滚珠丝杠、步进电机的扭矩值及轴承计算

Cam″
7126.23
牛
额定动载荷：
Cam
16805.39
牛
根据额定动载荷：按汉江丝杠样本初 d0
32.00
毫米
8-1、垂直安装进给丝杠轴：按精度要求及受力估算丝杠底径：计算：
项目
符号
数值
单位
全行程定位精度：
△m′
70.0
微米
重复精度：
△m″
35.0
微米
δm′
8.8
微米
丝杠允许的最大轴向变形：δm
δm″
牛顿.米 公斤.米²
毫米 毫米 公斤.米²
N.m Kg.m²
mm mm Kg.m²
滚珠丝杠轴每分钟的转速
n匀
500.00
转/分 r/min
物体从静止变为匀速转动运动，转速 为n匀，的角加速度值
ε
104.72
弧度/秒平 方
rad/s²
物体从静止变为匀速转动运动，转速 为n匀，的角加速度值
ε
启动时间
t
17.5
微米
δm
8.8
微米
滚珠丝杠两轴支点间距离：
支承方式系数： 轴向最大载荷：
L1
700.00
毫米
a
0.039
F0
1583.61
牛
N
N N mm 单位符号 µm µm µm µm µm mm
N
估算丝杠底径：
d2m
13.88
毫米
mm
9-1、垂直安装进给丝杠：初步确定规格
项目
符号
厂家：
数值
单位
单位符号
米/秒
M/s
进给加速启动时间
t
0.3
秒
s
垂直安装进给丝杠轴向下切割移动时 向所受合计阻力值计算：
Fs2
#REF!
牛
N
垂直安装进给丝杠轴移动时向所受合 Fh1 1583.606667
牛
N
5-1、垂直安装进给丝杠轴移动时当量载荷：计算：
项目
符号
数值
最大力值
Fmax1 1583.606667
最小力值
Fmin1
η
牛顿惯性运动学相关的从静止到动态
Ts
滚珠丝杠回转轴的转动惯量
J1
初选滚珠丝杠轴规格
d
初选滚珠丝杠轴长度
L
水平移动的80KG重的工作台，通过丝
J2
157.00 10.00 5.00 9.80 0.90 0.109 0.00065 32.00 800.00 0.00040
公斤 毫米 米/分 米²/秒
Kg mm m/min m²/s
型号：
额定动载荷：
Cam
16805.39
牛
N
丝杠材料许用拉应力：
σp
147.00
兆帕
Mpa
滚珠直径：
db
5.593
毫米
mm
丝杠底径：
d2
26.41
毫米
mm
丝杠螺母长度：
L1
80
毫米
mm
额定静载荷：
Cao
52565
牛
N
接触刚度：
Rnuˊ
1155
牛/微米
N/μm
10-1、垂直安装进给丝杠：其他各类校对（1）---d0×nmax=Dn值限制
依据现场实际需求扭矩值来求步进电 机的扭矩值
T
电机功率
P
根据能量守恒定律按工作直线运动或 回转运动校核电机功率
P
104.72 0.50
弧度/秒平 方
rad/s²
秒
s
8.5 0.44
牛顿.米 N.m
千瓦
Kw
千瓦
Kw
4-1、垂直安装进给丝杠轴移动时向所受全部阻力值Fh1计算：
项目
符号
数值
垂直安装丝杠的进给机构上升时重力 Fc1
T=3*[TL（力学相关的阻力力矩）+Ts（牛顿惯性运动学相关的从静止到动态的惯性阻力力矩）]------具体见下： 算所得的不变的数据)
项目
符号
数值
单位
单位符号
力学相关的阻力力矩TL
TL
2.722
牛顿.米 N.m
工作台重量
m
导程10mm滚珠丝杠或其他螺旋螺纹
Ph
匀速运动速度
V匀
重力加速度值
g
机械传动效率值
1540.17
单位 牛
