机床传动丝杠与电机的选型计算问题
滚珠丝杠设计步进电机选型机床设计
摘要本文主要致力于发动机缸盖气门导管压装设备进给系统设计，并根据所学专业知识，进行发动机缸盖气门导管压装工艺分析和工艺设计，主要完成了压装设备进给系统设计，气门导杆压装工艺分析与设计，参与压装装备总体设计，完成外文资料翻译。
根据压装的要求本文提出了四种方案并进行了简单比较，最后选中其中一种，并进行具体设计，本文主要介绍数控十字滑台的设计方法，并完成了机床的总体设计和装配，机床主要针对发动机气门导管的压装工作，并有一定的柔性，可以在简单编程和修改程序的基础上适应不同的导管压装工作，本文也从事机床主体的相关工作，并对软件控制方面提出具体要求。
通过完成载荷计算，导轨选型，滚珠丝杠选型，步进电机选型以及十字滑台结构设计，最后设计的压装机床的进给部分确定下来，具有很好的可行性。
关键词：十字滑台；滚珠丝杠；滑动导轨；步进电机。
1 绪论为实现发动机缸盖气门导管的压装工作，现要设计制造一台专用机床，以高效的方式完成气门导管的压装工作。
发动机缸盖气门导杆压装设备进给系统设计，下称进给系统。
分析发动机缸盖资料可知在一个缸盖上有四个导杆需要压装，发动机气门导杆有很重要的作用，气门导杆是与气缸盖压配在一起，是汽车发动机气门的导向装置，主要是对气门起导向作用，同时使气门杆上的热量经气门导管传给汽缸盖。
毕业设计主要内容是根据所学专业知识，分小组进行发动机缸盖气门导杆压装工艺分析和工艺设计，主要完成压装设备进给系统设计。
气门导杆压装工艺分析与设计，参与压装装备总体设计，进给系统设计，外文资料翻译，并最后完成设计说明书。
根据图纸要求和有关数据可以选择液压滑台进给系统和数控十字滑台，另外还有手动进给系统。
进给伺服以数控机床的各坐标为控制对象，要求进给伺服能快速调节坐标轴的运动速度，并能精确地进行位置控制。
具体要求其调速范围宽、位移精度高、稳定性好、动态响应快。
该毕业设计的目的就是要设计一套进给系统从而完成相应四个位置的气门导杆的压装工作并使压装后的气门导杆满足一定的位置要求。
机床传动丝杠与电机的选型计算问题
丝杠轴直径 导程
15mm 15mm
20mm 30mm
20mm
20mm
20mm
40mm
30mm
60mm
根据 15-66 上的 （丝杠轴的选择）， 由于丝杠轴长度必须是 1200mm，15mm的轴颈太过细长，
因此 应选择直径 20mm以上的丝杠轴。
由上所述，有三种符合要求的丝杠轴直径和导程的组合：
丝杠轴直径 导程
3、丝杠轴的容许拉伸压缩负荷
P2=116xd12/=116x17.52/=35500N 最大轴向不得大于计算所得的挫曲载荷和容易拉伸压缩负荷。 杠在使用上
因此，满足这些条件的滚珠丝
没有问题。
四、容许转速的探索 1、最高转速
丝杠轴直径： 20mm 导程： 20mm 最大速度 Vmax=1m/s
导程 Ph=20mm
三、容许轴向负荷的探讨： 1、最大轴向负荷的计算
导向面的阻力
f=15N （无负荷时）
工作台质量
m1=60kg
工件质量
m2=20kg
导向面上的摩擦系数 u=0.003
最大速度
Vmax=1m/s
重力加速度
g=9.807m/s 2
加速时间
t1=0.15s
由此可知，所需数值如下
加速度：
a=Vmax/t1=6.67m/s 2 去路加速时
额定寿命 L=4.1x109/rev 导程 Ph=40mm Ls=LXPhX10-6/=164000km WTF2040-3 额定寿命 L=7.47x109/rev 导程 Ph=40mm Ls=LXPhX10-6/=298800km WTF3060-2 额定寿命 L=4.27x1010/rev 导程 Ph=60mm Ls=LXPhX10-6/=164000km WTF3060-3 额定寿命 L=7.93x1010/rev 导程 Ph=60mm Ls=LXPhX10-6/=4758000km
丝杠的选型及计算
丝杠的选型及计算丝杠是一种将转动运动转换为直线运动的机械装置，广泛应用于各个行业中，例如自动化设备、数控机床、印刷机械等。
在选择丝杠时，需考虑以下几个方面的因素，包括传动效率、静态刚度、动态特性、尺寸等。
首先，选型时需要确定所需的传动效率。
一般来说，丝杠的传动效率较高且稳定，可以在0.8-0.9之间。
如果对传动效率有特殊要求，可以选择高效率的丝杠。
其次，需要考虑丝杠的静态刚度。
静态刚度是指在不考虑加速度和惯性的情况下，所施加的力与位移之间的关系。
静态刚度越高，丝杠系统的响应越快，精度越高。
因此，在需求较高的场合，要选择具有较高静态刚度的丝杠。
接下来，需要考虑丝杠的动态特性。
动态特性包括丝杠的加速度、速度和位置精度。
如果有较高的动态特性要求，应选择加速度、速度和位置精度较高的丝杠。
最后，需要考虑丝杠的尺寸。
尺寸包括丝杠的螺距、直径和长度。
螺距越大，丝杠的速度越快；直径越大，丝杠的静态刚度越高。
根据具体的应用需求，选择适当的螺距、直径和长度。
选定了丝杠型号后，还需要进行计算。
以下是一些常用的丝杠计算方法：1.传动效率的计算：传动效率=（输出力×轴向位移）/（输入力×轴向位移）。
其中，输入力为电机输出的力，轴向位移为丝杠的螺距。
2.静态刚度的计算：静态刚度=输出力/位移。
其中，输出力为施加在丝杠上的力，位移为丝杠的螺距。
3.动态特性的计算：动态特性包括加速度、速度和位置精度。
加速度=（终速度-初速度）/时间，速度=位移/时间，位置精度=测量误差/位移。
