滚珠丝杠选型计算

滚珠丝杠

1.滚珠丝杠计算

1. 确定滚珠丝杠副的导程

根据电机最高转速为3000min -1。电机与滚珠丝杆直连， X 向最大运动速度V max 1000mm/s ，即60×1000=6000mm/min 。则丝杠导程为

mm n i V P h 2030001/6000/max max =⨯=⋅=

即mm P h 20=，可满足速度要求。

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

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

1.8 电机选择

条件：选择伺服电机驱动，伺服电机选取松下NAS A4系列MDMA152P1V 型大惯量电机，其功率：1.5KW, 额定转矩：7.15 N.m, 电机惯量JM ：0.00123 Kg.m 2

X 向运动工件及工作台质量估计最大值约1500Kg 。

1.8.1 外部负荷的转动惯量：

丝杆部分的转动惯量：

22210151996565.0031.0633.312

121m kg r m J ⋅=⨯⨯=⋅= 外部负荷的负荷转动惯量： 2221 090.01899920201.015000151996565.0)2(m kg P m J J h L ⋅=⎪⎭

⎫ ⎝⎛⨯+=⋅+=ππ 则有：

45.1500123

.0 090.01899920==M L J J 加在电机上的转动惯量：

2 090.0202292000123.0 090.01899920m kg J J J M L ⋅=+=+=

1.8.2 外部负荷产生的摩擦扭矩：

m N P F T h p ⋅=⨯⨯⨯=⨯⋅⋅=

-- 940.19133960109

.02102.10810233πηπ 式中： h P ——滚珠丝杆副的导程

η——未预紧的滚珠丝杆副的效率（2级精度η=0.9）

F ——外加轴向载荷，含导轨摩擦力，其中含切削力为0

1.8.3 预紧力产生的摩擦扭矩：

m N P F T h p D ⋅=⨯-⨯⨯=⨯-⋅⋅=-- 360.01346588109

.09.0121007.361012322

322πηηπ 式中：

p F ——滚珠丝杆副间的预紧力，N F F p 07.363/2.1083/max ===

1.8.4 支承轴承产生的摩擦扭矩：

选择HRC 轴承，型号：7603050TN ，查轴承样本可得摩擦力矩：1b T =0.23N.m 。

1.8.5 加速度产生的负荷扭矩：

根据设计要求可知：X 向工作台运动速度为v=25mm/s ，对应电机转速2n =150rpm ，最大加速度为a=40mm/s 2,则工作台速度从0升至25mm/s 所需时间：

25.140

2522=⨯==a v t s 当电机转速从1n =0升至2n =150rpm 时，其负荷扭矩

m N t n n J T j . 560.2542076325

.160)0150(2 090.020*******)(212=⨯-⋅⨯=⋅-⋅=ππ 1.8.6 电机总扭矩：

m N m N T T T T T b j D p m .15.7. 850.68901312<=+++=

所选择电机额定扭矩为7.15N.m ，大于计算电机总扭矩3倍以上。所选择电机扭矩符合要求。