滚珠丝杠的选型步骤1

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滚珠丝杠规格型号选型

滚珠丝杠规格型号选型

滚珠丝杠规格型号选型1、确定定位精度2、通过马达及对速度的要求来确定丝杠导程3、查看螺母尺寸确定行程及相关丝杠轴端数据4、通过负载及速度分布(加减速)来确定平均轴向力和转速5、通过平均轴向力确定预压力6、预期寿命,轴向负荷,转速确定动额定负荷7、基本动额定负荷,导程,临界转速,DmN值限制确定丝杠外径及螺母形式8、外径,螺母,预压,负荷确定刚性(机台设计)9、环境温度,螺母总长确定热变及累积导程10、丝杠刚性,热变位确定预拉力11、机床最高速度,温升时间,丝杠规格确定马达驱动扭矩及规格滚珠丝杠副速选的基本原则种类的选择:目前滚珠丝杠副的性价比已经相当高,无特别大的载荷要求时,都选择滚珠丝杠副,它具有价格相对便宜,效率高,精度可选范围广、尺寸标准化安装方便等优点。

在精度要求不是太高时,通常选择冷轧滚珠丝杠副,以便降低成本;在精度要求高或载荷超过冷轧丝杠最大规格额定载荷时需选择磨制或旋铣滚珠丝杠副。

不管何类滚珠丝杠副,螺母的尺寸尽量在系列规格中选择,以降低成本缩短货期。

精度级别的选择:滚珠丝杠副在用于纯传动时,通常选用“T”类(即机械手册中提到的传动类),其精度级别一般可选“T5”级(周期偏差在1丝以下),“T7”级或“T10”级,其总长范围内偏差一般无要求(可不考虑加工时温差等对行程精度的影响,便于加工)。

因而,价格较低(建议选“T7”,且上述3种级别的价格差不大);在用于精密定位传动(有行程上的定位要求)时,则要选择“P”类(即机械手册中提到的定位类),精度级别要在“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”级(精度依次降低),其中“P1”、“P2”级价格很贵,一般用于非常精密的工作母机或要求很高的场合,多数情况下开环使用(非母机),而“P3”、“P4”级在高精度机床中用得最多、最广,需要很高精度时一般加装光栅,需要较高精度时开环使用也很好,“P5”则使用大多数数控机床及其改造,如数控车,数控铣、镗,数控磨以及各种配合数控装置的传动机构,需要时也可加装光栅(因“5”级的“任意300mm行程的偏差为0.023”,且曲线平滑,在很多实际案例中,配合光栅效果非常好)。

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版滚珠丝杠选型计算经典版一、引言滚珠丝杠广泛应用于机械传动中,通过滚珠和螺纹母摩擦作用,将旋转运动转换为直线运动。

滚珠丝杠选型计算是确定滚珠丝杠参数的重要环节,对机械传动系统的性能和寿命具有重要影响。

本文将详细介绍滚珠丝杠选型计算的步骤和方法。

二、滚珠丝杠选型计算的基本原理⑴滚珠丝杠的基本结构和工作原理在滚珠丝杠中,螺纹杠上有若干个弧形的凸台(滚珠槽),滚珠在这些凸台上滚动,菱形母材左右移动。

利用滚珠的滚动来代替螺纹对螺纹杠进行滑动的方式,实现快速、高效的转换。

⑵滚珠丝杠的选型因素滚珠丝杠的选型需要考虑以下因素:●载荷:确定滚珠丝杠承受载荷的类型和大小。

●转速:根据应用的要求,确定滚珠丝杠的最大转速。

●刚性:考虑滚珠丝杠在系统中的刚性要求。

●寿命:根据使用寿命要求,计算滚珠丝杠的寿命。

●尺寸:根据安装空间和系统要求,确定滚珠丝杠的尺寸。

三、滚珠丝杠选型计算的步骤⑴确定载荷根据机械传动系统的工作条件和负载特点,确定滚珠丝杠所承受的载荷类型和大小。

⑵计算滚珠丝杠的转速根据机械传动系统的要求和滚珠丝杠的工作条件,计算滚珠丝杠的最大转速。

⑶根据载荷和转速计算动载荷根据已知的载荷和转速,计算滚珠丝杠的动载荷,以确定有效载荷。

⑷确定滚珠丝杠的额定载荷根据滚珠丝杠的质量、尺寸和材料等参数,根据滚珠丝杠的额定载荷公式,计算滚珠丝杠的额定载荷。

⑸根据滚珠丝杠的额定载荷和动载荷计算载荷系数根据滚珠丝杠的额定载荷和动载荷,计算载荷系数,以确定滚珠丝杠的使用寿命。

⑹根据滚珠丝杠的使用寿命和工作条件选取滚珠丝杠类型根据滚珠丝杠的使用寿命和工作条件,选择适合的滚珠丝杠类型,包括直径、螺距、导程等参数。

⑺验证滚珠丝杠选型的合理性根据已选定的滚珠丝杠类型和参数,验证滚珠丝杠选型的合理性,包括滚珠丝杠的轴向刚度、刚性、动态特性等。

四、本文档涉及附件本文档涉及的附件详见附件列表:⒉滚珠丝杠承受载荷计算公式⒊滚珠丝杠额定载荷计算公式⒋滚珠丝杠使用寿命计算公式⒌滚珠丝杠选型参数参考表五、法律名词及注释⒈滚珠丝杠:一种利用滚珠在螺纹杠和螺纹母之间的滚动转动来实现机械传动的装置。

