伺服电机选型设计计算

0.000339317
152 1.2 1481 8.03E+11 9.03E+06 ○ 17TAC 47B 24500 60199 1.2 90.9 1481 1.13E+13 1.27E+08 ○ 55254 147 21.825 ○ 1.855039618 0.133518519 1.721521099 0.000697085 2058 0.000602 3.01
形式
定格荷重
Pretention 反向驱动侧
预压 刚性 额定 极限
型式
Ca(1
N N/μm
N N N
额定载荷
予圧 剛性 额定 Ca(1 极限动
N N/μm
N N
20 40 R 1100 1200 FSW 2505-3 3x1 1000 0 16900 44600
（NSK） 17TAC 47B 17x47x15
○ 16900
Y-25 9 25 5
1500 FSW 2505-3
3x1 1800
固定ー支持 1942
2000 ○ 874
15.1
21.825 1942
37500
25.00 1500 874 3.927 21.825 1942
○ 0.047 1.20E-05 1942
2 ○ 6136 204000 21.825 1942.000 10.2
○ 16900
Z-25 18 15 10 1800 FSW 2505-3
3x1 600
固定ー支持 700
800 ○ 3852 15.1
12.5 700
27000
15.00 1800 3852 3.927 12.500 700
○ 0.017 1.20E-05
700 2 ○
5082 204000 12.500 700.000
10.2
○ 16900
Note
实际速度小于此值 按表比较
取安全系数α=0.8
一般情况取2-3 最大载荷小于此值
2113190976.xlsSheetXYZ轴
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B/C轴向平均载荷Fm(N) 荷重系数fw B/S平均回转数Nm(min-1) 疲劳寿命(回转数) 疲劳寿命(时间) Lt=L/(60*Nm)(H) 17 轴承理论寿命计算 Bearing型式 Bearing额定动载荷Ca(1列)(N) Pretention force(N) Double ancher 配分安全系数 Bearing 平均荷重 Fm(N) Bearing平均回转数 Nm(min-1) 回转数寿命L=(Ca/(Fm*fw))3 *E+6(rev) 时间寿命 Lt=L/(60*Nm)(H) 18 丝杆临界压缩拉伸载荷计算 P2=σ*∏*dr^2/4=116*dr^2 σ：容许拉伸压缩应力(MPa) dr：丝杠谷径(mm) 19 马达选定相关计算 最大旋转扭矩计算 Tmax=T1+T2
轴转-螺母运动 轴转-螺母运动 轴转-螺母运动
80
150
50
1000
1800
600
60
9
18
0.680
0.200
0.153
1500
1500
1800
C3 Grease
C3 Grease
C3 Grease
固定-固定
固定-支撑
固定-支撑
Linear Roller
20,000
613.872
445.41
594.97
2113190976.xlsSheetXYZ轴
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数控系统滚珠丝杠及马达选定计算(2/2)
非标设计
QQ:25016270
dudu_2011.05.04
1 轴名称 2 输送速度(m/min) 3 丝杠外径(mm) 4 丝杠导程(mm) 5 最大转速(min-1) 6 螺母形式(NSK)
0.000139417
492 1.2 1507 2.35E+10 2.59E+05
○ 17TAC 47B
24500 49856
1.2 295.2 1507 3.31E+11 3.66E+06
○ 18125
147wk.baidu.com12.5
○ 1.096112676 0.922398589
0.173714087
0.00016718
○ 17TAC 47B
24500 154359
1.2 190.1 1292 1.24E+12 1.60E+07
○ 35525
147 17.5
○ 4.487220145 0.569679012
3.917541133
0.003393168
1049.58
0.0001476
1.23
马达所需惯性力矩 Jm=J/C (Kg*m^2)
24500 32000
（NSK） 17x47x15
19300 25000
25 5 R 1942 2000 FSW 2505-3 3x1 1000 0 16900 44600
（NSK） 17TAC 47B 17x47x15
24500 32000
（NSK） 17x47x15
19300 25000
15 10 R 700 800 FSW 2505-3 3x1 1000 0 16900 44600
外部扭矩 T1=Fa*l*A/2∏η (N.M)
加速扭矩 T2=J*w'*10^3 (N.M)
惯性力矩 J=m(l/2
角加速度 w'=2∏Nm/60t (rad/s^2)
丝杠全长惯性力矩Js=J1*ι (Kg*m^2)
单位长度丝杠惯性力矩J1(1*10^(-
