6000 rpm滚珠丝杠速度、加速度试验台设计计算

丝杆计算方法HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】一、计算折合到电机上的负载转矩的方法如下：1、水平直线运动轴：*μ·W·PBTL= 2π·R·η（N·M）式 PB：滚珠丝杆螺距（m）μ：摩擦系数η：传动系数的效率1/R：减速比W:工作台及工件重量（KG）2、垂直直线运动轴：*（W-WC ）PBTL=2π·R·η（N·M）式 WC：配重块重量（KG）3、旋转轴运动：T1TL= R·η（N·M）式 T1：负载转矩（N·M）二：负载惯量计算与负载转矩不同的是，只通过计算即可得到负载惯量的准确数值。

不管是直线运动还是旋转运动，对所有由电机驱动的运动部件的惯量分别计算，并按照规则相加即可得到负载惯量。

由以下基本公式就能得到几乎所有情况下的负载惯量。

1、柱体的惯量D(cm）L（cm）由下式计算有中心轴的援助体的惯量。

如滚珠丝杆，齿轮等。

πγD4L （kg·cm·sec2）或πγ·L·D4（KG·M2）JK = 32*980 JK= 32式γ：密度（KG/CM3）铁：γ〧*10-3KG/CM3=*103KG/M3铝：γ〧*10-3KG/CM3=*103KG/M3 JK：惯量（KG·CM·SEC2）（KG·M2）D：圆柱体直径（CM）·（M）L：圆柱体长度（CM ）·（M）2、运动体的惯量用下式计算诸如工作台、工件等部件的惯量W PB2JL1= 980 2π（KG·CM·SEC2）PB2=W 2π（KG·M2）式中：W：直线运动体的重量（KG）PB：以直线方向电机每转移动量（cm）或（m）3、有变速机构时折算到电机轴上的惯量1、Z2J JOZ1KG·CN：齿轮齿数Z12JL1= Z2 *J（KG·CM·SEC2）（KG·M2）三、运转功率及加速功率计算在电机选用中，除惯量、转矩之外，另一个注意事项即是电机功率计算。

滚珠丝杠1.滚珠丝杠计算1. 确定滚珠丝杠副的导程根据电机最高转速为3000min -1。

电机与滚珠丝杆直连， X 向最大运动速度V max 1000mm/s ，即60×1000=6000mm/min 。

则丝杠导程为mm n i V P h 2030001/6000/max max =⨯=⋅=即mm P h 20=，可满足速度要求。

2.螺帽的选择(1)所需基本动额定负载与容许转速(DmN 值)各动作模式下轴向负载的计算3.丝杠轴的选择丝杠轴全长(L)与危险速度(Nc)、屈曲载荷(Pk)的研讨1.8 电机选择条件：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 2X 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：丝杆部分的转动惯量：22210151996565.0031.0633.312121m kg r m J ⋅=⨯⨯=⋅= 外部负荷的负荷转动惯量： 2221 090.01899920201.015000151996565.0)2(m kg P m J J h L ⋅=⎪⎭⎫ ⎝⎛⨯+=⋅+=ππ 则有：45.1500123.0 090.01899920==M L J J 加在电机上的转动惯量：2 090.0202292000123.0 090.01899920m kg J J J M L ⋅=+=+=1.8.2 外部负荷产生的摩擦扭矩：m N P F T h p ⋅=⨯⨯⨯=⨯⋅⋅=-- 940.19133960109.02102.10810233πηπ 式中： h P ——滚珠丝杆副的导程η——未预紧的滚珠丝杆副的效率（2级精度η=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：m N P F T h p D ⋅=⨯-⨯⨯=⨯-⋅⋅=-- 360.01346588109.09.0121007.361012322322πηηπ 式中：p F ——滚珠丝杆副间的预紧力，N F F p 07.363/2.1083/max ===1.8.4 支承轴承产生的摩擦扭矩：选择HRC 轴承，型号：7603050TN ，查轴承样本可得摩擦力矩：1b T =0.23N.m 。