滚珠丝杠 选型

滚珠丝杠 选型

滚珠丝杠选型滚珠丝杠选型在滚珠丝杠的选型计算时:需要对其承载力进行计算,承载力的计算包括强度计算、刚度校核、稳定性校核及临界转速校核。

机构的运行的最大速度为:,选择滚珠丝杠的导程为:5mm; 100mm/s,6m/min滚珠丝杠导程的选取方法:(1)设传动比为,丝杠的导程为(mm),执行部件的最高速度为:,uPV,6m/minhmaxV1000maxn则丝杠的最高转速为:(r/min); ,nmaxmaxPh设伺服电机的最高转速为:;额定转速为:(经验值),n,3000(r/min)n,2000(r/min)dmaxnmaxu,则传动比为:; ndmax1000V1000,6max所以丝杠的最高转速n,,,1200(r/min); maxP5hn1200maxu传动比为:,,,0.4; n3000dmax(1)强度计算3FffmLmH,,滚珠丝杠的当量动载荷: CN,mfa60nT式中:L—寿命,单位:百万转,; L,6101000,vsn,其中: (r/min); tv:最大切削条件下的进给速度(m/min);; v,6m/nmiss:丝杠螺距 (mm); t:寿命时间,取10000-15000小时; ; TT,15000(h):轴向平均载荷(N)或者最大工作载荷; Fm(这是根据该机构的承载力的估算值); F,320Nmf--精度系数,1、2、3级丝杠f,1;4、5、6级丝杠f,1; aaa(等级越小,对精度的要求越高); ff--运转系数,=1.0-1.5,一般取1.2; ww f——硬度系数。

(设滚珠丝杠最硬的时候的值,); HRC,60f,1HHf,1(1,2,3的滚珠丝杠); af,1.2 ;(这里根据实际情况选取滚珠丝杠的精度为:2级); w; tmm,5100010006,,vsnr,,,1200(/min); t56060120015000nT,,; L,,,1080(百万转)661010带入动载荷计算公式:33Fff32010801.21,,,mLwH ; CN,,=3939.8mf1a从滚珠丝杠系列表中找出额定动载荷大于当量动载荷,并与其相近值,同时考虑刚度CCam要求,初选滚珠丝杠副的型号和有关参数。

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版滚珠丝杠选型计算经典版介绍滚珠丝杠是一种常见的传动装置,广泛应用于机械设备中。

正确选型滚珠丝杠对于机械设备的正常运行至关重要。

本文将介绍滚珠丝杠的选型计算方法,旨在帮助读者理解滚珠丝杠选型过程中需要考虑的关键因素。

选型计算滚珠丝杠的选型计算主要包括以下几个方面:负载计算、动态载荷计算、速度计算、精度要求和传动效率。

1.负载计算滚珠丝杠的负载计算是选型过程中的基础步骤。

一般来说,负载计算分为静载荷和动载荷两部分。

静载荷是指作用在丝杠轴上的固定力或扭矩。

在计算静载荷时,需要考虑负载方向、重力影响、斜面负载等因素。

动载荷是指作用在丝杠轴上的变动力或扭矩。

在计算动载荷时,需要考虑工作负载、加速度、减速度、振动力等因素。

2.动态载荷计算动态载荷是滚珠丝杠选型中的重要参数。

动态载荷是指在设定的工作条件下,丝杠所能承受的最大负载。

在动态载荷计算中,需要考虑负荷方向、负荷种类、工作时间等因素。

根据这些因素,可以计算出滚珠丝杠的额定动载荷。

3.速度计算速度是滚珠丝杠选型的另一个重要考虑因素。

滚珠丝杠的速度范围通常在制造商的产品手册中给出。

在进行速度计算时,需要考虑滚珠丝杠的传动形式、传动方式、旋转方向等因素。

根据这些因素,可以计算出滚珠丝杠的额定速度。

4.精度要求滚珠丝杠的精度要求是选型过程中不可忽视的因素。

滚珠丝杠的精度主要包括运动平稳性、重复定位精度和轮廓误差。

在进行精度要求计算时,需要考虑机械设备的应用要求、工作环境影响、传动误差等因素。

根据这些因素,可以选择适合的滚珠丝杠精度等级。

5.传动效率传动效率是评估滚珠丝杠性能的重要指标。

传动效率是指滚珠丝杠在传递功率时的能量损失情况。

在进行传动效率计算时,需要考虑滚珠丝杠的摩擦损失、滚珠与螺纹之间的接触损失等因素。

根据这些因素,可以评估滚珠丝杠的传动效率。

结论通过以上的选型计算,我们可以得出滚珠丝杠的合适尺寸和型号。

在实际选型过程中,还需考虑滚珠丝杠的价格、供货周期等因素,综合考虑后做出最佳选择。

丝杠选型计算

丝杠选型计算

滚珠丝杠选型的计算一、工作条件安装方式水平支撑方式两端支撑定位精度20 μm重复定位精度15 μmV up12 μmV3008 μm工作台质量(m1) 900kg工件与夹具(m2)300kg有效行程400mm二、初步选择最小导程Pℎ=v maxn max=10mm预期额定动载荷空载加速阶段,最大载荷计算:F max1=(μg+ɑ)(m1+m2)=(0.098+6)x1200=7320 N匀速阶段各阶段转速:n1=60r/min,n1=80r/min,n1=100r/min,n1=1500r/min,各阶段时间所占比:10%,30%,50%,10%,各个工况轴向切削负载为:2000N、1000N、500N、0N。