4.尺寸的计算：根据实际需求，选择适当的螺距、直径和长度。
螺距越大，速度越快；直径越大，静态刚度越高；长度越长，可承受的负载越大。
(仅供参考)滚珠丝杠选型计算常用公式--
（9）减速运动时电机所需的扭矩计算公式：
式中： Tg 一减速运动状态下所需的扭矩，N*m； TL 一匀速运动状态下电机所需的扭矩，N*m； Ta 一加速运动状态下电机所需的扭矩，N*m。
或 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； g 一重力加速度，m/s^2； a 一运动物体的加速度，m/s^2 五、滚珠丝杠的最大轴向允许载荷计算公式：
式中： JL 一折算到驱动电机上的总转动惯量，kg*m^2； Js 一丝杠的转动惯量，kg*m^2； JT 一工作台与工件的转动惯量，kg*m^2; i 一电机至丝杠的减速比。 (4)电机工作时的最高转速计算公式：
式中： nmax 一电机工作时的最高转速，r/min； Vmax 一最高运行速度，m/s； PB 一丝杠导程，mm。 （注：丝杠速度计算公式：v=n*PB） （5）旋转运动角加速度计算公式：
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。
十、轴向平均载荷计算公式：
式中： Fm 一轴向平均载荷，N； Fi 一各运行阶段滚珠丝杠所受的轴向载荷，N； li 一各运行阶段所对应的行走距离，mm； l 一总运行距离（行程），mm。 十一、滚珠丝杠额定寿命计算公式: 1）用总转数表示的额定寿命：
滚珠丝杠选型和电机选型计算
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：32min max F F F m +=≈0F =108.2N 滚珠丝杠副的当量转速：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 =6.7max 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的最大距离，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 。
(完整版)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。
电机与丝杆的传动比计算
电机与丝杆传动比计算»步进电机与丝杆传动比的计算m知条件；CNC的脉冲当量§、丝秆螺距K、步进电机的步距角B。
4•算：电机与丝杆的传动比C机械传动比）|。
，十算步骤：1.丝杆旋转一周的输入胎中数P上。
0 2.电机旋转一周的输入脉冲数F二型。
3.丝杆传动比嗨=黔Array• EP100交流伺服驱动器电子齿轮参数的计算己知条件：CNC的贻中当量5、丝杆螺距K、电机与丝秆的传动比（机械传动比儿，十算：电子齿轮参数PA.2 PA13。
才算步骤：1.秆旋转一周的输入脉冲数P'= +2.电机旋转一周的输入脉冲数P = PU。
3.电子齿轮参数竺 =&= 12222=型巴2M3 P K・i其中；公式—12罗由驱动器说明书提供。
刃12_ 10000 V 丽5二 I电子脉冲当量相对于每一脉冲信号的机床运动部件的位移量称为脉冲当量，又称作最小设定单位。
脉冲增量插补是行程标量插补，每次插补结束产生一个行程增量，以脉冲的方式输出。
这种插补算法主要应用在开环数控系统中，在插补计算过程中不断向各坐标轴发出互相协调的进给脉冲，驱动电机运动。
一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫做脉冲当量。
脉冲当量是脉冲分配的基本单位，按机床设计的加工精度选定，普通精度的机床一般取脉冲当量为：0.01mm,较精密的机床取0.001mm或0.005mm。
采用脉冲增量插补算法的数控系统，其坐标轴进给速度主要受插补程序运行时间的限制，一般为1~3m/min。
脉冲增量插补主要有逐点比较法、数据积分法、直线函数法等。
脉冲当量影响数控机床的加工精度，它的值取得越小，加工精度越高。
“脉冲当量”在学术文献中的解释1、如果我们将飞锯车所走的距离与步进电机的功率脉冲Fs之比称为脉冲当量，则不同的齿轮配比可得到不同的脉冲当量.当脉冲当量一定时，则飞锯车所走的位移为步进电机的功率脉冲数与脉冲当量的乘积文献来源2、伺服系统伺服系统也叫做执行机构它将数控装置的脉冲信号转换为机床运动部件相应的位移量称为脉冲当量•日线的驱动部分全部采用交流电气伺服系统与”脉冲当量”；相关的学术图片脉冲当量学术图片已知脉冲当量丝杆螺距步距角怎么计算传动比2008-12-16 09:35提问者：bdyuegui |问题为何被关闭|浏览次数：1234次开环系统的脉冲当量为0.01MM/脉冲，丝杆螺距为8MM，步进电机步距角为0.75 度，电机与丝杆采用齿形皮带传动，其传动比应为多少。
丝杠电机选型计算
丝杠电机选型计算
随着现代工业的发展，电机作为一种重要的动力设备，被广泛应用于各个领域。
而丝杠电机作为一种新型的电机，其应用范围也越来越广泛。
在进行丝杠电机选型计算时，需要考虑多个因素，以确保选型的准确性和可靠性。
需要考虑的是负载特性。
负载特性是指负载的重量、惯性、摩擦力等因素。
这些因素会影响到丝杠电机的扭矩和速度要求。
因此，在进行选型计算时，需要根据负载特性来确定所需的扭矩和速度范围。
需要考虑的是丝杠电机的规格。
丝杠电机的规格包括直径、螺距、导程等因素。
