滚珠丝杆的传动计算

滚珠丝杠、步进电机的扭矩值及轴承计算(37excel自动计算表格)

计算公式T=9550*P*η/n最高计算公式TL=为克服其重力产生的轴向阻力所须的力矩TL=轴向（重力）阻力值*（一圆周上的升角）距离值（即力*力臂）/机械效率及统一单位系数值=（m*g）*（Ph/2π）/(1000*η）举例为：m=157KG 举例为：Ph=5mm 举例为：V匀=5米/分世界通用值0.00065公斤.米²公斤.米²Kg.m²J值可由solidworks三维图直接查得。

该值举例丝杠总长1.8米，直径25mm;由solidworks三维图J1=5.4/10000公斤.米²；同时本例中：联轴器及本身的转动惯量值忽略不计。

初选滚珠丝杠轴规格d 32.00毫米mm滚珠丝杠回转轴的转动惯量J1初选滚珠丝杠轴长度L 800.00毫米mm水平移动的80KG重的工作台，通过丝杠转换为等效旋转，转动惯量的J2值J20.00040J2值可下图直接查得其计算公式为：通过丝杠J2=m*Ph²/(4*π²*i²)------本例传动比i=1水平及垂直安装的滚珠丝杠副计算项目2-1、垂直安装进给丝杠时进给电机功率值的确定：方法为：依据现场实际需求扭矩值来求步进电机的扭矩值：基本公式为：常取0.7-0.95电主轴最大扭矩时允许的主轴最高转速：Ph 10.00毫米mm 0.109米²/秒g Kg.m²1、电主轴计算：说明单位牛.米电主轴功率： P 千瓦KWN.M 参照洛轴厂样本5.5KW铣削电主轴值得。

单位符号66N.M值，参照洛轴厂样本5.5KW铣削电主轴的输。

电主轴扭矩： T 66数值符号机械效率：η0.955.5匀速运动速度该值举例为：m=157KG重的Z轴上升重量；采用珠丝杠或其他螺旋螺纹5mm螺距，带动其按5米/分向上匀速移动：则通用计算公式为：为克服其重力轴向阻力所须的力矩TL=轴向（重力）阻力值*（一的升角）距离值（即力*力臂）/机械效率及统一单值=（m*g）*（Ph/2π）/(1000*η）工作台重量N.m2.722牛顿.米N.m米/分公斤Kg n最高按其上公式计算得756转/分r/min157.00导程10mm滚珠丝杠或其他螺旋螺纹10mm螺距T=3*[TL（力学相关的阻力力矩）+Ts（牛顿惯性运动学相关的从静止到动态的惯性阻力力矩）]------具体见下：(其中:蓝色底为根据实际取值的--黄色底为公式套算所得的不变的数据)项目符号数值单位单位符号说明力学相关的阻力力矩TL TL m 通常取值0.7～0.95；滚珠丝杠值取0.9V匀 5.00机械传动效率值η牛顿.米Ts值是指：负荷及电机从静止启动，加速至工动速度为：V匀=5米/分。

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠: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。

滚珠丝杠是工具机械和精密机械上最常使用的传动元件，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复作用力。

滚珠丝杠计算:转矩和轴向力的换算公式如下：换算公式：N=Ec·A【K（fi2-f02）+b（Ti-T0）】轴向力*导程=电机输出扭矩*2*3.14*丝杠效率（90%以上）。

合格的主轴一般不会有轴向窜动。

但是在主轴的检验过程中有一道静刚度测试，分为轴向静刚度和径向静刚度。

径向静刚度就是在径向施加一定的推力，然后计算出一个单位为N/μ的数值即为检验标准。

用表指住端面前撬差值间隙基本认跳值要精测检验盘精校校误差静跳车跳差跳差值即轴向窜值。

机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩（torsional moment）。

转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系。

转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。

转矩的原理使机械元件转动的力矩称为转动力矩，简称转矩。

机械元件在转矩作用下都会产生一定程度的扭转变形，故转矩有时又称为扭矩。

转矩是各种工作机械传动轴的基本载荷形式，与动力机械的工作能力、能源消耗、效率、运转寿命及安全性能等因素紧密联系，转矩的测量对传动轴载荷的确定与控制、传动系统工作零件的强度设计以及原动机容量的选择等都具有重要的意义。

