滚珠丝杠的计算过程

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滚珠丝杠计算

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。

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 。

滚珠丝杆实际计算

滚珠丝杆实际计算

某台加工中心台进给用滚珠丝杠副的设计计算:已知: 工作台重量 W 1=5000N 工作及夹具最大重量W 2=3000N 工作台最大行程 L K =1000mm 工作台导轨的摩擦系数:动摩擦系数μ=0.1 静摩擦系数μ0=0.2 快速进给速度 V max =15m/min 定位精度20 μm /300mm 全行程25μm 重复定位精度10μm 要求寿命20000小时(两班制工作十年)。

表1 切削方式纵向切削力Pxi(N) 垂向切削力 Pzi(N) 进给速度Vi(m/min)工作时间百分比% 丝杠轴向载荷 (N) 丝杠转速 r/min 强力切削 2000 1200 0.6 10 2920 一般切削 1000 200 0.8 30 1850 80 精切削 500 200 1 50 1320 100 快速进给151080015001)确定滚珠丝杠副的导程因电机与丝杠直联,i=1 由表1查得代入得,按第2页表,取2)确定当量转速与当量载荷(1)各种切削方式下,丝杠转速由表1查得代入得(1)各种切削方式下,丝杠轴向载荷由表1查得代入得(3)当量转速由表1查得代入得(2)当量载荷代入得3)预期额定动载荷(1)按预期工作时间估算=1.3按表9查得:轻微冲击取 fw按表7查得:1~3取=0.44按表8查得:可靠性97%取fc已知:L=20000小时h代入得计算:(2)拟采用预紧滚珠丝杠副,按最大负载Fmax按表10查得:中预载取 F=4.5e代入得取以上两种结果的最大值4)确定允许的最小螺纹底径(1)估算丝杠允许的最大轴向变形量① ≤(1/3~1/4)重复定位精度② ≤(1/4~1/5)定位精度: 最大轴向变形量µm已知:重复定位精度10µm, 定位精度25µm① =3② =6取两种结果的小值=3µm(2)估算最小螺纹底径丝杠要求预拉伸,取两端固定的支承形式(1.1~1.2)行程+(10~14)已知:行程为1000mm,代入得5)确定滚珠丝杠副的规格代号(1)选内循环浮动式法兰,直筒双螺母型垫片预形式(2)由计算出的在样本中取相应规格的滚珠丝杠副FFZD4010-36) 确定滚珠丝杠副预紧力其中7)行程补偿值与与拉伸力(1)行程补偿值式中:=(2~4)(2) 预拉伸力代入得8)确定滚珠丝杠副支承用的轴承代号、规格(1)轴承所承受的最大轴向载荷代入得(2)轴承类型两端固定的支承形式,选背对背60°角接触推力球轴承(3)轴承内径d 略小于取代入得(4)轴承预紧力预加负荷≥(5)按样本选轴承型号规格当d=30mm 预加负荷为:≥FBP 所以选7602030TVP轴承d=30mm预加负荷为9 ) 滚珠丝杠副工作图设计(1) 丝杠螺纹长度Ls:L s =Lu+2Le由表二查得余程Le=40绘制工作图(2)两固定支承距离L1按样本查出螺母安装联接尺寸丝杠全长L(3)行程起点离固定支承距离L0由工作图得Ls=1290L1=1350L=1410L=3010 ) 电机选择(略)11 ) 传动系统刚度(1)丝杠抗压刚度1)丝杠最小抗压刚度= 6.6 ×10KsminK:最小抗压刚度 N/msmin:丝杠底径d2L:固定支承距离1K=575 N/msmin2)丝杠最大抗压刚度=6.6 ×10KsmaxK:最大抗压刚度 N/msmax=6617 N/mKsmax(2) 支承轴承组合刚度1)一对预紧轴承的组合刚度=2×2.34KBOK:一对预紧轴承的组合刚度 N/m BO:滚珠直径 mmdQZ :滚珠数Famax :最大轴向工作载荷 N:轴承接触角由样本查出7602030TUP轴承是预加载荷的3倍dQ=7.144 Z=17 =60Kamax=8700 N/mKBO=375 N/m2)支承轴承组合刚度由表13两端固定支承K b =2 KBOKb=750 N/mKb:支承轴承组合刚度 N/m 3)滚珠丝杠副滚珠和滚道的接触刚度K C = KC(KC:滚珠和滚道的接触刚度 N/mKC:查样本上的刚度 N/mFP:滚珠丝杠副预紧力 NCa:额定动载荷 N由样本查得:K C =1410 N/m;Ca=3600N;FP=1000 N得KC=920 N/m12) 刚度验算及精度选择(1)== N/m= N/mF=已知W1=5000 N ,=0.2F0=1000 NF:静摩擦力 N:静摩擦系数W1:正压力 N(2)验算传动系统刚度KminKmin:传动系统刚度 N已知反向差值或重复定位精度为10=222>160Kmin(3)传动系统刚度变化引起的定位误差=1.7m(4)确定精度V:任意300mm内的行程变动量对半闭环系统言,300p≤0.8×定位精度-V300p定位精度为20m/300<14.3mV300p丝杠精度取为3级=12m<14.3V300p(5) 确定滚珠丝杠副的规格代号已确定的型号:FFZD公称直径:40 导程:10螺纹长度:1290丝杠全长:1410P类3级精度/1410×1290FFZD4010-3-P313) 验算临界压缩载荷Fc: N丝杠所受最大轴向载荷Fmax小于丝杠预拉伸力F不用验算。