这些因素会影响到丝杠电机的精度和效率。
因此，在进行选型计算时，需要根据实际需求来确定所需的规格。
还需要考虑的是丝杠电机的控制方式。
丝杠电机的控制方式包括开环控制和闭环控制。
开环控制适用于负载变化较小的场合，而闭环控制适用于负载变化较大的场合。
因此，在进行选型计算时，需要根据实际需求来确定所需的控制方式。
需要考虑的是丝杠电机的可靠性和维护性。
丝杠电机的可靠性和维护性是选型计算的重要因素。
在进行选型计算时，需要选择具有高可靠性和易于维护的丝杠电机，以确保设备的长期稳定运行。
丝杠电机选型计算需要考虑多个因素，包括负载特性、规格、控制方式、可靠性和维护性等。
只有在充分考虑这些因素的基础上，才
能选择适合自己需求的丝杠电机，以确保设备的高效稳定运行。
伺服电机及丝杠选型计算(自动表格计算)
J 0 ＝铁Jx ＝铝Jy ＝黄铜m ＝尼龙d0 ＝外径（m）d1 ＝外径（m）pi l ＝长度（m）注：国际单位外径d 0（mm）50*0.05m 内径d 1（mm）0*0m 长度L（mm）密度ρ（kg/m 3)7800*重心线与旋转轴线距离e (mm)0*0m计算结果：0.15315251物体质量m（kg）0.15315物体惯量（kg.cm 2）0.478593754.786E-05kg.m 2外径d 0（mm）：200*0.2m 内径d 1（mm）：100*0.1m 长度L（mm）：400*0.4m密度ρ（kg/m 3)：7900重心线与旋转轴线距离e (mm)100*0.1m计算结果：74.455683物体质量m（kg）00物体惯量（kg.cm 2）0kg.m 2不同形状物体惯量计算x 0轴(通过重心的轴)的惯性惯量 [kg·m 2]x轴的惯性惯量 [kg·m2]y轴的惯性惯量 [kg·m2]圆柱体惯量计算-圆柱体长度方向中心线和旋转中心线平行圆柱体惯量计算-圆柱体长度方向中心线和和旋转中心线垂直方形物体惯量计算质量（kg）长度x（mm）：850*0.85m 宽度y（mm）：950*0.95m 高度z（mm）：85*0.085m密度ρ（kg/m 3)：7900重心线与旋转轴线距离e (m)600*0.6m计算结果：542.23625物体质量m（kg）35物体惯量（kg.cm 2）173395.83317.339583kg.m 2直径d（mm）80*0.08m 厚度h（mm）30*0.03m密度ρ（kg/m 3)7900重心线与旋转轴线距离e (mm)0*0m计算结果：质量0.56物体质量m（kg）35物体惯量（kg.cm 2）2800.028kg.m 2物体质量m（kg）1000*物体惯量（kg.cm 2）9.118921930.0009119kg.m2惯量J 0（kg.cm 2）1354*0.1354kg.m2质量m（kg）重心线与旋转轴线距离e (mm)600*6m直线运动物体惯量计算直接惯量计算电机每转1圈物体直线运动量A (m）饼状物体惯量计算0.006*2()2A J m π=2222,53mr mr （注明：实心球惯量＝薄壁球惯量＝）计算结果：质量m1（kg）35惯量J1（kg.cm2）12735412.7354kg.m27.9x103kg/m3 2.8x103kg/m3 8.5x103kg/m3 1.1x103kg/m33.14159*为必填项。
丝杆导程与电机选型
电机选型一．假设丝杠导程为5mm ，直径为20mm ，传动效率为90%机器人总重为25kg①采用电机3257，其扭矩T=0.07Nm ，功率W=80w ，转速为5000rpm装配32/3系列的减速箱，选3.71：1的减速比则减速箱轴上，转速为5000/3.71=1347rpm转矩为0.07 3.7188%0.2285Nm ⨯⨯=假设减速箱和丝杠为1：1传动丝杠的轴向速度最大为 1347600.0050.112(/)m s ⨯=丝杠的最大负载为 0.228590%1347/602/0.112N π⨯⨯⨯⨯= 也就说能载起25kg 的重量②采用电机3863，其扭矩T=0.11Nm ，功率W=200W, 转速为8000rpm装配38/1系列的减速箱，选3.71：1的减速比则减速箱轴上，转速为8000/3.71=2156rpm转矩为0.11 3.7188%0.3591Nm ⨯⨯=假设减速箱和丝杠为1：1传动丝杠的轴向速度最大为 2156600.0050.18(/)m s ⨯=丝杠的最大负载为 0.359190%2156/602/0.18N π⨯⨯⨯⨯= 也就说能载起40kg 的重量③采用电机RE30系列，其扭矩T=0.094Nm ，功率W=60w ，转速为7000rpm 装配GP32减速箱，选3.7：1的减速比，效率为80%则减速箱轴上，转速为7000/3.7=1891rpm转矩为0.094 3.780%0.278Nm ⨯⨯=假设减速箱和丝杠为1：1传动丝杠的轴向速度最大为 1891600.0050.158(/)m s ⨯=丝杠的最大负载为 0.27890%2/0.0053N π⨯⨯⨯= 也就说能载起25kg 的重量④采用电机Fau2657，其扭矩T=0.044Nm ，功率W=46w ，转速为6000rpm 装配26/1减速箱，选14：1的减速比，效率为80%则减速箱轴上，转速为6000/14=428rpm转矩为0.0441480%0.49Nm ⨯⨯=减速箱和丝杠为2：1传动丝杠的轴向速度最大为 428600.0050.50.018(/)m s ⨯⨯=丝杠的最大负载为 0.4990%22/0.0051N π⨯⨯⨯⨯= 肯定能载起25kg 的重量二．