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滚珠丝杠

滚珠丝杠
滚珠丝杠

匀速运行,非精确计算可以套用以下公式:Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1)

式中

Ta:驱动扭矩kgf.mm;

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 );

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:

Fa=F+μmg,设切削力不考虑,设综合摩擦系数μ=0.01,得

Fa=0.01*1000*9.8=98N;

Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1),设n1=0.94,得Ta=98*5/5.9032≈83kgf.mm=0.83N.M 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)

当然咯,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。

若考虑加速情况,较为详细的计算可以参考以下公式(个人整理修正的,希望业内朋友指点):

水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算:

T1:等速驱动扭矩kgf.mm;:轴向负载N【Fa=F+μmg,F:丝杠的轴向切削力N,μ:导向件综合摩擦系数,m:移动物体重量(工作台+工件)kg,g:9.8 】;:丝杠导程mm;:进给丝杠的正效率。

J:【J=Jm+Jg1+(N1/N2)】

若采用普通感应电机,功率根据以下公式计算:

P=TN/9549

P:功率;T:扭矩;N:转速

匀速运行,非精确计算可以套用以下公式:Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1)

式中

Ta:驱动扭矩kgf.mm;

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 );

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:

Fa=F+μmg,设切削力不考虑,设综合摩擦系数μ=0.01,得

Fa=0.01*1000*9.8=98N;

Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1),设n1=0.94,得Ta=98*5/5.9032≈83kgf.mm=0.83N.M 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)

当然咯,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。

若考虑加速情况,较为详细的计算可以参考以下公式(个人整理修正的,希望业内朋友指点):

水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算:

T1:等速驱动扭矩kgf.mm;:轴向负载N【Fa=F+μmg,F:丝杠的轴向切削力N,μ:导向件综合摩擦系数,m:移动物体重量(工作台+工件)kg,g:9.8 】;:丝杠导程mm;:进给丝杠的正效率。

J:【J=Jm+Jg1+(N1/N2)】

若采用普通感应电机,功率根据以下公式计算:

P=TN/9549

P:功率;T:扭矩;N:转速

滚珠丝杠公称直径与公称导程组合、制造范围

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18a1.jpg[/img]

3 滚珠丝杠副的结构类型、编号方法

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18b1.jpg[/img]

5 滚珠丝杠副的精度

5.1 精密等级

根据使用范围及要求将滚珠丝杠副分为定位滚珠丝杠幅(P)传动滚珠丝杠副(T),精度分为七个等级,即1、2、3、4、5、6、7、10级,1级精度最高,依次降低。

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18c1.jpg[/img]

5.2行程偏差和行程变动量

根据滚珠丝杠副类型按下表检验

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18d1.jpg[/img]

5.2.1 有效行程内的行程偏差ep与行程变动量VUP:

有效行程是有精度要求的行程长度LU

Lu=Lx+2La+LnLa安全行程La=(1-2)ph Lx机械最大行程Ln螺母的长度ph公称导程

E1-E2按国家标准GB/T17857.3-1998,―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。见附表1。

5.2.2 300mm行程内与2π弧度行程内行程变动量V300P与V2 π p

E3-E4按国家标准GB/T17857.3-1998,―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。见附表1续。

5.2.3 余程Le

余程是没有精度要求的行程长度。

余程表6

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18e1.jpg[/img]

6 行程补偿值C

6.1 滚珠丝杠的热变形将导致长度、定位精度变化,热变形可由下式给出:

δt=α*△t*Lu (公式1)

α-热膨胀系数(12.0*10-6)

△t -温升(一般取2-4℃)

Lu-有效行程(Lu=Lx+2La+Ln)或Lu=L1-2Le

L1-螺纹全长Le-余程Le见表6

6.2 目标行程Phs

为了补偿由于热膨胀或弹性变形引起的丝杠长度变化,将滚珠丝杠的导程制造得稍大于或小于公称导程,着根据实际需要提出得含有方向目标要求的导程叫目标导程。目标导程乘以丝杠上的有效圈数叫目标行程。

6.3 目标偏差C

目标行程和公称行程之差叫行程偏差C,为了补偿热变形的影响,行程偏差

C=δt(δt见公式1)并为负值。

6.4 丝杠的预拉伸力

规定了行程偏差C的滚珠丝杠副,在采用固定-固定安装方式时,还可以采用丝杠预拉伸的方法来进一步补偿热变形,预拉伸力Ft:

Ft=δt*A*E/ Lu=α*△t*E*(πd22/4)(公式2)

E-弹性模量2.1×105Mpa(即2.1×105N/mm2)

d2-丝杠底径(mm)

△t-温升(一般取2-4℃)

7 基本额定载荷及寿命

7.1 轴向基本额定静载荷Coa 滚珠丝杠副在承受最大接触应力处产生不大于0.0001倍的钢球直径的永久变形时,所能承受的最大轴向载荷。

7.2 轴向基本额定载荷Ca:一组(相当数量)相同参数的滚珠丝杠副,在相同的条件下,运转106转时,90%的滚珠丝杠副的螺纹滚道的表面或钢球的表面不发生疲劳点蚀所能承受的最大轴向载荷。

Coa和Ca在样本中已经给出,可以查找选用

7.3 预期寿命

Lh –用预期运行时间表示(h)

Ls –用预期运行距离表示(km)

直径偏大,而不经济。故通常推荐Lh按表7选择。

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18f1.jpg[/img]

7.4 滚珠丝杠副的当量载荷Fm及当量转速nm:

滚珠丝杠副在转速n1 n2......ni条件下,工作时间分别是t1t2......ti所受载荷分别是F1 F2 (i)

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18g1.gif[/img]

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18h1.gif[/img]

7.5 额定动载荷下限值的Cam计算:

滚珠丝杠副在当量载荷Fm及当量转速nm条件下运转,达到预期寿命Lh或Ls 时所能承受的最大轴向载荷Cam,设计时选用滚珠丝杠副的Ca≥Cam

7.5.1 按滚珠丝杠副的预期工作时间Lh计算:

(N)(公式5)

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18i1.gif[/img]

7.5.1或按滚珠丝杠副的预期运行距离Ls计算:

(N)(公式6)

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18j1.gif[/img]

fa 为精度系数,根据预定的精度按表8选取:

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18k1.jpg[/img]

fw 为载荷系数,按表9选取:

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18l1.jpg[/img]

7.6 额定静载荷下限值Coam计算:

Coa≥Coam=fsFmax(公式7)

Fs 安全系数。一般为1.2-2,有冲击、震动的运动1.5-3

Fmax是外加在滚珠丝杠副上的最大轴向载荷

8 滚珠丝杠副安装部位的形位公差

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18m1.jpg[/img]

图2

E5-E11见国家标准GB/T17857.3-1998,―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。见附表2。

9 滚珠丝杠副的预紧与轴向接触刚性

9.1 预紧的目的

预紧就是在滚珠丝杠副内,预先施加轴向载荷Fp。

图3是外加轴向载荷Fa和滚珠之间轴向弹性变形δ的关系曲线,曲线1为无预紧状态,曲线2为有预紧状态,Fp是相当于预紧力大小的外加轴向载荷。表10是有或无预紧的情况下,滚珠丝杠副在承受不同的外加轴向载荷Fa时,滚道与滚珠之间轴向弹性变形δ。

