滚珠丝杠选型表
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丝杠水平运动选型计算表格机械结构参数:速度:Vl=20m/min滑动部分质量M=15kg丝杠长度L B=0.4m丝杠直径D B=0.016m丝杠导程P B=0.01m连轴器质量M C0.2kg连轴器直径D C0.04m摩擦系数μ=0.1移动距离L=0.4m机械效率η=0.9定位时间t=1s加减速时间比A=5%外力F A=0N移动方向与水平轴夹角a =0°1)速度曲线加速时间t0=t*A=0.05s2)电机转速N M =V l/P B=2000rpm 3)负荷转矩计算=14.7N=0.025995247Nm 4)克服惯量的加速转矩计算(也称做:启动转矩)直线运动平台与负载惯量J L=3.79953E-05kgm 2滚珠丝杠惯量J B=2.03314E-05kgm 2连轴器惯量J C=0.00004kgm 2总负荷惯量J L =J L +J B +J C=9.83267E-05kgm 2启动转矩T S ==2.338718864Nm 5)必须转矩必须转矩T M =(T L +T S )*S =4.729428222Nm6)电机选择负载转矩T L =根据计算,初步确定电机型号,然后输入转子惯量,确认T M7)负荷与电机惯量比惯量比I1=0.213753687 8)负荷与减速机惯量比当负荷与电机惯量比>5时,考虑采用减速装置,提高惯量匹配折算后的惯量比I2=0.03420059*其他常数*G=9.8m/s *pi= 3.1416*丝杠密度ρ=7900kg/m3 *******安全系数S=2电机惯量J M=0.00046kgm2减速机减速比i= 2.5。
■滚珠丝杆的公称代码标准精密组合品SFT(1) R(2) 025(3) 05(4) B2(5) D(6) G(7) C5(8) 1000-(9) PO(10) (1)螺帽型号:S F T T:T型螺帽I:I型螺帽S:单螺帽F:有法兰D:D型螺帽D:双螺帽C:无法兰E:E型螺帽K:K型螺帽U:DIN规格螺帽(SFI、DFI、SFT、DFT、SFE、SFK)(2)螺纹方向:R:右 L:左(3)螺杆轴外径(mm)(4)导程(mm)(5)珠卷数(卷数³列数):卷数(Turn):T:1 A:1.5(or 1.7) B:2.5 C:3.5 例(EX):(B2=2.5³2)(6)法兰型式:N:无切边 S:单切边 D:双切边(7)制程代号:G:研磨 F:转造(8)导程精度等级:C0、C1、C2、C3、C5、C7、C10(9)螺杆轴全长(mm)(10)轴方向间隙预压等级:P0、P1、P2、P3、P4■滚珠丝杆精密级技术解说滚珠螺杆的特长(1)高信赖性滚珠螺杆是以多年来所累积的制品技术为基础,从材料、热处理、制造、检查至出货,都是以严谨的品保制度来加以管理,因此具有高依赖性。
正效率(%)导程角(度)正效率(回转→直线)入出力关系之公式(μ:摩擦系数)T=入力扭矩Kgf²cmP=出力推力 Kgfl=导程 cmη1=正效率(2)圆滑的动作性滚珠螺杆如图1.1所示,具有比滑动螺杆更高的效率,所需扭矩只有30%以下.可轻易将直线运动变换为回转运动.滚珠螺杆即使给与预压,亦能维持圆滑的动作特性.逆效率(%)导程角(度)逆效率(直线→回转)入出力关系之公式(μ:摩擦系数)T=入力扭矩Kgf²cmP=出力推力 Kgfl=导程 cmη2=逆效率(3)无背隙与高刚性滚珠螺杆如图1.2所示, 采德式沟槽形状、轴方向间隙调整至极小亦能轻易转动。
又於1个或2个落毛间做预压调整,予消除轴方向间隙,使其具有可符合使用条件的适当刚性。
丝杠的选型及计算3.1丝杠的介绍3.1.1丝杠螺母机构基本传动形式丝杠螺母机构又称螺旋传动机构。
它主要用来将旋转运动变为直线运动或将直线运动变为旋转运动,有以传递能量为主的(如螺旋压力机),也有以传递运动为主的(如工作台的进给丝杠)。
丝杠螺母机构有滑动摩擦和滚动摩擦之分。
滑动丝杠螺母机构结构简单,加工方便,制造成本低,具有自锁功能。
但其摩擦阻力大,传动效率低(30%~40%)。
滚动丝杠螺母机构虽然结构复杂制造成本高。
但其最大优点是摩擦阻力小,传动效率高(92%~98%),因此选用滚动丝杠螺母机构。