假设丝杠导程为20mm ，直径为20mm ，传动效率为90%机器人总重为25kg①采用电机RE30系列，其扭矩T=0.094Nm ，功率W=60w ，转速为7000rpm装配GP32A 减速箱，选14：1的减速比则减速箱轴上，转速为7000/14=500rpm转矩为0.0941475%0.987Nm ⨯⨯=假设减速箱和丝杠为1：1传动丝杠的轴向速度最大为 500600.020.166(/)m s ⨯=丝杠的最大负载为 0.98790%500/602/0.166N π⨯⨯⨯⨯= 也就说能载起25kg 的重量②采用电机3863，其扭矩T=0.11Nm ，功率W=200W, 转速为8000rpm装配38/1系列的减速箱，选3.71：1的减速比则减速箱轴上，转速为8000/3.71=2156rpm转矩为0.11 3.7188%0.3591Nm ⨯⨯=假设减速箱和丝杠为1：1传动丝杠的轴向速度最大为 2156600.0050.18(/)m s ⨯=丝杠的最大负载为 0.359190%2156/602/0.18N π⨯⨯⨯⨯= 也就说能载起40kg 的重量三．电机选型需注意的问题①是否库存的货便宜②陶瓷减速箱的报价③RE30 12V 24V GP32C （4.8:1） GP32A （14：1 5.8：1）编码器 2365 2315 1785 1030 ④供货周期⑤编码器工作电压⑥保修期四．最后选定的电机型号及机器人具备的性能参数①综合考虑，最后选择MAXON 电机具体型号如下电机：RE30减速箱：GP32C 4.8：1编码器：225785 512线 3通道②机器人的性能扭矩T=0.094Nm ，功率W=60w ，转速为7000rpm装配GP32C 减速箱，选4.8：1的减速比，效率为80%则减速箱轴上，转速为7000/4.8=1458rpm转矩为0.094 4.880%0.360Nm ⨯⨯=假设减速箱和丝杠为2：1传动，效率为80%丝杠的轴向最大速度 14582/600.0050.06(/)m s ⨯= 丝杠的最大负载 0.360280%2/0.005724N π⨯⨯⨯⨯=五丝杠导程为5mm ，直径为20mm ，传动效率为90%机器人总重为25kg采用电机3257，其扭矩T=0.07Nm ，功率W=80w ，转速为5000rpm 装配32/3系列的减速箱，选3.71：1的减速比则减速箱轴上，转速为5000/3.71=1347rpm转矩为0.07 3.7188%0.2285Nm ⨯⨯=假设减速箱和丝杠为1.6：1传动丝杠的轴向速度最大为 13470.0050.070(/)1.660m s ⨯=⨯丝杠的最大负载为 0.2285 1.690%2/0.005N π⨯⨯⨯⨯= 也就说能载起41kg 的重量。
机床传动丝杠与电机的选型计算问题
一、选择条件：1、工作台质量: m1=60kg2、工件质量: m2=20kg3、行程长度: ls=1000mm4、最大速度: Vmax=1m/s5、加速时间： t1=0.15s6、减速时间： t2=0.15s7、每分钟往返次数：=8min-18、无效行程： =0.15mm9、定位精度：±0.3mm/1000mm10、反复定位精度：±0.1mm11、最小进给量： s=0.02mm/脉冲12、希望寿命时间： h=30000h13、驱动马达转速： r=3000r/min14、马达惯性扭矩： Jm=1*10-3kg.m²15、减速机速比： A=116、导轨摩擦系数： u=0.003〔滚动〕17、无负荷阻力： f=15N二、选择项目：滚珠丝杠轴直径:导程：螺母型号：精度：轴向间隙〔预压〕：丝杠支撑方式：驱动马达：1、导程精度与轴向间隙〔预压〕的选择a、导程精度的选择：为了得到定位精度±0.3mm/1000mm：±0.3/1000 = ±0.09/300导程精度必须选择±0.09/300mm以上。
根据滚珠丝杠精度等级选择如下:C7〔运行距离误差：±0.05mm/300mm〕因精度等级C7既有轧制又有精密,在此首选价格低廉的轧制丝杠。
b、轴向间隙〔预压〕的选择：为了满足0.15mm无效行程的要求,必须选择轴向间隙在0.15以下的滚珠丝杠。
2、丝杠轴的选择a、假定丝杠轴长度：假定螺母全长100mm、丝杠轴末端长度100mm所以根据行程长度1000mm决定全长如下：1000+100+100=1200mmb、导程的选择：驱动马达的额定转速3000r/min、最高速度1m/s时,滚珠丝杠导程如下：1*1000*60/3000=20mm因此,必须选择导程20mm或20mm以上的导程。
c、丝杠轴直径的选择：符合15-66上的〔导程精度与轴向间隙〔预压〕的选择〕部分中所规定的要求的滚珠丝杠型号：丝杠轴直径为32mm以下的轧制滚珠丝杠；15-66上的〔丝杠轴的选择〕部分所规定的要求：导程：20,30,40,60,80〔参照15-33上的表17>如下：丝杠轴直径导程15mm 20mm15mm 30mm20mm 20mm20mm 40mm30mm 60mm根据15-66上的〔丝杠轴的选择〕,由于丝杠轴长度必须是1200mm,15mm的轴颈太过细长,因此应选择直径20mm以上的丝杠轴。
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
电机与丝杆的传动比计算
电机与丝杆传动比计算脉冲当量相对于每一脉冲信号的机床运动部件的位移量称为脉冲当量，又称作最小设定单位。
脉冲增量插补是行程标量插补，每次插补结束产生一个行程增量，以脉冲的方式输出。