由表10可见预紧的目的时,消除滚珠丝杠副的轴向间隙,提高滚珠丝杠副的轴向接触刚性K,并且在外加轴向载荷小于3倍预紧力的情况下,轴向刚性K是常数(但Fa>3Fp后,予压消失)

图3

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18n1.jpg[/img]

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18o1.jpg[/img]

9.2预紧的方式

9.3 滚珠丝杠副的轴向接触刚性K

样本上给出的刚度值仅考虑滚道与滚珠之间的轴向变形,不考虑螺母本身及丝杠本身的变形。

9.3.1 不预紧的滚珠丝杠副的轴向接触刚性Ka

由于其轴向刚性是随外加轴向载荷Fa增大而增大的,所以样本中规定不预紧的

滚珠丝杠副轴向接触刚性,是外加轴向载荷等于0.3Ca时的轴向接触刚性值,当实际施加的外加载荷Fa不等于0.3Ca时,对应的轴向接触刚度Ka按下式计算:

Ka=K[Fa/0.3Ca]1/3 (N/μm) (公式8)

K-样本上的刚度值(N/μm)

Ca-样本上的额定载荷(N)

Fa-实际工作施加的动载荷(N)

9.3.2 预紧滚珠丝杠副的轴向接触刚性Ka

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18p1.jpg[/img]

Ka随着预紧力Fp的增大而增大,在滚珠丝杠副承受最大轴向载荷Fmax≤3Fp 范围内Ka是一个常数,但预紧力Fp太大,会导致发热量增加,寿命减少。所以预紧力Fp按Fp=Fmax/3选取,并大致符合表12要求,当Fmax不知道时,推荐按表12选用。

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18q1.jpg[/img]

样本中预紧滚珠丝杠副的轴向接触刚度K按预紧力Fp=0.1Ca给出(增大滚珠直径预紧按Fp=0.05Ca给出),当预紧力Fp不是样本上的数值时,Ka也与样本上的数值不同。此时Ka可按下式计算

Ka=K[Fp/εCa]1/3 (公式9)

ε=0.1(增大滚珠直径预紧时ε=0.05)

Fp-滚珠丝杠副的预紧力(N)

Ca-样本上的额定动载荷(N)

10 滚珠丝杠副的转矩

10.1 理论动态预紧转矩Tpo:有预加载荷的滚珠丝杠副,在没有外加载荷的情况下,丝杠与螺母相对连续转动所需力矩(不包含螺母两端密封件的摩擦力矩) Tpo=10-3*(Fp*Ph/2π)*[(1-η2)/η] (N*m) (公式10)

Fp-轴向预加载荷(N)

Ph-导程(mm)

η-传动效率

精度:1.2级取η=0.95,3.4级取η=0.9,5.7.10级取η=0.85

10.2 最大动态预紧转矩Tpmax:丝杠与螺母相对连续转动时,实际动态预紧矩以理论动态预紧转矩为中心上下波动,允许的波动范围ΔTp称动态预紧转矩公差,ΔTp见国家标准GB/T17857.3-1998,―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。见

附表2续E12。

Tpmax=Tpo×(1+ΔTp)(N*m)(公式11)

10.3 正传动转矩

将回转运动转变为直线运动称正传动。

Ta=10-3* FaPh/2πη1(N*m)(公式12)

Ta-加在滚珠丝杠副上的驱动力矩

η1-正传动效率

Fa-滚珠丝杠副承受的轴向载荷(N)

10.4 逆传动转矩

将直线运动转化为回转运动称为逆传动。

Tb=10-3* FaPh*η2/2π(N*m)(公式13)

Tb-加在滚珠丝杠副上防逆转动的力矩

η2-逆传动的效率(0.90-0.85)

滚珠丝杠副的安装方式

安装方式对滚珠丝杠副承载能力,刚性及最高转速有很大影响。常见安装方式有以下四种情况(见图4)

(1)固定-自由;

(2)支承-游动

(3)固定-固定

图中以左端sunthai 轴承作轴向定位,各符号的意义见表13

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18r1.jpg[/img]

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18s1.jpg[/img]

(2)支承——游动

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18t1.jpg[/img]

(3)固定——游动

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18u1.jpg[/img]

(4)固定——固定(图中设b1≥b2)

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18v1.jpg[/img]滚珠丝杠副的传动系统的轴向刚性

12.1 滚珠丝杠副传动系统的刚性包括轴向刚性及扭转刚性。

扭转刚性与丝杠联轴器、传动齿轮、电机及控制系统有关,由于扭转刚性对定位精度的影响比轴向刚性的影响小的多,一般设计时就忽略,在高精度定位传动设计需要考虑时,欢迎咨询。

12.2 滚珠丝杠副传动系统的轴向弹性定位δf与滚珠丝杠副传动系统的轴向刚性Kf关系如下:

δf=Fa/Kf (公式14)

1/ Kf=1/KS+1/KN+1/KB+1KH (公式15)

δf-滚珠丝杠副传动系统的弹性位移(μ)

Fa-滚珠丝杠副承受的轴向载荷(N)

Kf-滚珠丝杠副承受的轴向刚性(N/μ)

KS-丝杠的轴向刚性(N/μ)

KN-螺母的轴向刚性(N/μ)

KB-支撑sunthai 轴承的轴向刚性(N/μ)

KH-螺母安装座及sunthai 轴承座的轴向刚性(N/μ)

12.2.1 丝杠的轴向刚性KS

丝杠的轴向刚性KS与丝杠的安装方式有关,并且随螺母在丝杠上的位置a变化而变化。如固定-自由、支承-游动、固定-游动安装方式中,在a=L2的KS达最大,在a=L3时KS达最小,a是螺母到丝杠轴向位置定位sunthai 轴承处的距离。按照丝杠的安装方式不同,对实心丝杠有以下分析:

12.2.2 丝杠安装方式图4中

固定--自由、固定--游动、支承--游动

KS=πd22E×10-3/4a=1.65 d22×102/a (N/μm)(公式16)

Ksmin=1.65 d22×102/L3 (N/μm)(公式17)

Ksmax=1.65 d22×102/L2 (N/μm)(公式18)

12.2.3 安装方式图4中

固定--固定、固定--游动、支承--游动

KS=πd22ELz×10-3/4a(Lz-a)=6.6 d22Lz×102/4a(Lz-a) (N/μm)(公式19)

Ksmin=6.6 d22×102/ Lz (N/μm)(公式20)

Ksmax=6.6 d22Lz×102/4L5(Lz-L5) (N/μm)(公式21)

式中:

d2-滚珠丝杠螺纹底径(mm)

E-弹性模量2.1×105Mpa(即2.1×105N/min2)

L2、L3、Lz、L5见表13,单位mm

12.3 螺母的轴向刚性Kn

样本上滚珠丝杠副的轴向刚性K值,仅考虑了滚珠与滚道的(包括丝杠的滚道)之间在承受轴向载荷后的弹性变形,未考虑到螺母本体也有变形,在螺母本体尺寸基本符合样本情况下

Kn=0.8Ka (N/μm)(公式22)

Ka按(公式8或9)计算

12.4 支承sunthai 轴承的轴向刚性KB

KB也与滚珠丝杠的支承方式有关

对固定--自由、固定--游动、支承--游动的安装方式

KB等于固定端-对sunthai 轴承组的刚度Kb1即

KB=K b1 (N/μm)(公式23)