单位符号 N
垂直安装丝杠的进给机构上升时总质 量值
m1
157
千克
Kg
重力加速度值
g
9.81
米²/秒 M²/s
垂直安装进给丝杠轴空载上升移动时 向所受合计阻力值计算：
Fc2
1583.606667
牛
N
垂直安装进给丝杠轴空载上升加速移
Fj
43.43666667
牛
N
进给加工速度
V
0.083
项目
符号
数值
单位
单位符号
d0×nmax=Dn值限制
Dn
16000
毫米*转/分
mm*r/min
Dn比较值:
50000
Dn结论:
合格
11-1、垂直安装进给丝杠：其他各类参数确定及校对（2）---滚珠丝杠副预紧力确定
项目
符号
数值
单位
单位符号
滚珠丝杠副预紧力：
Fp
528
牛
N
12-1、垂直安装进给丝杠：其他各类参数确定及校对（3）---滚珠丝杠副行程补偿C值确定
单位
单位符号
预拉伸力Ft
Ft
3399
牛
N
14-1、垂直安装进给丝杠：其他各类参数确定及校对（5）---配用轴承选择(大概进行选择核心的内容为两条：其
项目
符号
数值
单位
单位符号
1）轴承类型选用
2）根据额定动载荷：选用轴承
C
牛
N
本表的寿命因素fh值得查表方法为：（其上--7-1、垂直安装进给丝杠轴：额定动载荷及初选丝杠 按下表单独确定轴承的使用寿命小时h值）；故按Lh/h=15000对应表中查得：球轴承的fh值=1.445
项目
符号
数值
单位
单位符号
滚珠丝杠副行程补偿C值确定：
C
18
微米
μm
丝杠总长L
L
800
毫米
mm
温度变化值△t：
△t
2.5
度
℃
滚珠丝杠副公司要求行程Lk：
Lk
500
毫米
Байду номын сангаас
mm
滚珠丝杠副有效行程Lu：
Lu
610
毫米
mm
13-1、垂直安装进给丝杠：其他各类参数确定及校对（4）---计算预拉伸力Ft
项目
符号
数值
垂直安装的滚珠丝杠副计算
1、电主轴计算：
项目
符号
数值
单位
单位符号
电主轴扭矩： T
66
牛.米
N.M
电主轴功率： P
5.5
千瓦
KW
机械效率： η
0.95
电主轴最大扭矩时允许的主轴最高转 n最高
756
转/分 r/min
2-1、垂直安装进给丝杠时进给电机功率值的确定：方法为：依据现场实际需求扭矩值来求步进电机的扭矩值：基
本表的速度因素fn值得查表方法为：（按其上--丝杠轴的平常平均转速值或（即当量转速值）Nm1 子轴承的fn值=0.608
无表的力矩载荷因素fm值得到的表方法为：丝杠轴为悬臂结构时，得到的力矩载荷值较大---通常 取值为fm=1.5。
项目
符号
数值
单位
精度系数：
ƒa
0.9
可靠性系数：
ƒc
0.62
载荷性质系数：
ƒw
1.5
预加载荷系数：
ƒe
4.5
各类机械预期工作寿命
Lh
15000.0
小时
单位符号 N N N 单位符号 r/min mm M/min
r/min 单位符号
h
额定动载荷（无预载）：
Cam′
16805.39
牛
额定动载荷（有预载）：
237.541
当量力值
Fm1 1134.918111
6-1、垂直安装进给丝杠轴当量转速：计算：
项目
符号
最高转速值
Nmax1
导程10mm滚珠丝杠或其他螺旋螺纹
Ph
数值 500 10.00
单位 牛 牛
牛
单位 转/分 毫米
进给加工速度
Vmax
5
米/分
平均转速系数：
Cn
0.35
当量转速值
Nm1
175
转/分
7-1、垂直安装进给丝杠轴：额定动载荷及初选丝杠规格直径：计算：