滚珠丝杆电机选型计算公式
一、滚珠丝杆相关参数。

1. 负载力（F）计算。

- 垂直方向负载：如果滚珠丝杆用于垂直方向运动，需要考虑负载的重力。

F = mg+F_f，其中m是负载质量（kg），g = 9.81m/s²是重力加速度，F_f是摩擦力。

- 水平方向负载：F = F_f+F_a，其中F_a是加速力。

加速力F_a = ma，a是加速度（m/s²）。

摩擦力F_f=μ N，对于滚珠丝杆，摩擦系数μ较小，N是正压力（在水平方向时N = mg）。

2. 丝杆导程（P）
- 导程是丝杆旋转一周，螺母移动的距离，单位为mm。

3. 丝杆效率（eta）
- 滚珠丝杆的效率较高，一般在90% - 95%之间，可根据丝杆的质量和类型取值。

二、电机选型计算公式。

1. 扭矩（T）计算。

- 根据能量守恒原理，电机输出的扭矩转化为丝杆的轴向力来推动负载运动。

T=(F× P)/(2πeta)，其中F是负载力（N），P是丝杆导程（m），eta是丝杆效率。

2. 转速（n）计算。

- 电机转速n与丝杆的线速度v有关。

n=(v)/(P)，其中v是负载的线速度（mm/s），P是丝杆导程（mm）。

3. 电机功率（P_m）计算。

- P_m=(T× n)/(9550)，其中T是扭矩（N·m），n是转速（r/min），9550是一个换算系数。

在实际电机选型时，还需要考虑电机的过载能力、工作环境、精度要求等因素，并且所选电机的额定扭矩和额定转速应大于计算得到的数值，以确保系统稳定可靠地运行。

计算举例某台加工中心台进给用滚珠丝杠副的设计计算:已知: 工作台重量 W 1=5000N 工作及夹具最大重量W 2=3000N 工作台最大行程 L K =1000mm 工作台导轨的摩擦系数:动摩擦系数μ=0.1 静摩擦系数μ0=0.2 快速进给速度 V max =15m/min 定位精度20 μm /300mm 全行程25μm 重复定位精度10μm 要求寿命20000小时(两班制工作十年)。

表1 切削方式 纵向切削力 Pxi(N) 垂向切削力 Pzi(N) 进给速度Vi(m/min)工作时间百分比% 丝杠轴向载荷 (N) 丝杠转速 r/min 强力切削 2000 1200 0.6 10 2920 60 一般切削 1000 200 0.8 30 1850 80 精切削 500 200 1 50 1320 100 快速进给 015108001500解：1) 确定滚珠丝杠副的导程maxmaxhi n VP=⋅::/min :/min:hmaxmaxmm m r i PV n滚珠丝杠副的导程 工作台最高移动速度 电机最高转速 传动比因电机与丝杠直联，1i = 由表查得max15/min m V=max 1500/min n r =代入得，10hmm P=2)确定当量载荷331122121122112...3...()m s n n t n t F n t n t F F F F W W P μ++=++=+++可求得：12342920,1850,1320,800,1290m F N F N F N F N F N=====3)确定当量转速112212/min m n t n t n r t t ++⋅⋅⋅==++⋅⋅⋅2304）预期额定动载荷 ①按预期工作时间估算。

按表3-24查得：轻微冲击取.w f =13 按表3-22查得：精度等级1-3取.a f =10 按表3-23查得：可靠性97%取.c f =044 已知h L h =20000 得：w m m h nma cf F n L C N ==36024815②拟采用预紧滚珠丝杠，按最大负载max F 计算， 按表3-25查得：中预载取：.e f =45max F F N ==12920，代入得'max ame Cf F N ==13140 取以上两种结果的最大值m C N =248155)确定允许的最小螺纹小径①估算丝杠允许的最大轴向变形量。

HJG-S系列滚珠丝杠副的主要性能选择1 、轴向载荷、寿命（1）、额定动载荷 Ca一批相同的滚珠丝杠副 , 在轴向载荷 Fa 的作用力以较高的速度运转 10 ° 转 , 其 90% 的滚珠丝杠副不产生疲劳剥伤 , 此时的轴向载荷 Fa 称为该规格的额定动载荷 (Ca), 此值可在 HJG-S 具体尺寸规格表中查得。

（2）、额定静载荷 CaoCao 系指滚珠丝杠副在静止（或转速较低）状态下，承受最大接触应力的滚珠和滚道接触面的塑性变形量之和为钢球直径的万分之一时的轴向载荷，此值可在 HJG-S 具体尺寸规格表中查得。

（3）、回转寿命 L式中： L---- 加转命令： Ca---- 额定动载荷（ N ）： Fa---- 轴向载荷（ N ）： Fw---- 载荷系数。

无冲击载荷平滑运动时 Fw=1.0-1.2普通运动时 Fw=1.2-1.5冲击振动时 Fw=1.-2.5(4) 、时间寿命 Lh式中： Lh---- 时间寿命； L---- 回转寿命； n---- 转速（转 / 分）2 、按预期工作时间确定预期额定动载荷 Cam式中： Lh---- 预期工作时间（小时）见表 a ； fa---- 精度系数见表 b ； fc---- 可靠性系数一般 fc=1 ； fw---- 负荷系数见表 c 。