此外,转矩与功率的关系T=9549P/n或T=P/Ω（Ω为角速度，单位为rad/s）。

电机的额定转矩表示额定条件下电机轴端输出转矩。

转矩等于力与力臂或力偶臂的乘积，在国际单位制(SI)中，转矩的计量单位为牛顿・米(N・m)，工程技术中也曾用过公斤力・米等作为转矩的计量单位。

电机轴端输出转矩等于转子输出的机械功率除以转子的机械角速度。

滚珠丝杠受力原理

滚珠丝杠受力原理1. 引言滚珠丝杠是一种常用于转换旋转运动为直线运动的机械传动装置。

它由丝杠和螺母组成，其中丝杠上有一定数量的滚珠，螺母上有相应数量的滚道，滚珠在滚道中滚动，通过螺母的移动来实现旋转运动到直线运动的转换。

滚珠丝杠的受力原理是指在滚珠和滚道之间的接触区域，滚珠和滚道之间存在着一定的力学关系。

了解滚珠丝杠的受力原理对于正确选择和使用滚珠丝杠具有重要意义。

本文将详细介绍滚珠丝杠受力原理的基本原理，包括滚珠丝杠的结构、滚珠与滚道之间的接触力分析、滚珠与滚道之间的摩擦力分析等内容。

2. 滚珠丝杠的结构滚珠丝杠主要由丝杠、螺母和滚珠组成。

其中，丝杠是一种带有螺纹的轴，螺母是与丝杠螺纹相配合的零件，滚珠则位于丝杠和螺母之间。

滚珠丝杠的结构如图所示：滚珠丝杠的丝杠和螺母上都有一定数量的滚道，滚道的形状可以是圆弧形、半圆形或V形等。

滚珠在滚道中滚动，通过螺母的移动来实现旋转运动到直线运动的转换。

3. 滚珠与滚道之间的接触力分析在滚珠丝杠中，滚珠与滚道之间存在着接触力。

接触力是指滚珠与滚道之间的力，它是滚珠丝杠传递力的关键。

滚珠与滚道之间的接触力可以通过以下几个方面进行分析：3.1 接触区域滚珠与滚道之间的接触区域是指滚珠与滚道之间实际接触的部分。

在滚珠丝杠中，滚珠与滚道之间的接触区域主要由滚珠的接触点和滚道的接触线组成。

3.2 接触压力接触压力是指滚珠与滚道之间的压力，它是由外部施加的力在接触区域上产生的。

在滚珠丝杠中，接触压力可以通过以下公式计算：P = F / A其中，P为接触压力，F为施加在滚珠上的力，A为滚珠与滚道之间的接触面积。

3.3 接触力分布滚珠与滚道之间的接触力分布是指接触区域内不同位置的接触力大小分布情况。

在滚珠丝杠中，滚珠与滚道之间的接触力分布不均匀，主要集中在滚珠的接触点和滚道的接触线上。

这是由于滚珠与滚道之间的接触是点对线的接触。

4. 滚珠与滚道之间的摩擦力分析在滚珠丝杠中，滚珠与滚道之间存在着摩擦力。

TBI-滚珠丝杠选型计算举例

Tbi-滚珠丝杠选型计算举例选取的滚珠丝杠转动系统为：磨制丝杠(右旋)轴承到螺母间距离(临界长度) ln= 1200mm固定端轴承到螺母间距离 Lk= 1200mm设计后丝杠总长 = 1600mm最大行程 = 1200mm工作台最高移动速度 Vman= 14（m/min）寿命定为 Lh= 24000工作小时。

μ= 0.1 （摩擦系数）电机最高转速 nmax= 1800 （r/min）定位精度：最大行程内行程误差 = 0.035mm300mm行程内行程误差 = 0.02mm失位量 = 0.045mm支承方式为(固定—支承)W = 1241kg+800kg （工作台重量+工件重量）g=9.8m/sec2(重力加速度)I=1 (电机至丝杠的传动比)Fw=μ×W ×g = 0.1×2041×9.8 ≈ 2000 N(摩擦阻力)F a --- 轴向载荷（N） F --- 切削阻力（N） Fw--- 摩擦阻力（N）从已知条件得丝杠编号：此设计丝杠副对刚度及失位都有所要求，所以螺母选形为：FDG（法兰式双螺磨制丝杠）从定位精度得出精度精度不得小于P5级丝杠FDG_-_X_R-_-P5-1600X____计算选定编号导程= 14000/18000≈7.7mm平均转速平均载荷时间寿命与回转寿命=24000×266×60=383040000转次额定动载荷以普通运动时确定fw取 1.4得：额定动载荷 Ca≥39673N以Ca值从FDG系列表及（丝杠直径和导程、丝杠长度表）中查出适合的类型为：公称直径： d0=40mm 丝杠底径： d=33.9mm 导程：Pho=10mm 循环圈数：4.5额定动载荷为：48244N。

丝杠编号：FDG 40 × 10R - P5 - 4.5 - 1600 × ____预紧载荷Fao = Fmax/3=11000/3 ≈ 3666 N丝杠螺纹长度Lu =L1-2LeL1=Lu+2Le=1200+2×40=1280mm丝杠螺纹长度不得小于1280mm加上螺母总长一半84mm(从系列表中查出螺母总长168mm)。