滚珠丝杠节圆直径计算

滚珠丝杠节圆直径计算

滚珠丝杠节圆直径计算
滚珠丝杠的节圆直径是指滚珠丝杠螺纹的主要直径,通常用来计算滚珠丝杠的螺距和螺旋角。

滚珠丝杠的节圆直径计算涉及到滚珠丝杠的螺距、螺旋角、滚珠直径等参数。

以下是计算滚珠丝杠节圆直径的一般步骤:
首先,确定滚珠丝杠的螺距。

滚珠丝杠的螺距是指螺纹上相邻两螺纹峰之间的距离,通常由制造商提供或者通过测量计算得出。

其次,计算滚珠丝杠的螺旋角。

螺旋角是指螺纹轴线与螺纹生成的圆锥面轴线的夹角,通常也由制造商提供或者通过测量计算得出。

然后,确定滚珠丝杠的滚珠直径。

滚珠丝杠的滚珠直径是指滚珠的直径大小,通常由制造商提供或者通过测量计算得出。

最后,根据以上参数,可以使用以下公式计算滚珠丝杠的节圆直径:
节圆直径 = 螺距/ (π tan(螺旋角)) + 滚珠直径。

需要注意的是,以上公式中的tan代表正切函数,π代表圆周率。

在实际计算中,需要将所得结果进行适当的四舍五入,以确保精度和准确性。

总的来说,计算滚珠丝杠的节圆直径需要准确获取滚珠丝杠的螺距、螺旋角和滚珠直径等参数,并应用相应的公式进行计算,以得出准确的结果。

滚珠丝杠选择计算

滚珠丝杠选择计算

滚珠丝杠选择计算滚珠丝杠副参数计算与选用1、计算步骤2、确定滚珠丝杠导程Ph根据工作台最高移动速度Vmax , 电机最高转速nmax, 传动比等确定Ph。

按下式计算,取较大圆整值。

Ph= (电机与滚珠丝杠副直联时,i=1)3、滚珠丝杠副载荷及转速计算这里的载荷及转速,是指滚珠丝杠的当量载荷Fm与当量转速nm。

滚珠丝杠副在n1、n2、n3nn转速下,各转速工作时间占总时间的百分比t1%、t2%、t3%tn%,所受载荷分别是F1、F2、F3Fn。

当负荷与转速接近正比变化时,各种转速使用机会均等,可按下列公式计算:(nmax: 最大转速,nmin: 最小转速,Fmax: 最大载荷(切削时),Fmin: 最小载荷(空载时)4、确定预期额定动载荷①按滚珠丝杠副预期工作时间Ln(小时)计算:②按滚珠丝杠副预期运行距离Ls(千米)计算:③有预加负荷的滚珠丝杠副还需按最大轴向负荷Fmax计算:Cam=feFmax(N)式中:Ln-预期工作时间(小时,见表5)Ls-预期运行距离(km),一般取250km。

fa-精度系数。

根据初定的精度等级(见表6)选。

fc-可靠性系数。

一般情况fc=1。

在重要场合,要求一组同样的滚珠丝杠副在同样条件下使用寿命超过希望寿命的90%以上时fc见表7选fw-负荷系数。

根据负荷性质(见表8)选。

fe-预加负荷系数。

(见表9)表-5 各类机械预期工作时间Ln 表-6 精度系数fa机械类型 Ln(小时)普通机械 5000~10000普通机床 10000~20000数控机床 20000精密机床 20000测示机械 15000航空机械 1000精度等级 1.2.3 4.5 7 10fa 1.0 0.9 0.8 0.7表-7 可靠性系数fc可靠性% 90 95 96 97 98 99fc 1 0.62 0.53 0.44 0.33 0.21表-8 负荷性质系数fw负荷性质无冲击(很平稳)轻微冲击伴有冲击或振动fw 1~1.2 1.2~1.5 1.5~2表-9 预加负荷系数fe预加负荷类型轻预载中预载重预载fe 6.7 4.5 3.4以上三种计算结果中,取较大值为滚珠丝杠副的Camm。

