杠螺纹部分的长度。

导程就是螺母转一圈前进的距离，单头的就是螺纹的距离，多头的就是螺纹的距离x上头数，般的滚珠螺杆都是导程与螺距.丝杠导程就是丝杠转一圈，丝母行走的距离，对应就是丝杠的螺距。

没有丝杠，是链条的话，链轮是有齿数的，可以对照齿轮副的传动比计算所有的传动副减速比相乘，.一、承载能力寿命行星滚柱丝杠与滚珠丝杠的优势在于能够提供高于滚珠丝杠的额定动载和静载，螺纹滚柱替代滚珠将使负载通过众多接触线迅速zhidao释放，从而能有更.怎样确定丝杆螺纹的行程？滚珠螺杆的导程是指，螺母旋转一周行走的距离。

通常来说滚珠丝杠基本螺距就是导程了。

所以测一下螺距就知道导程了，最简单的方法就是在滚珠丝杠上用尺子量10个丝.通常来说你的丝杠基本螺距就是导程了。

所以你测一下螺距就知道导程了，最简单的方法就是你在丝杠上用尺子量10个丝扣的距离然后除10就是螺距（导程）了。

丝杠和惯量计算

X 向电机转动惯量计算:设定选取FANUC 伺服电机型号为α12/3000i ，输出功率3Kw,最大输出扭矩12N ·M ，转速3000r/min,转动惯量0.0062Kgm 2。

①X 向丝杠导程t=1000v/n =1000x24/3000=8 mm工作台的转动惯量Jg Jg=M 22⎪⎭⎫ ⎝⎛πt =(250+500)X 22008.0⎪⎭⎫ ⎝⎛π≈0.00167 Kgm 2 M:工作台与工件的重量和t:导程②丝杠转动惯量JsJs=πρd 4l/32=3.14X7.8X 10-3X44X111.5/32≈23 Kgcm 2≈0.0023 Kgm 2ρ:丝杠密度d :丝杠直径l :丝杠长度③联轴器转动惯量J lJs=πρd 4l/32=3.14X7.8X 10-3X8.24X9.5/32≈31 Kgcm 2≈0.0031 Kgm 2ρ: 联轴器密度d : 联轴器直径l : 联轴器长度总的转动惯量Jx=Jg+Js+Jl=0.00707 Kgm 231Jx<Jm=31X0.00707=0.00235<0.0062,符合惯性匹配要求故符合X 轴定载加速转速。

Y向电机转动惯量计算:设定选取FANUC伺服电机型号为α12/3000i，输出功率3Kw,最大输出扭矩12N·M，转速3000r/min,转动惯量0.0062Kgm2。

①Y向丝杠导程t=1000v/n =1000x24/3000=8 mm工作台和滑座的转动惯量JgJg=M22⎪⎭⎫⎝⎛πt=(250+500+360+13)X22008.0⎪⎭⎫⎝⎛π≈0.0023 Kgm2M:工作台与工件及滑座、伺服电机的重量和t:导程②丝杠转动惯量JsJs=πρd4l/32=3.14X7.8X 10-3X44X92.1/32≈18 Kgcm2≈0.0018 Kgm2ρ:丝杠密度d :丝杠直径l :丝杠长度③联轴器转动惯量J lJs=πρd4l/32=3.14X7.8X 10-3X8.24X9.5/32=33 Kgcm2≈0.0031 Kgm2ρ: 联轴器密度d : 联轴器直径l : 联轴器长度③加长杆转动惯量J jJ j=πρd14l/32 +πρd24l/32=229+0.29=3.08 Kgcm2≈0.000308 Kgm2总的转动惯量Jy=Jg+Js+Jl=0.007508 Kgm2速转速。