滚珠丝杠临界转速计算公式

滚珠丝杠临界转速计算公式滚珠丝杠在机械传动中扮演着重要的角色，而了解其临界转速的计算公式对于设计和应用都至关重要。

咱先来说说滚珠丝杠这玩意儿。

它就像机械世界里的“小能手”，能让各种部件精准地移动。

比如说在数控机床里，要是滚珠丝杠出了岔子，那加工出来的零件可就没准儿了。

那啥是滚珠丝杠的临界转速呢？简单来说，就是当滚珠丝杠转得太快，达到一个特定速度的时候，就会出现各种不稳定的情况，像振动啦、噪音啦，甚至可能会损坏。

所以，算出这个临界转速，就能让我们在使用滚珠丝杠的时候心里有底，知道它能跑多快，不会出问题。

滚珠丝杠临界转速的计算公式，那可是有讲究的。

一般来说，它跟滚珠丝杠的直径、长度、支撑方式，还有丝杠材料的特性等等都有关系。

就拿一个实际的例子来说吧。

我之前参与过一个自动化生产线的改造项目。

其中有一台设备，它的滚珠丝杠在运行的时候老是发出奇怪的声音，而且振动得厉害。

我们一开始以为是安装的问题，把它拆了重装，还是不行。

后来一琢磨，是不是转速超过了临界转速啊？于是赶紧去查资料，用公式算。

结果发现，还真是！原来的设计转速太高了，超过了这根滚珠丝杠能承受的极限。

经过一番调整，重新计算了合适的转速，问题就解决啦！设备运行得稳稳当当，效率也提高了不少。

这计算公式里，有几个关键的参数得搞清楚。

比如说丝杠的直径，直径越大，一般来说临界转速就越高。

还有长度，越长的话，临界转速就越低，就好像一根长长的竹竿比短竹竿更容易弯一样。

另外，支撑方式也很重要。

两端固定的支撑方式比一端固定一端游动的方式能承受更高的转速。

在实际应用中，可不能死套公式。

还得考虑到工作环境的温度、润滑情况，甚至是周围的电磁场等因素的影响。

总之，滚珠丝杠临界转速的计算公式虽然看起来有点复杂，但只要咱认真研究，结合实际情况，就能让滚珠丝杠在机械系统中发挥出最大的作用，让咱们的机器跑得又快又稳！。

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠及电机选型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mm n i V P h 34.045001/1500/max max ≈⨯=⋅=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：N f g M F 2.108548.91500006.000=⨯+⨯⨯=+⋅⋅=μ式中：M ——工件及工作台质量，经计算M 约为1500kg 。

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：15010/2560/60min max =⨯=⋅=≈h P v n n rpmN F F F 2.1080min max =≈≈滚珠丝杠副的当量载荷：32min max F F F m +=≈0F =108.2N 滚珠丝杠副当量转速：1502min max =+=n n n m rpm 1.3 滚珠丝杠副预期额定动载荷1.3.1按滚珠丝杠副预期工作时间计算：N f f f F L n C c a w m h m am 06.5551110012.10815000150601006033=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅= 式中： m n ——当量转速，15010/2560/60=⨯=⋅=h m P v n rpmh 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 =11.3.2 按滚珠丝杠副的预期运行距离计算：N f f f F P L C c a w m h s am 9993.146841112.108101010253333=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=- 式中： s L ——预期运行距离，一般选择m L s 31025⨯=1.3.3 按滚珠丝杠副的预加最大轴向负载计算：N F f C e am 94.7292.1087.6max =⨯==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()•≤4/1~31m δ重复定位精度X 向运动的重复定位精度要求为0.005mm ，则00125.01.041=⨯≤m δmm1.5 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：mm P l L h 1580101412002.1)14~10()2.1~1.1(=⨯+⨯=⋅+⋅≈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=108.2NL ——滚珠螺母至滚珠丝杠固定端支承最大距离，L=1580mm则有mm d m 42.1400125.010*******.108039.02=⨯⨯⨯≥ 1.6 导程精度的选择据X 向运动的定位精度要求达到0.005mm/1000mm ，则任意300mm 。

滚珠丝杠的扭矩和功率

•滚珠丝杠的直径，螺距，转速步骤/方法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。

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+μm g，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，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）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。

若考虑加速情况，较为详细的计算可以参考以下公式（个人整理修正的，希望业内朋友指点）：水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算：实际驱动扭矩：T=(T1+T2)*eT：实际驱动扭矩；T1：等速时的扭矩；T2：加速时的扭矩；e：裕量系数。

等速时的驱动扭矩：T1=（Fa*I）/（2*3.14*n1）T1：等速驱动扭矩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。