---- 当量转速（转 / 分）Fm---- 表示当量载荷（ N ）表 a 各类机械预期工作时间 Lh （小时）机械类型 工作时间普通机床 5000—10000普通机床 10000—15000数控机床 20000精密机床 20000测试机床 15000航空机械 1000表b精度系数 1.2.3 4.5 7 10fa 1.0 0.9 0.8 0.8表c负荷系数 无冲击、平稳 轻微冲击 伴有冲击、振动fw 1—1.2 1.2—1.5 1.5—23、滚珠丝杠副的预加负荷（1）、滚珠丝杠、螺母间的预加负荷FP为了消除轴向间隙，增加滚珠丝杠副的刚性和定位精度，在丝杠螺母间加以预加负荷FP。

滚珠丝杆的正常速度运行，非精准计算可以用以下公式：
Ta=（Fa*I）（/2*3.14*n1）Fa：
轴向负载N（Fa=F+μmg，F：
丝杠的轴向切削力N，μ：
导向件的综合摩擦系数，m：
移动物体重量（工作台+工件）kg，g:9.8）；
Ta：
驱动扭矩kgf.mm；
I：
丝杠导程mm；
n1：进给丝杠的正效率。

计算举例：
假设工况：
水平使用，伺服电机直接驱动，2005滚珠丝杠传动，25滚珠直线导轨承重和导向，理想安装，垂直均匀负载1000kg，求电机功率：
Ta=（Fa*I）（/2*3.14*n1），设n1=0.94，得
Fa=F+μmg，设切削力不考虑，设综合摩擦系数μ=0.1，得
Fa=0.1*1000*9.8=980N；
根据这个得数，可以选择电机功率。

以台湾产某品牌伺服为例，查样本得知，额定扭矩大于0.83N.M的伺服电机是400W。

（200W是0.64N.M，小了。

400W额定1.27N.M，是所需理论扭矩的1.5倍，满足要求）
端部安装部分和滚珠丝杠螺母预压以及润滑不良会对系统产生静态扭矩，也称初始扭矩，实际选择是需要考虑的。

另外，导向件的摩擦系数不能单计理论值，比如采用滚珠导轨，多套装配后的总摩擦系数一定大于样本参数。

而且，该结果仅考虑驱动这个静止的负载，如果是机床工作台等设备，还要考虑各向切削力的影响。

滚珠丝杠的设计与计算已知条件：工作台重量1W =80KG=800N ，工件及夹具最大重量2W =200N ，工作台最大行程L K=950mm ，工作台导轨的摩擦系数为u=0.1，快速进给速度 max V=4m/min ，定位精度为20um/300mm ，全行程25um,重复定位精度为10um ，要求寿命为10000小时（单班制工作十年）。

各种切削方式的纵向切削力Fa ，速度V 和时间比例q 及其他见下表。

表1各种切削方式的纵向切削力Fa,速度V 和时间比例q图1 进给用滚珠丝杠装配图1. 确定滚珠丝杠副的导程max *maxVP h i nmaxV ：工作台最高移动速度； maxn ：电机最高转速； I ：传动比；电机与丝杠间为齿轮连接式，i=4（取一级减速齿轮）。

由上表查得1W =4m/min ，max n =1500r/min代入得P h0.67mm查《现代机床设计手册》取P h 5mm 。

2. 确定当量转速与当量载荷1) 各种切削方式下，丝杠转速Vin i ph由上表查的1v =0.6,2v =0.8, 3v =1, P h =4代入得1n 120，2n 160，3n 200，4n 8002) 各种切削方式下，丝杠轴向载荷12()/10i xi zi F p w w piF ：丝杠轴向载荷，xip ：纵向切削力，zip ：垂向切削力由上表得xi p (i=1,2,3,4)分别为2000 N ，1000N ，500N ，0N zip (i=1,2,3,4)分别为1200N ，500N ，200N ，0N已知1w ＝800 N ，2w ＝200 N代入得iF (i=1,2,3,4)分别为2200N ，1150N ，620N ，1000N3) 当量转速m n m n 1*n 1t /100+2*n 2t /100+3*n 3t /100+4*n 4t /100，数据代入得m n 240r/min4) 当量载荷m F =带入数据得mF ＝1057N3. 初选滚珠丝杠副由公式《现代机床设计手册》（3.7－24）知 63***10*(*60a t h a k h m m wc f f f f L n F f查《现代机床设计手册》表（3.7－51）——表（3.7－54） 得tf ＝1，hf ＝1，af ＝1，kf ＝0.53，wf =1.3，hL ＝10000h代入数据可求得a c ＝13589N=13.58KN 4. 确定允许的最小螺纹底径 1) 估算丝杠允许的最大轴向变形量 ①m （1/3—1/4）重复定位精度 ②m (1/4—1/5 )定位精度m ：最大轴向变形量m已知重复定位精度10m 定位精度25m①m ＝3m ，②m ＝6m取两种结果最小值m ＝3m 2) 估算最小螺纹底径丝杠要求预拉伸，取两端固定的支承形式2m d2m d ：最小螺纹底径mm L ＝（1.1~1.2）行程+(10~14) P h静摩擦力0F =01W已知行程950mm ，1W ＝800N, 0 =0.2 代入数据得L=1110mm ，0F ＝160N, 2m d =9.5mm 5. 确定滚珠丝杠副得规格代号6. 选内循环浮动式法兰，直筒螺母型垫片预紧形式7. 由计算出的P h ，am c ，2m d 在《现代机床设计手册》中选取相应规格的滚珠丝杠副FFZD4005-5P h=5, a c =22000N>am c =13589N。

