滚珠丝杠螺母

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=60°，前角γo=10°，刃倾角λs=-5°；切削用量为：背吃刀量ap=3mm，进给量f=0.6mm/r，切削速度vc=105m/min。

查表得：CFc=2795，xFc=1.0，yFc=0.75，nFc=-0.15。 查表得：主偏角κ

r

的修正系数kκrFc=0.94；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Fc=2673.4N。由经验公式Fc：Ff：Fp=1：0.35：0.4，算得进给切削力Ff=935.69N，背向力Fp=1069.36N。

3、滚珠丝杠螺母副的计算和选型 （1） 工作载荷Fm的计算

已知移动部件总重G=1300N；车削力Fc=2673.4N，Fp=1069.36

双螺母齿差式滚珠丝杠螺母副的调隙

平顶山工业职业技术学院 张丽荣

内容提要：数控机床的日益普及和它在使用中所显示出的巨大经济效益，

目前已成为机械制造技术进步和技术改造的主力，是精密机件加工的主要手段。本文主要介绍一种数控机床进给系统中应用最为广泛的滚珠丝杠螺母副的间隙调整方法。

关键词：滚珠丝杠螺母副 调整 意义

Modulation gap of ball guide screw nut

(Pingdingshan College of Industry Technology, Henan467001, china)

Abstract: With the increasingly popularity of numerical machine tool and great

profit brought to machining by it has become a major power of mechanical technology progress and technological reform. This thesis is aimed to introduce a it largely used method of ball

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ap=1mm，进给量f=0.18mm/r，切削速度vc=90m/min。

查表得：CFc=270，xFc=1.0，yFc=0.75，nFc=-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Fc=2673.4N。由经验公式Fc：Ff：Fp=1：0.35：0.4，算得进给切削力Ff=935.69N，背向力Fp=1069.36N。

3、滚珠丝杠螺母副的计算和选型 （1） 工作载荷Fm的计算

已知移动部件总重G=1300N；车削力Fc=2673.4N，Fp=1069.36N，

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。

=1.0；刃倾角、前角和刀尖圆弧查表得：主偏角κr的修正系数k

κrFc

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=1300

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。

=1.0；刃倾角、前角和刀尖圆弧查表得：主偏角κr的修正系数k

κrFc

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=1300

1 丝杠许用轴向负载计算

P α E d L I n 取决于丝杠安装方法的系数 支撑-支撑 固定-支撑 固定-固定 固定-自由 公式(1.2)带入(1.1)得

n??3E4P?d 264Ln?2EI P??L2(1.1)

N N/mm2 (MPa) mm mm mm4 (1.2)

丝杠许用轴向负载 安全系数 杨氏模量 丝杠轴底径 安装距离 丝杠轴截面最小惯性矩 0.5 2.08*105 I??64d4

n=1 n=2 n=4 n=1/4 (1.3)

2 丝杠许用转速

N β g γ A λ 取决于丝杠安装方法的系数 支撑-支撑 固定-支撑 固定-固定

60?2N??2?L2丝杠许用转速 安全系数 重力加速度 丝杠材料比重(单位体积材料产生重力) EIg ?A 0.8 9.8*103 r/min mm/s2 N/mm3 (2.1)

???·g?7800*10?9kg/mm3*9.8N/kg

丝杠最小截面积 mm2 (2.2)

λ=π λ=3.927 λ=4.730 A??2d 4

固定-自由 公式推导如下： λ=1.875 2E*1000?20.8*602.08*105*103?27?d?d?102d 2?

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

（四）滚珠丝杠选择 1、滚珠丝杠工作长度计算

l?l工作台?l行程?l余量

丝杠工作长度：lX?100?320?20?440mm 丝杠工作载荷：FX?500N

丝杠的工况均为：刷鞋机每天开机6小时；每年300个工作日；工作8年以上。 丝杠材料：CrWMn钢；滚道硬度为58~62HRC；丝杠传动精度为?0.04mm。

平均转速n=125r/min（n?v工作台?10000.5?1000??125r/min）

p42、计算载荷FC求解

FC?KFKHKAFm?1.1?1.0?1.0?500N?550N

查《机电一体化设计基础》表2-6；2-7；2-8的KF?1.1；KH?1.0；KA?1.0，查表2-4取C级精度。

表2-6 载荷系数

载荷性质 无冲击平稳运转 一般运转 有冲击和振动运转 KF 1~1.2 1.2~1.5 1.5~2.5 表2-7 硬度系数

滚道实际硬度 ≥58 55 50 45 40 KH 1.0 1.11 1.56 2.4 3.85 表2-8 精度系数

精度等级 C、D E、F G H

KA

1.0 1.1 1.25 1.43 ?计算 3、额定动载荷计算Ca??6?300?8?14400寿命

滚珠丝杠的结构和原理

文章来源：济宁欧特精密机械有限公司 访问商铺 添加人：ljwgdmy 添加时间：2009-7-6

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。 滚珠丝杠的结构：

滚珠丝杠副的结构传统分为内循环结构(以圆形反向器和椭圆形反向器为代表)和外循环结构(以插管为代表)两种。这两种结构也是最常用的结构。这两种结构性能没有本质区别，只是内循环结构安装连接尺寸小；外循环结构安装连接尺寸大。目前，滚珠丝杠副的结构已有10多种，但比较常用的主要有：内循环结构；外循环结构；端盖结构；盖板结构。 滚珠丝杠原理：

1、按照国标GB/T17587.3-1998及应用实例，滚珠丝杠（目前已基本取代梯形丝杆，已俗称丝杆）是用来将旋转运动转化为直线运动；或将直线运动转化为旋转运动的执行元件，并具有传动效率高，定位准确等

2、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。 滚珠丝杠的特点：

1、与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3

滚珠丝杆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

滚珠丝杠加工工艺的改进 （作者单位：华菱超硬刀具研发部）

滚珠丝杠从工艺角度认为冷轧滚珠丝杠和磨削滚珠丝杠两大类。冷轧滚珠丝杠因其工艺自动化程度高等特征，非常适合批量生产，而且从技术角度讲，产品的一致性比磨削滚珠丝杠要高，目前P4级以下滚珠丝杠多采用冷轧工艺，而且从环保角度来讲，冷轧滚珠丝杠更有优势。

国外冷轧滚珠丝杠（欧美常称作“滚压丝杠”）的加工工艺比较简单，大多采用批量转制滚压而成，然后根据需要做成不too那个长度的滚珠丝杠。滚珠丝杠螺纹的压制工艺国内外大多相同，后期的单个冷轧滚珠丝杠的加工工艺略有差别。欧美大多采用轴端硬车加工工艺，工艺简单，效率高；国内目前仍多为轴端退火后再车削轴承座的传统工艺，两种加工工艺的优劣无论从使用效果还是生产制造成本来讲，均不言而喻。大余量加工淬火钢滚珠丝杠加工工艺更有柔性，便于生产统筹安排，取代了退火工序和二次淬火加工工艺；加工出来的产品除了外观精致之外，轴端部位也减少了因多次热处理导致的滚珠丝杠性能不稳定缺陷。

众所周知，早期，硬切削加工工艺一般是指对淬火钢硬料的精加工，对于滚珠丝杠轴承座部位加工余量大时，因为没有可大余量切削淬硬料的刀具而受限制，随着切削技术的进步，非金属粘合剂HLCBN刀具 BN-S