对固定--固定的安装方式

KB = Kb1+ Kb2 (N/μm)(公式24)

Kb1、Kb2分别式左右两端sunthai 轴承组的刚度,可以查阅sunthai 轴承手册得到

12.5 螺母座及sunthai 轴承安装座的轴向刚性KH

在机构设计时,注意加强此处刚性。就可忽略的KH影响。

12.6 滚珠丝杠副传动系统的轴向刚性Kf对位置精度的影响。

12.6.1 Kf引起的正反向间隙δx

δx=2F0/Kfmin=2F0/(1/Ksmin+1/Kn+1/KB)≤0.8δs(μm) (公式25)

δs机床或机械规定的正反向间隙(或失动量)

12.6.2 Kf引起的最大行程范围内的定位误差δd

δd=F0(1/ Ksmin -1/ Ksmaxs) (μm) (公式26)

δd≤0.8(δs-Vu) (μm) (公式27)

δg机床或机械规定的最大行程范围内的定位误差。

滚珠丝杠副有效行程上的行程变动量(见附表1)

Ksmin、Ksmaxs、Kn、KB见公式16—公式24

12.7 估算P类滚珠丝杠副螺纹滚道允许的最小底径d2m比螺母刚性Kn低,比sunthai 轴承刚性KB更低,所以在滚珠丝杠副的初步计算时,估算丝杠螺纹底径d2时,可不考虑螺母及sunthai 轴承刚性,按下步骤:

12.7.1 估算允许的滚珠丝杠最大弹性变形量δm按定位精度的1/4-1/5或正反向间隙(又称反向死区或失动量)的1/5-1/6中较小的值定为δm(μm)

12.7.2 根据丝杠的安装方式来估算最小底径d2m

安装方式:固定--自由、支承--游动、固定--游动

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18a2.gif[/img]

安装方式:固定--固定

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18b2.gif[/img]

上两式中:

δm-允许的最大弹性变形量(μm)

E-弹性模量2.1×105N/mm2

L3-螺母至固定端处最大距离(mm)见表13

LZ-两端固定支承的距离(mm)见表13

F0-为检测位置精度空运转时,作用在滚珠丝杠副上的轴向载荷(N)。一般

F0≠Fmax

滚珠丝杠副的许用转速、Dn值

滚珠丝杠副的许用转速

滚珠丝杠副转速过高,会产生共振,影响正常运转,损坏机器,为确保不发生共振,所容许的最高转速nc:

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18c2.gif[/img]

nmas-滚珠丝杠副的最高工作效率(r/min)

α-安全系数(α=0.8)

E-弹性模量(E=2.1×105Mpa)

I-丝杠剖面最小惯性转矩I=πd22/64

d2-螺纹底径(mm)

g-重力加速度

r-材料比重(r=7.65×10-5Nmm3)

A-螺纹底径面积A=πd22/4(mm2)

Lc-计算许用转速nc用的安装距离(mm)

固定--自由、支承--游动、固定--游动安装方式中,Lc =L4见表13,固定--固定安装方式中Lc =L5见表13。

λ、f-安装系数。见表14

[img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18d2.jpg[/img]

滚珠丝杠副的Dn值

精密等级1-5级d0·nmax≤70000 (公式31)

精密等级7-10级d0·nmax≤50000 (公式32)

d0-滚珠丝杠的节圆直径(mm)

nmax -滚珠丝杠副的最高转速*(r/min)

滚珠丝杠副的临界压缩载荷、强度计算

滚珠丝杠副的临界压缩载荷Pc

为保证丝杠的压杆稳定性,需要规定丝杠所能承受的最大的压缩载荷Pc。

Fmax≤Pc=K1K2π2EI/Ly2=K1Kcd24×104/ Ly2 (N) (公式33)

Fmax -作用在滚珠丝杠副上的最大轴向压缩载荷

E-弹性模量(E=2.1×105Mpa)

I-丝杠剖面最小惯性转矩I=πd22/64

d2-丝杠底径(mm)

K1-安全系数。丝杠垂直安装K1=1/2,丝杠水平安装K1=1/3

K2 、Kc-与丝杠支承型式有关的系数见表14

Ly-计算临界压缩载荷Pc用的安装距离(mm)

固定--自由、支承--游动、固定--游动安装方式中,Ly =L3 见表13,固定--固定安装方式中,Ly =L5 见表13。

滚珠丝杠副的强度计算

对安装间距比较小的传动T类滚珠丝杠副,需进行强度计算,所允许在滚珠丝杠副上最大轴向载荷Fmax

Fmax≤[ζ]A=115 d22(N) (公式34)

[ζ]-许用应力ζ=147Mpa(N/mm2)

A-螺纹底径面积A=πd22/4(mm2)

d2-丝杠底径(mm)

即(mm)(公式35)

滚珠丝杠副设计使用中应注意的问题

(1)为提高滚珠丝杠副的使用寿命和精度,应使作用在螺母上的合力通过丝杠轴心,以保证滚珠受力均匀,避免倾覆力。

(2)放逆转:滚珠丝杠副传动逆效率高,应考虑在电机停电后,因部件自重而产生螺旋副的逆传动(特别是在垂直方向上传动时),防止逆传动的方法可采用:停电自锁的电机、蜗轮蜗杆机构、离合器等方式。

(3)滚珠丝杠副在行程两端应有行程保护装置,以防止越程后滚珠丝杠副受撞击而影响精度、使用寿命甚至损坏。

(4)防止热变形:热变形对精密螺旋传动的定位精度有着重要的影响。其热源不单是螺旋副的摩擦热,还有其他机械部件工作时产生的热,致使丝杠热膨胀而伸长。为此必须分析热源的各因素,采用措施控制热源,还可以采用预拉伸、强制冷却等减少热变形对丝杠的伸长的影响。

(5)细长而又水平放置的丝杠,因自重使轴线产生弯曲变形,是影响导程累积误差的因素之一,还会使螺母受载不均。设计细长丝杠时,应考虑防止或减小自重弯曲变形的措施。

(6)防护与密封:尘埃和杂质进入滚道会妨碍滚动体运动流畅,会加速滚动体与滚道的磨损,使滚动螺旋副丧失精度。为此需要防尘措施。博特牌滚珠丝杠副在螺母两端已安装防尘圈(若不需要安装请与我方联系),为避免丝杠外露,用户还需要为丝杠选择防护装置。

(7)合理润滑是减小驱动转矩、提高传动效率、延长螺旋副使用寿命的重要环节。接触表面的油膜还有吸振、减小传动噪声和冲洗丝杠上的粉尘等杂物的作用。因此要注入润滑脂。在螺母上还有油孔,用户可旋入油嘴,再采用其他合适的润滑方式。

(8)正确选择预紧力:我公司的滚珠丝杠副出厂时已经按要求调节好您所需要的预紧力,如果使用过程中有超程或需要拆卸请及时与我公司联系,以便从新调整安装。严禁自行拆卸滚珠丝杠副的各个部件,以免影响其精度。严禁敲击和拆卸导珠管,以免造成滚珠堵塞,运转不流畅。

