11梯形丝杠·滑动丝杠

梯形螺纹详解

梯形螺纹的基础知识 1．梯形螺纹的作用及种类 梯形螺纹是常用的传动螺纹，精度要求比较高。如车床的丝杠和中、小滑板的丝杆等。梯形螺纹有两种，国家标准规定梯形螺纹牙型角为30o。英制梯形螺纹的牙型角为29o，在我国较少采用。2．梯形螺纹的标记 梯形螺纹的标记由螺纹代号、公差带代号及旋合长度代号组成。梯形螺纹代号用字母Tr及公称直径×螺距与旋向表示，左旋螺纹旋向为LH，右旋不标。 梯形螺纹公差带代号仅标注中径公差带，如7H、7e，大写为内螺纹，小写为外螺纹。 梯形螺纹的旋合长度代号分N、L两组，N表示中等旋合长度，L表示长旋合长度。 标记示例： Tr22×5—7H 表示梯形螺纹，公称直径为22mm，螺距为5mm，中径公差带代号为7H。

3．梯形螺纹的牙型

4.梯形螺纹各部分名称、代号、计算公式及基本尺寸确定

5、梯形螺纹的车削方法 a）左右切削法 b）车直槽法 c）车阶梯槽法 1．梯形外螺纹的车削 （1）螺距小于4mm和精度要求不高的工件，可用一把梯形螺纹车刀，并用少量的左右切削法车削。 （2）螺距大于4mm和精度要求高的梯形螺纹，一般采用车直槽法，分刀车削，先用车槽刀车出螺旋槽，再用梯形螺纹车刀进行车削。具体做法如下： a)车梯形螺纹时，螺纹顶径留0.3mm左右余量，且倒角与端面成15°。 b)选用刀头宽度稍小于槽底宽的车槽刀，粗车螺纹（每边留0.25～ 0.35mm左右的余量）。 c)用梯形螺纹车刀采用左右切削法车削梯形螺纹牙型两侧面，每边留01～0.2mm的精车余量，并车准螺纹小径尺寸。

d)精车大径至图样要求。 e)选用梯形螺纹精车刀，采用左右切削法完成螺纹加工。 2．梯形内螺纹的车削 梯形内螺纹的车削与车削三角形内螺纹基本相同。车削梯形内螺纹时，进刀深度不易掌握，可先车准螺纹孔径尺寸，然后粗车。精车时应不进刀车削2～3次，以消除刀杆的弹性变形，保证螺纹的精度要求。

丝杆选型计算

1. 马达额定转速 3000 最高速度 250 mm/s 则 丝杆导程 *60 *1000 3000 2. 根据行程长度 100mm 则确定丝杆长度150mm 3. 轴向容许负荷的计算： C 0a : 基本额定静负荷 （kN ） F amax : 容许轴向最大负荷 （kN ） fs : 静的安全系数 C Oa fs 4. 选者滚珠丝杆轴径 ￠20mm 5. 其支撑方法为 固定-------自由 型 6. 滚珠丝杆的临界转速计算 N 1 : 临界转速 （min -1) L b 安装间距 E ：杨氏模量 （*105N/mm 2) I : 螺杆轴的最小断面二次矩 ( mm 4) I=πd 41 /64 (d 1螺杆轴沟槽直径） r : 密度 *106kg/mm 3) A: d: 丝杆轴沟槽直径 （mm) λ：安装方式系数 D : 滚珠中心径 N 1 =λ*(d/ L 2b ）*107=*（1502)* 107= rpm N 2 =7000/D=7000/= rpm 由于N 2< N 1 所以选较小的为临界转速，即 滚珠丝杆的临界转速为N 2 故选马达的转速为 3000rpm 7. 丝杆轴的刚性计算: Ks 螺杆轴轴向刚性 E ：杨氏模量 （*105N/mm 2) d: 螺杆轴沟槽直径 （mm) L: 安装间距 （mm) Ks=πd 2E/(4*1000*L) =* **105/(4*1000*150）=um 而BNF2005 的刚性为380N/um, 故满足其要求。 8.定位精度 =5mm F amax = C 0a = 10*= 30KN

当压头由L a 运行到L b 时，轴向刚性产生的误差 K s1=(π* **105 )/4000*50= N/um K s2 =(π* **105 )/4000*150=um δ1=1891/= δ2=1891/= 则定位误差为：δ2 -δ1= 9.丝杆扭矩计算： T 1 摩擦扭矩 (N/mm) F a 轴向负荷 （N ） ι 丝杆导程 （mm) η 丝杆的效率 （~） A 减速比 M 上模盖和滚珠螺母的质量和 （Kg) a 加速度 g 重力加速度 T max = T 3 = F a3*ι*A/(2*π*η)= N/m F a1=M （a-g)=*= N F a2 =M(g+a)=*(5+= N F a3 =10000+M(a+g)=10000++= N F a4 = F a5 = F a7 =Mg=*= N F a6 = F a2 = N