根据工作台运动情况,应选择丝杠传动螺母移动的形式,该传动形式需要限制螺母的转动,故需导向装置。
其特点是结构紧凑,丝杠刚性较好,适用于工作行程较大的场合。
3.1.2滚珠丝杠副的组成及特点滚珠丝杠副是一种新型螺旋传动机构,其具有螺旋槽的丝杠与螺母之间装有中间传动元件—滚珠。
滚珠丝杠螺母机构由丝杠,螺母,滚珠,和反向器等四部分组成。
当丝杠转动时,带动滚珠沿螺纹滚道滚动,为防止滚珠从滚道端面掉出,在螺母的螺旋槽两端设有滚珠回程引导装置构成滚珠的循环返回通道,从而形成滚珠流动的闭合通路。
滚珠丝杠副与滑动丝杠副相比,除上述优点外,还具有轴向刚度高,运动平稳,传动精度高,不易磨损,使用寿命长等优点。
但由于不能自锁,具有传动的可逆性,在用做升降传动机构时,需要采取制动等措施。
3.1.3滚珠丝杠的结构形式按照用途和制造工艺的不同,滚珠丝杠副的结构形式很多。
一般,根据钢球的循环形式,消除轴向间隙和调整预紧的方法以及螺纹滚道法向截面形状的不同,将其区分成不同的结构形式进行研究。
1)钢球循环方式按钢球返回时是否脱离丝杠表面可分为内循环和外循环两大类,见表3-1[1]。
若钢球在循环过程中,始终与丝杠表面保持接触,称内循环;否则,称外循环。
通常,把在同一螺母上所具有的循环回路的数目,称为钢球的列数,常用的有2~4列。
而把每一循环回路中钢球所经过的螺纹滚道圈数(导程数)称为工作圈。
滚珠丝杠的选型2009-11-15 13:26有很多网友来信询问滚珠丝杠的选型、使用和安装方法及维护需要注意些什么问题,一一回信实在是没时间,在此对那些没有收到回信的朋友表示歉意。
在这里简单介绍一下,算是扫盲贴,只求准确,不求精确,若有谬误,敬请指证: 选型选型::滚珠丝杠的选型过程中对滚珠丝杠本身需要注意的主要参数如下---- 1------公称直径公称直径公称直径。
即丝杠的外径,常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不过请注意,这些规格中,各厂家一般只备16~50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个月,欧美产品大约是3~4个月)。
公称直径和负载基本成正比,直径越大的负载越大,具体数值可以查阅厂家产品样本。
这里只说明两个概念:动额定负荷与静额定负荷,前者指运动状态下的额定轴向负载,后者是指静止状态下的额定轴向负载。
设计时参考前者即可。
需要注意的是,额定负荷并非最大负荷,实际负荷与额定负荷的比值越小,丝杠的理论寿命越高。
推荐推荐推荐::直径尽量选16~6316~63。
2------导程导程导程。
也称螺距,即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离,常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小导程现货产品一般只有5、10,大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位数前两位指直径,后两位指导程),其他规格多数厂家见单生产。
导程与直线速度有关,在输入转速一定的情况下,导程越大速度越快。
推荐推荐推荐::导程尽量选5和1010。
3------长度长度长度。
长度有两个概念,一个是全长,另一个是螺纹长度。
有些厂家只计算全长,但有些厂家需要提供螺纹长度。
螺纹长度中也有两个部分,一个是螺纹全长,一个是有效行程。
前者是指螺纹部分的总长度,后者是指螺母直线移动的理论最大长度,螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量(如果需要安装防护罩,还要考虑防护罩压缩后的长度,一般按防护罩最大长度的1/8计算)。
1---公称直径。
即丝杠的外径,常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不过请注意,这些规格中,各厂家一般只备16~50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个月,欧美产品大约是3~4个月)。
