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2024年3月7日发(作者：pack怎么记忆)

1.滚珠丝杠及电机选型计算1.1 确定滚珠丝杠副的导程00

00

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000

PhVmax/inmax1500/145000.34mm

实际取Ph10mm，可满足速度要求。00

1.2 滚珠丝杠副的载荷及转速计算00

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：00F00Mgf0.00615009.845108.2N

式中：00

0000M——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。0000

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：00nmaxnmin60v/Ph6025/10150rpmFmaxFminF0108.2N

滚珠丝杠副的当量载荷：0000

Fm2FmaxFmin≈F0=108.2N300滚珠丝杠副的当量转速：00

nmnmaxnmin150rpm2001.3 滚珠丝杠副预期额定动载荷00

1.3.1按滚珠丝杠副的预期工作时间计算：0000Cam360nmLh式中：Fmfw108.2136015015000555.06N

100fafc10011

0000

nm——当量转速，nm60v/Ph6025/10150rpm

Lh——预期工作时间，测试机床选择15000小时

00

fw——负荷系数，平稳无冲击选择f=1w000

fa——精度系数，2级精度选择fa=1fc——可靠性系数，一般选择fc=100

000

1.3.2 按滚珠丝杠副的预期运行距离计算：00Cam3式中：LsFmfw325103108.2114684.9993N

Phfafc1110103

0000Ls——预期运行距离，一般选择Ls25103m1.3.3 按滚珠丝杠副的预加最大轴向负载计算：

00

CamfeFmax6.7108.2729.94N

式中：00

00fe——预加负荷系数，轻预载时，选择fe=6.7Fmax——丝杠副最大载荷

00

1.4 估算滚珠丝杠的最大允许轴向变形量m00

m13~1/4重复定位精度00

X向运动的重复定位精度要求为0.005mm，则000m140.10.00125mm00

1.5 估计算滚珠丝杠副的螺纹底X

00

0001.5.1 根据X向运动行程为1200mm，可计算出两个固定支承的最大距离：

L(1.1~1.2)l(10~14)Ph1.2120014101580mm

1.5.2 按丝杠安装方式为轴向两端固定，则有丝杠螺纹底X：000

d2m0.039式中：FoL

1000m

0000F0——导轨静摩擦力，F0=108.2N

L——滚珠螺母至滚珠丝杠固定端支承的最大距离，L=1580mm

则有0000

d2m0.039108.2158014.42mm

10000.00125001.6 导程精度的选择

根据X向运动的定位精度要求达到0.005mm/1000mm，则任意300mm。长度的导程精度为0.0015mm。000

1.7 确定滚珠丝杠副规格代号00

按照丝杠Ph、d2m、Cam选择内循环双螺母式滚珠丝杆，型号为FYND6310-4，精度等级2级。丝杆基本导程Ph=10mm，丝杠底Xd2m=57mm＞14.42mm，外Xd=62mm，公称直Xd0=63mm，额定动载荷Ca =48740N ＞Cam，额定静载荷Cao=156912N。

0001.8 电机选择00

200条件：选择伺服电机驱动，伺服电机选取松下NAS A4系列MDMA152P1V型大惯量电机，其功率：1.5KW, 额定转矩：7.15 N.m, 电机惯量JM：0.00123 Kg.m

X向运动工件及工作台质量估计最大值约1500Kg。1.8.1 外部负荷的转动惯量：

00000

丝杆部分的转动惯量：00

J111mr231.6330.03120.kgm2

2200外部负荷的负荷转动惯量：

2P0.01

JLJ1m(h)20.150009 kgm2

0.0189992022则有：00

JL0.

15.45

JM0.00123加在电机上的转动惯量：00

JJLJM0.

0.001230. kgm2

1.8.2 外部负荷产生的摩擦扭矩：00

Tp式中：

FPh108.2101031030.1913396094 Nm

220.9

0000Ph——滚珠丝杆副的导程00——未预紧的滚珠丝杆副的效率（2级精度=0.9）F——外加轴向载荷，含导轨摩擦力，其中含切削力为01.8.3 预紧力产生的摩擦扭矩：00

00

FpPh1236.071010.923TD2101030. Nm

2220.9式中：00

00Fp——滚珠丝杆副间的预紧力，FpFmax/3108.2/336.07N

1.8.4 支承轴承产生的摩擦扭矩：00

选择HRC轴承，型号：7603050TN，查轴承样本可得摩擦力矩：Tb1=0.23N.m。000

001.8.5 加速度产生的负荷扭矩：

根据设计要求可知：X向工作台运动速度为v=25mm/s，对应电机转速n2=150rpm，最大加速度为a=40mm/s,则工作台速度从0升至25mm/s所需时间：200

t2v2251.25sa40000

当电机转速从n1=0升至n2=150rpm时，其负荷扭矩000TjJ2(n2n1)2(1500)0.

0.2542076356 N.m

60t601.25001.8.6 电机总扭矩：

TmTpTDTjTb0.6890131285 N.m7.15N.m

所选择电机额定扭矩为7.15N.m，大于计算电机总扭矩3倍以上。所选择电机扭矩符合要求。

00


本文标签： 丝杠 滚珠 选择

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