机械设计中丝杠螺母副计算校核

1、螺纹副耐磨性计算 《机械设计（第四版）》公式（6.20），螺纹中径计算公式： ] [2P h Fp d φπ≥ 式中， N F 轴向力，- 2.1=-φφ整体式螺母取 1.3,81][表许用压强MPa P - 6m m 螺距， -p mm p h h 365.05.0=?==-螺纹工作高度， 螺母为整体式并且磨损后间隙不能调整，2.1,5.22.1=-=φφ取；该螺旋机构为人力驱动，因此][P 提高20%，MPa P 6.212.118][=?=。 mm P h FP d 3.296 .212.1314.36 49153][2=????=≥ φπ 表3.1 滑动螺旋副材料的许用压力[ P] 螺杆—螺母的材料 滑动速度 许用压力 钢—青铜 低速 18-25 ≤3.0 11-18 6 12 7-10 >15 1-2 钢—钢 低速 10-13 钢—铸铁 <2.4 13-18 6 12 4-7 注：当ф＜2.5或人力驱动时，[p]值可提高20％；若为剖分螺母时则[p]值应降低15～20％。

图3.？ 螺旋副受力图 牙型角α=30°，螺距P 由螺纹标准选择P=6mm 牙顶间隙ac ;25.0,55.1=-=ac p ;5.0,126=-=ac p ;1,4414=-=ac p 外螺纹 大径(公称直径)，根据各企业自行制定的行业标准（或自行设计加工)取d=44mm 中径mm p d d 415.02=-= 小径mm h d d 37231=-= 牙高mm ac p h 5.35.03=+= 内螺纹 大径mm ac d D 452=+= 中径mm d D 1422== 小径mm p d D 381=-= 牙高mm h H 5.334== 牙顶宽mm p f 196.2366.0==

滚珠丝杠的选型计算

滚珠丝杠的选型计算 摘要： 随着机床及自动化行业的高速发展，滚珠丝杠的使用变得越来越广泛。许多机械工程师在对自己的设备所需要的滚珠丝杠选型时，面对丝杠资料上给的复杂的计算公式和繁杂选型步骤，感觉无从下手，不知道那些是需要重点考虑的关键点。为了使滚珠丝杠的选型步骤更为清晰简便，更既具备可操作性，我结合多年来丝杠的选型经验，对丝杠的选型做了一些归纳、简化，让丝杠的选型选型更为简单明了。顺便对应的伺服电机的选型也做说明。 关键词：滚珠丝杠、计算选型、伺服电机、机床、自动化。 一、确认使用条件： 1、被移动负载的质量：M (KG) 2、丝杠的安装方向：水平、垂直、倾斜； 3、沉重导轨的形式：线轨、平面导轨、 4、丝杠的行程：L (mm) 5、负载移动的速度：v (m/s) 6、负载需要的加速度：a (m/s^2) 7、丝杠的精度：C3到C7级 8、丝杠使用的环境：特殊环境需求的考虑。 二、简化计算选型： 举例，使用条件如下： 1、被移动负载重量：M=50kg; 2、安装方向：垂直安装; 3、导轨形式：线性滑轨 4、速度：v=0.2m/s 5、加速时间：t=0.1s 6、行程：1000mm； 7、精度：0.1mm 三、计算过程： 1、计算加速度：a=v/t=0.2/0.1=2m/s^2 (v：速度；t：加速时间) 2、计算丝杠的最大轴向力：F=Mgμ+Ma +Mg (水平运动，去除Mg选型，M负载重

量；g重力加速度9.8；μ：摩擦系数，平面导轨取值0.1，线轨取值：0.05；a加速度) F=50*9.8*0.05+50*2+50*9.8=614.5N 3、计算出丝杠的轴向负载以后，选型会出现两个分支，一种情况是客户不知道设备的设 计寿命年限，以及每一年中丝杠的使用平率，不做精确的丝杠寿命校核。那么我们推荐一种简单可行的方法，就是查询丝杠资料中的动负荷值C。结合第7项精度0.1mm 的要求，我们推荐常备FSI螺帽形式的丝杠，尺寸参数表如下： 根据丝杠的轴向推力：F=614.5N=62.7kgf；我们推荐将F乘以4~8之间的一个系数，对于使用平率低，可靠度要求不高的情况，我们推荐4倍系数，对于可靠度要求较高，我们推荐8倍的系数。 根据举例：F*8=62.7*8=501.6kgf；查询丝杠的表格，16-5T3的丝杠，其动负荷是1000kgf； 大于501.6kgf，所以16-5T3的丝杠可以满足要求；该型号表示，丝杠的公称直径为16mm；丝杠导程为5mm； 4、对于丝杠寿命有明确要求的选型，举例如下： 根据此前的举例，丝杠用20s做一次往返运动，停留10s在进行下一个循环。每天工作16小时，每年工作300天，设计寿命10年。则计算丝杠的转数寿命为： L=1000/5*2*2*60*16*300*10 (1000是行程，5是导程，2是往返，2是每分钟2次，