公称直径和负载基本成正比,直径越大的负载越大,具体数值可以查阅厂家产品样本。
这里只说明两个概念:动额定负荷与静额定负荷,前者指运动状态下的额定轴向负载,后者是指静止状态下的额定轴向负载。
设计时参考前者即可。
需要注意的是,额定负荷并非最大负荷,实际负荷与额定负荷的比值越小,丝杠的理论寿命越高。
推荐:直径尽量选16~63。
2---导程。
也称螺距,即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离,常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小导程现货产品一般只有5、10,大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位数前两位指直径,后两位指导程),其他规格多数厂家见单生产。
导程与直线速度有关,在输入转速一定的情况下,导程越大速度越快。
推荐:导程尽量选5和10。
3---长度。
长度有两个概念,一个是全长,另一个是螺纹长度。
有些厂家只计算全长,但有些厂家需要提供螺纹长度。
螺纹长度中也有两个部分,一个是螺纹全长,一个是有效行程。
前者是指螺纹部分的总长度,后者是指螺母直线移动的理论最大长度,螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量(如果需要安装防护罩,还要考虑防护罩压缩后的长度,一般按防护罩最大长度的1/8计算)。
在设计绘图时,丝杠的全长大致可以按照一下参数累加:丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度(轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量)+动力输入连接长度(如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量)。
特别需要注意的是,如果你的长度超长(大于3米)或长径比很大(大于70),最好事先咨询厂家销售人员可否生产,总体的情况是,国内厂家常规品最大长度3米,特殊品16米,国外厂家常规品6米,特殊品22米。
技术规范及代号循环方式代号内循环 浮动式 F 固定式 G 外循环插管式C表2:结构特征及代号结构特征 代号 导珠管埋入式 M 导珠管凸岀式T示例GD 20 04 L « 2 - P 4 « 500 * 300螺纹全长 丝杠全长精度等级(4级) 类型(定位滾珠建杠副) 员荷钢球圈数巴圈} 螺纹旋向(左旋) 公称导程 PHo (PHo=-kiiD ) 公称直往血(do=20iiiii ) 循环和预儀方式(内循环周走式"双螺母 垫片预緊)1、 产品在岀厂前已经调整好预紧力,请勿任意改变。
2、 由于滚珠丝杠副传动效率高,不能自锁,要防止螺母从丝杠上脱岀3、 要采取安全措施,防止在主机运行中螺母脱离螺纹滚道。
4、 螺母上的注油孔的位置,若用户有特殊要求,可在图中标明。
5、 要定期往螺母内注入润滑油或油脂。
要防止灰尘进入螺母体内。
6、 一旦螺母与丝杠解体,及时与我厂联系。
表4:标准公差等级代号预紧方式 代号 变位导程预紧(单螺母) B 增大钢球直径预紧(单螺母) Z 垫片预紧(双螺母) D 螺帽预紧(双螺母) L 无预紧(单螺母) W表3:预紧方式及代号 产品使用须知:滚珠丝杠副的标注示例1012 16 20 25 32 40 50 63 80 2 2.5 3 4 5 6 8 10 122 2.53456 8 10 1261 2 3456810 126 01 2 24 5 6 8 10 126 0 512 2 34 5 6 810 126 0 5 212 2 35 6 810 126 0 5 212 2 35 6 810 126 0 5 212 2 35 6 810 126 0 5 212 2 36 8 10 1240404040注:(1) 根据磨削丝杠的工艺特点,1处可以不留空刀槽,这样可提高产品的刚性.(2) 螺母两端需要密封圈,请在图中标明.(3) 安装尺寸D1,按照GB/T2822的规定,其公差采用g6较好;丝杠副精度w级时,可选用g7.当法兰盘D不便于部件安装时,可按尺寸T从法兰盘上铳去一块,并要在图纸上注明.例如:FD3206-2T=6 设计小常1、滚珠螺母安装尺寸D1定位面的有效长度视不同产品结构特点而定,但不宜太长。