这种插补算法主要应用在开环数控系统中，在插补计算过程中不断向各坐标轴发出互相协调的进给脉冲，驱动电机运动。
一个脉冲所产生的坐标轴移动量叫做脉冲当量。
脉冲当量是脉冲分配的基本单位，按机床设计的加工精度选定，普通精度的机床一般取脉冲当量为：0.01mm，较精密的机床取0.001mm 或0.005mm 。
采用脉冲增量插补算法的数控系统，其坐标轴进给速度主要受插补程序运行时间的限制，一般为1~3m/min。
脉冲增量插补主要有逐点比较法、数据积分法、直线函数法等。
脉冲当量影响数控机床的加工精度，它的值取得越小，加工精度越高。
“脉冲当量”在学术文献中的解释 1、如果我们将飞锯车所走的距离与步进电机的功率脉冲Fs之比称为脉冲当量,则不同的齿轮配比可得到不同的脉冲当量.当脉冲当量一定时,则飞锯车所走的位移为步进电机的功率脉冲数与脉冲当量的乘积文献来源 2、伺服系统伺服系统也叫做执行机构它将数控装置的脉冲信号转换为机床运动部件相应的位移量称为脉冲当量.日线的驱动部分全部采用交流电气伺服系统与”脉冲当量”;相关的学术图片脉冲当量学术图片已知脉冲当量丝杆螺距步距角怎么计算传动比2008-12-16 09:35提问者：bdyuegui|问题为何被关闭|浏览次数：1234次开环系统的脉冲当量为0.01MM/脉冲，丝杆螺距为8MM，步进电机步距角为0.75度，电机与丝杆采用齿形皮带传动，其传动比应为多少。
麻烦各位“老师”教下稍微写下计算步骤应传动比是速度/速度现在是距离是相除吗？其他回答共2条2008-12-17 10:27 牙牙_chow|一级传动比i=360*脉冲当量/步距角*导程滚珠丝杠一般为单头，所以导程=螺距|评论2008-12-19 16:00 宁强山里人|三级一个脉冲供给步进电机就是一个步距角!这个传动比要看你的皮带轮的大小比例了！脉冲当量悬赏分：5 - 解决时间：2010-10-22 20:17:00请问脉冲当量和步进马达的步距角有什么关系啊？我知道了步距角能否根据圆的周长公式计算出脉冲当量啊？或者知道了脉冲当量能不能计算出步距角啊？提问者：啊杰- 新生第1级回答共1 条可以的相对于每一脉冲信号的机床运动部件的位移量称为脉冲当量，又称作最小设定单位。
丝杆功率、扭矩计算
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。
伺服电机、步进电机、丝杠、导轨的计算选择
伺服电机、步进电机、丝杠、导轨的计算选择滚珠丝杠的选型一. 已知条件:UPH、工作台质量m1、行程长度ls、最高速度Vmax、加减速时间t1和t3、定位精度+-0.3mm/1000mm、往复运动周期、游隙0.15mm二. 选择项目:丝杠直径、导程、螺母型号、精度、轴向间隙、丝杠支撑方式、马达三. 计算:1.精度和类型。
(游隙、轴向间隙)0.15mm，选择游隙在0.15以下的丝杠，查表选择直径32mm以下的丝杠。
32mm游隙为0.14mm。
为了满足+-0.3mm/1000mm则，+-0.3mm/1000=x/300 则x=+-0.09mm. 必須選擇?0.090mm ,300mm 以上的導程精度。
参照丝杠精度等级，选择C7级丝杠。
丝杠类型:根据机构确定丝杠类型是:轧制或研磨、定位或传动2.导程。
(以直线速度和旋转速度确定滚珠丝杠导程) 导程和马达的最高转速Ph>=60*1000*v/(N/A) 1.Ph: 丝杆导程mm 2.V:预定的最高进给速度m/s 3.N:马达使用转速rpm 4.A:减速比3.直径。
(负载确定直径) 动载荷、静载荷;计算推力，一般只看动载荷轴向负荷的计算:u摩擦系数;a=Vmax/t 加速度;t加减速时间;水平时:加速时承受最大轴向载荷，减速时承受最小载荷;垂直时:上升时承受最大轴向载荷，下降时承受最小载荷;1.加速时(上升)N:Fmax=u*m*g+f-m*a2.减速时(下降)N:Fmin=u*m*g+f-m*a3.匀速时 N:F匀 =u*m*g+fu 因螺桿軸直徑越細，螺桿軸的容許軸向負荷越小4.长度。
(总长=工作行程+螺母长度+安全余量+安装长度+连接长度+余量)。
如果增加了防护，比如护套，需要把护套的伸缩比值(一般是1:8，即护套的最大伸长量除以8)考虑进去。
支撑方式。
固定-固定固定-支撑支撑-支撑固定-自由 5.6.螺母的选择:7.许用转速计算: 螺桿軸直徑20mm 、導程Ph=20mm 最高速度Vmax , 1m/s,,, 则:最高轉速 Nmax=Vmax * 60 * ,,/Ph 许用转速(临界转速) N1=r *(d1/,)* ,,r安装方式决定的系数;d1=丝杠轴沟槽谷径;l=安装间距所以有:最高转速 <许用转速 8.刚度的选择 9.选择马达*验证:刚度验证、精度等级的验证、寿命选择、驱动转矩的选择*滚珠丝杠副预紧:1.方式:双螺母垫片预紧、单螺母变位导程预紧、单螺母增大滚珠直径预紧;2.目的:消除滚珠丝杠副的轴向间隙、增大滚珠丝杠副的刚性、*DN值: D:滚珠丝杠副的公称直径，也为滚珠中心处的直径(mm); N:滚珠丝杠副的极限转速(rpm) *导程精度、定位精度、重复定位精度导程精度:1.有效行程Lu内的平均行程偏差e(um)，ep=2*(Lu/300)* V300<=C ;2.任意300mm行程内行程变动量V300(um)，V300<=定位精度:1). 导程精度 2).轴向间隙 3)传动系统的轴向刚性 4)热变形 5)丝杠的运动姿势重复定位精度:预紧到负间隙的丝杠，重复定位精度趋于零;伺服电机的选择闭环半闭环:格兰达的设备用伺服电机都是半闭环，只是编码器发出多少个脉冲，无法进行反馈值和目标值的比较;如是闭环则使用光栅尺进行反馈。
