滚珠丝杠选型计算.docx

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1、1丝杠许用轴向负载计算P=/邙()12P丝杠许用轴向负载Na安全系数0.5E杨氏模量2.08*IO5Nmm2(MPa)d丝杠轴底径mm1安装距离mmI丝杠轴截面最小惯性矩mm4I=n取决于丝杠安装方法的系数支撑支撑n=1固定支撑n=2固定固定n=4固定-自由n=14公式(1.2)带入(1.1)得P=需，(1.3)2丝杠许用转速(2.1)N丝杠许用转速r/min安全系数0.8g重力加速度9.8*IO3mms2y丝杠材料比重(单位体积材料产生重力)Nmm3-pg=7800*W9kgmn3*98NIkgA丝杠最小截面积mm2A=-d24(2.2)取决于丝杠安装方法的系数支撑支撑=固定支撑=3.927

2、固定-固定=4.730固定-自由公式推导如下：=1.875N=则2iq5*193io4/7800*W91212(2.3)(2.3)公式推导过程仅适用于丝杠材料密度为7800kgn3丝杠导程、丝杠长度、轴径、导程角3.1丝杠导程确定I丝杠导程mmVinax负载移动最大速度mm/minNmax丝杠最大转速r/min.VmaxI=NmaX(3.1)3.2丝杠长度确定1=最大行程+螺帽长度+轴端预留量(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。F=tng+mg+ma(3.3)F轴向最大负载Nin被移动物体重量kg丝杠水平安装时，匀加速移动状态为轴向负载值最大。F=

3、mg+ma(3.4)3.4 丝杠轴径确定公式(1.3)中,使FgP,逆运算求5。(3-5)tarE)根据长径比计算轴径d2o长径比通常必须小于60。60d2公式(2.3)中，使NNmax,逆运算求ch。(丝杠材料为钢)Nmax*121r*o7(3.5)丝杠材料为其他时，使用下面公式48;ZyVmax*I2Ip60四I2-V1O3E(3.6)dmax(JpJ2,J3)3.5丝杠导程角tan(0=口7i(3.7)BI丝杠导丽4基本额定载荷及寿命运转条件轴向负载平均转速使用时间匀加速运动Fa1N1t1匀速运动Fa2N2t2匀减速运动Fa3N3t3相关公式如下表:丝杠水平丝杠竖直速度Fa1=ma+J1

4、ongFa1=mg+maN1=Nmaa2F&2=mngF.?=mgN2=NmaxFa3=na-J1ung,=mg-maN3=Nmax/2平均载荷计算如下：Fam=IN3+N2+N3%J1/3(4.1)平均转速如下(4.2)基本额定静载荷_7V11+N2t2+Nit32+41(CaYifeIO6瓯一酝1丝杠寿命-转数r111丝杠寿命-小时h1d丝杠寿命-行程kmf负载系数几乎无振动、无冲击f=11.2稍有振动、冲击f=1215强烈振动、冲击f=1.5-3如果有已知的心，可以用公式(4.5)反推CoCh=(6ON/J3/&*i02(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

5、值。5丝杠驱动扭矩=+;丝杠系统驱动扭矩可由下式计算T丝杠驱动扭矩NmT1加速产生的扭矩Nm(5.1)T2负载扭矩（MMHH1）NmT3预压扭矩NmT4其他扭矩Nm1乎无振动、无冲击f=11.2稍有振动、冲击f=1.21.5强烈振动、冲击f=153Ti=Ja(5.2)=答(5.3)60/J=JwA+JsA+JaAJ(5.4)*106(5.5)Js=wsy*106(5.6)%=等1p*10-9(5.7)a角加速度rad/sJ惯性矩/转动惯量kgm2Jw移动物基于丝杠换算的惯性矩kgm2Js丝杠轴惯性矩kgm2Ja丝杠轴侧齿轮惯性矩（无齿轮时取0）kgm2Jb电机侧齿轮惯性矩（无齿轮时取0）kgm2mw移动物质量kgms丝杠质量kgI导程mmd丝杠轴外径mm1丝杠轴长度mmP丝杠密度kgm3A减速比（无减速器时取1）N电机最终加速完成时的转速r/mint加速时间SPnF*展(5.8)(5.9)mg丝杠竖直mg丝杠水平PNI导程mmA减速比pjT3=0.05(tan/?)-05*103(5.9)2Fa预压负载N其他扭矩指除了上述扭矩之外产生的扭矩，例如支撑轴承的摩擦扭矩及油封滑动阻力扭矩等。根据计算得到的T,可以选择电机。