滚珠丝杠型号及参数有哪些,分享一份滚珠丝杠型号查询尺寸表滚珠丝杠是工具机械和精密机械上常使用的传动元件,其主要功能是将旋转运动转换成线性运动,或将扭矩转换成轴向反复作用力,同时兼具高精度、可逆性等作用,那么滚珠丝杠型号及参数有哪些?本期宝商在线小编分享一份滚珠丝杠型号查询尺寸表!希望对你有一定帮助!一、滚珠丝杠型号及参数有哪些1、公称直径即丝杠的外径,常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120,不过请注意,这些规格中,各厂家一般只备16~50的货。
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个月,欧美产品大约是3~4个月)。
2、导程也称螺距,即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离。
常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40,中小导程现货产品一般只有5、10。
大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040(4位数前两位指直径,后两位指导程),其他规格多数厂家见单生产。
导程与直线速度有关,在输入转速一定的情况下,导程越大速度越快。
推荐:导程尽量选5和10。
3、长度长度有两个概念,一个是全长,另一个是螺纹长度。
有些厂家只计算全长,但有些厂家需要提供螺纹长度。
螺纹长度中也有两个部分,一个是螺纹全长,一个是有效行程。
前者是指螺纹部分的总长度,后者是指螺母直线移动的理论最大长度,螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量(如果需要安装防护罩,还要考虑防护罩压缩后的长度,一般按防护罩最大长度的1/8计算)。
在设计绘图时,丝杠的全长大致可以按照一下参数累加:丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度(轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量)+动力输入连接长度(如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量)。
特别需要注意的是,如果你的长度超长(大于3米)或长径比很大(大于70),最好事先咨询厂家销售人员可否生产,总体的情况是,国内厂家常规品最大长度3米,特殊品16米,国外厂家常规品6米,特殊品22米。
水平方向使用时选型计算使用工况工作台质量m1(kg)20工件质量(kg)10行程长度Ls(mm)650驱动马达伺服电机转速r/min3000加速时间t1(s)0.5减速机减速比i1无效行程mm0.15定位精度0.3/1000 mm重复定位精度0.1匀速运动时最低速度mm/s500减速时间s0.15直线导轨的摩擦系数μ=0.003导向面的阻力f(N)15需要选型确认的内容滚珠丝杆的直径导程精度轴向间隙滚珠丝杆支撑方式驱动马达导程精度的选择通常,滚珠丝杠的导程精度是规定的300mm的精度为了得到±0.1/1000mm的则300mm的精度为0.03因精度等级C6 既有轧制滚珠丝杠,又有精密滚珠丝杠,在此首先选择价格低廉的轧制滚珠丝杠。
为了满足0.15mm 无效行程的要求,必须选择轴向间隙在0.15mm 一下的滚珠丝杠。
因此,从满足轴向间隙0.15mm 一下的轧制滚珠丝杠里选择轴径32mm 以下的滚珠丝杠。
从上所述,选择丝杠轴之间在32mm 以下、精度等级C6 的轧制滚珠丝杠。