滚珠丝杆电机选型计算公式

滚珠丝杆电机选型计算公式

滚珠丝杆电机选型计算公式
一、滚珠丝杆相关参数。

1. 负载力(F)计算。

- 垂直方向负载:如果滚珠丝杆用于垂直方向运动,需要考虑负载的重力。

F = mg+F_f,其中m是负载质量(kg),g = 9.81m/s²是重力加速度,F_f是摩擦力。

- 水平方向负载:F = F_f+F_a,其中F_a是加速力。

加速力F_a = ma,a是加速度(m/s²)。

摩擦力F_f=μ N,对于滚珠丝杆,摩擦系数μ较小,N是正压力(在水平方向时N = mg)。

2. 丝杆导程(P)
- 导程是丝杆旋转一周,螺母移动的距离,单位为mm。

3. 丝杆效率(eta)
- 滚珠丝杆的效率较高,一般在90% - 95%之间,可根据丝杆的质量和类型取值。

二、电机选型计算公式。

1. 扭矩(T)计算。

- 根据能量守恒原理,电机输出的扭矩转化为丝杆的轴向力来推动负载运动。

T=(F× P)/(2πeta),其中F是负载力(N),P是丝杆导程(m),eta是丝杆效率。

2. 转速(n)计算。

- 电机转速n与丝杆的线速度v有关。

n=(v)/(P),其中v是负载的线速度(mm/s),P是丝杆导程(mm)。

3. 电机功率(P_m)计算。

- P_m=(T× n)/(9550),其中T是扭矩(N·m),n是转速(r/min),9550是一个换算系数。

在实际电机选型时,还需要考虑电机的过载能力、工作环境、精度要求等因素,并且所选电机的额定扭矩和额定转速应大于计算得到的数值,以确保系统稳定可靠地运行。

上银滚珠丝杠计算案列

上银滚珠丝杠计算案列

上银滚珠丝杠计算案列
上银滚珠丝杠计算案例:
假设你需要选择一款上银滚珠丝杠,已知以下参数:
1. 行程:L = 100mm
2. 负荷:F = 1000N
3. 速度:v = 100mm/s
4. 工作温度:T = 25℃
5. 寿命:Lifetime = 1000h
根据上银滚珠丝杠的选型手册,可以查到以下数据:
1. 滚珠丝杠的导程:P = 10mm
2. 滚珠丝杠的直径:D = 40mm
3. 滚珠丝杠的螺纹长度:L' = 150mm
4. 滚珠丝杠的材料:SCM440
5. 滚珠丝杠的动摩擦系数:μ= 0.08
现在我们需要计算以下几个参数:
1. 滚珠丝杠的额定载荷
2. 滚珠丝杠的额定速度
3. 滚珠丝杠的寿命
计算过程如下:
1. 滚珠丝杠的额定载荷:
根据公式F = P * f,其中f 为滚珠丝杠的导程,可以得到f = F / P = 1000N / 10mm = 100N/mm。

2. 滚珠丝杠的额定速度:
根据公式v = P * n,其中n 为滚珠丝杠的转速,可以得到n = v / P = 100mm/s / 10mm = 10rpm。

3. 滚珠丝杠的寿命:
根据公式Lifetime = L' * μ* θ,其中θ为滚珠丝杠的疲劳角度,可以得到θ= Lifetime / (L' * μ) = 1000h / (150mm * 0.08) = 62500圈。

综上,这款上银滚珠丝杠的计算结果如下:
1. 额定载荷:100N/mm
2. 额定速度:10rpm
3. 寿命:62500圈。

滚珠丝杠选型计算

滚珠丝杠选型计算

1 丝杠许用轴向负载计算22L EI n P πα= (1.1)464d I π=(1.2)公式(1.2)带入(1.1)得42364d LE n P απ= (1.3)2 丝杠许用转速AEIgL N γπλβ22260= (2.1)kg N mm kg g /8.9*/10*7800·39-==ργ24d A π=(2.2)d Ld L d L E A EIg L N 2272293522221010*780010*10*08.214.3*260*8.01000*860260λλλρπβγπλβ≈===- 则d LN 22710λ≈ (2.3)(2.3)公式推导过程仅适用于丝杠材料密度为7800kg/m 33 丝杠导程、丝杠长度、轴径、导程角 3.1 丝杠导程确定maxmaxN V l =(3.1)3.2 丝杠长度确定轴端预留量螺帽长度最大行程++=L (3.2)3.3 轴向最大负载计算丝杠竖直安装时,匀加速上升状态为轴向负载值最大。

ma mg mg F ++=μ(3.3)丝杠水平安装时,匀加速移动状态为轴向负载值最大。

ma mg F +=μ(3.4)3.4 丝杠轴径确定公式(1.3)中,使F ≤P ,逆运算求d 1。

4/132164⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛≥E n PL d απ (3.5)根据长径比计算轴径d 2。

长径比通常必须小于60。

602≤d L得602L d ≥公式(2.3)中,使N ≥Nmax ,逆运算求d 3。

(丝杠材料为钢)722310*max *-≥λL N d(3.5)丝杠材料为其他时,使用下面公式 EL N d 32231060max*8ρβλπ≥(3.6)取),,m ax (321d d d d ≥3.5 丝杠导程角dlπβ=)tan( (3.7)4 基本额定载荷及寿命相关公式如下表:平均载荷计算如下:3/1332211333322321131⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++++=t N t N t N t N F t N F t N F F a a a am(4.1)平均转速如下321332211t t t t N t N t N N m ++++=(4.2)基本额定静载荷fs F F F Co a a a *),,m ax (321= (4.3)基本额定寿命6310*⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛=am fF Ca L(4.4)mam m h N fF Ca N L L 6010*6063⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛== (4.5)l fF Ca Ll L am d 3610⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛== (4.6)如果有已知的L h ,可以用公式(4.5)反推Ca()23/110*60-=am h m fF L N Ca(4.7)根据计算得到的Ca 、Co 选择丝杠,丝杠的响应参数要大于计算值。

滚珠丝杆的传动计算

滚珠丝杆的传动计算

滚珠丝杆的正常速度运行,非精准计算可以用以下公式:
Ta=(Fa*I)(/2*3.14*n1)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);
Ta:
驱动扭矩kgf.mm;
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:
Ta=(Fa*I)(/2*3.14*n1),设n1=0.94,得
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;
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)
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。