(9)建议采用适应于数控机床的大接触sunthai 轴承以提高传动刚度。

(10)用内循环滚珠丝杠副,必须使丝杠螺纹两端中至少有一端的滚珠螺纹是通牙,并该端所有外圆尺寸均小于丝杠螺纹底径d2,否则无法装配螺母。(d2参看样本)。

(11)水平位置采用外循环滚珠丝杠副,最好是插管放置再丝杠轴线上面。

(12)为便于丝杠加工,丝杠上最大外圆处的直径最好不要大于丝杠的外径d1(d1参看样本)。

滚珠丝杠副的设计计算程序

备注:1.程序2

Ph≥I*Vmax/nj

I-传动比,电机直联丝杠时I=1

nj-电机的最高转数

Vmax-机械最高运转速度(mm/min)

2. 程序3

ni=Vi/Ph (r/min)

Vi-机械各级运行速度(mm/min)

Ph-已选定的丝杠导程(mm)

3.程序7

根据上面程序已计算出Ph,Ca的及d2的下限值,从样本中选滚珠丝杠副的型号规格。注意:从样本中所选滚珠丝杠副的Ca及d2不宜过大,否则会使滚珠丝杠副的转动惯量增大、驱动力矩增大,结构尺寸偏差,造成制造成本增高。

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: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;Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1),设n1=0.94,得Ta=980*5/5.9032≈830N.mm=0.83N.M根据这个得数,可以选择电机功率。以台湾产某品

(200W是0.64N.M,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。

小了。400W额定1.27N.M,是所需理论扭矩的1.5倍,满足要求)当然咯,端部安装部分和滚珠丝杠螺母预压以及润

滚珠丝杠

匀速运行,非精确计算可以套用以下公式:Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1) 式中 Ta:驱动扭矩kgf.mm; 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 ); 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: Fa=F+μmg,设切削力不考虑,设综合摩擦系数μ=0.01,得 Fa=0.01*1000*9.8=98N; Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1),设n1=0.94,得Ta=98*5/5.9032≈83kgf.mm=0.83N.M 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) 当然咯,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。 若考虑加速情况,较为详细的计算可以参考以下公式(个人整理修正的,希望业内朋友指点): 水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算: T1:等速驱动扭矩kgf.mm;:轴向负载N【Fa=F+μmg,F:丝杠的轴向切削力N,μ:导向件综合摩擦系数,m:移动物体重量(工作台+工件)kg,g:9.8 】;:丝杠导程mm;:进给丝杠的正效率。 J:【J=Jm+Jg1+(N1/N2)】 若采用普通感应电机,功率根据以下公式计算:

滚珠丝杆传动优点

滚珠丝杆传动机构的性能和特点 滚珠丝杠由螺杆、螺母、钢球、预压片、反向器、防尘器组成。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。当滚珠丝杠作为主动 体时,螺母就会随丝杆的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动,被动工件可以通过螺母座和螺母连接,从而实现对应的直线运动。 常用的循环方式有两种:外循环和内循环。与丝杠脱离接触的称为外循环。外循环是滚珠在循环过程结束后通过螺母外表面的螺旋槽或插管返回丝杠螺母间重新进入循环。外循环滚珠丝杠外循环结构和制造工艺简单,使用广泛。;始终与丝杠保持接触的称为内循环。内循环均采用反向器实现滚珠循环。传动机构的性能 与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3 由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝杠螺母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到 1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的1/3。在省电方面很有帮助。传动效率高 滚珠丝杠副的传动效率高达90%~98%,为滑动丝杠副的2~4倍,能高效地将扭力转化为推力,或将推力转化为扭力。传动灵敏平稳 滚珠丝杠副为点接触滚动摩擦,摩擦阻力小、灵敏度好、启动时无颤动、低速时无爬行,可μ级控制微量进给。定位精度高 滚珠丝杠副传动过程中温升小、可预紧消除轴向游隙和初级弹性形变、

可对丝杠进行预拉伸以补偿热伸长,故可获得较高的定位精度和重复定位精度。精度保持性好 滚珠及滚道硬度达HRC58~63,滚道形状准确,滚动摩擦磨损极小,具有良好的精度保持性、可靠性和使用寿命。传动刚度高 滚珠丝杠副内外滚道均为偏心转角双圆弧面、在滚道间隙极小的时也能灵活传动。需要时加一定的预紧载荷则可消除轴向游隙和初级弹性形变以获得良好的刚性(此时使用寿命有所减少)。同步性能好 滚珠丝杠副因具有导程精度高、灵敏度好的特点,在需要同步传动的场合,用几套相同导程的滚珠丝杠副可获得良好的同步性能。无侧隙、刚性高 滚珠丝杠副可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。高速进给可能 滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。 滚珠丝杠副可用润滑来提高耐磨性及传动效率。润滑剂分为润滑油及润滑脂两大类。润滑油用机油、90~180号透平油或140号主轴油。润滑脂可采用锂基油脂。润滑脂加在螺纹滚道和安装螺母的壳体空间内,而润滑油通过壳体上的油孔注入螺母空间内。

滚珠丝杠参数

---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,

滚珠丝杠传动

滚珠丝杠传动 滚珠丝杠是机电一体化的系统中一种新型的螺旋传动机构,在其具有螺旋槽的丝杠与螺母之间装有中间传动原件——滚珠,滚珠丝杠机构虽然结构复杂,制造成本高,不能自锁,但其摩擦阻力矩小、传动效率高(92%-98%),精度高,系统刚度好,运动具有可逆性,使用寿命长,因此在机电一体化系统中得到大量广泛的应用。滚珠丝杠的特点如下: (1)、传动效率高 滚珠丝杠传动系统的传动效率高达90%-98%,为传统的滑动丝杠系统的2~4倍,耗费的能量仅为滑动丝杠的3 1。 (2)、传动精度高 经过淬硬并精磨螺纹滚道后的滚珠丝杠本身具有很高的制造精度,又由于是滚动摩擦,摩擦力小,所以滚珠丝杠传动系统在运动中温升较小,并可预紧消除轴向间隙和对丝杠进行预拉伸以补偿热伸长,因此可以获得较高的定位精度和重复定位精度。 (3)、可微量进给 滚珠丝杠传动系统是高副运动机构,在工作中摩擦力小,灵敏度高,启动平稳,低俗石无爬行现象,因此可以精密地控制微量进给。 (4)、同步性好 由于运动平稳、反应灵敏、无阻碍、无滑移,用几套相同的滚珠丝杠传动系统同时传动系统同时转动几个相同的部件或装,可以获得很好的同步效果。 (5)、高可靠性 与其它传送机械相比,滚珠丝杠传动只需要一般的润滑与防空,有的特殊场合甚至都无需润滑便可工作,系统的故障率也很低,其一般的使用寿命要比滑动丝杠高5~6倍。 1、滚珠丝杠的结构及滚珠循环方式 滚珠丝杠传动机构的工作原理如图1-1-1所示,丝杠4和螺母1的螺纹滚道内置有滚珠2,刚丝杠转动时,带动滚珠沿螺纹滚道滚动,从而产生滚动摩擦。为了防止滚珠从螺纹滚道端面掉出,在螺母的螺旋槽两端设有滚珠回程引

