滚珠丝杆的选型

滚珠丝杆的选型

一、使用条件

● 工件与工作台的重量 kg 50=W ● 最大行程 720mm max =S ● 快速进给速度 1000mm/s max =V ● 加减速时间 0.15s t = ● 定位精度 0.1m m ± ● 重复精度 0.01mm ± ●

预期寿命

h 3000h =L

● 直线运动导程摩擦系数 0.02=μ

● 驱动马达 1

-min 3000

max =N ● 额定负载持续率模型线图

1、 螺距L 的确定

根据马达的最大转速与快速进给速度

mm 203000

60

1000max 60Vmax =⨯=⨯≥=

N L

2、 螺帽的选择

（1） 轴向负载计算

● 匀速时，轴向负载N Wg Pb 108.95002.0≈⨯⨯==μ

● 加速时，加速度233/67.61015

.0100

10max s m t V ≈⨯=⨯=

--α 轴向负载N Wg W Pa 3438.95002.067.650≈⨯⨯+⨯=+=μα ● 减速时，轴向负载N Wg W Pc 3248.95002.067.650≈⨯⨯-⨯=-=μα （2） 各运行模式1次循环的运行时间

（3） 各运行模式下轴向负载、转速、运行时间

轴向平均负载N t N t N t N t N P t N P t N P Pm 2503

13

32211333

3233

2113

1=⎪⎪⎭

⎫

⎝⎛++++= （5） 平均负载计算 平均转速13

213

32211min 2118-=++++=

t t t t N t N t N Nm

（6） 所需基本动额定负载 1) 净运行适用寿命L h0

1次循环4.01s 中运行时间为2.04s ，因此，预期寿命扣除停机时间后的净运行使用寿命

h L L h h 14927

1.404.2)(0=⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯=预期寿命 2) 所需基本动额定负载

N fw Pm Nm L C h 37002.12501021181492760)1060(

3

16

3

1

60=⨯⨯⎪⎭

⎫

⎝⎛⨯⨯=⨯⨯= Lh ：寿命时间h

C ：基本动额定负载N Pm ：轴向平均负载N Nm ：平均转速min -1 fw ：运行系数

无冲击的静态运行 fw=1.0-1.2 正常运行 fw=1.2-1.5 伴随有冲击的运动 fw=1.5-2.0 （7） 滚珠丝杆的预选

选择满足螺距20、基本动额定负载3700N 的滚珠丝杠BSS1520。 3、 精度设计

（1） 精度等级与轴向间隙

满足定位精度±0.1/720mm 的代表移动量误差±ep0.040/800-1000mm 的精度等级C5，因此BSS1520满足使用条件。 4、 丝杆轴的选择 （1） 丝杠轴全长

丝杠轴全长L=最大行程+螺帽长度+余量+轴端尺寸（铰支侧、固定侧），因此， 最大行程：720mm 螺帽长度：62mm

余 量：螺距X1.5=60mm 轴端尺寸：72

丝杠轴全长mm L 914726062720=+++= 余量为超程允许量，一般设定为螺距的1.5-2倍 螺距mm 60)(25.120=⨯⨯两侧 （2） 容许轴向负载

负载作用点间距mm 8201= ，容许轴向负载P 为

N d m P 3660108205.1210104

2

44

24

=⨯⨯=⨯=

最大轴向负载343N 小于容许轴向负载3660N ，因此满足使用条件。

（3） 容许转速

支撑间距为790mm ，容许转速Nc 为

1

72

4min 3024107905.121.15102

-=⨯⨯=⨯= d g

Nc 最高转速3000min -1小于容许转速3024min -1，因此满足使用条件。

此外，容许转速极限值

()70000

+

⨯

=最高转速

丝杠轴外径A

DmN

值

=

⨯

47400

8.

3000

=

15≤

因此满足使用条件

5、选型结果

综上所述，适用的滚珠丝杠型号为BSS1520-914