梯形丝杠加工中的螺纹加工方法

梯形丝杠加工中的螺纹加工方法 梯形丝杠 [1] 旋风铣削丝杠加工中螺纹与滚花一次完成工艺效率高，成本低，加工精度要求不太高的产品，其结构设计思路、方案有较好的推广应用价值。 旋风铣削法是一种高效率的螺纹加工方法，适用于批量较大的螺纹粗加工，其工艺是用硬质合金刀对螺纹进行高速铣削，它具有刀具冷却好、生产效率高的优点。精度要求不高的螺纹，可用此法一次完成切削加工。旋风铣削刀的回转轴线与工件轴线为空间位置关系，交叉角度为β角（等于螺旋升角）。其加工过程包括工件的旋转运动，工件的螺旋轴向进给运动（或刀具进给），铣刀盘上刀刃的旋转运动。 1 零件加工要求 零件为活动扳手调节开口宽度的螺轮，材料为20号圆钢，牙侧有一定粗糙度要求，切断处螺牙部需要倒角，中间销孔与外圆柱面必须有较好的同轴度，否则调整时不会灵活自如，甚至卡死，为便于大拇指握持拨动，其表面要有平行于轴心线的直纹滚花。 2 加工工艺的分析与比较 丝杠加工原来采用车削加工，工艺路线为:冷拔→滚花→车螺纹→校正→钻孔→切断→倒角，不仅效率低、成本高，且由于小圆钢刚度低，车削、滚花时易变形，小号螺轮不能生产，为此我们设计了旋风铣削丝杠设备，不仅将转速由经验认定的1000r/min左右提升至2000r/min以上而且将铣丝滚花一次完成。其工艺路线变为:冷拔→滚花、铣丝→校正→钻孔、切断→倒角。虽然旋风铣削使小径工件有较大变形（大径件变形较小），但校正也容易。改进后的工艺具有如下特点: 表面粗糙度值减小：

由切削力引起的振动减少： 小径工件螺距累积误差有一定增加。 3 结构设计 设备由车床改装，工件转动，刀盘及滚花刀架移动。去掉车床刀架部分，在溜板上配装铣削头及自制跟刀架，将滚花刀装于跟刀架上，跟刀架置于铣刀盘前面。工件左端用卡盘夹紧，右端去掉尾座，安装一带较长空心管的支架，这样一次可以装夹较长原料（相当于一次铣削长度的两倍以上），将铣削部分截断后加工，可以减少端料浪费。 专门设计时，由光杆带动丝杠在螺母中转动，丝杆左端装弹簧夹头，工件向左转动进给，光杆、丝杆皆用空心管加工而成（减少端料浪费）。因为中间悬空较长，可以考虑用辅助支架托起。 滚花刀的装夹装置。两种设计的滚花刀装置方式相同，只是支承架与机床的连接部分有所区别。在支承架上加工一孔，在加工部位对面横向过孔中心线铣槽与通孔：槽宽与滚花刀柄等宽，深与刀柄等高，靠近槽接孔处下边齐槽根部垂直铣一窄细槽，便于滚花挤出的细微铁屑流出，防止滚花轮滞塞、卡紧。滚花刀用快换盖板压住，由带梅花手柄的螺杆将滚花刀柄顶紧。圆钢经过导向套后被滚花，紧接着被高速铣削，实现两道工序一次完成。导向套用工具钢调质加工而成，其上铣一开口，长与支架端面平。导向套定位销孔、装配螺钉与支架配作，要确保开口正对槽中心线。 4 注意事项 材料必须是正规牌号的圆钢，否则工件表面易形成鳞刺等，铣刀易破损崩裂，滚花刀耗损迅速： 加工、装配时必须使滚花刀在槽内移动较轻松，又不致间隙太大，如果间隙过大，工作时滚刀轮倾斜，滚出的花纹不匀，本身也易损坏：压板尽量将滚花刀全部封闭，以防切屑、杂物等溅入： 工作时切勿润滑冷却滚花刀，以防与之接近的硬质合金刀片受损： 先开动车床，让工件转动，再拧紧螺杆，防止静摩擦力过大，工件打滑： 选用制造优良的滚花刀减少换刀次数： 定期拆开快换盖板，清理刀槽。

滚珠丝杠选型和电机选型计算讲课讲稿

滚珠丝杠选型和电机 选型计算

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 。则丝杠导程为 max max 24000/ 5.390.994500 h P V i n =?=≈? 实际取mm P h 10=，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： 000.0065009.84549.4F M g f N μ=??+=??+?= 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： max min 60/6024/10144h n n v P rpm ≈=?=?= max min 049.4F F F N ≈≈= 滚珠丝杠副的当量载荷： max min 0249.43 m F F F F N +=≈= 滚珠丝杠副的当量转速：

max min 1443 m n n n rpm += = 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： 49.41253.0310010011 m w am a c F f C N f f ?===?? 式中： m n ——当量转速，max min 1443 m n n n rpm +== h L ——预期工作时间，测试机床选择15000小时 w f ——负荷系数，平稳无冲击选择w f =1 a f ——精度系数，2级精度选择a f =1 c f ——可靠性系数，一般选择c f =1 1.3.2 按滚珠丝杠副的预期运行距离计算： 49.416784.0411m w am a c F f C N f f ?===? 式中： s L ——预期运行距离，一般选择32410s L m =? 1.3.3 按滚珠丝杠副的预加最大轴向负载计算： max 6.749.4303.98am C f F N ε==?= 式中： e f ——预加负荷系数，轻预载时，选择e f =6.7 max F ——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δm ()?≤4/1~1m δ重复定位精度 X 向运动的重复定位精度要求为0.03mm ，则