TBI滚珠丝杠选型计算举例

深圳tbi滚珠丝杠选型计算举例 选取的滚珠丝杠转动系统为: 磨制丝杠(右旋) 轴承到螺母间距离(临界长度) l = 1200mm n = 1200mm 固定端轴承到螺母间距离 L k 设计后丝杠总长 = 1600mm 最大行程 = 1200mm = 14(m/min) 工作台最高移动速度 V man = 24000工作小时。 寿命定为 L h μ= 0.1 (摩擦系数) = 1800 (r/min) 电机最高转速 n max 定位精度: 最大行程内行程误差 = 0.035mm 300mm行程内行程误差 = 0.02mm 失位量 = 0.045mm 支承方式为(固定—支承) W = 1241kg+800kg (工作台重量+工件重量) g=9.8m/sec2(重力加速度) I=1 (电机至丝杠的传动比) Fw=μ×W ×g = 0.1×2041×9.8 ≈ 2000 N(摩擦阻力)

F a --- 轴向载荷(N) F --- 切削阻力(N) F w --- 摩擦阻力(N) 从已知条件得丝杠编号: 此设计丝杠副对刚度及失位都有所要求,所以螺母选形为:FDG(法兰式双螺磨制丝杠) 从定位精度得出精度精度不得小于P5级丝杠 FDG_-_X_R-_-P5-1600X____ 计算选定编号 导程 = 14000/18000≈7.7mm 平均转速 平均载荷

时间寿命与回转寿命 =24000×266×60 =383040000转次 额定动载荷 以普通运动时确定fw 取 1.4 得:额定动载荷 C a ≥39673N 以C a 值从FDG 系列表及(丝杠直径和导程、丝杠长度表) 中查出适合的类型为: 公称直径: d 0=40mm 丝杠底径: d 0=33.9mm 导程:P ho =10mm 循环圈数:4.5 额定动载荷为:48244N 。 丝杠编号: FDG 40 × 10R - P5 - 4.5 - 1600 × ____ 预紧载荷 F ao = F max /3=11000/3 ≈ 3666 N 丝杠螺纹长度 L u =L 1-2L e L 1=L u +2L e =1200+2×40=1280mm 丝杠螺纹长度不得小于1280mm 加上螺母总长一半84mm(从系列表中查出螺母总长168mm)。 得丝杠螺纹长度 ≥ 1364m。

滚珠丝杠选型讲解

滚珠丝杠副特性 滚珠丝杠传动系统是一个以滚珠作为滚动媒介的滚动螺旋传动的体系以传动形式分为两种: (1)将回转运动转化成直线运动。 (2)将直线运动转化成回转运动。 传动效率高 滚珠丝杠传动系统的传动效率高达90%~98%,为传统的滑动丝杠系统的2~4 倍,如图1.1.1 所示,所以能以较小的扭矩得到较大的推力,亦可由直线运动转为旋转运动(运动可逆)。 运动平稳滚珠丝杠传动系统为点接触滚动运动,工作中摩擦阻力小、灵敏度高、启动时无颤动、低速时无爬行现象,因此可精密地控制微量进给。 高精度滚珠丝杠传动系统运动中温升较小,并可预紧消除轴向间隙和对丝杠进行预拉伸以补偿热伸长,因此可以获得较高的定位精度和重复定位精度。 高耐用性 钢球滚动接触处均经硬化(HRC58~63)处理,并经精密磨削,循环体系过程纯属滚动,相对对磨损甚微,故具有较高的使用寿命和精度保持性。 同步性好由于运动平稳、反应灵敏、无阻滞、无滑移,用几套相同的滚珠丝杠传动系统同时传动几个相同的部件或装置,可以获得很好的同步效果。 高可靠性与其它传动机械,液压传动相比,滚珠丝杠传动系统故障率很低,维修保养也较简单,只需进行一般的润滑和防尘。在特殊场合可在无润滑状态下工作。 无背隙与高刚性 滚珠丝杠传动系统采用歌德式(Gothic arch )沟槽形状(见图2.1.2 —2.1.3 )、使钢珠与沟槽达到最佳接触以便轻易运转。若加入适当的预紧力,消除轴向间隙,可使滚珠有更佳的刚性,减少滚珠和螺母、丝杠间的弹性变形,达到更高的精度。

现代制造技术的发展突飞猛进,一批又一批的高速数控机床应运而生。它不仅要求有性 能卓越的高速主轴,而且也对进给系统提出了很高的要求:(1) 最大进给速度应达到 40m/min 或更高; (2)加速度要高,达到 1g 以上; (3)动态性能要好,达到较高的定位精度。 高速滚珠丝杠副是指能适应高速化要求(40 m/min 以上) 、满足承载要求且能精密定位的滚珠丝杠副,是实现数控机床高速化首选的传动与定位部件。 1 高速滚珠丝杠副的结构设计 滚珠丝杠副的驱动速度V =Ph×N(Ph 为导程,N 为丝杠转速),因此提高 驱动速度的途径有两条:其一是提高丝杠的转速,其二是采用大导程。提高转速N 受do·N 值的制约(do 为滚珠丝杠的公称直径)。国际上一般do·N≤7000。0据日本NSK 公司介绍:该公司已将do·N 值提高到153000。N 增大时,do 必须减小,且过分提高转速会引起丝杠发热、共振等问题;d0 太小也会造成系统刚性差、易变形、影响加工精度,且目前伺服电动机的最高转速仅到4000 r/min。导程Ph 过大时,不仅增加了滚珠丝杠副的制造难度,精度难以提高,降低了丝杠副承载,而且也增加了伺服电动机的起动力矩。因此,设计高速滚珠丝杠副时要合理选择丝杠副的转速N、公称直径do 与导程Ph。 数控机床常用的滚珠丝杠副结构为:外循环插管式、内循环反向器式。由于高速滚珠丝杠副的导程较大,如用内循环结构,反向器尺寸较长,承载的钢球数减少,且钢球高速时流畅性差,是不适合的;而外循环插管式结构简单,承载能力大,不受导程的限制。因此,被选作高速滚珠丝杠副的结构。 外循环滚珠丝杠副预紧方式主要有三种:增大钢球直径、变位导程和垫片。 各预紧方式的特点见表1。 应注意以下几点:(1)导程的选择。为了提高丝杠副驱动速度,一般需增大丝杠副导程,

计算滚珠丝杆的扭矩

同问 如何计算滚珠丝杆的扭矩,从而选择电机的型号 2011-7-28 08:23 满意回答 匀速运行,非精确计算可以套用以下公式:Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1) 式中 Ta:驱动扭矩kgf.mm; 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 ); 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: Fa=F+μmg,设切削力不考虑,设综合摩擦系数μ=0.01,得 Fa=0.01*1000*9.8=98N; Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1),设n1=0.94,得Ta=98*5/5.9032≈83kgf.mm=0.83N.M 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) 当然咯,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。 若考虑加速情况,较为详细的计算可以参考以下公式(个人整理修正的,希望业内朋友指点): 水平使用滚珠丝杠驱动扭矩及电机功率计算: 实际驱动扭矩:T=(T1+T2)*e T:实际驱动扭矩; T1:等速时的扭矩; T2:加速时的扭矩; e:裕量系数。 等速时的驱动扭矩:T1=(Fa*I)/(2*3.14*n1) T1:等速驱动扭矩kgf.mm; Fa:轴向负载N【Fa=F+μmg,F:丝杠的轴向切削力N,μ:导向件综合摩擦系数,m:移动物体重量(工作台+工件)kg,g:9.8 】; I:丝杠导程mm; n1:进给丝杠的正效率。 加速时的驱动扭矩:T2=T1+J*W T2:加速时的驱动扭矩kgf.m;