驱动电机的选型与计算
驱动电动机的选型与计算1、计算折算在电动机轴上的负荷惯量（1）计算滚珠丝杠的转动惯量r J 。
已知滚珠丝杠的密度-33=7.810kg/cm ρ⨯，则由式（2-63）得()3413444220.78100.7810 2.510 3.236 2.512.53.63nr j jj J D L kg cm kg cm -=-=⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⋅=⋅∑（2）计算折算到丝杠轴上的移动部件的转动惯量L J已知机床纵向进给系统执行部件的总质量m=81.63kg ；丝杠轴每转一圈，机床执行部件在轴向移动的距离L=0.6cm ，则由式（2-65）得22220.6m 81.630.7522 3.14L L J kg cm kg cm π⎛⎫⎛⎫==⨯⋅=⋅ ⎪ ⎪⨯⎝⎭⎝⎭（3）计算各齿轮的转动惯量。
()3413444220.78100.7810 2.510 3.236 2.512.53.63nr j jj J D L kg cm kg cm -=-=⨯=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⋅=⋅∑（4）由式（2-66）计算加在电动机轴上总负载转动惯量d J 。
123422111()()d Z Z Z Z r L J J J J J J J i i=+++++ ()()2110.4 1.50.4 2.6 3.630.751.96 6.25kg cm ⎡⎤=+⨯++⨯++⋅⎢⎥⎣⎦22.5kg cm =⋅2、计算折算到电动机轴上的负载力矩（1）计算折算到电动机轴上的切削负载力矩c T 。
已知在切削状态下的轴向负载力max 2340.34a a F F N ==。
丝杠每转一圈机床执行部件轴向移动距离L=6mm=0.006m ，进给传动系统的传动比i=2.5，进给传动系统的总效率η=0.85，则由式（2-54）得2340.340.006 1.0522 3.140.85 2.5n c F L T N m N m i πη⨯==⋅=⋅⨯⨯⨯（2）计算折算到电动机轴上的摩擦负载力矩T μ。
丝杠的选型及计算
丝杠的选型及计算丝杠是一种常见的传动装置，常用于各种机械设备中，如数控机床、印刷机、注塑机等。
丝杠的选型和计算是确保机械设备正常运行和高效传动的重要环节。
本文将介绍丝杠的选型及计算的基本原则和方法。
1.选型原则：（1）负载条件：了解负载性质、负载大小以及工作环境的特殊要求，选择能够满足负载要求的丝杠。
（2）速度条件：根据工作速度要求，选择合适的螺距。
（3）精度条件：根据工作精度要求，选择合适的丝杠精度等级和螺距。
（4）运动平稳性：选择质量好、粗糙度小、材料好的丝杠。
（5）使用寿命：根据使用寿命要求，选择耐磨损、抗疲劳断裂的材料和工艺。
2.选型步骤：（1）确定负载特性：包括负载大小、方向、速度、加速度、工作环境等。
（2）计算负载力：根据负载条件，计算负载力大小。
（3）选择丝杠类型：根据负载力大小和工作环境要求，选择丝杠类型，如传动丝杠、滚动丝杠、滑动丝杠等。
（4）根据速度要求选择丝杠螺距：根据工作速度和选定的丝杠类型，选择合适的丝杠螺距。
（5）确定丝杠精度等级：根据工作精度要求，选择合适的丝杠精度等级。
（6）计算丝杠选型参数：根据负载力和丝杠类型，计算选型参数，如导程、丝杠直径等。
（7）材料和工艺选择：根据使用寿命要求，选择合适的丝杠材料和工艺。
3.丝杠计算：（1）计算丝杠负载力：根据负载条件，计算丝杠负载力大小。
负载力的计算公式为：负载力=负载大小×重力加速度。
（2）计算丝杠选型参数：根据负载力和丝杠类型，计算丝杠选型参数。
丝杠选型参数计算公式为：丝杠直径=(16×负载力×绳线系数)/(π×材料抗拉强度)；导程=1/螺距。
（3）校核丝杠：根据计算得到的丝杠选型参数，校核丝杠是否满足承载能力和使用寿命要求。
校核时应考虑累积误差、疲劳寿命、材料强度等因素。
总结：丝杠的选型及计算是确保机械设备正常运行和高效传动的重要环节。
选型时应根据负载条件、速度条件、精度条件、运动平稳性和使用寿命等原则进行选择。
垂直使用的滚珠丝杠伺服电机选型计算实例
垂直使用的滚珠丝杠伺服电机选型计算实例
垂直使用的滚珠丝杠伺服电机选型计算实例如下：
一、伺服电机选型步骤
1. 确定电机的机械负载：机械负载主要包括工作台、工作物和丝杠的重量，以及可能的外部负载。
在本例中，工作台重量为50kgf，工作物重量最大为25kgf，丝杠重量可以根据具体型号确定。
2. 确定电机的运动参数：运动参数包括电机的最大行程、最大速度、加速度等。
在本例中，最大行程为1000mm，最大速度为50m/min，加速度可以根据具体应用确定。
3. 确定电机的控制参数：控制参数包括定位精度和重复定位精度。
在本例中，定位精度为±/最大行程，重复定位精度为±。
4. 确定电机的驱动参数：驱动参数包括电机的最大扭矩和最大电流等。
在本例中，电机的最大扭矩和最大电流可以根据具体应用确定。
二、伺服电机选型计算
1. 计算电机的轴向力：根据机械负载的重量和重力加速度，可以计算出电机的轴向力。
在本例中，等速度时轴向力F2=μ(W1+W2)xg=(50+25)=(N)，