径向切削负载为:3560N、2680N、1815N、0N。

则各阶段载荷计算:F1=μ[(m1+m2)g+P Z1]+P X1=3790NF2=μ[(m1+m2)g+P Z2]+P X2=2810NF3=μ[(m1+m2)g+P Z3]+P X3=1940NF4=μ[(m1+m2)g+P Z4]+P X4=1110NF max2=3790 NF max=7320 N对应当量转速和当量载荷:n m =n 1t 1100+n 2t 2100+n 3t 3100+n 4t 4100=230 r/min F m =√F 31N 1t 1100+F 32N 2t 2100+F 33N 3t 3100+F 34N 4t 4100n m3=8533 N 按照预期工作时间估计预期额定动载荷:C am =√60N m L ℎ3×F m f w 100f a f c=164124 N 取预期工作时间L ℎ=2000h0;载荷系数f w =1.3;精度系数f a =1;可靠性系数f c =0.44(可靠度取97%)按照最大负载估算预期额定动载荷:C am =f e F max =4.5×732=32940 N所以 C am =32940 N最小底径定位精度 20սmδm1=0.2×20=4 μm重复定位精度 10սmδm2=0.25×15=3.75 սm根据优化设计选型算法理论此时取最小值,因此最大允许轴向变形量为3.75սm 。

滚珠丝杠的选型步骤1

滚珠丝杠的选型步骤1

滚珠丝杠的选型步骤1珠丝杠本身需要注意的主要参数如下-- 1---公称直径。

即丝杠的外径,常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不过请注意,这些规格中,各厂家一般只备16~50的货,也就是说,其他直径大部分都是期货(见单生产,货期大约在30~60天之间,日系产品大约是2~2.5个月,欧美产品大约是3~4个月)。

公称直径和负载基本成正比,直径越大的负载越大,具体数值可以查阅厂家产品样本。

这里只说明两个概念:动额定负荷与静额定负荷,前者指运动状态下的额定轴向负载,后者是指静止状态下的额定轴向负载。

设计时参考前者即可。

需要注意的是,额定负荷并非最大负荷,实际负荷与额定负荷的比值越小,丝杠的理论寿命越高。

推荐:直径尽量选16~63。

2---导程。

也称螺距,即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离,常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小导程现货产品一般只有5、10,大导程一般有16、20、25、32、40(4位数前两位指直径,后两位指导程),其他规格多数厂家见单生产。

导程与直线速度有关,在输入转速一定的情况下,导程越大速度越快。

推荐:导程尽量选5和10。

3---长度。

长度有两个概念,一个是全长,另一个是螺纹长度。

有些厂家只计算全长,但有些厂家需要提供螺纹长度。

螺纹长度中也有两个部分,一个是螺纹全长,一个是有效行程。

前者是指螺纹部分的总长度,后者是指螺母直线移动的理论最大长度,螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量(如果需要安装防护罩,还要考虑防护罩压缩后的长度,一般按防护罩最大长度的1/8计算)。