滚珠丝杠基础知识

滚珠丝杠基础知识 1 滚珠丝杠公称直径与公称导程组合、制造范围 [img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18a1.jpg[/img] 3 滚珠丝杠副的结构类型、编号方法 [img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18b1.jpg[/img] 5 滚珠丝杠副的精度 5.1 精密等级 根据使用范围及要求将滚珠丝杠副分为定位滚珠丝杠幅(P)传动滚珠丝杠副(T),精度分为七个等级,即1、2、3、4、5、6、7、10级,1级精度最高,依次降低。 [img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18c1.jpg[/img] 5.2行程偏差和行程变动量 根据滚珠丝杠副类型按下表检验 [img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18d1.jpg[/img] 5.2.1 有效行程内的行程偏差ep与行程变动量VUP: 有效行程是有精度要求的行程长度LU

Lu=Lx+2La+LnLa安全行程La=(1-2)ph Lx机械最大行程Ln螺母的长度ph 公称导程 E1-E2按国家标准GB/T17857.3-1998,―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。见附表1。 5.2.2 300mm行程内与2π弧度行程内行程变动量V300P与V2 π p E3-E4按国家标准GB/T17857.3-1998,―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。见附表1续。 5.2.3 余程Le 余程是没有精度要求的行程长度。 余程表6 [img]https://www.wendangku.net/doc/078763015.html,/hydt/pic/4.18e1.jpg[/img] 6 行程补偿值C 6.1 滚珠丝杠的热变形将导致长度、定位精度变化,热变形可由下式给出: δt=α*△t*Lu (公式1) α-热膨胀系数(12.0*10-6) △t -温升(一般取2-4℃)

滚珠丝杠的选取与计算.part1

4.1.1驱动扭矩仅为滑动丝杠的1/3 滚珠丝杠是滚珠丝杠与螺母间的螺纹沟槽做滚动运动,因此可获得高效率,与过去的滑动丝杠相比,驱动扭矩仅为1/3以下(图1与2)。从而,不仅可将旋转运动变为直线运动,而且可以容易地将直线运动变成旋转运动。 图1:正效率(旋转→直线) 图2:反效率(直线→旋转) 4.1.1.1导程角的计算法 p d h ??=πρβtan …………………………………… ( 1 ) β:导程角 (度) d p :滚珠中心直径 (mm ) ρh :进给丝杠的导程 (mm ) 4.1.1.2推力与扭矩的关系

当施加推力或扭矩时,所产生的扭矩或推力可用(2)~(4)式计算。 (1)获得所需推力的驱动扭矩 T :驱动扭矩 Fa :导向面的摩擦阻力 Fa=μ×mg μ:导向面的摩擦系数 g :重力加速度 ( 9.8m/s 2 ) m :运送物的质量 ( kg ) ρh :进给丝杠的导程 ( mm ) η:进给丝杠的正效率 (图1) (2)施加扭矩时产生的推力 h T Fa ???=ρηπ12…………………………………… ( 2 ) Fa :产生的推力 ( N ) T :驱动扭矩 (N mm ) ρh :进给丝杠的导程 ( mm ) η:进给丝杠的正效率 (图1) (3)施加推力时产生的扭矩 π ηρ22Fa h T ??= …………………………………… ( 4) T :驱动扭矩 (N mm ) Fa :产生的推力 ( N ) ρh :进给丝杠的导程 ( mm ) η:进给丝杠的正效率 (图2)

4.1.1.3驱动扭矩的计算例 用有效直径是:32mm ,导程:10mm (导程角:5O 41’的丝杠,运送质量为500Kg 的物体,其所需的扭矩如下 (1)滚动导向(μ=0.003) 滚珠丝杠及(μ=0.003,效率η=0.96) 导向面的摩擦阻力 Fa=0.003×500×9.8=14.7N 驱动扭矩 mm N T ?=??=2496 .02107.14π (2)滚动导向(μ=0.003) 滚珠丝杠及(μ=0.2,效率η=0.32) 导向面的摩擦阻力 Fa=0.003×500×9.8=14.7N 驱动扭矩 mm N T ?=??=7332 .02107.14π 4.1.2能高速进给 因滚珠丝杠效率高,发热低,从而能进行高速进给。 高速例)图7表示使用大导程滚珠丝杠以2m/s 速度使用时的速度线图。

滚珠丝杠副传动系统

滚珠丝杠副传动系统 滚珠丝杠螺母副的特点 滚珠丝杠螺母副是一种低摩擦、高精度、高效率的机构。滚珠丝杠螺母副其它特点如下: 1.运动极灵敏,低速时不会出现爬行; 2.可以完全消除间隙并可预紧,故有较高的轴向刚度,反向定位精度高; 3.滚珠丝杠螺母副摩擦系数小,无自锁,能实现可逆传动; 4.滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式一般分外循环和内循环两种,如图7.3所示。 预紧是指它在过盈的条件下工作,把弹性变形量控制在最小限度。滚珠丝杠多采用双螺母调隙结构。用双螺母加预紧力消除轴向间隙时,必须注意:预紧力不宜过大或过小,要特别减小丝杠安装部分和驱动部分的间隙。 双螺母调隙结构分为螺纹式、垫片式和齿差式等,如图7.4所示。 內絹环方式 图7.3滚珠丝杠螺母副 (分别点击图片进入仿真页 a.螺纹式 b.垫片式

c.齿差式 图7.4双螺母调隙结构 滚珠丝杠的主要技术参数 滚珠丝杠的主要技术参数如图7.5所示。 1)名义直径DO 滚珠丝杠的名义直径DO是滚珠与螺纹滚道在理论接触角状态时,包络滚珠球心的圆柱直径。它是滚珠丝杠螺母副的特征尺寸。名义直径与承载能力有直接关系,DO越大,承载能力和刚度越大。 2)基本导程Ph 导程是丝杠相对于螺母旋转一圈时,螺母上基准点的轴向位移。导程的大小是根据机床的加工精度要求确定的。导程过小势必使滚珠直径变小,滚珠丝杠螺母副的承载能力亦随之减小。 3)滚珠直径dO 一般取d0=0.6Ph 4)滚珠的工作圈数j和工作滚珠总数N 工作圈数j 一般取2.5?3.5圈,而工作滚珠总数N以不大于150个为宜。 5)列数K 要求工作圈数较多的场合,可采用双列或多列式螺母的结构形式

滚珠丝杠基础知识

滚珠丝杠基础知识(上) 来源: 微小型轴承网 2006-4-19 8:52:00 1 滚珠丝杠公称直径与公称导程组合、制造范围 3 滚珠丝杠副的结构类型、编号方法

5 滚珠丝杠副的精度 5.1 精密等级 根据使用范围及要求将滚珠丝杠副分为定位滚珠丝杠幅(P)传动滚珠丝杠副(T),精度分为七个等级,即1、2、3、4、5、6、7、10级,1级精度最高,依次降低。

5.2行程偏差和行程变动量 根据滚珠丝杠副类型按下表检验 5.2.1 有效行程内的行程偏差ep与行程变动量VUP: 有效行程是有精度要求的行程长度LU Lu=Lx+2La+LnLa安全行程La=(1-2)ph Lx机械最大行程Ln螺母的长度ph公称导程