滚珠丝杆推力与扭矩计算公式

滚珠丝杆推力与扭矩计算公式
滚珠丝杆是传动机械中一种常用的零件，它的优点在于强度高，精度高，重量轻，受力均匀，使用寿命长，工作可靠等。

因此，滚珠丝杆的推力和扭矩的计算公式受到各种机械工程领域的关注。

首先，滚珠丝杆的推力可以按照以下公式计算：推力（N）=螺杆直径（mm）×推力系数（N/mm）×螺杆转速（r/min）。

其中，推力系数是根据滚珠丝杆的规格和材料确定的。

其次，滚珠丝杆的扭矩可以按照以下公式计算：扭矩（N·m）=螺杆直径（mm）×扭矩系数（N·m/mm）×螺杆转速（r/min）。

其中，扭矩系数也是根据滚珠丝杆的规格和材料确定的。

滚珠丝杆的推力和扭矩的计算公式是传动工程中不可缺少的重要组成部分。

它们可以帮助用户精确地计算滚珠丝杆的推力和扭矩，从而确定机械系统的运行参数，保证机械系统的安全运行。

此外，滚珠丝杆的推力和扭矩的计算公式还可以帮助用户了解滚珠丝杆的运行状态，从而准确地判断滚珠丝杆是否存在磨损、过载等问题，从而及时采取维修措施，延长滚珠丝杆的使用寿命。

总之，滚珠丝杆的推力和扭矩的计算公式是传动工程中不可或缺的重要组成部分。

它们有助于用户在安全、准确、可靠、高效地使用滚珠丝杆。

滚珠丝杠的选择及电机选型计算

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mm n i V P h 34.045001/1500/max max ≈⨯=⋅=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：N f g M F 2.108548.91500006.000=⨯+⨯⨯=+⋅⋅=μ式中：M ——工件及工作台质量，经计算M 约为1500kg 。

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：15010/2560/60min max =⨯=⋅=≈h P v n n rpmN F F F 2.1080min max =≈≈滚珠丝杠副的当量载荷：32minmax F F F m +=≈0F =108.2N滚珠丝杠副的当量转速：1502minmax =+=n n n m rpm1.3 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：N f f f F L n C c a w m h m am 06.5551110012.10815000150601006033=⨯⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=式中：m n ——当量转速，15010/2560/60=⨯=⋅=h m P v n rpmh 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wf =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 =11.3.2 按滚珠丝杠副的预期运行距离计算：N f f f F P L C c a w m h s am 9993.146841112.108101010253333=⨯⨯⨯⨯⨯=⋅=- 式中：s L ——预期运行距离，一般选择mL s 31025⨯=1.3.3 按滚珠丝杠副的预加最大轴向负载计算：N F f C e am 94.7292.1087.6max =⨯==式中：e f ——预加负荷系数，轻预载时，选择e f =6.7max 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 m()∙≤4/1~31m δ重复定位精度X 向运动的重复定位精度要求为0.005mm ，则00125.01.041=⨯≤m δmm1.5 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：mm P l L h 1580101412002.1)14~10()2.1~1.1(=⨯+⨯=⋅+⋅≈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 LF d δ1000039.02≥式中：F 0——导轨静摩擦力，F 0=108.2NL ——滚珠螺母至滚珠丝杠固定端支承的最大距离，L=1580mm则有mm d m 42.1400125.0100015802.108039.02=⨯⨯⨯≥1.6 导程精度的选择根据X 向运动的定位精度要求达到0.005mm/1000mm ，则任意300mm 。

滚珠丝杠负载计算公式

滚珠丝杠负载计算公式滚珠丝杠是一种常见的机械传动元件，广泛应用于机床、自动化设备等行业。

在设计和选择滚珠丝杠时，负载计算是一个重要的环节。

本文将介绍滚珠丝杠负载计算的公式及其应用。

滚珠丝杠的负载计算公式主要包括静态负载和动态负载两部分。

静态负载是指滚珠丝杠在静止状态下所能承受的最大负载，而动态负载则是指滚珠丝杠在运动状态下所能承受的最大负载。

静态负载计算公式如下：Fst = (π/4) * (Dp - d) * L * σst其中，Fst表示静态负载，Dp表示螺母的直径，d表示滚珠丝杠的直径，L表示滚珠丝杠的有效长度，σst表示滚珠丝杠的材料屈服强度。