317 1.2 1292 8.79E+10 1.13E+06
22.500
90.000
0.15
0.08
0.20
-80.752
-151.41
460
1500
1500
1800
1
12
2
452.368
142.59
533.5
1200.000
22.500
90.000
0.15
0.08
0.20
0
0
392
0
0
0
2.60
0.50
7.60
317
152
492
1292
1481
1507
台湾
944.622
0.0000404
0.505
最大载荷小于此值
最大扭矩大于此值 垂直时为上升等速
惯量比(负载/电机) 日系10倍(详见样
欧系20倍(详见样 1.6718E-05 本)
2113190976.xlsSheetXYZ轴
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X-25 60 20 40 1500 FSW 2505-3
3x1 1000
固定ー固定 1100
1200 ○
3167 21.9
17.5 1100
30000
20.00 1500 3167 4.73 17.500 1100
○ 0.026 1.20E-05 1100
2 ○ 15735 204000 17.500 1100.000 20.3
台湾
台湾
計算式 考虑装配原因取滚动导轨µ=0.1计 导轨面摩擦阻力，正常µ=0.003垂直时预压等级按中预压、取 移动物体质量为工作台+物体总和
加速度国产立加为<0.5G，国外稍 速度曲线根据节拍事先确定 根据工件精度要求
根据实际情况，每种方式适应不同 X、Y轴为水平传动；Z轴为垂直传
F1向左等加速=μmg+f+ma F1上升等加速=f+ma+mg
1200.000
22.500
90.000
0.15
0.08
0.20
80.752 1500
151.41 1500
520 1800
1
12
2
-452.368
-142.59
445.03
1200.000 0.15
22.500 0.08
90.000 0.20
-613.872
-445.41
385.03
1200.000
数
控
系
统
滚
珠
丝
杠
及
马
达
选
定
计
算
(
1
/
2
)
非
标
设
计
Q
Q
Item
1 Ball Screw 运动条件
移动物体质
M
移动距离
Ltr
实际输送速
f
运动加速度（平
α
最大转速
Nmax
运动精度 润滑方式
安装方式
传动方式
希望寿命
L
F1
1 n1
t1
F2
2 n2
t2
F3
3 n3
t3 F4
4 n4
载荷条件
t4
F5
5 n5
t5 F6
（NSK） 17TAC 47B 17x47x15
24500 32000
（NSK） 17x47x15
19300 25000
国产丝杠螺纹长颈比<30（正常情 导程根据电机转速、传动速度定
根据选丝杠螺母
马达有效转 ☀矩
N.m 1.124364595 0.229690017 0.76722738
额定扭矩大于此值
F7待机时间
国外丝杠螺纹长颈比<70（正常情
2113190976.xlsSheetXYZ轴
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丝杠外径 导程 旋转方式 安装距离 丝杠全长 螺母形式 滚珠卷数 预压载荷 轴向窜量 额定载荷
刚性 3 支撑侧
固定侧
D
mm
l
mm
R/L
Lb
mm
L
mm
Fp
N
d
mm
动 Ca
N
静 Coa
N
Kb N/μm
7 有效卷数 8 移动距离(mm) 9 固定方式 10 丝杠螺纹全长(mm)
11 丝杠全长(mm) 12 关键速度 Critical speed
Ｎｃ=（f*dr／Ｌ＾２）E+7(min-1) f：安装相关系数r
dr：丝杠谷径(mm) L：安装距离(mm) （Ｌ事先设定） 13 Dn=D＊n
D：滚珠丝杠直径（ｍｍ） n：realite Speed（min-1） Nm(Max Speed)=α60λ^2(EIG/Γ λ:安装相关危险系数(见右表) dr：丝杠谷径(mm) L：安装距离(mm) 14 温升对丝杠传动精度影响 λ=ａ*Ｌs*ｔ （ｍｍ） a:热膨胀系数(1/°C) Ls：丝杠螺纹长（ｍｍ） t：温升数值（°C） 15 丝杆临界压曲载荷计算 P1=b*∏ Ｅ：弹性模量 2.04×105 (N／mm2) dr：丝杠谷径(mm) L：安装距离(mm) a：安装相关系数(见右表) 16 丝杠理论寿命计算 B/S额定动载荷Ca(N)
F2向左等速=μmg+f F2上升等速=f+mg
F3向左等减速=μmg+f-ma F3上升等减速=f+mg-ma
F4向右等加速=-μmg-f-ma F4下降等加速=-f+mg-ma
F5向右等速=-μmg-f F5下降等速=-f+mg
F6向右等减速=-μmg-f+ma F6下降等减速=-f+mg+ma
6 n6
t6 F7
7 n7
t7
平均
Fm Nm
2 B/S单元
unit
Kg mm m/min G min-1
H N min-1 s N s s N min-1 s N min-1 s N min-1 s N min-1 s N min-1 s N min-1
X-25
Y-25
Z-25
（Lead 5） （Lead 5） （Lead 5）