滚珠丝杠副参数计算与选用

滚珠丝杠副参数计算与选用

1、计算步骤

2、确定滚珠丝杠导程Ph

根据工作台最高移动速度Vmax , 电机最高转速nmax, 传动比等确定Ph。按下式计算，取较大圆整值。

Ph=(电机与滚珠丝杠副直联时，i=1)

3、滚珠丝杠副载荷及转速计算

这里的载荷及转速，是指滚珠丝杠的当量载荷Fm与当量转速nm。滚珠丝杠副在n1、n2、n3······nn转速下，各转速工作时间占总时间的百分比t1%、t2%、t3%······tn%，所受载荷分别是F1、F2、F3······Fn。

当负荷与转速接近正比变化时，各种转速使用机会均等，可按下列公式计算：

(nmax: 最大转速，nmin: 最小转速，Fmax: 最大载荷（切削时），Fmin: 最小载荷（空载时） 4、确定预期额定动载荷

①按滚珠丝杠副预期工作时间Ln（小时）计算：

②按滚珠丝杠副预期运行距离Ls（千米）计算：

③有预加负荷的滚珠丝杠副还需按最大轴向负荷Fmax计算：Cam=feFmax(N) 式中：

Ln-预期工作时间（小时，见表5) Ls-预期运行距离(km),一般取250km。

fa-精度系数。根据初定的精度等级（见表6)选。

fc-可靠性系数。一般情况fc=1。在重要场合，要求一组同样的滚珠丝杠副在同样条件下使用寿命超过希望寿命的90％以上时fc见表7选

fw-负荷系数。根据负荷性质（见表8）选。 fe-预加负荷系数。（见表9) 表－5 各类机械预期工作时间Ln 机械类型 普通机械 普通机床

Ln(小时） 5000～10000 10000～20000

表－6 精度系数fa 精度等

1.2.3

级 fa

1.0

0.9

0.8

0.7

4.5

7

10

数控机床 精密机床 测示机械

20000 20000

可靠性%

15000

fc

表－7 可靠性系数fc

90 1

95 96 97 98 99 0.21

0.62 0.53 0.44 0.33

航空机械

1000

表－8 负荷性质系数fw 负荷性无冲击(很平

轻微冲击

伴有冲击或振动

质 稳）

fw

1～1.2 1.2～1.5 1.5～2

表－9 预加负荷系数fe 预加负荷类型

轻预载

中预载

重预载

fe

6.7 4.5 3.4

以上三种计算结果中，取较大值为滚珠丝杠副的Camm。

5、按精度要求确定允许的滚珠丝杠最小螺纹底d2m

a.滚珠丝杠副安装方式为一端固定，一端自由或游动时（见图-5）

式中：E-杨氏弹性模量21×105N/mm2

dm-估算的滚珠丝杠最大允许轴向变形量（mm）

Fo-导轨静摩擦力（N)。Fo＝mow(mo为静摩擦系数） L-滚珠螺母至滚珠丝杠固定端支承的最大距离（mm)

L≈行程＋安全行程＋余程＋螺母长度一半＋支承长度的一半 ≈行程＋(2～4)Ph+4Ph+(4～6)Ph+(1/20～1/10)行程 ≈(1.05～1.1)行程＋(10～14)Ph

b.滚珠丝杠副安装为两端支承或两端固定（见图-5)

式中：

L-两个固定支承之间的距离（mm)

L≈行程＋安全行程＋两个余程＋螺母长度＋一支承长度≈(1.1～1.2)行程＋(10～14)Ph

其中

上述两种方法估算出的小值为

重复定位精度或定位精度，

为系统刚性最小处刚度值，见下文12、13项计算)

滚珠丝杠副公称中径dom≈d2m+Dw（钢球直径） 图－5

一端固定，一端自由G-Z

一端固定，一端游动G-Y

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/l8bf.html