导程选择导程=(运动的最大速度x60x减速比i)/电机最大转速10轴向加速度a(m/s2)10001工作行程加速时Fa1=μ*(m1+m2)g+(m1+m2)*a+f45.9工作行程等速时Fa2=μ*(m1+m2)g+f15.9工作行程减速时Fa3=μ*(m1+m2)g-(m1+m2)*a+f-14.1滚珠丝杆最大轴向负载为Famax=Fa145.9预选丝杆丝杆直径d(mm)15丝杆导程Ph(mm)10安装间距la(mm)(行程+丝杠螺母的长度)670丝杠轴沟槽直径d1(mm)12.894与安装方法相关的系数η220丝杠的弯曲载荷计算:P1=η2*(d1^4/la^2)*10^412314.9滚珠丝杠的容许拉伸压缩负荷:P=116*d1^219285.61最大轴向不得大于计算所得的弯曲载荷和容易拉伸压缩负荷。
因此,满足这些条件的滚珠丝杠在使用上没有问题。
丝杠垂直运动选型计算表格机械结构参数:速度:Vl=6m/min*滑动部分质量M=33kg*丝杠部分长度L B=0.52m*丝杠直径D B=0.032m*丝杠导程P B=0.01m*连轴器质量M C0.16065kg*连轴器直径D C0.04m*摩擦系数μ=0.01*移动距离L=0.245m机械效率η=0.9*定位时间t=1s*加减速时间比A=14%*外力F A=0N移动方向与水平轴夹角a =90°1)速度曲线加速时间t0=t*A=0.14s2)电机转速N M =V l/P B=600rpm3)负荷转矩计算轴向负载负载转矩=Nm 4)克服惯量的加速转矩计算(也称做:启动转矩)直线运动平台与负载惯量J L kgm 2滚珠丝杠惯量J B kgm 2连轴器惯量J C kgm 2总负荷惯量J L =J L +J B+J C =0.000538613kgm 2启动转矩T S ==5)必须转矩必须转矩T M =(T L +T S )*S =1.306607198Nm6)电机选择 T L =根据计算,初步确定电机型号,然后输入转子惯量,确认T M7)负荷与电机惯量比I1= 4.207916619 8)负荷与减速机惯量比当负荷与电机惯量比>5时,考虑采用减速装置,提高惯量匹配I2= 4.207916619 9)减速转矩Td=(Tl-Ts)*S=0.40907901410)有效转矩T=({Tm2*t0+Td 2*t0)/t}/1/=0.381837314其他常数G=9.8m/spi= 3.1416丝杠密度ρ=7900kg/m3安全系数S= 1.5电机惯量J M=0.000128kgm2减速机减速比i=1。
滚珠丝杠副特性滚珠丝杠传动系统是一个以滚珠作为滚动媒介的滚动螺旋传动的体系。
以传动形式分为两种:(1)将回转运动转化成直线运动。
(2)将直线运动转化成回转运动。
•传动效率高滚珠丝杠传动系统的传动效率高达90%~98%,为传统的滑动丝杠系统的2~4倍,如图1.1.1所示,所以能以较小的扭矩得到较大的推力,亦可由直线运动转为旋转运动(运动可逆)。
•运动平稳滚珠丝杠传动系统为点接触滚动运动,工作中摩擦阻力小、灵敏度高、启动时无颤动、低速时无爬行现象,因此可精密地控制微量进给。
•高精度滚珠丝杠传动系统运动中温升较小,并可预紧消除轴向间隙和对丝杠进行预拉伸以补偿热伸长,因此可以获得较高的定位精度和重复定位精度。
•高耐用性钢球滚动接触处均经硬化(HRC58~63)处理,并经精密磨削,循环体系过程纯属滚动,相对对磨损甚微,故具有较高的使用寿命和精度保持性。
•同步性好由于运动平稳、反应灵敏、无阻滞、无滑移,用几套相同的滚珠丝杠传动系统同时传动几个相同的部件或装置,可以获得很好的同步效果。
•高可靠性与其它传动机械,液压传动相比,滚珠丝杠传动系统故障率很低,维修保养也较简单,只需进行一般的润滑和防尘。
在特殊场合可在无润滑状态下工作。
•无背隙与高刚性滚珠丝杠传动系统采用歌德式(Gothic arch)沟槽形状(见图2.1.2—2.1.3)、使钢珠与沟槽达到最佳接触以便轻易运转。
若加入适当的预紧力,消除轴向间隙,可使滚珠有更佳的刚性,减少滚珠和螺母、丝杠间的弹性变形,达到更高的精度。
现代制造技术的发展突飞猛进,一批又一批的高速数控机床应运而生。
它不仅要求有性能卓越的高速主轴,而且也对进给系统提出了很高的要求:(1)最大进给速度应达到40m/min或更高;(2)加速度要高,达到1g以上;(3)动态性能要好,达到较高的定位精度。
高速滚珠丝杠副是指能适应高速化要求(40 m/min以上)、满足承载要求且能精密定位的滚珠丝杠副,是实现数控机床高速化首选的传动与定位部件。