丝杠载重的计算公式有哪些

丝杠载重的计算公式有哪些丝杠是一种常见的传动装置，广泛应用于机械设备中。

在工程设计中，计算丝杠的载重是非常重要的，它直接影响着丝杠的选择和使用。

在本文中，我们将介绍丝杠载重的计算公式，希望能够帮助读者更好地理解丝杠的设计和应用。

一、丝杠载重的基本概念。

在讨论丝杠载重的计算公式之前，我们首先需要了解一些基本概念。

丝杠的载重是指丝杠在工作过程中所承受的力，它通常由静载和动载两部分组成。

静载是指丝杠在停止状态下承受的力，而动载是指丝杠在运动状态下承受的力。

在实际工程中，我们需要根据具体的工作条件和要求来计算丝杠的静载和动载，以确保丝杠的安全可靠运行。

二、丝杠载重的计算公式。

1. 静载的计算公式。

静载是指丝杠在停止状态下所承受的力，它通常由以下公式来计算：F_static = P_max / (2 πμ d)。

其中，F_static表示丝杠的静载，P_max表示丝杠的最大扭矩，μ表示丝杠的摩擦系数，d表示丝杠的螺距。

通过这个公式，我们可以计算出丝杠在停止状态下所能承受的最大力，从而为丝杠的选择和设计提供参考依据。

2. 动载的计算公式。

动载是指丝杠在运动状态下所承受的力，它通常由以下公式来计算：F_dynamic = (P_max n) / (2 πμ d)。

其中，F_dynamic表示丝杠的动载，P_max表示丝杠的最大扭矩，n表示丝杠的转速，μ表示丝杠的摩擦系数，d表示丝杠的螺距。

通过这个公式，我们可以计算出丝杠在运动状态下所能承受的最大力，从而为丝杠的选择和设计提供参考依据。

3. 综合载重的计算公式。

综合载重是指丝杠在工作过程中所承受的综合力，它通常由静载和动载两部分组成。

综合载重的计算公式可以根据具体的工作条件和要求进行综合考虑，一般可以采用以下公式：F_total = F_static + F_dynamic。

通过这个公式，我们可以计算出丝杠在工作过程中所能承受的综合力，从而为丝杠的选择和设计提供参考依据。

丝杠选型相关计算

定
☆ 在满足滚珠丝杠系统单方向的弹性位移 ΔL≤ 8.0 (μm)
螺母规格
选
丝杠公称直径
节圆直径
定
轴底槽径
导程
滚
额定动负载
丝杠极限转速
珠
平均轴向负载
平均转速
丝
精度等级
杠
DFT3210-5
32
mm
33.4
mm
26.4
mm
10
mm
46300
N
1200
r/min
8411
N
140
r/min
C5
滚
珠
丝
移动量误差 0.035 /800
的
②. dm·n 值
根据丝杠制造供应商的许可 dm·n 值标准，一般使用情况下选择 dm·n ≤
计算得，dm·n = 40080 条件比较，结果 OK !
确
3.寿命[时间] 根据疲劳寿命的计算公式可得出:
认
式中: Ca : fw : Fm : Nm :
危险速度安全系数 ( N ) 负载系数平均轴向负载 ( mm ) 平均转速 ( mm )
根据上步所选用的 DFT32全
的轴底槽径 dr 为
26.4
(mm) 条件比较，结果 OK !
2.极限转速 ①.危险速度根据危险速度的计算公式可得出:
性
≤ 13090.9 (r/min) 条件比较，结果
能
式中:
f : 危险速度安全系数
的
能
dr : 节圆直径 ( mm ) L : 安装间距 ( mm )
15800
15800 16700
32 13600 24700
17500 31700

滚珠丝杠的推力计算公式

滚珠丝杠的推力计算公式滚珠丝杠是一种在机械传动中常见的部件，它能将旋转运动转化为直线运动，并且具有高精度、高效率等优点。

要想了解滚珠丝杠的性能，推力的计算就显得尤为重要。

咱先来说说滚珠丝杠推力的基本概念哈。

简单来讲，推力就是滚珠丝杠在工作时能够推动负载所产生的力量。

那这个推力到底咋算呢？其实有个挺关键的公式。

滚珠丝杠的推力计算公式是：F = μ × P × π × d² / 4 。

这里面的“F”就是咱们要算的推力啦，“μ”是摩擦系数，“P”是丝杠的螺距，“d”是丝杠的公称直径。

我给您举个例子哈，就说有个工厂里的设备，用了一根滚珠丝杠来带动一个部件移动。

这根丝杠的公称直径是 20 毫米，螺距是 5 毫米，摩擦系数是 0.1 。

那咱来算算它的推力。

把数字带进公式里，先算 d²，那就是 20² = 400 平方毫米。

螺距 P 是 5 毫米，摩擦系数μ是 0.1 。

先算π × d² / 4 ，那就是 3.14 × 400 / 4 = 314 平方毫米。

然后再算μ × P × π × d² / 4 ，也就是 0.1 × 5 × 314 = 157 牛顿。

这就说明这根滚珠丝杠能产生大约 157 牛顿的推力，去推动那个部件移动。

不过您可别觉得这公式一用就万事大吉了。

实际应用中，情况要复杂得多。

比如说，工作环境的温度变化可能会影响丝杠的性能，导致摩擦系数有所改变；还有，负载的类型和运动方式也会对推力产生影响。

我之前遇到过这么个事儿，有个小型机械厂，他们新设计了一款自动化设备，里面就用到了滚珠丝杠。

结果在调试的时候，发现设备运行得不太顺畅，达不到预期的效果。

技术人员一开始怎么都找不出原因，后来仔细一检查，发现是在计算滚珠丝杠推力的时候，没有充分考虑到设备运行时的振动和冲击，导致选用的丝杠推力不够。

丝杠的选型及计算

丝杠的选型及计算3.1丝杠的介绍3.1.1丝杠螺母机构基本传动形式丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。