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠及电机选型 1.滚珠丝杠及电机选型计算 1.1 确定滚珠丝杠副的导程 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 mm n i V P h 34.045001/1500/max max ≈?=?= 实际取mm P h 10=，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： N f g M F 2.108548.91500006.000=?+??=+??=μ 式中： M ——工件及工作台质量，经计算M 约为1500kg 。 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： 15010/2560/60min max =?=?=≈h P v n n rpm N F F F 2.1080min max =≈≈ 滚珠丝杠副的当量载荷： 3 2min max F F F m +=≈0F =108.2N 滚珠丝杠副当量转速： 1502 min max =+=n n n m rpm 1.3 滚珠丝杠副预期额定动载荷 1.3.1按滚珠丝杠副预期工作时间计算： N f f f F L n C c a w m h m am 06.5551 110012.10815000150601006033=??????=? = 式中： m n ——当量转速，15010/2560/60=?=?=h m P v n rpm h L ——预期工作时间，测试机床选择15000小时

丝杠螺母机构的选择与计算

丝杠螺母机构的选择与计算 5.2.1 确定滚珠丝杠副的导程 滚珠丝杠副的导程按下式计算： (5-1) 式中 h P —滚珠丝杠副的导程，（mm ）； Vmax —工作台最高移动速度，（min /m ）； max n —电机最高转速，（min /r ）； 由进给系统设计要求知： Vmax=2.5min /m 查阅《机械设计手册》[13]得： 步进电机110BF003的最高转速n max =500min /r 。 将数值代入上式(5-1)可得：P h ≥5mm 。 故取P h =S=6mm 。 5.2.2 强度计算 动载强度计算 1）对于燕尾型导轨的牵引力计算 F m =KF X +f(F z +2F Y +G) (5-2) 取 K=1.4 f=0.2 考虑工作台在移动过程中只受G 影响 故 F 1m =fG (5-3) =0.2×30×9.8 =58.8(N ) 考虑工作台在加工时静止只受F X 影响 故 F 2m = KF X (5-4) =1.4×9.8×130 max max n V P h

=1783.6(N ) 故F m = F 1m ＋ F 2m =58.8N ＋1783.6N =1842.4N 2）.计算最大动载荷 C 当转速 min 10r n ≥时，滚珠丝杠螺母的主要破坏形式是工作表面的疲 劳点蚀，因此要进行动载强度计算，其计算动载荷)(N c C 应小于或等于滚珠丝杠螺母副的额定动载荷，即 r eq H d c F F f f T C ≤=3' (5-5) 式中 d f —动载荷系数； H f —硬度影响系数； eq F —当量动载荷，N ； r F —滚珠丝杠螺母副的额定动载荷，N ； 'T —寿命，以r 610为一个单位。 (5-6) 式中 T —使用寿命，h ； N —循环次数； eq n —滚珠丝杠的当量转速，min r 。 取 T=15000h min 667.4166 1000 5.2max r s v n eq =?== (5-7) 代入数据可得： 取2.1=d f 取f H =1.0 当工作载荷单调连续或周期性单调连续变化时，则 N T n T eq 661010 60'-==

丝杠计算

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 W1=5000N 工作及夹具最大重量W2=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 60 一般 切削 1000 200 0.8 30 1850 80 精切 削 500 200 1 50 1320 100 快速 进给 0 0 15 10 800 1500 1)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 按表9查得：轻微冲击取f w=1.3 按表7查得：1～3取 按表8查得：可靠性97%取f c=0.44 已知：L h=20000小时 代入得 （2）拟采用预紧滚珠丝杠副，按最大负载F max计算： 按表10查得：中预载取F e=4.5 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