其中μ为滑动摩擦系数，W1为工作台重量，W2为工作物重量，g为重力加速度。
2. 计算电机的转矩：根据电机的轴向力和转速，可以计算出电机的转矩。
在本例中，电机的转速可以根据具体应用确定，然后根据轴向力和转速计算出电机的转矩。
3. 确定电机型号：根据电机的运动参数、控制参数和驱动参数，以及计算出的转矩和可能的外部负载，选择适合的电机型号。
以上是垂直使用的滚珠丝杠伺服电机选型计算实例，具体计算过程可能需要根据具体情况进行调整和优化。
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一、选择条件：1、工作台质量: m1=60kg2、工件质量: m2=20kg3、行程长度: ls=1000mm4、最大速度: Vmax=1m/s5、加速时间：t1=0.15s6、减速时间：t2=0.15s7、每分钟往返次数：=8min-18、无效行程：=0.15mm9、定位精度：±0.3mm/1000mm10、反复定位精度：±0.1mm11、最小进给量：s=0.02mm/脉冲12、希望寿命时间：h=30000h13、驱动马达转速：r=3000r/min14、马达惯性扭矩：Jm=1*10-3kg.m²15、减速机速比：A=116、导轨摩擦系数：u=0.003（滚动）17、无负荷阻力：f=15N二、选择项目：滚珠丝杠轴直径:导程：螺母型号：精度：轴向间隙（预压）：丝杠支撑方式：驱动马达：1、导程精度与轴向间隙（预压）的选择a、导程精度的选择：为了得到定位精度±0.3mm/1000mm：±0.3/1000 = ±0.09/300导程精度必须选择±0.09/300mm以上。
根据滚珠丝杠精度等级选择如下:C7（运行距离误差：±0.05mm/300mm）因精度等级C7既有轧制又有精密，在此首选价格低廉的轧制丝杠。
b、轴向间隙（预压）的选择：为了满足0.15mm无效行程的要求，必须选择轴向间隙在0.15以下的滚珠丝杠。
2、丝杠轴的选择a、假定丝杠轴长度：假定螺母全长100mm、丝杠轴末端长度100mm所以根据行程长度1000mm决定全长如下：1000+100+100=1200mmb、导程的选择：驱动马达的额定转速3000r/min、最高速度1m/s时，滚珠丝杠导程如下：1*1000*60/3000=20mm因此，必须选择导程20mm或20mm以上的导程。
c、丝杠轴直径的选择：符合15-66上的（导程精度与轴向间隙（预压）的选择）部分中所规定的要求的滚珠丝杠型号：丝杠轴直径为32mm以下的轧制滚珠丝杠；15-66上的（丝杠轴的选择）部分所规定的要求：导程：20,30,40,60,80（参照15-33上的表17)如下：丝杠轴直径导程15mm 20mm15mm 30mm20mm 20mm20mm 40mm30mm 60mm根据15-66上的（丝杠轴的选择），由于丝杠轴长度必须是1200mm，15mm的轴颈太过细长，因此应选择直径20mm以上的丝杠轴。
由上所述，有三种符合要求的丝杠轴直径和导程的组合：丝杠轴直径导程20mm 20mm20mm 40mm30mm 60mmd、丝杠轴支撑方法的选择因行程是很长的1000mm，最高速度1m/s属高速使用，故丝杠轴的支撑方法可选择固定-支撑或固定-固定但是固定-固定的方式结构比较复杂，且部件精度和组装精度要求较高因此滚珠丝杠的支撑方式选用固定-支撑的方式。
三、容许轴向负荷的探讨：1、最大轴向负荷的计算导向面的阻力f=15N（无负荷时）工作台质量m1=60kg工件质量m2=20kg导向面上的摩擦系数u=0.003最大速度Vmax=1m/s重力加速度g=9.807m/s²加速时间t1=0.15s由此可知，所需数值如下加速度：a=Vmax/t1=6.67m/s²去路加速时Fa1=u*(m1+m2)*g+f+(m1+m2)*a=550N去路等速时Fa2=u*(m1+m2)*g+f=17N去路减速时Fa3=u*(m1+m2)*g+f-(m1+m2)*a=-516N返程加速时Fa4=-u*(m1+m2)*g-f-(m1+m2)*a=-550N返程等速时Fa5=u*(m1+m2)*g-f=-17N返程减速时Fa6=-u*(m1+m2)*g-f+(m1+m2)*a=516N作用在滚珠丝杠上的最大轴向负荷如下所示：Famax=Fa1=550因此，如果使用20mm导程（最小沟槽谷径17.5mm）没有问题，那么使用直径为30mm的丝杠也应该符合条件。
所以，对于丝杠轴的挫曲载荷和容许压缩拉伸负荷的以下计算，是假定20mm的丝杠轴直径和20mm的导程。
2、丝杠轴的挫曲载荷与安装方法相关的系数η2=20（参照A15-34）为考虑挫曲因素，螺母和轴承间的安装方法按固定-固定方式。
安装间距ta=1100mm（推算）丝杠槽沟槽谷径dt=17.5mmP1=η2·(d14//ta2/)x104/=20x17.54//11002/x104/=15500N3、丝杠轴的容许拉伸压缩负荷P2=116xd12/=116x17.52/=35500N最大轴向不得大于计算所得的挫曲载荷和容易拉伸压缩负荷。
因此，满足这些条件的滚珠丝杠在使用上没有问题。
四、容许转速的探索1、最高转速丝杠轴直径：20mm 导程：20mm最大速度Vmax=1m/s导程Ph=20mmNmax=Vmaxx60x103//Ph=3000min-1/丝杠轴直径：20mm 导程：40mm最大速度Vmax=1m/s导程Ph=40mmNmax=Vmaxx60x103//Ph=1500min-1/丝杠轴直径：30mm 导程：60mm最大速度Vmax=1m/s导程Ph=60mmNmax=Vmaxx60x103//Ph=3000min-1/2、由丝杠轴的危险速度所决定的容许转速与安装方法相关的系数λ2=15.1（参照A15-36）为了考虑危险速度，螺母-轴承间的安装方法按固定-支撑。