在设计绘图时,丝杠的全长大致可以按照一下参数累加:长度尽量选6米以下,超过的用齿轮齿条更划算了。

4---螺母形式。

各厂家的产品样本上都会有很多种螺母形式,一般型号中的前几个字母即表示螺母形式。

按法兰形式分大约有圆法兰、单切边法兰、双切边法兰和无法兰几种。

滚珠丝杆的选型和计算

滚珠丝杆的选型和计算

滚珠丝杆的选型和计算滚珠丝杆是一种常用的传动装置,广泛应用于工业领域。

在选择和计算滚珠丝杆时,需要考虑多个因素,包括负载要求、速度要求、精度要求等。

本文将从滚珠丝杆的选型和计算两个方面进行详细介绍。

一、滚珠丝杆的选型1. 负载要求:滚珠丝杆的选型首先需要考虑负载要求。

根据负载的大小和方向,可以确定所需滚珠丝杆的直径和材料。

一般来说,负载越大,所选用的滚珠丝杆直径应越大,材料应选择强度高、刚性好的材料,如优质合金钢等。

2. 速度要求:滚珠丝杆的选型还需要考虑速度要求。

速度较高时,需要选择高精度的滚珠丝杆,并配备合适的润滑系统,以提供良好的润滑和冷却效果,确保滚珠丝杆的正常运行。

3. 精度要求:根据应用的精度要求,选择相应等级的滚珠丝杆。

一般来说,滚珠丝杆的精度等级分为C0、C3、C5等级,精度越高,所选用的滚珠丝杆成本也越高。

因此,在选型时需要根据具体应用需求进行权衡,实现性价比最优。

二、滚珠丝杆的计算滚珠丝杆的计算是为了确定其工作参数,以保证滚珠丝杆的正常运行。

主要包括以下几个方面的计算:1. 负载计算:根据所需负载的大小和方向,计算滚珠丝杆的额定负荷。

额定负荷是指滚珠丝杆能够承受的最大负荷,一般以动载荷为参考。

根据负载的大小、方向和工作条件等参数,可以参考滚珠丝杆的选型手册或使用相关计算公式进行计算。

2. 速度计算:根据应用的速度要求,计算滚珠丝杆的额定速度和临界转速。

额定速度是指滚珠丝杆能够正常运行的最大速度,临界转速是指滚珠丝杆在高速运转时可能出现的共振现象。

根据滚珠丝杆的直径、材料和润滑条件等参数,可以使用相关计算公式进行速度计算。

3. 功率计算:根据所需负载和速度,计算滚珠丝杆所需的功率。

功率是指滚珠丝杆传递的能量,需要根据负载和速度等参数进行计算。

根据滚珠丝杆的选型手册或使用相关计算公式,可以计算出所需功率。

4. 寿命计算:根据滚珠丝杆的工作条件和使用环境,计算滚珠丝杆的寿命。

寿命是指滚珠丝杆在正常工作条件下可以使用的时间或循环次数。

滚珠丝杠的选型方法

滚珠丝杠的选型方法

滚珠丝杠的选型方法1.滚珠丝杠的螺距精度<使用条件>丝杆轴径螺距行程定位精度<选择>螺纹部分长度=行程+螺帽长度+余量余量为超程允许量,一般设定为螺距的1.5~2倍根据螺纹部分长度求出对应的代表移动量误差±e P2.滚珠丝杠的轴向间隙<使用条件>丝杠轴径螺距容许背隙量<选择>相应精度等级3.容许轴向负载容许轴向负载是指相对于可能使丝杠轴发生屈曲的负载,确保其安全性的负载。

施加于丝杠轴的最大轴向负载需小于容许轴向负载。

可用下式计算也可以通过容许轴向负载线图确认。

容许轴向负载(P)式中P:容许轴向负载(N):负载作用点间距(mm)E:杨氏模量()I:丝杠轴螺纹内径截面的最小惯性矩(mm4)d:丝杠轴螺纹内径(mm)α:安全系数=0.5必须根据所要求的安全状况进一步提高安全系数4.容许转速滚珠丝杠的转速取决于必要的进给速度和滚珠丝杠的螺距,且需小于容许转速。

需从转轴的危险速度和螺母内部循环滚珠的极限转速DmN值这两个方面对容许转速进行探讨。

危险速度滚珠丝杠的容许转速小于与丝杠轴固有振动一致的危险速度的80%。

可以通过下式计算或容许转速线图简单确认容许转速(min-1)式中:支撑间距(mm)fa:安全系数=0.8E:杨氏模量I:丝杠轴螺纹内径截面的最小惯性矩(mm4)d:丝杠轴螺纹内径(mm):比重()A:丝杠轴螺纹内径截面积(mm2)DmN值螺帽内部的钢珠公转速度变大时,产生的冲击力会损伤循环部。

该极限值即为DmN值。

精密滚珠丝杠压轧滚珠丝杠式中Dm:丝杠轴外径(mm)+A值-15.寿命指滚珠滚动面或任一滚珠因交变应力而产生疲劳,直至开始产生剥落现象时的总旋转次数、时间、距离。

滚珠丝杠的寿命可以通过基本动额定负载进行计算,计算公式如下:寿命时间(Lh)小时式中:寿命时间(小时)C:基本动额定负载(N):轴向平均负载(N):平均转速(min-1):运行系数无冲击的静态运行1.0~1.2正常运行1.2~1.5伴随有冲击的运动1.5~2.0基本动额定负载:C指一组相同的滚珠丝杠运转时,其中90%未发生剥落,旋转寿命达到100万次时的轴向负载。

滚珠丝杆的选型

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 3000max =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 203000601000max 60Vmax =⨯=⨯≥=N L2、 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233/67.61015.010010max 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 25031332211333323321131=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++++= (5) 平均负载计算 平均转速1321332211min 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 h01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 149271.404.2)(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(3163160=⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=⨯⨯= Lh :寿命时间hC :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。

滚珠丝杠选型步骤

滚珠丝杠选型步骤

滚珠丝杠的选型,要求数据彼多,也分一定的步聚,大致可以从以下来选,但彼多细节无法一一述清:
1、确定定位精度
2、通过马达及对速度的要求来确定丝杠导程
3、查看螺母尺寸确定行程及相关丝杠轴端数据
4、通过负载及速度分布(加减速)来确定平均轴向力和转速
5、通过平均轴向力确定预压力
6、预期寿命,轴向负荷,转速确定动额定负荷
7、基本动额定负荷,导程,临界转速,DmN值限制确定丝杠外径及螺母形式
8、外径,螺母,预压,负荷确定刚性(机台设计)
9、环境温度,螺母总长确定热变及累积导程
10、丝杠刚性,热变位确定预拉力
11、机床最高速度,温升时间,丝杠规格确定马达驱动扭矩及规格。

滚珠丝杠选型和电机选型计算-丝杠的计算和选型

滚珠丝杠选型和电机选型计算-丝杠的计算和选型

滚珠丝杠选型和电机选型计算-丝杠的计算和选型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 P h =V m ax /i 、n m ax =1500/1x4500 a : 0.34mm 实际取P h = 10mm ,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:F 0=A 0 -M g + f =0.006天 1500x9.8 + 4x5 = 108.2N式中:M ――工件及工作台质量,经计算 M 约为1500kg 。

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,其阻力主要来滑块的摩擦力。

则有:止 n min = 60 v/P h = 60% 25/10 = 150rpm滚珠丝杠副的当量载荷:滚珠丝杠副的当量转速: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:式中:n m----- 当量转速,n m =60、v/P h = 60X 25/10 =150rpm L h ——预期工作时间,测试机床选择 15000小时导轨滑块密封阻力,按 4个滑块,每个滑块密封阻力 5N 。