丝杠的选型及计算

丝杠的选型及计算 3.1丝杠的介绍 3.1.1丝杠螺母机构基本传动形式： 丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。它主要用来将旋转运动变为直线运动或将直线运动变为旋转运动，有以传递能量为主的（如螺旋压力机），也有以传递运动为主的（如工作台的进给丝杠）。 丝杠螺母机构有滑动摩擦和滚动摩擦之分。滑动丝杠螺母机构结构简单，加工方便，制造成本低，具有自锁功能。但其摩擦阻力大，传动效率低（30%~40%）。滚动丝杠螺母机构虽然结构复杂制造成本高。但其最大优点是摩擦阻力小，传动效率高（92%~98%），因此选用滚动丝杠螺母机构。 根据工作台运动情况，应选择丝杠传动螺母移动的形式，该传动形式需要限制螺母的转动，故需导向装置。其特点是结构紧凑，丝杠刚性较好，适用于工作行程较大的场合。 3.1.2滚珠丝杠副的组成及特点: 滚珠丝杠副是一种新型螺旋传动机构，其具有螺旋槽的丝杠与螺母之间装有中间传动元件—滚珠。滚珠丝杠螺母机构由丝杠，螺母，滚珠，和反向器等四部分组成。当丝杠转动时，带动滚珠沿螺纹滚道滚动，为防止滚珠从滚道端面掉出，在螺母的螺旋槽两端设有滚珠回程引导装置构成滚珠的循环返回通道，从而形成滚珠流动的闭合通路。 滚珠丝杠副与滑动丝杠副相比，除上述优点外，还具有轴向刚度高，运动平稳，传动精度高，不易磨损，使用寿命长等优点。但由于不能自锁，具有传动的可逆性，在用做升降传动机构时，需要采取制动等措施。 3.1.3滚珠丝杠的结构形式 按照用途和制造工艺的不同,滚珠丝杠副的结构形式很多。一般,根据钢球的循环形式,消除轴向间隙和调整预紧的方法以及螺纹滚道法向截面形状的不同,将其区分成不同的结构形式进行研究。 1)钢球循环方式 按钢球返回时是否脱离丝杠表面可分为内循环和外循环两大类，见表3-1[1]。若钢球在循环过程中，始终与丝杠表面保持接触，称内循环；否则，称外循环。通常，把在同一螺母上所具有的循环回路的数目，称为钢球的列数，常用的有2~4列。而把每一循环回路中钢球所经过的螺纹滚道圈数（导程数）称为工作圈。

例子滚珠丝杠的选择与计算

一、如图1所示滚珠丝杠的传动系统中，采用右旋丝杠，支承方式为双推-简支式，根据对刚度和失动量的要求，选用法兰式双螺母丝杠（FDG ），丝杠有效行程=800mm ，工作台最高移动速度V max =14（m/min ），寿命定为L h =24000工作小时，摩擦系数μ=0.1，电机最高转速n max =1800 （r/min ），最大行程内行程误差小于0.02mm ，300mm 行程内行程误差小于0.02mm ，工作台重量为600kg ，工件与卡具最大重量总合为500kg ，重力加速度g=9.8m/s 2，丝杠的平均转速为266r/min,刀具切削加工时的平均切削力的水平分力为2000N ，切削时的最大载荷下分力为N F x 400=，N F y 9000=。 图1 滚珠丝杠副简图 1、计算空载摩擦阻力f F 和切削加工时的摩擦阻力jf F 】【或Kg 110)(10788.91.01100)500600(N g F f =??=??+=μ 】【或Kg 1118)(11188.91.01500400)500600(N g F jf =??=?+??+=μμ 2、确定滚珠丝杠副的导程0l 。 根据题目给定条件，步进电机直接与滚珠丝杠副连接，其传动比为1。 所以则有：)(8.7)(00778.0180014max max 0mm m n V l ==== 根据国际标准ISO/DIS 3408-2-1991或GB/T17587.2-1998，确定丝杠的基本导程为大于8mm 。 3、根据平均负载计算滚珠丝杠副的最大动载荷Q F ，硬度系数取1.0。 设滚珠丝杠副在工作时的平均工作载荷为cp F 。 则)(181300021118N F F F gcp jf cp =+=+= 滚珠丝杠副的寿命系数万转）(04.38310266240006010606 6=??==h nL L 则有：)(07.40759~686.326073470 ]5.1~2.1[2.126.73118]5.1~2.1[2.104.383F L 3W 3N F f F cp H Q =???=???=???= 4、结合最大静载荷，从附表中选择丝杠并写出丝杠的参数：丝杠的型号，公称直径，丝杠底

滚珠丝杠螺母副的计算和选型分析

Δ3 一、进给传动部件的计算和选型 进给传动部件的计算和选型主要包括:确定脉冲当量、计算切削力、 选择滚珠丝杠螺母副、计算减速器、选择步进电机等。 1、脉冲当量的确定 根据设计任务的要求，X方向的脉冲当量为δx=0.005mm/脉冲，Z 方向为δz=0.01mm/脉冲。 2、切削力的计算 切削力的分析和计算过程如下： 设工件材料为碳素结构钢，σb=650Mpa；选用刀具材料为硬质合金YT15；刀具几何参数为：主偏角κr=45°，前角γo=10°，刃倾角λs=-0°；切削用量为：背吃刀量a p=1mm，进给量f=0.18mm/r，切削速度vc=90m/min。 查表得：C Fc=270，x Fc=1.0，y Fc=0.75，n Fc=-0.15。 查表得：主偏角κr的修正系数kκrFc=1.0；刃倾角、前角和刀尖圆弧 半径的修正系数均为 1.0。 由经验公式（3—2）,算得主切削力F c=2673.4N。由经验公式F c：F f： F p=1：0.35：0.4，算得进给切削力F f=935.69N，背向力F p=1069.36N。 3、滚珠丝杠螺母副的计算和选型 （1）工作载荷F m的计算 已知移动部件总重G=1300N；车削力F c=2673.4N，F p=1069.36N，F f=935.69N。根据F z=F c，F y=F p，F x=F f的对应关系，可得：F z=2673.4N，F y=1069.36N，F x=935.69N。 选用矩形—三角形组合滑动导轨，查表，取K=1.15，μ=0.16，代入F m=KF x+μ（F z+G），得工作载荷F m=1712N。 （2）最大动载荷F Q的计算 设本车床Z向在最大切削力条件下最快的进给速度v=0.8m/min，初选丝杠基本导程P h=6mm，则此时丝杠转速n=1000v/P h=133r/min。取滚珠丝杠的使用寿命T=15000h，代入L0=60nT/106，得丝杠系数