E1-E2按国家标准GB/T17857.3-1998,―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。见附表1。 5.2.2 300mm行程内与2π弧度行程内行程变动量V300P与V2 π p E3-E4按国家标准GB/T17857.3-1998,―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。见附表1续。 5.2.3 余程Le 余程是没有精度要求的行程长度。 余程表6 6 行程补偿值C 6.1 滚珠丝杠的热变形将导致长度、定位精度变化,热变形可由下式给出: δt=α*△t*Lu (公式1) α-热膨胀系数(12.0*10-6) △t -温升(一般取2-4℃) Lu-有效行程(Lu=Lx+2La+Ln)或Lu=L1-2Le L1-螺纹全长Le-余程Le见表6 6.2 目标行程Phs

为了补偿由于热膨胀或弹性变形引起的丝杠长度变化,将滚珠丝杠的导程制造得稍大于或小于公称导程,着根据实际需要提出得含有方向目标要求的导程叫目标导程。目标导程乘以丝杠上的有效圈数叫目标行程。 6.3 目标偏差C 目标行程和公称行程之差叫行程偏差C,为了补偿热变形的影响,行程偏差C=δt(δt见公式1)并为负值。 6.4 丝杠的预拉伸力 规定了行程偏差C的滚珠丝杠副,在采用固定-固定安装方式时,还可以采用丝杠预拉伸的方法来进一步补偿热变形,预拉伸力Ft: Ft=δt*A*E/ Lu=α*△t*E*(πd22/4)(公式2) E-弹性模量2.1×105Mpa(即2.1×105N/mm2) d2-丝杠底径(mm) △t-温升(一般取2-4℃) 7 基本额定载荷及寿命 7.1 轴向基本额定静载荷Coa 滚珠丝杠副在承受最大接触应力处产生不大于0.0001倍的钢球直径的永久变形时,所能承受的最大轴向载荷。 7.2 轴向基本额定载荷Ca:一组(相当数量)相同参数的滚珠丝杠副,在相同的条件下,运转106转时,90%的滚珠丝杠副的螺纹滚道的表面或钢球的表面不发生疲劳点蚀所能承受的最大轴向载荷。

数控机床进给滚珠丝杠的选择与计算

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 f′—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2 ②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。

滚珠丝杠规格型号选型ok

理论上应该先选丝杠再选电机的,既然电机已经选完了,那就大致按以下步骤选丝杠吧: 1---以负载确定直径。电机性能参数中有输出扭矩,如果还带减速器也要算进去(考虑效率),计算一下实际工况中需要多大推力,滚珠丝杠样本(跟厂家要)有负载参数(即推力参数,一般标示为动负荷和静负荷,看前者即可),选择滚珠丝杠的公称直径。 2---以直线速度和旋转速度确定滚珠丝杠导程。电机确定了就知道输出转速,考虑一下你需要的最大直线速度,把电机转速(如果带减速器再除以减速比)乘以丝杠导程的值就是直线速度,该值大于需要值即可。 3---以实际需要确定确定滚珠丝杠长度(总长=工作行程+螺母长度+安全余量+安装长度+连接长度+余量。如果增加了防护,比如护套,需要把护套的伸缩比值(一般是1:8,即护套的最大伸长量除以8)考虑进去。 4---以实际需要确定滚珠丝杠精度。一般机械选C7以下即可,数控机床类选C5的比较多(对应国内标准一般是P5~P4和P4~P3级,具体参看样本)。 5---以安装条件和尺寸结构等确定滚珠丝杠螺母形式(螺母有很多结构,不同的螺母结构尺寸略有不同,视情况选择,建议不要选太特殊的,万一出点毛病维修换件无门)。 6---询问所选产品厂家的价格、付款条件和交货时间。这一点设计人员不要以为就是采购的事,事实上很多厂家(进口国产一个样)的产品样本上有的型号它根本就不生产或者不接小额订单,印上去大概是为了显示我是大厂,无所不能造。别等你选完了出完图了其他件按这个型号开始做配件了去购买的时候人家告诉你这个型号交货期需要3、4个月就完蛋了。 7---选择确定安装方式(端部)。这个安装件可以自己设计,也可以买现成的,有标准安装座可选。自己设计注意受力状态,轴承最好选择7000或3000系列的,因为丝杠工作时主要受轴向力,径向受力要尽力避免。 8---考虑导向件和安装能力。推荐和滚珠丝杠配套的导向件选择滚珠直线导轨,当然直线轴和直线轴承的搭配是相对经济的选择。 9---根据以上已确定条件绘出滚珠丝杠图纸(主要是端部安装尺寸,这个要详细,要提供形位尺寸和公差)。 DN值:D:滚珠丝杠副的公称直径,也为滚珠中心处的直径(mm); N:滚珠丝杠副的极限转速(rpm) DN值得限制不是直径越小则转速越高,因为首先确定的进给速度,当通过进给速度计算的丝杠转速太高可通过增加导程以降低转速,来满足DN值要求, 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

滚珠丝杠驱动的加工中心

滚珠丝杠驱动的加工中心 目录 1 引言 (1) 1.1 加工中心的发展状况 (1) 1.1.1 加工中心在国外的发展 (1) 1.1.2 主轴部件的研究进展 (2) 1.2 课题的目的及容 (3) 1.3 课题解决的关键问题 (3) 1.4 解决上述问题的策略 (4) 2 方案拟定 (5) 2.1 加工中心主传动系统的组成 (5) 2.2 机械系统方案的确定 (5) 2.2.1 主轴传动机构 (5) 2.2.2 主轴进给机构 (6) 2.2.3 主轴准停机构 (6) 2.2.4 刀具自动夹紧机构 (6) 2.3 加工中心主轴组件总体设计方案的确定 (8) 3 主轴组件的主运动部件 (10) 3.1 主电机选型 (10) 3.2 主轴 (10) 3.2.1 主轴的结构设计 (10) 3.2.2 主轴受力分析 (16) 3.2.3 主轴的刚度校核 (20) 3.2.4 主轴的强度校核 (21) 3.3 主轴组件的支承 (22) 3.3.1 主轴轴承的类型 (22) 3.3.2 主轴轴承的配置 (24) 3.3.3 主轴轴承的预紧 (25) 3.3.4 主轴支承方案的确定 (26) 3.3.5 滚动轴承的精度与配合 (27) 3.3.6 主轴轴承设计计算 (27) 3.4同步带的设计计算 (29) 3.5主轴组件的润滑与密封 (32) 3.5.1 主轴组件的润滑 (32) 3.5.2主轴组件的密封 (32)

3.5.3 本课题的润滑与密封方案的确定 (34) 3.6 主轴上键的设计与计算 (34) 3.7 液压缸的设计计算 (35) 结论.......................................................... 错误!未定义书签。参考文献. (37) 致谢.......................................................... 错误!未定义书签。