自于导轨、 nmax F max汀min -F 。

=108.2N L2 F max 十 F min Fm = 3~ F 0=108.2N n max + n min nm=-^ =150 rpm■ --- F fC am =3f 60n m L h "" 100f a f c =如150"500"當=555如w ――负荷系数,平稳无冲击选择 f w =1word 文档可自由复制编辑1.3.3按滚珠丝杠副的预加最大轴向负载计算:C am = fe F max =6.7 沢 108.2 =729.94N式中:f e ――预加负荷系数,轻预载时,选择f e =6.7F max ——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和久<(1/3 ~ 1/4)?重复定位精度X 向运动的重复定位精度要求为 0.005mm ,则6m <1/4咒0.1 =0.00125mm 1.5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:L ,.1~ 1.2) ”1 + (10-14) H =1.2x1200 + 14x10 = 1580mm1.5.2按丝杠安装方式为轴向两端固定,则有丝杠螺纹底* F L“0.。

机械设计-关于滚珠丝杆的选型方法

机械设计-关于滚珠丝杆的选型方法
������max × 60 1000 × 60 ������ ≥ ������max = 3000 = 20
• 注意: 以上公式之所以乘以60是因为马达的最 快进给速度是1秒钟1000mm,而马达的 转速是一分钟3000转。(为了单位统一 把进给速度1秒钟1000mm转换为1分钟 多少mm位移行程,一分钟=60秒所以乘 以60);
1000000 1641.434 3 ������ℎ = 60 × 3000 71.4 × 1.5
������ℎ = 20000(小时)
根据以上公式结果预选合适的滚珠丝杆 满足螺距20mm 基本动额定负载≥1641N≈167.4Kgf 上银(HIWIN):15-20K2(乘以1.5倍的 安全系数)
������������ = 70 + 1.4 ������������ = 71.4(������
+ 1.4
③ 加速時——軸向负载 ������������ = ������������ − ������������������ ������������ = 70 − 1.4 ������������ = 68.6(������)
பைடு நூலகம்
1
C=
60������ℎNm 106
3
pm������������(������)
1

������ =
60×20000×3000 106
3 × 71.4 × 1.5
1
3600000000 3 ������ = 10000000 × 71.4 × 1.5
1
������ = 3600 3 × 71.4 × 1.5
使用条件例:
重复定位精度±0.03mm
丝杆使用轴径:15mm

滚珠丝杠选型方法

滚珠丝杠选型方法
代表实际移动量倾向的直线。 根据表示实际移动量的曲线,用最小二乘法或简单适当 的近似方法计算出的直线。
■表3.传送用(Ct系列)相对于位移300mm的变动(V300)的标准值 单位: Om
精度等级
Ct7
Ct10
V300
52
210
E传送用(Ct系列)的代表移动量误差(ep)可根据 ep=2 · Lu/300 · V300计算。
C3 代表移动量
误差
12 13 15 16
精度等级
变动
C5 代表移动量
误差
8
23
10
25
10
27
12
30
变动
18 20 20 23
t
630
800
18
13
35
25
-
800
1000
21
15
40
27
1000
1250
24
16
46
30
1250
1600
29
18
54
35
ep
■表2.定位用(C系列)相对于位移300mm的变动(V300)和螺距周期性误差(V2π)的标准值 单位: Om
12
5
10
0.20以下
32
32
0.15以下
8
2
标准型螺帽 精度等级C7
BSSE
15
10
5
0.030以下
10
10
2
0.05以下
20
12
4
5
紧凑型螺帽 精度等级C10
BSSC
15
5
10
0.10以下
20
10

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版滚珠丝杠选型计算经典版一、引言滚珠丝杠是一种重要的传动装置,在工业机械中广泛应用。