滚珠丝杠选型和电机选型计算

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 mm n i V P h 34.045001/1500/max max ≈?=?= 实际取mm P h 10=，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： N f g M F 2.108548.91500006.000=?+??=+??=μ 式中： M ——工件及工作台质量，经计算M 约为1500kg 。 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： 15010/2560/60min max =?=?=≈h P v n n rpm N F F F 2.1080min max =≈≈ 滚珠丝杠副的当量载荷： 3 2min max F F F m +=≈0F =108.2N 滚珠丝杠副的当量转速： 1502 min max =+=n n n m rpm 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： N f f f F L n C c a w m h m am 06.5551 110012.10815000150601006033=??????=? = 式中： m n ——当量转速，15010/2560/60=?=?=h m P v n rpm h L ——预期工作时间，测试机床选择15000小时

梯形螺纹计算公式

梯形螺纹计算公式 名称代号关系式 --------------------------------------- 内外螺纹大径 d、D （公称直径） --------------------------------------- 螺距 p --------------------------------------- 牙顶间隙 ac --------------------------------------- 基本牙型高度 H1 H1 = 0.5p --------------------------------------- 外螺纹牙高 h3 h3 = H1 + ac = 0.5p + ac --------------------------------------- 内螺纹牙高 H4 H4 = H1 + ac = 0.5p + ac --------------------------------------- 牙顶高 z z = 0.25p = H1 / 2 --------------------------------------- 外螺纹中径 d2 d2 = d - 2z = d - 0.5p --------------------------------------- 内螺纹中径 D2 D2 = d - 2z = d - 0.5p --------------------------------------- 外螺纹小径 d3 d3 = d - 2h3 --------------------------------------- 内螺纹小径 D1 D1 = d - 2H1 = d - p --------------------------------------- 内螺纹大径 D4 D4 = d + 2ac --------------------------------------- 原始三角形高 H H = 1.866p --------------------------------------- 外螺纹牙顶圆角 R1 R1max = 0.5ac --------------------------------------- 牙底圆角 R2 R2max = ac

丝杆计算方法

一、计算折合到电机上的负载转矩的方法如下： 1、水平直线运动轴： 9.8*μ·W·P B T L= 2π·R·η（N·M） 式P B：滚珠丝杆螺距（m） μ：摩擦系数 η：传动系数的效率 1/R：减速比 W:工作台及工件重量（KG） 2、垂直直线运动轴： 9.8*（W-W C）P B T L= 2π·R·η（N·M） 式 W C：配重块重量（KG） 3、旋转轴运动： T1 T L= R·η（N·M） 式 T1：负载转矩（N·M） 二：负载惯量计算 与负载转矩不同的是，只通过计算即可得到负载惯量的准确数值。不管是直线运动还是旋转运动，对所有由电机驱动的运动部件的惯量分别计算，并按照规则相加即可得到负载惯量。由以下基本公式就能得到几乎所有情况下的负载惯量。 1、柱体的惯量 ） 由下式计算有中心轴的援助体的惯量。如滚珠丝杆，齿轮等。 πγD4L （kg·cm·sec2）或πγ·L·D4（KG·M2） J K= 32*980 J K= 32 式γ：密度（KG/CM3）铁：γ〧7.87*10-3KG/CM3=7.87*103KG/M3 铝：γ〧2.70*10-3KG/CM3=2.70*103KG/M3 JK：惯量（KG·CM·SEC2）（KG·M2） D：圆柱体直径（CM）·（M）

L：圆柱体长度（CM ）·（M） 2、运动体的惯量 用下式计算诸如工作台、工件等部件的惯量 W P B J L1= 980 2π（KG·CM· SEC2） P B 2 =W2π（KG·M2） 式中：W：直线运动体的重量（KG） PB：以直线方向电机每转移动量（cm）或（m） 3、有变速机构时折算到电机轴上的惯量 1、 KG·CN：齿轮齿数 Z1 2 JL1= Z2 *J0 （KG·CM·SEC2）（KG·M2） 三、运转功率及加速功率计算 在电机选用中，除惯量、转矩之外，另一个注意事项即是电机功率计算。一般可按下式求得。 1、转功率计算 2π·Nm·T L P0= 60 （W） 式中：P0：运转功率（W） Nm：电机运行速度（rpm） T L：负载转矩（N·M） 2、速功率计算 2π·N m 2 J L Pa= 60 Ta 式 Pa ：加速功率（W）