动态负载计算公式如下：Fd = (π/4) * (Dp - d) * L * σd其中，Fd表示动态负载，σd表示滚珠丝杠的材料疲劳强度。

需要注意的是，在实际应用中，滚珠丝杠的负载并不是均匀分布在整个滚珠丝杠上的，而是集中在滚珠丝杠的螺母和滚珠之间的接触区域。

因此，在进行负载计算时，需要考虑接触区域的长度。

滚珠丝杠的接触区域长度计算公式如下：Lc = L - 2 * (Dp + d)其中，Lc表示接触区域的长度。

在实际应用中，通常还需要考虑滚珠丝杠的寿命。

滚珠丝杠的寿命可以通过使用寿命系数a1和a2来计算。

滚珠丝杠的寿命计算公式如下：Lh = (C / P) ^ a1 * (Fs / Fc) ^ a2 * L10其中，Lh表示滚珠丝杠的寿命，C表示基本额定动载荷，P表示等效载荷，Fs表示实际负载，Fc表示额定动载荷，L10表示额定寿命。

需要注意的是，以上公式中的各个参数需要根据具体的滚珠丝杠参数和使用条件进行确定。

在进行负载计算时，还需要考虑一些特殊情况，如冲击载荷、振动载荷等。

滚珠丝杠的负载计算是设计和选择滚珠丝杠时的重要环节。

通过合理计算滚珠丝杠的静态负载、动态负载、接触区域长度和寿命，可以确保滚珠丝杠在实际应用中能够安全可靠地工作。

因此，在进行滚珠丝杠的设计和选择时，务必要进行负载计算，并根据计算结果进行合理的选择和调整。

滚珠丝杠最大动载荷计算公式

滚珠丝杠最大动载荷计算公式滚珠丝杠在机械传动中可是个相当重要的角色呢！咱们今儿就来好好唠唠滚珠丝杠最大动载荷的计算公式。

先来说说啥是滚珠丝杠的最大动载荷。

想象一下，滚珠丝杠就像一个勤劳的小工，在机械系统里不停地跑来跑去干活。

而这个最大动载荷呢，就是它能承受的最大压力或者说最大的工作强度。

要是超过了这个最大动载荷，滚珠丝杠可能就会累得“罢工”，甚至“生病”，影响整个机械系统的正常运转。

那这最大动载荷到底咋算呢？这就需要用到下面这个公式啦：C = fH * fW * fP * P在这个公式里，C 表示的就是最大动载荷，fH 是寿命系数，fW 是载荷系数，fP 是精度系数，P 则是工作载荷。

咱们一个一个来解释解释。

先说这个寿命系数 fH ，它和预期的工作寿命有关。

比如说，你希望这个滚珠丝杠能稳稳当当工作个十万转，那对应的寿命系数就和希望它工作个二十万转的不一样。

这就好比你计划出门旅行三天和七天，准备的东西多少就有差别。

再看载荷系数 fW ，它反映的是工作中的载荷变化情况。

如果工作时载荷很平稳，就像每天都走同样的路去上班，那这个系数就小；要是载荷波动很大，一会儿轻一会儿重，就像开车时一会儿猛加速一会儿急刹车，那系数就大。

精度系数 fP 呢，和滚珠丝杠的精度要求有关。

精度要求越高，系数就越大。

就好比你做手工，要求越精细，需要花费的心思和精力就越多。

最后说说工作载荷 P ，这可是个关键角色。

它就是滚珠丝杠在实际工作中承受的力。

比如说，一台机器通过滚珠丝杠来传递动力，那这个力的大小就是工作载荷。

给您举个我亲身经历的例子。

有一次，我们工厂里一台设备出了故障，大家都急得团团转。

我去检查了一下，发现是滚珠丝杠出了问题。

经过仔细分析，发现就是因为当初设计的时候，没有准确计算最大动载荷，导致在实际工作中超过了它的承受能力。

这就好比让一个小孩去扛大人才能扛得动的东西，肯定扛不住嘛！后来，我们重新计算，更换了合适的滚珠丝杠，设备这才又欢快地运转起来。

滚珠丝杠计算

Vmax一机构最大运行速度，m/s；
NR一电机额定转速，r/min；
i一电机到丝杠的传动比。
三、直线运动加速度计算公式：
式中：
a一加速度，m/s^2；
Vmax一最终速度，m/s；
Vm一末速度，m/s；
V0一初速度，m/s；
t一运行时间，s。
四、直线运动的一些运动学公式：
式中：
F一运动物体所受的力，N；
μ一摩擦系数；
m一运动物体的质量，kg；加速度，m/s^2
五、滚珠丝杠的最大轴向允许载荷计算公式：
式中：
P1一最大轴向允许载荷，N；
η2一与安装方式有关的系数，查下表；
dr一滚珠丝杠沟槽最小直径，mm；
L一滚珠丝杠安装间距，mm。
六、滚珠丝杠临界转速计算公式：
式中：
n1一滚珠丝杠临界转速，r/min；
f一与安装方式有关的系数，见下表；
dr一丝杠沟槽最小直径，mm；
L一丝杠安装间距，mm。
七、由DN值决定的丝杠临界转速计算：
DN值一般在50000到70000之间。
式中：
N一滚珠中心直径，mm,查产品样册（例如，某品牌滚珠丝杠，丝杠直径为20mm、导程为20mm时，其滚珠中心直径D为20.75mm）。
八、实际最高转速计算公式：
式中：
nmax一实际最高转速，r/min；
Vmax一最高转速，m/s；
PB一丝杠导程，mm；
i一电机到丝杠之间的减速比。
九、丝杠螺母允许的最大轴向载荷计算公式：
式中：
Famax一丝杠螺母允许的最大轴向载荷，N；
Coa一丝杠螺母额定静载荷，KN，查产品样册；
fs一与安装方式有关的系数，查下表。
滚珠丝杠计算

滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率的计算

匀速运行，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。

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：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，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）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。

若考虑加速情况，较为详细的计算可以参考以下公式（个人整理修正的，希望业内朋友指点）：水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算：实际驱动扭矩：T=(T1+T2)*eT：实际驱动扭矩；T1：等速时的扭矩；T2：加速时的扭矩；e：裕量系数。

等速时的驱动扭矩：T1=（Fa*I）/（2*3.14*n1）T1：等速驱动扭矩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。

转动惯量计算公式

1. 圆柱体转动惯量(齿轮、联轴节、丝杠、轴的转动惯量)82MD J =对于钢材：341032-⨯⨯=gLrD J π)(1078.0264s cm kgf L D ⋅⋅⨯-M-圆柱体质量(kg)； D-圆柱体直径(cm)； L-圆柱体长度或厚度(cm)； r-材料比重(gf /cm 3)。

2. 丝杠折算到马达轴上的转动惯量：2i Js J = (kgf·cm·s 2)J s –丝杠转动惯量(kgf·cm·s 2)； i-降速比，12z z i =3. 工作台折算到丝杠上的转动惯量g w22⎪⎭⎫ ⎝⎛⋅=n v J π g w2s 2⎪⎭⎫ ⎝⎛=π (kgf·cm·s 2) v -工作台移动速度(cm/min)； n-丝杠转速(r/min)； w-工作台重量(kgf)；g-重力加速度，g = 980cm/s 2； s-丝杠螺距(cm)2. 丝杠传动时传动系统折算到驱轴上的总转动惯量：())s cm (kgf 2g w 122221⋅⋅⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=πs J J iJ J S tJ 1-齿轮z 1及其轴的转动惯量； J 2-齿轮z 2的转动惯量(kgf·cm·s 2)； J s -丝杠转动惯量(kgf·cm·s 2)； s-丝杠螺距，(cm)； w-工件及工作台重量(kfg).5. 齿轮齿条传动时折算到小齿轮轴上的转动惯量2gw R J =(kgf·cm·s 2)R-齿轮分度圆半径(cm); w-工件及工作台重量(kgf)6. 齿轮齿条传动时传动系统折算到马达轴上的总转动惯量⎪⎪⎭⎫⎝⎛++=2221g w 1R J i J J tJ 1，J 2-分别为Ⅰ轴，Ⅱ轴上齿轮的转动惯量(kgf·cm·s 2)；R-齿轮z 分度圆半径(cm)； w-工件及工作台重量(kgf)。

滚珠丝杠副传递效率计算公式

滚珠丝杠副传递效率计算公式滚珠丝杠副是一种在机械传动中常用的部件，它能够将旋转运动转化为直线运动，并且具有较高的精度和效率。

那咱们今天就来好好聊聊滚珠丝杠副传递效率的计算公式。

要搞清楚这个计算公式，咱们得先知道滚珠丝杠副的工作原理。

想象一下，一根丝杠上有好多滚珠在滚动，就像一群小精灵在欢快地奔跑，它们使得丝杠的旋转能够带动螺母沿着丝杠直线移动。

滚珠丝杠副传递效率的计算公式为：$\eta = \frac {P_{out}}{P_{in}} \times 100\%$其中，$\eta$ 表示传递效率，$P_{out}$ 表示输出功率，$P_{in}$ 表示输入功率。

那这输入功率和输出功率又咋算呢？输入功率就是咱们给丝杠输入的能量，比如说电机带动丝杠旋转所消耗的功率。

输出功率呢，则是丝杠通过螺母推动负载所做的有用功的功率。

咱们来举个例子吧。

假设在一个自动化生产线上，有一台机器需要通过滚珠丝杠副将电机的旋转运动转化为直线运动来推动一个工件。

电机的转速为 1000 转/分钟，输入扭矩为 5 牛·米，丝杠的导程为 10 毫米。

首先，咱们来算输入功率。

功率等于扭矩乘以角速度，角速度 = 转速× 2π / 60 。

所以，输入功率 $P_{in} = 5 \times (1000 \times 2\pi / 60)\approx 523.6$ 瓦。

接下来算输出功率。

假设丝杠推动工件的力为 1000 牛，移动速度 = 转速 ×导程。

所以，输出功率 $P_{out} = 1000 \times (1000 \times 10 / 60) \approx 16666.7$ 瓦。

最后，传递效率 $\eta = (16666.7 / 523.6) \times 100\% \approx3185\%$ ，这显然不太对，因为效率不可能超过 100%，出现这种情况往往是因为我们在计算中忽略了一些摩擦损失等因素。