为了正确选型滚珠丝杠,本文提供了一个详细的计算方法。

二、滚珠丝杠的基本概念1.定义:滚珠丝杠是一种利用滚珠与螺纹互相作用而产生线性运动的机械元件。

2.结构:滚珠丝杠由滚珠螺纹副、螺母和导轨组成。

螺纹副由螺纹轴和螺纹套构成。

三、滚珠丝杠选型的基本步骤1.确定负载参数:包括负载力、负载力矩和负载速度等。

2.计算滚珠丝杠额定载荷:根据负载参数和选用的滚珠丝杠型号,计算出额定载荷。

3.确定滚珠丝杠动态特性:包括起始力矩、制动力矩和灵敏度等。

4.确定螺纹副尺寸:根据滚珠丝杠动态特性和选用的滚珠丝杠型号,确定螺纹副的尺寸。

5.确定滚珠丝杠的类型和精度等级:根据使用环境和要求,选择合适的滚珠丝杠类型和精度等级。

四、滚珠丝杠额定载荷的计算1.根据负载力的大小和方向,确定滚珠丝杠的负载系数:●单向轴承型滚珠丝杠:选择合适的负载系数,计算额定载荷。

●双向轴承型滚珠丝杠:根据负载方向和大小确定额定载荷。

2.根据滚珠丝杠型号和负载系数,计算滚珠丝杠的额定负载。

五、滚珠丝杠动态特性的计算1.起始力矩的计算:根据滚珠丝杠型号、负载系数和负载参数,计算起始力矩。

2.制动力矩的计算:根据滚珠丝杠型号和滚珠丝杠的制动性能,计算制动力矩。

3.灵敏度的计算:根据负载参数和滚珠丝杠的灵敏度要求,计算灵敏度。

六、螺纹副尺寸的确定1.根据滚珠丝杠型号和额定载荷,确定螺纹副的基本尺寸。

2.考虑螺纹副的寿命和刚度要求,进行螺纹副尺寸的优化设计。

七、滚珠丝杠的类型和精度等级选择1.根据使用环境和要求,选择合适的滚珠丝杠类型。

2.根据使用精度要求,选择合适的滚珠丝杠精度等级。

附件:1.滚珠丝杠选型计算表格:包括负载参数、滚珠丝杠额定载荷、滚珠丝杠动态特性等计算结果。

2.滚珠丝杠型录:包含各种滚珠丝杠型号的技术参数和性能。

法律名词及注释:1.版权:指作品的独创性表达形式的法律保护。

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版
滚珠丝杠选型计算经典版:
1:引言
2:滚珠丝杠选型概述
在本章节中,我们将介绍滚珠丝杠选型的基本概念和重要性。

涵盖滚珠丝杠的定义、滚珠丝杠选型的目的以及选型的影响因素等内容。

3:滚珠丝杠选型计算步骤
本章节将详细介绍滚珠丝杠选型的计算步骤。

包括以下几个关键步骤:确定工作负载要求、计算负载力、选择滚珠丝杠规格、计算最大转速、计算选用螺距、进行选型验证等。

4:滚珠丝杠选型计算实例
本章节将通过一个实际的滚珠丝杠选型计算实例,帮助读者更好地理解和应用选型计算方法。

实例将包括工作负载的要求、计算负载力、计算最大转速、选用螺距的计算和选型的验证等内容。

5:滚珠丝杠选型注意事项
在本章节中,我们将介绍一些滚珠丝杠选型过程中需要注意的事项。

包括工作环境的考虑、疲劳寿命的预估、材料选择和配件的选择等内容。

6:附录
本文档附录部分包括一些滚珠丝杠选型所涉及的法律名词及其注释,以供读者参考。

7:结尾附加信息
本文档涉及的附件内容详见附件部分。

本文所涉及的法律名词及注释:
1:滚珠丝杠:一种由螺杆和滚珠组成的传动装置,用于实现回转和直线运动的转换。

2:选型:根据实际工况和要求,选择合适的滚珠丝杠规格和型号。

3:负载力:所施加在滚珠丝杠上的力,包括径向负载和轴向负载。

4:最大转速:滚珠丝杠所能承受的最大转动速度。

5:螺距:一根螺杆上螺旋线的间距,决定了滚珠丝杠的运动特性。

附件:
本文档附带的附件内容包括:滚珠丝杠选型计算表格、案例实例数据、滚珠丝杠选型手册等。

滚珠丝杠的选型方法

滚珠丝杠的选型方法

滚珠丝杠的选型方法滚珠丝杠的选型范例1.设定螺距(L)根据马达的最大转速与快速进给速度2.计算基本动额定负载范例所需基本动额定负载与容许转速(DmN值)的各动作模式下的轴向负载的计算A.加速时轴向负载(Pa)=Wα+μWg≈343(N)(g:重力加速度9.8m/s2)B.匀速时轴向负载(Pb)=μWg≈10(N)C.减速时轴向负载(Pc)=Wα-μWg≈324(N)各动作模式1次循环所需的时间(s)动作模式 A B C 总共所需时间使用时间0.60 0.84 0.60 2.04螺距为20时的负载条件动作模式 A B C轴向负载343N 10N 324N转速1500min−1 3000min−1 1500min−1所需时间比率29.4% 41.2% 29.4%根据负载条件计算轴向平均负载(Pm)与平均转速(Nm)(P.2800①、②)时,Pm=250(N)Nm=2118(min-1)计算所需基本动额定负载(C)根据预期寿命,扣除停机时间后的净运行使用寿命(Lho)为将运行系数fw=1.2代入P.2800③的变形公式中,可得根据P.554~的说明,选择合适的滚珠丝杠,结果为BSS1520。

接下来看作为容许转速的DmN值(P.2800④),容许值DmN≤70000以下时,DmN=15.8×3000=47400,处在容许值范围内,因此在该尺寸条件下继续进行下述研讨。

3.容许屈曲载荷危险速度研讨丝杠轴全长(L)与危险速度(Nc)、屈曲载荷(Pk)L=最大行程+螺帽长度+余量+两个末端尺寸=720+62+60+78=920(mm)下面就屈曲载荷(容许轴向负载)进行研讨,设负载作用点间距ℓ1=820,从P.2800⑥、⑦可得Pk=7220(N)充分满足使用条件。

设支撑间距ℓ2=790,根据P.2800⑤(固定-支撑),计算危险速度,可得Pk=7220(N) 说明危险速度满足使用条件。

设支撑间距ℓ2=790,根据P.2800⑤(固定-支撑),计算危险速度,可得Nc=3024(min-1)说明危险速度满足使用条件。

滚珠丝杆选型案列

滚珠丝杆选型案列

滚珠丝杆的选型方法一.滚珠丝杆的选型步骤1、决定使用条件:根据移动物体的重量、进给速度、运行模式、运行模式、丝杆轴转速、行程、安装方向(水平or竖直)、寿命时间、定位精度。