它主要用来将旋转运动变为直线运动或将直线运动变为旋转运动，有以传递能量为主的（如螺旋压力机），也有以传递运动为主的（如工作台的进给丝杠）。

丝杠螺母机构有滑动摩擦和滚动摩擦之分。

滑动丝杠螺母机构结构简单，加工方便，制造成本低，具有自锁功能。

但其摩擦阻力大，传动效率低（30%~40%）。

滚动丝杠螺母机构虽然结构复杂制造成本高。

但其最大优点是摩擦阻力小，传动效率高（92%~98%），因此选用滚动丝杠螺母机构。

根据工作台运动情况，应选择丝杠传动螺母移动的形式，该传动形式需要限制螺母的转动，故需导向装置。

其特点是结构紧凑，丝杠刚性较好，适用于工作行程较大的场合。

3.1.2滚珠丝杠副的组成及特点滚珠丝杠副是一种新型螺旋传动机构，其具有螺旋槽的丝杠与螺母之间装有中间传动元件—滚珠。

滚珠丝杠螺母机构由丝杠，螺母，滚珠，和反向器等四部分组成。

当丝杠转动时，带动滚珠沿螺纹滚道滚动，为防止滚珠从滚道端面掉出，在螺母的螺旋槽两端设有滚珠回程引导装置构成滚珠的循环返回通道，从而形成滚珠流动的闭合通路。

滚珠丝杠副与滑动丝杠副相比，除上述优点外，还具有轴向刚度高，运动平稳，传动精度高，不易磨损，使用寿命长等优点。

但由于不能自锁，具有传动的可逆性，在用做升降传动机构时，需要采取制动等措施。

3.1.3滚珠丝杠的结构形式按照用途和制造工艺的不同,滚珠丝杠副的结构形式很多。

一般,根据钢球的循环形式,消除轴向间隙和调整预紧的方法以及螺纹滚道法向截面形状的不同,将其区分成不同的结构形式进行研究。

1)钢球循环方式按钢球返回时是否脱离丝杠表面可分为内循环和外循环两大类，见表3-1[1]。

若钢球在循环过程中，始终与丝杠表面保持接触，称内循环；否则，称外循环。

通常，把在同一螺母上所具有的循环回路的数目，称为钢球的列数，常用的有2~4列。

而把每一循环回路中钢球所经过的螺纹滚道圈数（导程数）称为工作圈。

滚珠丝杠选型计算

1 丝杠许用轴向负载计算22L EI n P πα= (1.1)P 丝杠许用轴向负载 N α 安全系数 0.5E 杨氏模量 2.08*105 N/mm 2 (MPa) d 丝杠轴底径 mm L 安装距离mm I丝杠轴截面最小惯性矩mm 4464d I π=(1.2)n取决于丝杠安装方法的系数支撑-支撑 n=1 固定-支撑 n=2 固定-固定 n=4 固定-自由n=1/4公式(1.2)带入(1.1)得42364d LE n P απ= (1.3)2 丝杠许用转速AEIgL N γπλβ22260= (2.1)N 丝杠许用转速 r/min β 安全系数 0.8 g 重力加速度9.8*103 mm/s 2 γ丝杠材料比重(单位体积材料产生重力)N/mm 3kg N mm kg g /8.9*/10*7800·39-==ργA丝杠最小截面积mm 224d A π=(2.2)λ取决于丝杠安装方法的系数支撑-支撑 λ=π 固定-支撑 λ=3.927 固定-固定λ=4.730固定-自由 λ=1.875公式推导如下：d Ld L d L E A EIg L N 2272293522221010*780010*10*08.214.3*260*8.01000*860260λλλρπβγπλβ≈===- 则d LN 22710λ≈ (2.3)(2.3)公式推导过程仅适用于丝杠材料密度为7800kg/m 33 丝杠导程、丝杠长度、轴径、导程角 3.1 丝杠导程确定maxmaxN V l =(3.1)l 丝杠导程 mm Vmax 负载移动最大速度 mm/min Nmax丝杠最大转速r/min3.2 丝杠长度确定轴端预留量螺帽长度最大行程++=L (3.2)3.3 轴向最大负载计算丝杠竖直安装时，匀加速上升状态为轴向负载值最大。