滚珠丝杠、步进电机的扭矩值及轴承计算

电主轴扭矩: T 66牛.米N.M 垂直安装的滚珠丝杠副1、电主轴计算:项目符号数值单位单位符号电主轴最大扭矩时允许的主轴最高转n最高756转/分r/min 机械效率: η0.95电主轴功率: P 5.5千瓦KW 工作台重量m 157.00公斤Kg 力学相关的阻力力矩TL TL 2.722牛顿.米N.m2-1、垂直安装进给丝杠时进给电机功率值的确定:方法为:依据现场实际需求扭矩值来求步进电机的T=3*[TL(力学相关的阻力力矩+Ts(牛顿惯性运动学相关的从静止到动态的惯性阻力力矩]----算所得的不变的数据项目符号数值单位单位符号重力加速度值g 9.80米²/秒m²/s 匀速运动速度V匀 5.00米/分m/min 导程10mm滚珠丝杠或其他螺旋螺纹Ph 10.00毫米mm 滚珠丝杠回转轴的转动惯量J10.00065公斤.米²Kg.m²牛顿惯性运动学相关的从静止到动态Ts 0.109牛顿.米N.m 机械传动效率值η0.90水平移动的80KG重的工作台,通过丝J20.00040公斤.米²Kg.m²初选滚珠丝杠轴长度L 800.00毫米mm 初选滚珠丝杠轴规格d 32.00毫米mm 物体从静止变为匀速转动运动,转速为n匀,的角加速度值弧度/秒平方滚珠丝杠轴每分钟的转速n匀500.00转/分r/min启动时间t0.50秒s物体从静止变为匀速转动运动,转速为n匀,的角加速度值ε104.72弧度/秒平方rad/s²根据能量守恒定律按工作直线运动或回转运动校核电机功率P千瓦Kw电机功率P 0.44千瓦Kw 依据现场实际需求扭矩值来求步进电机的扭矩值T 8.5牛顿.米N.m垂直安装丝杠的进给机构上升时重力Fc11540.17牛N4-1、垂直安装进给丝杠轴移动时向所受全部阻力值Fh1计算:项目符号数值单位单位符号垂直安装进给丝杠轴空载上升移动时向所受合计阻力值计算: Fc21583.606667牛N 重力加速度值g 9.81米²/秒M²/s 垂直安装丝杠的进给机构上升时总质量值m1157千克Kg进给加速启动时间t 0.3秒s进给加工速度V0.083米/秒M/s垂直安装进给丝杠轴空载上升加速移Fj 43.43666667牛N 垂直安装进给丝杠轴移动时向所受合Fh11583.606667牛N垂直安装进给丝杠轴向下切割移动时向所受合计阻力值计算:Fs2#REF!牛N进给轴承径向切削力克服重力并加速向上的合力G1G1所以结论:Pr2074.5牛NC9384.1牛N结论:额定动载荷C的计算值=9.39KN;小于其上初选的14-1、5中初选深沟球轴承的型号---为动载荷Cr=14KN~9.39KN之间的深沟球轴承也均可选用6 当量动载荷P的计算-4若采用角接触轴承,则额定(当量动载荷计算见下:首先按其上:(轴向载荷Fa+径向载荷Fr*10倍=(1584+0*10=15840N=15.84KN---作为额定轴承的动载荷,并结符号数值单位单位符号Fa1584牛NFr0牛N无穷大依据下表:Fa/Fr〉0.68时,径向当量Pr2232.9牛N额定动载荷C的计算:C10100.4牛N结论:额定动载荷C的计算值=10.1KN;小于其上初选的14-1、6中初选25°成对背靠背安装的D可行,同时:径向基本额定动载荷Cr=14KN~10.1KN之间的25°成对背靠背安装的DB系列角接触的型号也均7 当量动载荷P的计算-5若采用圆锥滚子轴承,则额定(当量动载荷计算见下:首先按其上:(轴向载荷Fa+径向载荷Fr*10倍=(1584+0*10=15840N=15.84KN---作为额定轴承的符号数值单位单位符号12381.8牛N结论:额定动载荷C的计算值=12.385KN;小于其上初选的14-1、7中初选32904单列圆锥滚子轴载荷Cr=13.2KN~12.385KN之间的单列圆锥滚子轴承的型号也均可选用.计算径向当量载荷Pr:Pr #REF!牛N 15、垂直及安装进给丝杠:其他各类参数确定及校对(6---工作图设计----其中:Lk值表示丝杠所出:L总=滑板或工作台的行程长度LK+丝杠螺母长度+2*25两头光电限位行程开关的长度+2*25两端光电开关后+丝杠两头分别冒出轴承安装座的长度。