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠计算

一,精度等级的计算:精度等级通常定义为长度为300mm的滚珠丝杠的长度变化。

机构的定位精度应转换为每300mm长度的允许误差。

例如,工作行程为1000mm,单向定位精度要求为±0.3mm,精度选择计算公式为:根据计算精度,选择合适的螺丝精度等级。

二,丝杠导程的计算:其中:PB导螺杆,mm;Vmax I机构的最大运行速度,m / s;电机额定NR转速,r / min;我是电动机与螺杆的传动比。

三,直线运动加速度的计算公式:其中:A加速度,m / s 2;Vmax最终速度,m / s;在Vm速度结束时,m / s;V0初始速度,m / s;T运行时间,S ..4.线性运动的一些运动学公式:其中:F-作用在运动物体上的力,n;μ摩擦系数;M是运动物体的质量,kg;G重力加速度,m / s 2;a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:其中:P1-最大轴向允许载荷,n;eta 2一个与安装方法有关的系数,查询下表;Dr-滚珠丝杠凹槽的最小直径,mm;l滚珠丝杠的安装间距,mm。

六,滚珠丝杠的临界转速计算公式:其中:滚珠丝杠的N1临界转速,r / min;F与安装模式有关的系数,请参见下表;螺旋槽的最小直径,mm;L螺丝安装间距,mm ..七,由DN决定的螺杆临界转速计算:DN的值通常在50000到70000之间。

其中:N a滚珠中心直径mm,检查产品样本手册(例如,当某品牌的滚珠丝杠的螺丝直径为20mm,导程为20mm时,其滚珠中心直径d为20.75mm)。

八,实际最大速度计算公式:其中:Nmax-实际最大速度,r / min;Vmax-最大速度,m / s;PB导螺杆,mm;电机和丝杠之间的I减速比。

滚珠丝杠螺母导程计算公式

滚珠丝杠螺母导程计算公式

滚珠丝杠螺母导程计算公式滚珠丝杠螺母是一种常用的传动装置,它可以将旋转运动转换为直线运动,广泛应用于机械设备和工业生产中。

在滚珠丝杠螺母的设计和选择过程中,导程是一个非常重要的参数。

导程的大小直接影响着滚珠丝杠螺母的性能和使用效果。

因此,了解滚珠丝杠螺母导程的计算公式是非常重要的。

滚珠丝杠螺母导程的计算公式可以通过以下步骤进行推导和计算:步骤一,确定滚珠丝杠螺母的螺距和滚珠直径。

滚珠丝杠螺母的导程与其螺距和滚珠直径有直接的关系。

螺距是螺纹上相邻两螺纹峰之间的距离,滚珠直径是滚珠丝杠螺母中滚珠的直径。

这两个参数的确定是计算导程的前提。

步骤二,计算滚珠丝杠螺母的导程。

滚珠丝杠螺母的导程可以通过以下公式进行计算:导程 = 螺距 / 滚珠直径。

其中,导程的单位通常是毫米(mm),螺距和滚珠直径的单位也需要保持一致。

步骤三,考虑滚珠丝杠螺母的效率和摩擦系数。

在实际应用中,滚珠丝杠螺母的效率和摩擦系数也会对导程产生影响。

一般来说,滚珠丝杠螺母的效率在0.8-0.9之间,摩擦系数在0.001-0.005之间。

如果考虑这些因素,可以用修正系数来修正导程的计算公式。

修正后的导程 = 导程 / (效率(1-摩擦系数))。

通过以上步骤,我们可以得到滚珠丝杠螺母导程的计算公式。

在实际应用中,根据具体的需求和条件,可以通过这个公式来计算滚珠丝杠螺母的导程,从而选择合适的滚珠丝杠螺母产品。

除了计算导程,滚珠丝杠螺母的选型还需要考虑许多其他因素,如负载能力、精度要求、速度要求等。

因此,在选择滚珠丝杠螺母时,需要综合考虑多个参数,并根据实际情况进行合理的选择。

总之,滚珠丝杠螺母导程的计算公式是选择和设计滚珠丝杠螺母的重要参考依据之一。

通过合理计算和选择,可以确保滚珠丝杠螺母在实际应用中具有良好的性能和使用效果。

希望本文的介绍能够对大家有所帮助,谢谢阅读!。

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠的计算和选择已知条件横向最大行程600mm,横向最快进给速度20m/min主轴箱大概质量150kg,尾坐大概质量50kg,工作台大概质量250kg,工件大概质量200kg 1、导程确定电机与丝杠直接相连,传动比i=1,该电机的最高工作转速为n MAX=2000rpm,则丝杠导程为:P h≥V maxn max ≥200002000=10,取P h=102、确定丝杠的等效转速n=vP hr/min最大进给速度时丝杠的转速:n max=v maxP h =2000010=2000r/min最小进给速度时丝杠的转速:n min=v minP h =110=0.1r/min丝杠的等效转速:(取t1=2t2)n m=n max t1+n min t2t1+t2=1333.37r/min3、估计工作台质量及负重主轴箱质量:G1=150×9.8=1470N尾坐质量:G2=50×9.8=490N工作台质量:G3=250×9.8=2450N工件质量:G4=200×9.8=1960N总重:G=6370N4、确定丝杠的等效负载工作负载是指机床工作时,实际作用在滚珠丝杠上的轴向压力,它的数值可用进给牵引力的实验公式计算。