滚珠丝杠精度等级

滚珠丝杠精度等级 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

国内的等级精度分为P1,P2,P3,P4,P5,P7,P10这7个等级,JIS等级精度分为C0, C1,C3,C5,C7,C10这6种精度, 各种螺杆长度之导程误差(单位为um)如下表所示: 另外螺杆也有标示任意300mm长的精度 , 意即就是不论你的滚珠螺杆有多长 , 任取 一段300mm内之的精度皆为规格中保证之精度以内,如下表所示: 【机床定位精度要求与丝杠精度】 的精度将直接影响数控机床各坐标轴的定位精度。普通精度的数控机床,一般可选用D级,精密级数控机床选用C级。 精度中的导程误差对机床定位精度影响最明显。而丝杠在运转中由于温升引起的丝杠伸长,将直接影响机床的定位精度。当L为丝杠螺纹有效长度时,L即为方向目标值T,在丝杠图纸上标示为负值。用户在定购滚珠丝杠时,必须提出滚珠丝杠的方向目标值。 【提高传动的精度和刚度】 主要是提高进给系统中传动零件的精度和支承刚度。首先是保证各个零件的加工精度,尤其是提高滚珠丝杠螺母副(直线进给系统)、蜗杆副(圆周进给系统)的传动精度。另外,在进给传动链中加人减速齿轮传动副,对滚珠丝杠和轴承进行预紧,消除齿轮、蜗杆等传动件的间隙,从而提高进给系统的精度和刚度。 对梯形丝杠的精度要求】 1.螺旋线公差 螺旋线误差是指在中径线上,实际螺旋线相对于理论螺旋线偏离的最大代数差。又分为: (1)丝杠一转内螺旋线误差; (2)丝杠在指定长度上(25 mrn、100 mm或200 mm)的螺旋线误差: (3)丝杠全长的螺旋线误差。 螺旋线误差较全面地反映了丝杠的位移精度,但由于测量螺旋线误差的动态测量仪器尚未普及,国家标准中只对3、4、5、6级的丝杠规定了螺旋线公差。 2.螺距公差

滚珠丝杠的设计计算与选用讲解学习

滚珠丝杠的设计计算 与选用

滚珠丝杠的设计计算与选用 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。 滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。它的功能是将旋转运动转化成直线运动,这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展,这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作。由于具有很小的摩擦阻力,滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。 滚珠丝杠是工具机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覆作用力,同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。 1)与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3 由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的1/3。在省电方面很有帮助。 2)高精度的保证 滚珠丝杠副是用日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的,特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度·湿度进行了严格的控制,由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。 3)微进给可能 滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给。 4)无侧隙、刚性高 滚珠丝杠副可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。 5)高速进给可能 滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。

滚珠丝杠副特性 ?传动效率高 ?滚珠丝杠传动系统的传动效率高达90%~98%,为传统的滑动丝杠系统的2~4倍,如图1.1.1所示,所以能以较小的扭矩得到较大的推力,亦可由直线运动转为旋转运动(运动可逆)。 ?运动平稳 ?滚珠丝杠传动系统为点接触滚动运动,工作中摩擦阻力小、灵敏度高、启动时无颤动、低速时无爬行现象,因此可精密地控制微量进给。 ?高精度 ?滚珠丝杠传动系统运动中温升较小,并可预紧消除轴向间隙和对丝杠进行预拉伸以补偿热伸长,因此可以获得较高的定位精度和重复定位精 度。 ?高耐用性 ?钢球滚动接触处均经硬化(HRC58~63)处理,并经精密磨削,循环体系过程纯属滚动,相对对磨损甚微,故具有较高的使用寿命和精度保持 性。 ?同步性好 ?由于运动平稳、反应灵敏、无阻滞、无滑移,用几套相同的滚珠丝杠传动系统同时传动几个相同的部件或装置,可以获得很好的同步效果。 ?高可靠性

如何减少超长滚珠丝杠加工中的变形

如何减少超长滚珠丝杠加工中产生的变形 在机械加工中,以长径比作为衡量轴类零件的刚度的指标,长径比是指轴类零件的长度与零件的直径的比。长径比≤12的轴叫刚性轴,刚性好;长径比≥12的叫柔性轴,刚性差。滚珠丝杠的长径比≤20—30,还比较好生产,滚珠丝杠的长径比在40—60之间,就比较难生产,而超长滚珠丝杠的长径比大多在60—100,因此刚性很差,加工中容易产生变形,生产难度很大, 一、超长滚珠丝杠滚道磨削加工中的主要矛盾: 超长滚珠丝杠是一个难加工的零件,它的精度要求高,超长滚珠丝杠上有精度要求高的滚珠螺纹(齿型;螺纹的中径锥度、不园度、径跳;螺纹的行程等要求都很高,都需要精密测量,如:光学仪器、千分尺、千分表、激光)滚珠螺纹还要进行淬火热处理;还有尺寸精度及园度、径向跳动要求较高的轴径。超长滚珠丝杠又属于细长的轴类零件,刚性差(长径比大多在60—100或100以上),在加工过程中常常会发生裂纹、弯曲、螺纹长度变化等变形问题。因此,技术要求高与刚性很差是超长滚珠丝杠生产过程中的一对主要矛盾,下面就介绍这一对主要矛盾的两个方面。 1、超长滚珠丝杠的技术要求高:超长滚珠丝杠主要部分是滚珠螺纹,对滚珠螺纹的要求除硬度HRC58外,还有对在长度方向要求:2π长度内(即一个螺距内)、300长度内、螺纹全长内的行程误差,在径向也有要求,即要求滚珠螺纹部分的径向跳动小,不弯曲,还对螺纹中径的变动量有要求。超长滚珠丝杠的两端有安装轴径,它们是超长滚珠丝杠在使用时的安装支撑,因此对它们不仅本身的尺寸精度高(一般6级精度),还要求它们对滚珠螺纹部分的径向跳动也要小,这才能保证超长滚珠丝杠副的传动精度。 2、超长滚珠丝杠的刚性很差,这样在加工中容易产生变形:加工中的变形分三类 (1) 受外力变形:如对滚珠丝杠副GQ10020×6000的桡度及长度变形计算, 按简支梁计算丝杠中心线下垂17.312mm ,丝杠伸长mm 0.124=? , 按两固定端计算丝杠中心线下垂3.462mm ,丝杠伸mm 0.005=? 。 在加工中丝杠伸长 ?与丝杠中心线的下垂都会影响行程精度,可见丝杠的安装方式对加工精度的影响很大。 (2) 热变形:由于磨削热的影响,丝杠在加工中温度会升高,以滚珠丝杠

滚珠丝杠和螺纹丝杠的区别

滚珠丝杠和螺纹丝杠的区别: 1、从作用上,两者相同。 2、从效果上,滚珠丝杠用于精密传动,效率高,传动灵活,精度保持性好;滑动丝杠精度差,效率低,发热大(长时间用时需冷却),寿命短。 3、从应用上,滚珠丝杠多用于数控机床、定位工作台等需要精密定位传动的场合,多配合伺服马达或步进马达使用;滑动丝杠一般仅用于传递力、无较高定位要求且不长时间连续使用的场合。 滚珠丝杠副的选型和计算涉及刚度、定位精度、压杆稳定性等多项指标。滚珠丝杠设计计算是一个较复杂的过程,具体计算可以参照南京传动技术研究所网站查询,里面有个“滚珠丝杠副选型计算”模块,可以根据输入的初始条件计算选型典型规格,并校核包括滚珠丝杠精度,压杆稳定性,Dn值、精度等所有校验指标。(南京传动技术研究所网站: 滚珠丝杠用于精密机床,如加工中心。滑动丝杆用于传递力,如虎钳。 选型:滚珠丝杠的选型要注重的主要参数如下: 1---公称直径。即丝杠的外径,常见规格有8、12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不过请留意,这些规格中,各厂家一般只备12~50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,详细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(假如需要安装防护罩,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

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