ma mg mg F ++=μ(3.3)F 轴向最大负载 N m被移动物体重量kg丝杠水平安装时，匀加速移动状态为轴向负载值最大。

丝杆扭矩、推力计算

丝杠水平运动选型计算表格机械结构参数：速度：Vl=10m/min *其他常数滑动部分质量M=8kg *G=9.8m/s 丝杠长度L B =0.6m *pi= 3.1416丝杠直径D B =0.04m *丝杠密度ρ=7900kg/m 3丝杠导程P B =0.019m *连轴器质量M C 2kg *连轴器直径D C 0.05m *摩擦系数μ=0.1*移动距离L=0.3m机械效率η=0.9*定位时间t =1s *加减速时间比A=25%*外力F A =0N 移动方向与水平轴夹角a =0°1)速度曲线加速时间t 0=t *A=0.25s2)电机转速N M =V l /P B=526.3157895rpm3)负荷转矩计算FA+=7.84N=0.02634185Nm0.0065854624)直线运动平台与负载惯量J L 7.31536E-05kgm 2滚珠丝杠惯量J B kgm 2连轴器惯量J C kgm 2总负荷惯量J L =J L +J B +J C=0.001889448kgm 2启动转矩T S 安全系数S=15)必须转矩必须转矩T M =(T L +T S )*S电机惯量J M =0.0011kgm 2=0.685405056Nm0.026341856)电机选择根据计算，初步确定电机型号，然后输入转子惯量，确认T M7)负荷与电机惯量比惯量比I 1= 1.7176802488)负荷与减速机惯量比当负荷与电机惯量比>5时，考虑采用减速装置，提高惯量匹配折算后的惯量比I 2=0.107355015减速机减速比i＝4轴向负载F =负载转矩T L =(sin cos )A F mg a a ++μ。

丝杠计算——精选推荐

Z方向滚珠丝杠选型计算工作条件：轴向负载质量：420kg行程长度：1000mm运动速度：50mm/min加速行程时间：0.1s减速行程时间：0.1s每分钟往返次数：无往复运动定位精度：±0.2mm/1000mm轴向游隙：0.15mm反复定位精度：0.08mm期望寿命：伺服电机额定转速：1000 rpm电机转动惯量（假设）：1×10-3kg·m2工作台与导轨摩擦系数：导向面阻力：（无负载时运动阻力）滚珠丝杠传动效率：0.9一、确定丝杠精度和导程定位器Z向移动速度：v max=50mm/min。

电机最高转速n max=1000rpm。

传动比：i=40丝杠转速n=25rpm滚珠丝杠导程P h =v max *i/n max =2mm二、允许的轴向负荷滚珠丝杠副在使用时，必须考虑在丝杠施加最大轴向负荷时，不使丝杠产生破坏的三因素： 1)丝杠临界压缩载荷（丝杠稳定性）。

2)丝杠拉伸、压缩应力引起的变形。

3)钢球接触部位的永久变形。

由于所设计Z 方向滚珠丝杠只承受拉载荷，因此不必校核临界压缩载荷。

轴向负载：319.8Kg(定位器Z 向移动载荷)+100Kg(壁板重量/2)=419.8Kg ，径向负载可以忽略。

1、滚珠丝杠拉伸应力下许可轴向载荷：P =α×σ× A式中: α：安全系数（α=0.8）σ：许用应力（σ=147Mpa ）（参考北京工研精机股份有限公司） A ：以滚珠丝杠螺纹滚道底径为直径的圆面积A = πd 12/4d 1：丝杠螺纹滚道底径(mm )。

计算得：d 1=6.7mm2、不致使钢球接触部位产生永久变形的轴向极限载荷如果滚珠丝杠副承受轴向载荷过大，钢球与滚道接触面就会出现永久变形，因此，必须控制轴向极限载荷。

oa0C P =sf （N ）式中：f s ：静态允许负载系数取f s =1.2C oa ：额定静载荷 (N) ：使钢球与滚道面间承受最大的接触应力点处产生0.0001 倍钢球直径的永久变形时，所施加的轴向静态载荷。