滚珠丝杠的设计计算

3.4 滚珠丝杠螺母副的计算和选型3.4.1 纵向进给丝杠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Ъ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丝杠的安装方式①计算进给率引力（N）纵向进给为三角形贴塑导轨：＝1.15×1873＋0.04（2491＋800）＝2500N式中： K－考虑颠复力矩影响的实验系数，综合导轨：K＝1.15－滑动导轨磨擦系数 0.03～0.05G－溜板及刀架重力G＝800N②计算最大动负载FF＝L＝(60×n×T)/10N=1000 /式中： -滚珠丝杠导程，初选＝6mm-最大切削力下的进给速度，可取最高进给速度的（1/2-1/3）, =1.5m/minT-使用寿命，按15000h-运动系数，取＝1.2L－寿命以转为1单位由式知：n=1000 / =(1000×1.5)/6=250r/min由式知：L=(60×N×T)=(60×250×15000)/ =255由式知：F= ×1.2×2500=18246.6N=1862kg③计算最大静负载＝×＝2×1862＝3724N＜＝69678N④滚珠丝杠螺母副的类型选用滚珠丝杠副的直径时，必须保证在一定轴向负载作用下，丝杠在回转100万转后，在它的滚道上不产生点蚀现象。

根据纵向进给丝杠的动负载来选取滚珠丝杠螺母副。

查阅文献附表A表3，可采用 3506型3.5圈一列外循环垫片调整预紧的双螺母滚珠丝杠副，其额定动载荷为19012N，额定静载荷为69678N，精度等级为3级。

丝杠推力计算公式

丝杆推力计算公式是什么，丝杆扭矩与推力计算公式推导过程丝杆推力计算公式是什么？丝杆转动一圆周，转向力x1圆周长等于推力Fx导程P，转向力f=T/r，fx2∏r=FxP，即2∏T=FxP滚珠丝杠推力计算公式：T=FL/{2*PAI(3.14)*n（传动效率）}T=电机输入扭矩F=丝杠推力如有减速机则：输出力矩=输入力矩*速比扩展资料：在做滚动啮合的活齿中，一般各个活齿是通过保持器或者轴承固定在本体上，以达到啮合传动的目标。

推力滚齿是在活齿和活齿当中设置另一组滚动体，通过各个滚动体当中的推力来传递活齿当中的推力，以此达到滚动啮合传动。

这样的另一个滚动体可以是齿轮另一面的活齿，也可是只为传递推力而设置的。

这样的设计方式，不只是降低了活齿滚齿齿轮的成本，因为每个活齿没有了轴承的束缚，还让其体积可以大幅减小。

极限情况，可以直接使用滚针作为推力滚齿的齿。

丝杆扭矩与推力计算公式推导？丝杆推力计算推力P=2πηT/L一定要注意转矩T和丝杆导程L里的长度单位是不是完全一样，假设T用kg*cm、丝杆导程L用cm，计算的结果就是kg。

假设T用N*m、丝杆导程用cm或mm，一定要进行换算才可以。

预压方法有定位预压（双螺母方法、位预压方法）、定压预压。

可按照用途选择一定程度上类型。

丝杆有高精度研磨加工的精密滚珠丝杠（精度分为从CO-C7的6个等级）和经高精度冷轧加工成型的冷轧滚珠丝杠轴承（精度分为从C7-C10的3个等级）。

丝杆轴承是丝杆专用的轴承，属于推力角接触轴承，比大多数情况下的角接触轴承有更大的接触角，能承受更大的轴向力。

丝杠扭矩转水平推力计算公式？滚珠丝杠推力计算公式：T=FL/{2*PAI(3.14)*n（传动效率）}T=电机输入扭矩F=丝杠推力如有减速机则：输出力矩=输入力矩*速比丝杠推力计算要很具体的公式举例，狂追分？丝杆转动一圆周，转向力x1圆周长等于推力Fx导程P，转向力f=T/r，fx2∏r=FxP，即2∏T=FxP伺服丝杆推力计算公式？非精准匀速直线时，推力F=T*2*3.14*p这当中:F:推力T:扭力P:丝杆导程t型丝杆如何计算推力？T*2023*3.14*0.95*0.85=F*P （这是一个能量守恒推到出来的计算公式）电机扭矩旋转一周所做的功，等于丝杠推力前进一个导程所做的功。

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。