选定导轨为滑动导轨,取摩擦系数为0.03,K为颠覆力矩影响系数,一般取1.1~1.5,现取1.2,则丝杠所受的力为F max=KF x+f(√22G+F Z)−F y+√22G=1.2×9.7+0.03×(√22×6370+145.5)−48.5+√22×6370=4707NF min=0N其等效载荷按下式估算:(取t1=t2,n2=2n1F m=(F max3n1t1+F min3n2t2n1t1+n2t2)13⁄=2965.54N5、确定丝杠所受的最大动载荷Caτ=F m f wf t f h f a f k(60T h n m106)13⁄f w-------负载性质系数,(查表:取f w=1.2)f t------温度系数,(查表:取f t=1)f h-----硬度系数,(查表:取f h=1)f a----精度系数,(查表:取f a=1)f k----可靠性系数,(查表:取f k=1)F z----等效负荷n z----等效转速T h---工作寿命,经查得数控机床的寿命大概为15000所以Caτ=32764N6、选择滚珠丝杠型号选定为台湾ABBA滚珠丝杠,型号为SFU3210-4,丝杠公称直径为32mm,基本导程为10mm,其额定动载荷为33222N,额定静载荷为70266N,螺母长度为90mm,取丝杠的精度为3级。

滚珠丝杠计算

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

滚珠丝杠的计算过程

滚珠丝杠的计算过程

1滚珠丝杠副的载荷计算(1)工作载荷 F工作载荷 F 是指数控机床工作时,实际作用在滚珠丝杠上的轴向作用力,其数值可用下列进给作用力的实验公式计算:对于燕尾形导轨机床F=kFx+f'(Fz+2Fy+W)(1)对于矩形导轨机床F=kFx+f'(Fz+Fy+W)(2)对于三角形或组合导轨机床F=kFx+f'(Fz+W)(3)对于钻镗主轴圆导轨机床对于滚动导轨机床F=Fx+f'(Fz+W)+Fr(5)式(1) ~ (5) 中: Fx、 Fy、Fz—x、y、z 方向上的切削分力, N;Fr —密封阻力, N;W—移动部件的重量, N;M—主轴上的扭矩, N·m;dz—主轴直径,mm;表 1导轨型式k f'f燕尾形 1.40.2矩形 1.10.15三角形、组合形 1.150.15 ~ 0.18钻镗主轴圆导轨0.15滚动导轨0.003 ~ 0.004f ′—导轨摩擦系数; f —轴套和轴架以及主轴的键的摩擦系数; k—考虑颠覆力矩影响的实验系数。

正常情况下, k、f' 与 f 可取表 1 数值。

(2)最小载荷 Fmin最小载荷 F?min 为数控机床空载时作用于滚珠丝杠的轴向载荷。

此时,Fx=Fy=Fz=0。

(3)最大工作载荷 F?max最大载荷 F?max为机床承受最大切削力时作用于滚珠丝杠的轴向载荷。

(4)平均工作载荷 Fm与平均转速 nm当机床工作载荷随时间变化且此间转速不同时,式中:t1,t2, ,tn 分别为滚珠丝杠在转速 n1,n2, ,nn 下,所受轴向载荷分别是 F1,F2, , Fn 时的工作时间 (min)当工作载荷与转速接近正比变化且各种转速使用机会均等时,可用下式求得Fm和 nm。

Fm=(2Fmax+Fmin)/ 3(8)nm=(nmax+nmin)/ 2(9)2滚珠丝杠副主要技术参数的确定(1) 导程 Ph根据机床传动要求,负载大小和传动效率等因素综合考虑确定。

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠副产品样品
6)刚度计算
(1)丝杠拉压刚度
Ks
d 2
1
E
lS
103
(2)钢球与螺纹滚道区的接触刚度
1
K
' c

K
c

F 0.1
pr
C
a
3
(3)轴承的刚度
3
F
pr
Kb
a0
K c ——无预紧力下螺纹滚道接触刚度
F pr ——螺母预紧力(约等F于max3

传动系统综合刚度 K
4
m ,f —— 与安装方法有关定 的常数 c
4)计算动载荷
1
C N L F f (60 )3
102
a
m
h
m
w
式中 Lh :寿命时间
f :载荷系数(在平稳无冲击状态取1.2) w
5)螺母与支撑轴承选择
根据防尘防护条件以及对调隙及预紧的要求,采用双推简 支式丝杠螺母副,即一端装止推轴承,另一端装向心球轴承, 选择双螺母垫片调隙式,这样结构简单,刚性好,预紧可靠, 调整方便。滚珠循环采用外循环式,它的特点是工艺简单, 易于制造,经济实用。
w
106
Lh

60
L N
m
选用丝杠时寿命太短或太长都不合适,使用过长的寿 命会使选择的丝杠的尺寸太大,造成不经济的结果,因 此大部分都会选择在10000小时到20000小时。
综合上述所选主要技术参数,根据滚珠丝 杠产品样本,即可确定所选滚珠丝杠副型号规 格。如验算不满足要求,另选其它型号,重复 以上步骤,直至满足要求为止。
滚珠丝杠副设计计算
滚珠丝杠副设计流程
确定滚珠 丝杠副导

