滾珠絲杠選型計算

1、1 絲杠許用軸向負(fù)載計算(1.1)P絲杠許用軸向負(fù)載N安全系數(shù)0.5E楊氏模量2.08*105N/mm2 (MPa)d絲杠軸底徑mmL安裝距離mmI絲杠軸截面最小慣性矩mm4(1.2)n取決于絲杠安裝方法的系數(shù)支撐-支撐n=1固定-支撐n=2固定-固定n=4固定-自由n=1/4公式(1.2)帶入(1.1)得(1.3)2 絲杠許用轉(zhuǎn)速(2.1)N絲杠許用轉(zhuǎn)速r/min安全系數(shù)0.8g重力加速度9.8*103mm/s2絲杠材料比重(單位體積材料產(chǎn)生重力)N/mm3A絲杠最小截面積mm2(2.2)取決于絲杠安裝方法的系數(shù)支撐-支撐=固定-支撐=3.927固定-固定=4.730固定-自由=1.875公

2、式推導(dǎo)如下：則(2.3)(2.3)公式推導(dǎo)過程僅適用于絲杠材料密度為7800kg/m33 絲杠導(dǎo)程、絲杠長度、軸徑、導(dǎo)程角3.1 絲杠導(dǎo)程確定(3.1)l絲杠導(dǎo)程mmVmax負(fù)載移動最大速度mm/minNmax絲杠最大轉(zhuǎn)速r/min3.2 絲杠長度確定(3.2)3.3 軸向最大負(fù)載計算絲杠豎直安裝時，勻加速上升狀態(tài)為軸向負(fù)載值最大。(3.3)F軸向最大負(fù)載Nm被移動物體重量kg絲杠水平安裝時，勻加速移動狀態(tài)為軸向負(fù)載值最大。(3.4)3.4 絲杠軸徑確定公式(1.3)中，使FP，逆運(yùn)算求d1。(3.5)根據(jù)長徑比計算軸徑d2。長徑比通常必須小于60。得公式(2.3)中，使NNmax，逆運(yùn)算求d

3、3。（絲杠材料為鋼）(3.5)絲杠材料為其他時，使用下面公式(3.6)取3.5 絲杠導(dǎo)程角(3.7)絲杠導(dǎo)程角4 基本額定載荷及壽命運(yùn)轉(zhuǎn)條件軸向負(fù)載平均轉(zhuǎn)速使用時間勻加速運(yùn)動Fa1N1t1勻速運(yùn)動Fa2N2t2勻減速運(yùn)動Fa3N3t3相關(guān)公式如下表：絲杠水平絲杠豎直速度平均載荷計算如下：(4.1)平均轉(zhuǎn)速如下(4.2)基本額定靜載荷(4.3)Co基本額定靜載荷Nfs靜態(tài)安全系數(shù)正常運(yùn)行Fs=12有振動、沖擊Fs=23基本額定壽命(4.4)(4.5)(4.6)L絲杠壽命-轉(zhuǎn)數(shù)rLh絲杠壽命-小時hLd絲杠壽命-行程kmf負(fù)載系數(shù)幾乎無振動、無沖擊f=11.2稍有振動、沖擊f=1.21.5強(qiáng)烈振動

4、、沖擊f=1.53如果有已知的Lh，可以用公式(4.5)反推Ca(4.7)根據(jù)計算得到的Ca、Co選擇絲杠，絲杠的響應(yīng)參數(shù)要大于計算值。5 絲杠驅(qū)動扭矩絲杠系統(tǒng)驅(qū)動扭矩可由下式計算(5.1)T絲杠驅(qū)動扭矩NmT1加速產(chǎn)生的扭矩NmT2負(fù)載扭矩(勻速運(yùn)動時的扭矩)NmT3預(yù)壓扭矩NmT4其他扭矩Nm幾乎無振動、無沖擊f=11.2稍有振動、沖擊f=1.21.5強(qiáng)烈振動、沖擊f=1.53(5.2)(5.3)(5.4)(5.5)(5.6)(5.7)角加速度rad/sJ慣性矩/轉(zhuǎn)動慣量kgm2JW移動物基于絲杠換算的慣性矩kgm2JS絲杠軸慣性矩kgm2JA絲杠軸側(cè)齒輪慣性矩（無齒輪時取0）kgm2JB電機(jī)側(cè)齒輪慣性矩（無齒輪時取0）kgm2mW移動物質(zhì)量kgmS絲杠質(zhì)量kgl導(dǎo)程mmd絲杠軸外徑mmL絲杠軸長度mm絲杠密度kg/m3A減速比（無減速器時取1）N電機(jī)最終加速完成時的轉(zhuǎn)速r/mint加速時間s(5.8)(5.9)P絲杠軸向負(fù)載Nl導(dǎo)程mmA減速