滚珠丝杠选型计算

1 丝杠许用轴向负载计算 2 2L EI n P πα = (1.1) 464d I π = (1.2) 公式(1.2)带入(1.1)得 4 2 364d L E n P απ= (1.3) 2 丝杠许用转速 A EIg L N γπλβ 2 2 260= (2.1) kg N mm kg g /8.9*/10*7800·39-==ργ 24 d A π= (2.2)

公式推导如下： d L d L d L E A EIg L N 22 7229352222 1010*780010*10*08.214.3*260*8.01000*860260λλλρπβ γπλβ ≈===- 则 d L N 2 2 7 10 λ≈ (2.3) (2.3)公式推导过程仅适用于丝杠材料密度为7800kg/m 3 3 丝杠导程、丝杠长度、轴径、导程角 3.1 丝杠导程确定 max max N 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 60 2L d ≥ 公式(2.3)中，使N≥Nmax，逆运算求d 3。（丝杠材料为钢） 72 2 310*max *-≥ λ L N d (3.5) 丝杠材料为其他时，使用下面公式 E L N d 32231060max*8ρ βλπ≥ (3.6) 取 ),,m ax (321d d d d ≥ 3.5 丝杠导程角 d l πβ= )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 /13322113 33 322321131??? ? ??++++=t N t N t N t N F t N F t N F F a a a am (4.1)

梯形中的常见七种计算

梯形中的常见七种计算 梯形的计算，是中考的重要考点之一。现结合09年的考题，把梯形的计算问题归纳如下， 供同学们学习时参考。 1、求梯形角的大小 例1、（2009哈尔滨）如图1所示，梯形ABCD 中，AD ∥BC ，DC ⊥BC ，将梯形沿对角线 BD 折叠，点A 恰好落在DC 边上的点A '处，若20A BC '∠=°，则A B D '∠的度数为（ ）． A ．15° B ．20° C ． 25° D ．30° 解析： 根据折叠的意义，得：△BAD ≌△BA ′D ， 因此，∠BAD=∠BA ′D ，∠ABD=∠A ′BD ； 根据三角形外角和定理，得：∠BA ′D=∠A ′BC+∠C, 由∠A ′BC=20°，∠C=90°， 所以，∠BA ′D=∠A ′BC+∠C=20°+90°=110°， 由AD ∥BC ，得：∠BAD+∠ABC=180°， 因此，∠ABC=70°， 由∠ABC=∠ABD+∠A ′BD+∠A ′BC =70°， 所以，2∠A ′BD=50°，即∠A ′BD=25°。 解：选C 。 2、求梯形的腰长 例2、（2009安徽芜湖）如图2所示，在梯形ABCD 中，A D B C ∥， 9038BD CD BDC AD BC =∠===，°，，． 求AB 的长． 分析： 在四边形中，要想求线段的长度，同学们必须利用所学的知识，设法构造出一个直角三角形， 让所求的线段恰好是这个直角三角形的某一边，根据勾股定理就可以把问题解决了。 而在梯形中，构造直角三角形的办法之一，就是作出梯形的高

解： 如图3所示，过点A 作AF ⊥BC ，垂足是F ，过点D 作DE ⊥BC ，垂足是E ， 所以，四边形ADEF 是一个矩形， 所以，AD=FE=3， 因为，BD=CD ，∠BDC=90°， 所以，BE=EC=2 1BC=4，∠DBC=∠DCB=45°， 所以，AF=DE=EC=4， 所以，B F=BE-EF=4-3=1, 在直角三角形ABF 中， 根据勾股定理，得： AB==+=+222214BF AF 17, 即AB 的长为17。 3、求梯形的高 例3、(广西崇左)如图4所示，在等腰梯形ABCD 中，已知A D B C ∥， 24AB DC AD BC ===，，，延长BC 到E ，使CE AD =． （1）证明：BAD DCE △≌△； （2）如果AC BD ⊥，求等腰梯形ABCD 的高DF 的值． 分析： 对于等腰梯形而言，自身有自己的特点，这就是，两条腰相等，两条对角线相等，同一底上 的两个底角相等。在解题时，这些都是解题的隐含条件，要特别注意。 证明： （1）因为，AD BC ∥，且AD=CE ， 所以，四边形ADEC 是平行四边形， 所以，AC-DE ， 因为，四边形ABCD 是等腰梯形， 所以，BD=AC ，所以，BD=DE, 在三角形ABD 和三角形CDE 中， AB=DC ，AD=CE ，BD=ED ， 所以，BAD DCE △≌△。（SSS ） （2）因为，AC BD ⊥， 所以，三角形BDE 是等腰直角三角形， 所以，2BD 2=BE 2=(BC+CE)2=(BC+AD)2=62=36，