2、宇轩滚珠丝杆的规格:使用条件,预选出滚珠丝杆的精度等级(C3-C10)、丝杆轴径、螺距、全长。

3、确认基本安全性:1、容许轴向负载:确认轴向负载在丝杆的容许轴向负载值范围内。

2、容许转速:确认丝杆轴的转速在其容许转速值范围内。

3、寿命:计算丝杆的寿命时间,确认可以确保所需的寿命时间。

二、螺纹部分的长度行程+螺帽长度+余量=螺纹部分的长度余量为超行程允许量,一般设定为螺距的1.5-2倍。

三、容许轴向负载容许轴向负载是指相对于可能使丝杆轴发生屈曲的负载,确保其安全性的负载。

施加于丝杆轴的最大轴向负载必须小于容许轴向负载。

容许轴向负载(P):P=m d4e×104(N)式中d:丝杆轴螺纹内径(mm);e:负载作用点间距(mm)容许轴向负载的计算范例:<使用条件>丝杆轴径:Φ15、螺距5安装方法:固定—铰支负载作用点间距e1=820mm丝杆轴螺纹牙根直径d=12.5已知,安装方法为固定—铰支,所以m=10;则 P=m d4e12×104(N)=10×12.548202×104=3630(N)因此,最大轴向负载为3630N以下。

四、容许转速滚珠丝杆的转速取决于必要的进给速度和滚珠丝杆的螺距,且须小于容许转速。

从转轴的危险速度和螺母内部循环滚珠的极限转速DmN值这两个方面。

4—1危险转速:滚珠丝杆的容许转速小于与丝杆轴固有振动一致的危险速度的80%。

容许转速(min−1)N C=g de22×107(min−1)式中e:支撑间距(mm);d:丝杆轴螺纹内径(mm);容许转速计算范例:丝杆轴经:Φ15、螺距5;安装方法:固定—铰支;负载作用点间距e2=790mm。

已知安装方法为固定—铰支,则g=15.1则容许转速(Nc)为:N C=g de2×107(min−1)=15.1×12.5790×107(min−1)=3024(min−1)因此,转速为3024min−1。

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珠丝杠本身需要注意的主要参数如下--
1---公称直径。

即丝杠的外径,常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不过请注意,这些规格中,各厂家一般只备16~50的货,也就是说,其他直径大部分都是期货(见单生产,货期大约在30~60天之间,日系产品大约是2~2.5个月,欧美产品大约是3~4个月)。

公称直径和负载基本成正比,直径越大的负载越大,具体数值可以查阅厂家产品样本。

这里只说明两个概念:动额定负荷与静额定负荷,前者指运动状态下的额定轴向负载,后者是指静止状态下的额定轴向负载。

设计时参考前者即可。

需要注意的是,额定负荷并非最大负荷,实际负荷与额定负荷的比值越小,丝杠的理论寿命越高。

推荐:直径尽量选16~63。

2---导程。

也称螺距,即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离,常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小导程现货产品一般只有5、10,大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位数前两位指直径,后两位指导程),其他规格多数厂家见单生产。

导程与直线速度有关,在输入转速一定的情况下,导程越大速度越快。

推荐:导程尽量选5和10。

3---长度。

长度有两个概念,一个是全长,另一个是螺纹长度。

有些厂家只计算全长,但有些厂家需要提供螺纹长度。

螺纹长度中也有两个部分,一个是螺纹全长,一个是有效行程。

前者是指螺纹部分的总长度,后者是指螺母直线移动的理论最大长度,螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量(如果需要安装防护罩,还要考虑防护罩压缩后的长度,一般按防护罩最大长度的1/8计算)。

在设计绘图时,丝杠的全长大致可以按照一下参数累加:丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度(轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量)+动力输入连接长度(如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量)。

特别需要注意的是,如果你的长度超长(大于3米)或长径比很大(大于70),最好事先咨询厂家销售人员可否生产,总体的情况是,国内厂家常规品最大长度3米,特殊品16米,国外厂家常规品6米,特殊品22米。

当然不是说国内厂家就不能生产更长的,只是定制品的价格比较离谱。

推荐:长度尽量选6米以下,超过的用齿轮齿条更划算了。

4---螺母形式。

各厂家的产品样本上都会有很多种螺母形式,一般型号中的前几个字母即表示螺母形式。

按法兰形式分大约有圆法兰、单切边法兰、双切边法兰和无法兰几种。

按螺母长度分有单螺母和双螺母(注意,单螺母和双螺母没有负载和刚性差异,这一点不要听从厂家销售人员的演说,单螺母和双螺母的主要差异是后者可以调整预压而前者不能,另外后者的价格和长度大致均是前者的2倍)。

在安装尺寸和性能允许的情况下,设计者在选用时应尽量选择常规形式,以避免维护时备件的货期问题。

推荐:频繁动作、高精度维持场合选双螺母,其他场合选双且边单螺母。

推荐:螺母形式尽量选内循环双切边法兰单螺母。

5---精度。

滚珠丝杠按GB分类有P类和T类,即传动类和定位类,精度等级有1、2、3、4.....几种,国外产品一般不分传动还是定位,一律以C0~C10或具体数值表示,一般来说,通用机械或普通数控机械选C7(任意300行程内定位误差±0.05)或以下,高精度数控机械选C5(±0.018)以上C3(±0.008)以下,光学或检测机械选C3以上。

特别需要注意的是,精度和价格关联性很大,并且,精度的概念是组合和维持,也就是说,螺杆的导程误差不能说明整套丝杠的误差,出厂精度合格不能说明额定使用寿命内都维持这个精度。