滚珠丝杠的推力计算公式

滚珠丝杠的推力计算公式

滚珠丝杠的推力计算公式滚珠丝杠是一种在机械传动中常见的部件,它能将旋转运动转化为直线运动,并且具有高精度、高效率等优点。

要想了解滚珠丝杠的性能,推力的计算就显得尤为重要。

咱先来说说滚珠丝杠推力的基本概念哈。

简单来讲,推力就是滚珠丝杠在工作时能够推动负载所产生的力量。

那这个推力到底咋算呢?其实有个挺关键的公式。

滚珠丝杠的推力计算公式是:F = μ × P × π × d² / 4 。

这里面的“F”就是咱们要算的推力啦,“μ”是摩擦系数,“P”是丝杠的螺距,“d”是丝杠的公称直径。

我给您举个例子哈,就说有个工厂里的设备,用了一根滚珠丝杠来带动一个部件移动。

这根丝杠的公称直径是 20 毫米,螺距是 5 毫米,摩擦系数是 0.1 。

那咱来算算它的推力。

把数字带进公式里,先算 d²,那就是 20² = 400 平方毫米。

螺距 P 是 5 毫米,摩擦系数μ是 0.1 。

先算π × d² / 4 ,那就是 3.14 × 400 / 4 = 314 平方毫米。

然后再算μ × P × π × d² / 4 ,也就是 0.1 × 5 × 314 = 157 牛顿。

这就说明这根滚珠丝杠能产生大约 157 牛顿的推力,去推动那个部件移动。

不过您可别觉得这公式一用就万事大吉了。

实际应用中,情况要复杂得多。

比如说,工作环境的温度变化可能会影响丝杠的性能,导致摩擦系数有所改变;还有,负载的类型和运动方式也会对推力产生影响。

我之前遇到过这么个事儿,有个小型机械厂,他们新设计了一款自动化设备,里面就用到了滚珠丝杠。

结果在调试的时候,发现设备运行得不太顺畅,达不到预期的效果。

技术人员一开始怎么都找不出原因,后来仔细一检查,发现是在计算滚珠丝杠推力的时候,没有充分考虑到设备运行时的振动和冲击,导致选用的丝杠推力不够。

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠的设计步骤:一.确定精度等级不同精度等级表示一定长度的滚珠丝杠机构所对应的导程允许误差.根据滚珠丝杠机构在具体使用场合所需要提供的定位精度及其具体长度,来确定选择轧制滚珠丝杠或磨制滚珠丝杠,以及其精度等级。

数字越大,精度等级越低。

磨制丝杠的精度等级高于轧制丝杠。

通用机械选择C3或C5。

二.确定导程——电机转速;-—最大进给速度;-—滚珠丝杠导程;——电机至丝杠的减速比(电机与蜗杆之间无其他的减速机构,故减速比i=1)在蜗轮蜗杆的计算中,蜗轮转速为,齿轮齿条中小齿轮直径为,所以齿条推主缸的最大速度为:此处,为达到相应的响应速度,设计最大速度市面上一般的esp电机额定转速在2000-3000r/min,根据之前选用的电机,设定其最高转速为得出:导程导程增大,会减小滚珠丝杠的刚度,位移精度,转动惯量(减小转速),增大驱动力矩,但是可以增加寿命。

所以此处,圆整导程三.选定支撑方式1)一端固定,一端支承——中等速度,刚度精度较高;2)两端固定——高速回转,高精度,丝杠长度较大;3)两端支承——中等速度,刚度精度一般;4)一端固定,一端自由——低转速,低精度.一般选用1,2的方式,支承轴承选用大接触角(60°)的高刚度专用角接触轴承。

此处工作行程小,最大速度也不是很大,所以选择一端固定一端支承的方式。

四.选定丝杠外径选定丝杠外径时,需考虑三个因素。

初选:1)在按定位精度选定的滚珠丝杠系列中选定;2)在相应精度等级以及丝杠长度下,丝杠外径必须满足所要求的轴向间隙;3)在标准的导程——丝杠外径组合中选定丝杠外径。