滚珠丝杠的选型计算教学提纲

滚珠丝杠的选型计算

滚珠丝杠的选型计算 摘要： 随着机床及自动化行业的高速发展，滚珠丝杠的使用变得越来越广泛。许多机械工程师在对自己的设备所需要的滚珠丝杠选型时，面对丝杠资料上给的复杂的计算公式和繁杂选型步骤，感觉无从下手，不知道那些是需要重点考虑的关键点。为了使滚珠丝杠的选型步骤更为清晰简便，更既具备可操作性，我结合多年来丝杠的选型经验，对丝杠的选型做了一些归纳、简化，让丝杠的选型选型更为简单明了。顺便对应的伺服电机的选型也做说明。 关键词：滚珠丝杠、计算选型、伺服电机、机床、自动化。 一、确认使用条件： 1、被移动负载的质量：M (KG) 2、丝杠的安装方向：水平、垂直、倾斜； 3、沉重导轨的形式：线轨、平面导轨、 4、丝杠的行程：L (mm) 5、负载移动的速度：v (m/s) 6、负载需要的加速度：a (m/s^2) 7、丝杠的精度：C3到C7级 8、丝杠使用的环境：特殊环境需求的考虑。 二、简化计算选型： 举例，使用条件如下： 1、被移动负载重量：M=50kg; 2、安装方向：垂直安装; 3、导轨形式：线性滑轨 4、速度： v=0.2m/s 5、加速时间：t=0.1s 6、行程：1000mm；

7、精度：0.1mm 三、计算过程： 1、计算加速度：a=v/t=0.2/0.1=2m/s^2 (v：速度；t：加速时间) 2、计算丝杠的最大轴向力：F=Mgμ+Ma +Mg (水平运动，去除Mg选型，M 负载重量；g重力加速度9.8；μ：摩擦系数，平面导轨取值0.1，线轨取值：0.05； a加速度) F=50*9.8*0.05+50*2+50*9.8=614.5N 3、计算出丝杠的轴向负载以后，选型会出现两个分支，一种情况是客户不知道设备的 设计寿命年限，以及每一年中丝杠的使用平率，不做精确的丝杠寿命校核。那么我们推荐一种简单可行的方法，就是查询丝杠资料中的动负荷值C。结合第7项精度 0.1mm的要求，我们推荐常备FSI螺帽形式的丝杠，尺寸参数表如下： 根据丝杠的轴向推力：F=614.5N=62.7kgf；我们推荐将F乘以4~8之间的一个系数，对于使用平率低，可靠度要求不高的情况，我们推荐4倍系数，对于可靠度要求较高，我们推荐8倍的系数。 根据举例：F*8=62.7*8=501.6kgf；查询丝杠的表格，16-5T3的丝杠，其动负荷是1000kgf；

梯形丝杠的计算公式

梯形丝杠的计算公式 标注:Tr-螺距*头数-旋向 牙型角α=30? 螺距P 由螺纹标准确定 牙顶间隙ac P=1.5,5 ac=0.25;P=6,12 ac=0.5;P=14,44 ac=1 外螺纹 大径d 公称直径 中径d2=d-0.5P 小径d1=d-2h3 牙高h3=0.5P+ac 内螺纹 大径D4=d+2ac 中径D2=d2 小径D1=d-P 牙高H4=h3 牙顶宽f=0.366P 牙槽底宽w=0.366P-0.563ac 螺纹升角ψ tgψ=P/πd2 梯形丝杠的计算公式 螺纹的一种，牙型为等腰梯形，牙型角为30。 内外螺纹以锥面贴紧不易松动。 与矩形螺纹相比，传动效率略低，但工艺性好，牙根强度高，对中性好。如用剖分螺母，还可以调整间隙。梯形螺纹是最常用的传动螺纹。

我国标准规定30?梯形螺纹代号用“Tr”及公称直径×螺距表示，左旋螺纹需在尺寸规 格之后加注“LH”，右旋则不注出。例如Tr36×6;Tr44×8LH等。 各基本尺寸名称，代号及计算公式如下: 牙型角α,30? 螺距P 由螺纹标准确定 牙顶间隙ac P=1.5,5 ac=0.25;P=6,12 ac=0.5;P=14,44 ac=1 外螺纹:大径d 公称直径 中径d2=d-0.5P 小径d1=d-2h3 牙高h3=0.5P+ac 内螺纹:大径D4=d+2ac 中径D2=d2 小径D1=d-P 牙高H4=h3 牙顶宽f=0.366P 牙槽底宽w=0.366P-0.563ac 螺纹升角ψ tgψ=P/π 非精确等速传动场合可以套用以下公式计算: T1=(Ta+Tpmax+Tu) 其中 T1:等速时的驱动扭矩; Ta=(Fa*I)/(2*3.14*n1); Fa:轴向负载N; Fa=F+μmg F:丝杠的轴向切削力等N; μ:导向面摩擦系数; m:移动物体重量(工作台+工件)kg; g:9.8 Tpmax:丝杠的动态摩擦扭矩上限N.cm; Tu:支撑轴承等的摩擦扭矩N.cm