丝杠转动惯量计算公式

丝杠转动惯量计算公式丝杠转动惯量是指在丝杠旋转过程中，所具有的惯性作用力。

它是机械系统中一个重要的物理量，用来描述丝杠转动的惯性特性。

丝杠转动惯量的计算公式可以帮助我们准确地计算丝杠的转动惯量。

在机械系统中，丝杠是一种常用的传动装置。

它由螺纹杆和螺母组成，通过螺纹杆的旋转来实现线性运动。

丝杠转动惯量的计算公式可以通过以下步骤来推导得到。

我们需要了解丝杠的基本参数。

丝杠的直径可以用D表示，螺距可以用P表示。

丝杠的转动惯量可以用J表示。

我们需要知道丝杠的几何形状。

丝杠可以看作是一个圆柱体，其转动惯量可以通过计算其质量分布来得到。

假设丝杠的质量分布是均匀的，那么其转动惯量可以用以下公式来表示：J = (1/8) * π * D^4 * L,其中，J是丝杠的转动惯量，π是圆周率，D是丝杠的直径，L是丝杠的长度。

通过这个公式，我们可以根据丝杠的直径和长度来计算丝杠的转动惯量。

这个公式的推导过程是基于对丝杠的几何形状和质量分布的理论分析，因此可以得到较为准确的结果。

丝杠转动惯量的计算公式在机械设计和工程实践中具有重要的应用价值。

它可以帮助工程师们在设计和选择丝杠传动系统时，准确地计算丝杠的转动惯量，从而保证系统的稳定性和可靠性。

除了丝杠的直径和长度外，丝杠的材料和质量分布也会对转动惯量产生影响。

不同材料的丝杠具有不同的物理特性，因此其转动惯量也会有所不同。

此外，在实际应用中，丝杠的质量分布可能不是均匀的，因此需要根据实际情况进行修正。

总结起来，丝杠转动惯量的计算公式可以帮助我们准确地计算丝杠的转动惯量，从而在机械设计和工程实践中提供指导。

通过这个公式，工程师们可以选择合适的丝杠传动系统，保证系统的稳定性和可靠性。

同时，我们也需要注意丝杠的材料和质量分布对转动惯量的影响，以便进行相应的修正。

通过合理地计算和选择，我们可以设计出性能优良的丝杠传动系统，满足各种工程需求。

丝杠轴向力计算

丝杠轴向力计算一、引言丝杠是一种常用的传动装置，广泛应用于机械、汽车、船舶等领域。

在丝杠传动中，轴向力的计算是很重要的，它直接影响到丝杠传动的可靠性和工作效率。

本文将介绍丝杠轴向力的计算方法及其相关内容。

二、丝杠轴向力的定义丝杠轴向力是指作用在丝杠上的沿轴向的力。

在丝杠传动中，轴向力通常由负载和摩擦力共同产生。

负载是指丝杠传动中需要承受的力，而摩擦力则是由于丝杠与螺母之间的摩擦所产生的力。

三、丝杠轴向力的计算方法1. 负载产生的轴向力计算负载产生的轴向力可以通过负载的大小和丝杠的螺距来计算。

当丝杠传动承受的负载增大时，轴向力也会相应增大。

计算公式如下：轴向力 = 负载× 螺距2. 摩擦力产生的轴向力计算摩擦力产生的轴向力是由丝杠与螺母之间的摩擦力所引起的。

摩擦力的大小与丝杠的材料、表面状态以及润滑情况有关。

通常情况下，摩擦力可以通过以下公式计算：轴向力 = 摩擦力3. 总轴向力计算总轴向力等于负载产生的轴向力与摩擦力产生的轴向力之和。

根据上述计算方法，我们可以得到总轴向力的计算公式：总轴向力 = 负载× 螺距 + 摩擦力四、丝杠轴向力的影响因素1. 负载大小：负载的增大会导致轴向力的增加，因此在设计丝杠传动时需要考虑负载的大小。

2. 螺距：螺距越大，负载相同的情况下轴向力也会增大。

3. 摩擦力：摩擦力的大小与丝杠的材料、表面状态以及润滑情况有关。

合理选择润滑方式和材料可以减小摩擦力，从而降低轴向力。

五、丝杠轴向力的应用丝杠轴向力的计算可以帮助工程师选择合适的丝杠传动装置，以满足实际工作条件下的要求。

在设计机械装置时，合理计算轴向力可以保证丝杠传动的稳定性和可靠性。

六、结论丝杠轴向力的计算是丝杠传动设计中的重要内容。

通过负载和摩擦力的计算，可以得到准确的轴向力值。

合理选择丝杠的螺距和润滑方式，可以降低轴向力，提高丝杠传动的效率和寿命。

在实际应用中，工程师应根据具体情况进行丝杠轴向力的计算和设计，以确保丝杠传动的可靠运行。