初步选定丝杆外径为40mm,内径为20mm,推杆直径为15mm 。

此时,整个滚珠丝杠外径大约为45—50mm(考虑到备份模式,滚珠丝杠制作成空心的,所以整个外径选择较大。

而整体径向尺寸又有要求,所以又不能选的太大)1.轴向允许载荷的计算及校核已知:=22。

2 mm =200 bar为主缸直径,为制动时主缸达到最大压强的值。

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠计算

滚珠丝杠计算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。

电机与滚珠丝杆通过联轴器连接,传动比为0.99。

X向最大运动速度24m/min,即24000mm/min。

实际取Ph=10mm,可满足速度要求。

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。

式中:M —工件及工作台质量,M为500kg。

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:滚珠丝杠副的当量载荷:滚珠丝杠副的当量转速:3 、滚珠丝杠副预期额定动载荷3.1、按滚珠丝杠副的预期工作时间计算:式中:nm —当量转速,Lh —预期工作时间,测试机床选择15000小时f W —负荷系数,平稳无冲击选择fW =1fa —精度系数,2级精度选择f a =1fc —可靠性系数,一般选择fc =13.2 按滚珠丝杠副的预期运行距离计算:式中:Ls —预期运行距离,一般选择Ls = 24X103m 3.3 、按滚珠丝杠副的预加最大轴向负载计算:式中:fe —预加负荷系数,轻预载时,选择fe = 6.7 fmax —丝杠副最大载荷4 、估算滚珠丝杠的最大允许轴向变形量dm * 重复定位精度X向运动的重复定位精度要求为0.03mm,则5 、估计算滚珠丝杠副的螺纹底X5.1 、根据X向运动行程为1000mm,可计算出两个固定支承的最大距离:L» (1.1~1.2) ´l + (10~14) ´Ph= 1.2´1000+14´10 =1340mm 5.2 按丝杠安装方式为轴向两端固定,则有丝杠螺纹底X:式中:F0 —导轨静摩擦力,F0=49.4NL —滚珠螺母至滚珠丝杠固定端支承的最大距离,L = 1340mm 6 、导程精度的选择根据X向运动的定位精度要求达到0.08mm/1000mm,则任意300mm。

丝杠推力计算公式

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。

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1 滚珠丝杠副的载荷计算(1) 工作载荷F工作载荷F是指数控机床工作时,实际作用在滚珠丝杠上的轴向作用力,其数值可用下列进给作用力的实验公式计算:对于燕尾形导轨机床F=kFx+f'(Fz+2Fy+W)(1)对于矩形导轨机床F=kFx+f'(Fz+Fy+W)(2)对于三角形或组合导轨机床F=kFx+f'(Fz+W)(3)对于钻镗主轴圆导轨机床对于滚动导轨机床F=Fx+f'(Fz+W)+Fr(5)式(1)~(5)中:Fx、Fy、Fz—x、y、z方向上的切削分力,N;Fr—密封阻力,N;W—移动部件的重量,N;M—主轴上的扭矩,N·m;dz—主轴直径,mm;表 1f′—导轨摩擦系数;f—轴套和轴架以及主轴的键的摩擦系数;k—考虑颠覆力矩影响的实验系数。

正常情况下,k、f'与f可取表1数值。

(2) 最小载荷Fmin最小载荷F?min为数控机床空载时作用于滚珠丝杠的轴向载荷。

此时,Fx=Fy=Fz=0。

(3) 最大工作载荷F?max最大载荷F?max为机床承受最大切削力时作用于滚珠丝杠的轴向载荷。

(4) 平均工作载荷Fm与平均转速nm当机床工作载荷随时间变化且此间转速不同时,式中:t1,t2,…,tn分别为滚珠丝杠在转速n1,n2,…,nn下,所受轴向载荷分别是F1,F2,…,Fn时的工作时间(min)当工作载荷与转速接近正比变化且各种转速使用机会均等时,可用下式求得Fm和nm。

Fm=(2Fmax+Fmin)/3(8)nm=(nmax+nmin)/2(9)2 滚珠丝杠副主要技术参数的确定(1) 导程Ph根据机床传动要求,负载大小和传动效率等因素综合考虑确定。

一般选择时,先按机床传动要求确定,其公式为:Ph≥vmax/nmax(10)式中:vmax—机床工作台最快进给速度,mm/min;nmax—驱动电机最高转速,r/min。

在满足控制系统分辨率要求的前提下,Ph应取较大的数值。

(2) 螺母选择由于数控机床对滚珠丝杠副的刚度有较高要求,故选择螺母时要注重其刚度的保证。

推荐按高刚度要求选择预载的螺母型式。

其中插管式外循环的端法兰双螺母应用最为广泛。

它适用重载荷传动、高速驱动及精密定位系统。

并在大导程、小导程和多头螺纹中具有独特优点,且较为经济。

①滚珠的工作圈数i和列数j。

根据所要求性能、工作寿命,推荐按表2选取。

表2②法兰形状。

按安装空间由标准形状选择,亦可根据需要制成特殊法兰形状。

(3) 导程精度选择根据机床定位精度,确定滚珠丝杠副导程的精度等级。

一般情况下,推荐按下式估算:式中:E——累计代表导程偏差,μm;TD——机床有效行程的定位精度,μm。

典型机床进给滚珠丝杠的精度等级选择见表3。

表3NC机床应用车床铣床镗床加工中心坐标镗床钻床磨床电火花机床(EDM)线切割(EDM)冲床激光切割机床木材加工机床轴X Z XY Z XY Z XY Z XY Z X Z XY(Z)XY UV XY XY Z精度等级C0○○○○C1○○○○○○○○○○C2○○○○○○○○○○○○C3○○○○○○○○○○○○○○○C5○○○○○○○○○○○○○○C7○C10○(4) 累积基准导程目标值T为补偿由于温度升高或在外部载荷下滚珠丝杠延伸,需规定累积导程的目标值T。

以避免温度上升对导程精度的影响。

T=-αθL(12)式中:α—热膨胀系数(α=12×10-6/℃);θ—丝杠温升,℃(一般取θ=2~3℃);L—丝杠长度,mm;典型数控机床累积导程的目标值为:X轴:Tx=(-0.02~-0.05)mm/m;Z轴:Tz=(-0.02~-0.03)mm/m;加工中心:Tx=Ty=(-0.02~-0.04)mm/m。

(5) 丝杠螺纹长度l按下式计算:l=lu+l1+2le(13)表4导程P h(mm)456810121620余程l e(mm)1620243240455060(6) 滚珠丝杠名义直径Do确定直径Do有两种方法,即计算图法和计算法。