这是个可靠性的问题,与生产商的生产工艺有关。

推荐:精度尽量选C7。

以上说的都是主要参数,在选用型号时还得用到以下参数:珠卷数,珠径,制造方式代码,预压等级等。

分别说明如下:
珠卷数:这个参数一般标注在型号的导程后,如4010-4,这个“-4”就是珠卷数,因为有循环方式的问题说起来比较复杂,用户可以简单的理解为滚动体的循环圈数,“-4”就是4个循环,这个数值越大表示负载越大螺母长度越长。

珠径:这个参数是指滚动体的直径,型号中不会体现,但是在各厂家的技术参数表中会标识,一般与公称直径和导程相关,用户不必理会。

但是有些用户因使用不当导致滚珠掉出螺母外需要重装滚珠时这个参数是要注意的,尺寸一般精确到0.001,当然,不推荐用户自行安装,否则厂家不会提供无偿维护,即使产品仍在保修期内。

如有滚珠意外掉落的情况,应通知供应商协助安装。

制造方式代码:滚珠丝杠的制造方式主要是两种:轧制和磨制,前者也称滚轧制造或转造,一般用F表示。

后者也称研磨制造。

一般用G表示。

因工艺的不同,两者能达到的精度等级不同,目前,轧制方式能达到的最高精度是C5级,我所知的只有REXROTH可以达到这个精度。

而磨制可以成产出更高精度的产品。

不过请注意,两种制造方式与精度、性能没有逆向必然性,也就是说如果你选用的精度是C7,那么与它是怎么制造出来的无关。

事实上我碰到许多厂家的专业销售人员都未必知道两者之间的详细区别,所以多说几句:轧制属于批量制造,磨制属于精确制造,前者的生产效率远远高于后者,但是前者的制造设备成本也远远高于后者。

换句话说,磨制丝杠的进入门槛较低,轧制生产的进入门槛较高,能生产轧制丝杠的厂家一般也能生产磨制丝杠,而能生产磨制丝杠的厂家不一定能生产轧制丝杠。

所以,同精度产品如果该可以买到轧制品就不要买磨制品,原因很简单:便宜。

另外说明一点,轧制和磨制仅指螺杆,螺母全是磨削制造。

预压:也称预紧。

关于预压,用户不必了解具体预紧力和预紧方式,只需按照厂家样本选择预压等级即可。

等越高螺母与螺杆配合越紧,等级越低越松。

遵循的原则是:大直径、双螺母、高精度、驱动力矩较大的情况下预压等级可以选高一点,反之选低一点
安装:
1---安装条件。

安装条件即工况,根据需要达到的性能和要求,确定有什么样的条件。

比如升降机用,此时丝杠承受的轴向负载=负载的重力,需要考虑的是尽量不要偏载(重心与丝杠同轴),若有偏载,是否需要增加抑偏机构,因为滚珠丝杠不允许(注意:不是完全不能)承受径向力,最简单的办法是在丝杠的两边增加导轨(滚珠导轨,直线轴+直线轴承等等)。

又比如水平安装,长径比是否合适?转速是否在允许的DN值以内?总而言之,安装条件确定安装方式。

2---安装方式。

这里所说的安装方式是指丝杠本身的安装,不涉及导向和承载件(导向和承载问题另文探讨)。

常见的有三种:固定---固定安装,固定---支持安装,固定---自由安装。

解释一下固定、支持和自由的含义:固定---轴向和径向全面限制,圆周向自由。

这个意思是径向不能动,轴向不能动,但是可以圆周方向转动。

支持---径向限制,轴向自由,圆周向自由。

这个意思是径向不能动,轴向可移动,圆周向可转动。

自由---这个不用解释了,自由就是不管了。

类似于悬臂。

固定---固定的安装方式适合有高精度要求或对温升敏感的场合,安
装前精确计算两固定点的安装距离,精确计算常温状态下与工作状态下的轴向伸长量,安装时施加预紧力,使丝杠产生合适的弹性轴向伸长量(越接近温升伸长量越好)。

这种安装形式一般用于机床等对定位精度要求较高并且是闭环控制的工作母机。

固定---支持的安装方式则适合大多数场合,因为支持端的轴向自由度可以释放因工作时温度升高而产生的轴伸量,可以参考的数值是:1米长度的丝杠,在工作温度升高1度的时候,会产生0.01mm轴伸量。

固定---自由的安装方式适合很多场合,优点是不必考虑温升影响并且安装方便。

不过有利就有弊,根据我多年记录,大多数安装端(动力输入端)断裂的案例大部分出自这种安装方式。

原因:1-轴承选用不当,2-端部设计不合理或加工不良。

众所周知,悬臂类型的轴类零件不可承受径向力,前两种安装方式如果遇上径向受力的情况,大部分只会出现可逆性(弹性)弯曲,至多影响精度,不太可能出现断裂的情况,除非长度特别短而径向力特别大。

而第3种安装方式却不然,支撑点只有一个,当径向力出现在悬臂梁的顶端(安装端的反方向),断裂或刚性变形就不可避免。

改善的要点有三个:1--轴承选用调心球或调心滚子轴承;2--设计时有效螺纹与安装轴承的外径变化处留出一点弧角(直径变化比较大的情况)或越程槽设计成半圆槽;3--轴承安装外圆面加工时必须研磨,以保证同心度。

后面这一条多说两句,某些厂家采用精车然后用砂纸打磨的方式纯属赵氏忽悠---好味道的毒药。

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