丝杠轴直径：20mm 导程：20mm和40mm丝杠轴沟槽谷径d1=17.5mmN1=λ2xd1/tb2/x107/=2180min-1/丝杠轴直径：20mm 导程：60mm丝杠轴沟槽谷径d1=26.4mmN1=λ2xd1/tb2/x107/=3294min-1/3、由DN值所决定的容许转速丝杠轴直径：20mm 导程：20mm和40mm（大导程滚珠丝杠）钢球中心直径D=20.75mmN2=70000/D=3370min-1/丝杠轴直径：20mm 导程：60mm（大导程滚珠丝杠）钢球中心直径D=31.25mmN2=70000/D=2240min-1/由上述可见，当滚珠丝杠的丝杠轴直径为20mm、导程为20mm时，丝杠轴的最高转速超过了危险转速。
相反，当一组丝杠轴直径为20mm、导程为40mm及另一组丝杠轴直径为30mm、导程为60mm 时，能满足危险速度和DN值。
因此选择丝杠轴直径为20mm、导程为40mm及丝杠直径为30mm、导程为60mm的丝杠。
<螺母型号的选择>一、螺母型号的选择使用轧制滚珠丝杠，丝杠轴直径20mm、导程40mm及丝杠轴直径30mm、导程60mm的螺母为大导程轧制滚珠丝杠WTF型，因此可以选择：WTF2040-2(Ca=5.4KN，Coa=13.6KN)WTF2040-3(Ca=6.6KN、Coa=17.2KN)WTF3060-2(Ca=11.8KN，Coa=30.6KN)WTF3060-3(Ca=14.5KN、Coa=38.9KN)二、容许轴向负荷的探索对基本静额定负荷（Coa）最小的WTF2040-2型（Coa=13.6KN）进行容许轴向负荷的探索。
假定此型号用于高速搬运装置以及加速、减速时作用冲击负荷，故静态安全系数（fs）为2.5（参照15-43上的表18）。
Coa/fs=5440N与最大轴向负荷550N相比，得出的容许轴向负荷大，因而此型号没有问题。
1、运行距离的计算最大速度Vmax=1m/s加速时间t1=0.15s减速时间t3=0.15s加速时的运行距离l1.4=Vmax·t1/2x103/=75mm等速时的运行距离l2.5=ls-Vmax·t1+Vmax·t3/2x103/=850mm减速时的运行距离l3.6=Vmax·t3/2x103/=75mm根据以上条件，轴向负荷和运行距离的关系如下表所示。
动作轴方向负荷Fan（N）运行距离lN（mm）去路加速时550 75去路等速运动时17 850去路减速时-516 75返程加速时-550 75返程等速运动时-17 850返程减速时516 75由于负荷方向（表示为正或负）与Fa3、Fa4和Fa5相反，计算两方向的轴向平均负荷。
2、轴向平均负荷正符号方向的轴向平均负荷因为负荷方向不同，按Fa3.4.5=ON，来计算轴向平均负荷。
3Fm1=Fa13/xl1+Fa23/xl2+Fa63/xl6 =225Nl1+l2+l3+l4+l5+l6负符号方向的轴向平均负荷因为负荷方向不同，按Fa1.2.6=ON，来计算轴向平均负荷。
3Fm1= |Fa1|3/xl1+|Fa2|3/xl2+|Fa6|3/xl6 =225Nl1+l2+l3+l4+l5+l6因Fm1=Fm2，所以轴向平均负荷为Fm=Fm1=Fm2.3、额定寿命负荷系数fw=1.5（参照A15-44上的表19）平均负荷Fm=225N额定寿命L(rev)L=(Ca`Fm)3/x106/探讨的型号动额定负荷额定寿命WTF2040-2 5400 4.1X109/ WTF2040-3 6600 7.47X109/ WTF3060-2 11800 4.27X1010/ WTF2040-3 14500 7.93X1010/ 4、每分钟平均转数每分钟往返次数n=8min-1/行程ls=1000mm导程：Ph=40mmNm=2n·ls/Ph=400min-1/导程：Ph=60mmNm=2n·ls/Ph=267min-1/5、根据额定寿命计算工作寿命时间WTF2040-2额定寿命L=4.1X109/rev每分钟平均转数Nm=400min-1/Lh=L/60Nm=171000hWTF2040-3额定寿命L=7.47X109/rev每分钟平均转数Nm=400min-1/Lh=L/60Nm=311000hWTF2040-2额定寿命L=4.27X1010/rev每分钟平均转数Nm=267min-1/Lh=L/60Nm=2670000hWTF2040-2额定寿命L=7.93X1010/rev每分钟平均转数Nm=267min-1/Lh=L/60Nm=4950000h6、根据额定寿命计算运行距离寿命WTF2040-2额定寿命L=4.1x109/rev导程Ph=40mmLs=LXPhX10-6/=164000km WTF2040-3额定寿命L=7.47x109/rev导程Ph=40mmLs=LXPhX10-6/=298800km WTF3060-2额定寿命L=4.27x1010/rev导程Ph=60mmLs=LXPhX10-6/=164000km WTF3060-3额定寿命L=7.93x1010/rev导程Ph=60mmLs=LXPhX10-6/=4758000km由上可知，能满足希望寿命时间30000小时，可选择以下型号。