①计算图法。

按计算图法选择滚珠丝杠直径的步骤为:首先按最大轴向压缩载荷Fmax、丝杠支承方式和安装间距(选择前均已确定),由图1确定丝杠直径Do1,再由容许轴向拉压载荷(=Fmax),选择丝杠直径Do2,取Do1与Do2中较大的直径作为滚珠丝杠的初选直径,然后再按图2校核临界转速和Dn值,最后按图3寿命曲线进行确认。

图1中的斜线表示丝杠压曲时的极限载荷;折线中与横坐标垂直的直线为相应丝杠直径的容许拉压载荷;与横坐标平行的粗实线,表示对应丝杠直径可制造加工的极限长度。

图2中的斜线表示相应直径丝杠的临界速度时的极限转速;与横坐标垂直的直线,表示由Dn值限制的转速,按要求Dn≤70000,D为丝杠滚珠中心圆的直径(mm),n为丝杠转速(r/min);与横坐标平行的粗实线,表示丝杠相应直径可制造生产的极限长度。

图3中的斜线表示由导程Ph、直径Do与螺母型式和滚珠的工作圈数和列数所确定的滚珠丝杠副的相应载荷比在对应转速时的寿命时间(h)。

fw为载荷系数,按表5选取。

图1 轴向载荷F(N)表 5载荷性质无冲击平稳运动轻微冲击伴有冲击或振动f w 1.0~1.2 1.2~1.5 1.5~2.0②计算法a.确定预期额定动载荷Cam.按预期寿命时间计算式中:Fm—滚珠丝杠副平均工作载荷,N;nm—平均转速,r/min;tt—寿命时间,对数控机床,其目标值为20000h;fw—载荷系数,按表5选取。

.按最大轴向载荷F?max计算当滚珠丝杠副有预加载荷时Cam=feFmax(15)式中,fe为预加载荷系数,其值按表6选取。

表 6预加载荷类别轻中重f e>6.76.7~3.3<3.3取上述两种计算结果中较大值为滚珠丝杠副的预期额定动载荷Cam。

b.公称直径Do根据预期额定动载荷Cam和所确定的螺母型式从产品样本中选择Do,并满足下式:Ca≥Cam(16)并使其Do与螺纹长度符合生产厂规定要求。

一般情况下,国产滚珠丝杠副螺纹部分长径比小于或等于30;国外滚珠丝杠副长径比≤70。

图2 转速n(r/min)(7) 校核计算①稳定性验算丝杠压曲时的临界载荷P按欧拉公式计算:P=0.5×(bπ2EI)/(L2a)=a(d4r)/(L2a)×104(17)式中:E—弹性模量,E=2.1×105,N/mm2;I—丝杠断面最小惯性矩I=πd4r/64,mm4;d r—丝杠谷径,mm;La—螺母至固定端处最大距离(如表7中简图所示),mm;a、b—与丝杠安装方式相关的系数,其值按表7选取。

并满足Fmax≤P。

表7安装方式简图a bλβ固定—自由 1.30.251.875 3.4支承—支承 5.11 3.1429.7固定—支承10.22 3.92715.1固定—固定20.34 4.73021.9②极限转速nc校核为防止丝杠转速接近其固定振动频率时发生共振,需对丝杠极限转速nc和Dn值进行校核计算。

a.极限转速按下式计算式中:E—弹性模量E=2.1×105,N/mm2;Lb—安装距离(见表7,简图为Lb的最大值),mm;β、λ—丝杠安装方法有关的系数,其值按表7选取;γ—比重,γ=7.85×10-5 N/mm3;I—丝杠断面最小惯性矩I=πd4r/64,mm4;dr—丝杠谷径,mm;A—丝杠断面积,A=πd2r/4,mm。

nc应满足:n?max<nc。

b.Dn值Dn≤70000③容许拉伸(压缩)载荷校核丝杠拉伸(压缩)容许载荷P1按表8选取:Fmax≤P1表8丝杠直径1618202528323640455055637080100(mm)P1(kN)2128325466821101371842212853384356161000④螺母静额定载荷Coa校核KjF?max≤Coa(19)式中:Coa—基本静额定载荷,N;Kj—静态安全系数,其值按表9选取。

图3表9使用条件静态安全系数K j值普通载荷≥1~2冲击或振动载荷≥2~33 确定滚珠丝杠副型号与规格综合上述所选主要技术参数,根据滚珠丝杠产品样本,即可确定所选滚珠丝杠副型号规格。

4 验算(1) 刚度验算滚珠丝杠副在工作载荷F?max和扭矩M1共同作用下,所引起的螺纹每米导程变形总误差Δ按下式计算:式中:A—丝杠截面积,A=πd2r,mm2;G—丝杠材料剪切弹性模量,对钢G≈82400N /mm2K—安装方式系数(固定—自由:K=1;固定—固定:K=0.25)验算不等式为:Δ≤V300(300mm 单一导程变动量)。

(21)(2) 效率验算式中:γ—丝杠螺纹螺旋升角;φ=arctgμ为摩擦角如上述验算不满足要求,需另选其它型号,重复以上步骤,直至满足要求为止。

5 结论本文就数控机床进给用精密滚珠丝杠副的选择与计算进行了讨论,该方法也可作为其它机械用滚珠丝杠副选用和计算的参考。

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