滚珠丝杆容许转速的计算当丝杆运行发生共振是的速度，称为危险速度。

产生共振时的影响很大，通常会造成加工品不良，甚至会损坏机械，所以一定要极力避免马达的转速和丝杆的自然频率发生共振，一般以危险速度的80%以下为容许转速。

容许转速计算公式：n=f*dr/L∧2*10∧7（rpm） n: 容许转速（rpm）dr:螺杆轴底径(mm) L: 安装距离（mm）(螺杆两端安装的相对距离）f:根据滚珠丝杆的安装方法确定的系数（支撑-支撑f=9.7 支撑-固定f=15.1 固定-固定f=21.9 固定-自由f=3.4）若求得的容许速度不符合设计需求时，可在中间加装支撑来提高螺杆的固有震动频率，来提高容许转速。

滚珠丝杆的dm.n值：dm是螺杆的节圆直径，n为滚珠丝杆的最大容许转速，所以dm.n表示为滚珠丝杆的公称转速。

其为影响滚珠丝杆的噪音，工作温度，寿命与循环系统的最大因素。

一般而言限制如下：精密级：dm.n≤70000轧制级：dm.n≤50000但是随着技术的不断发展，dm.n值不再受此限制。

滚珠丝杠直线速度单位是mm/s（每秒多少毫米）或者m/min（每分钟多少米）。

转速单位是r/min（每分钟多少转）。

导程单位是mm（毫米），一个导程就是丝杠旋转一圈所走的距离，即mm/r（每转多少毫米）。

综上可知，转速×导程＝（r/min）×（mm/r）＝mm/min（每分钟多少毫米），可以换算为mm/s（每秒多少毫米）或者m/min（每分钟多少米）。

按照国标GB/T17587.3-1998及应用实例，滚珠丝杠（已基本取代梯形丝杆，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。

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。

扩展资料滚珠丝杠运动原理：1、按照国标GB/T17587.3-1998及应用实例，滚珠丝杠（已基本取代梯形丝杆，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。

高速精密滚珠丝杠综合性能试验台设计沈凯;祖莉【摘要】随着伺服技术的快速发展,加之电机技术已经相当成熟,高速驱动已经可以达到很高的水平。

基于这个原因,在机床行业提出了快速进给这个要求。

一般来说,高速进给的速度要达到60 m/min,加速度要达到1 g。

作为传动链的重要一环,对滚珠丝杠高速化的研究显得越来越重要。

在以往,试验环节被国内的丝杠生产厂家与研究机构严重忽视了,对丝杠的各种改进措施只有大概的、定性的了解,没有具体试验的支撑。

近年来,基础参数的获取逐渐被国内重视。

因此,高速滚珠丝杠副综合性能试验台的设计与开发显得越来越重要。

研发了一种高速精密滚珠丝杠综合性能试验台,可以测量滚珠丝杠的众多参数。

介绍了其通用性的机械结构,并简述了其测试系统的搭建。

%As the servo technology develops rapidly, and motor technology becomes more mature, the high speed driving reaches a very high level. For this reason, a new concept-High Speed Feed is introduced into machine tool industry. In general, high speed feed means that the speed reaches 60 m/min and the acceleration reaches 1 g. With it as an important part of transmission chains, it is more and more important to study the high speed bal screw(HSBS), but the importance of its tests is ignored ly the factories in our country. they just know the parameters which may have influence on the performance. New more and more attention is paid to the basic data. So it is important to develop the test:Instrument (HSBSPTI) for the high speed bal screw performance. This paper introduces its test instrument which can be used to test manyparameters of the bal screw, its main common mechanical structure. and the development of the test system.【期刊名称】《机械制造与自动化》【年(卷),期】2015(000)003【总页数】3页(P30-32)【关键词】精密滚珠丝杠;综合性能;试验【作者】沈凯;祖莉【作者单位】南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094;南京理工大学机械工程学院，江苏南京210094【正文语种】中文【中图分类】TH1310 引言随着机械技术的不断发展，机床行业、工业机器人等领域对快速进给提出越来越高的要求。

滚珠丝杠的计算和选择I ] --*曲，已知条件 横向最大行程600mm , 横向最快进给速度 20m/mi n 主轴箱大概质量150kg,尾坐大概质量50kg ，工作台大概质量250kg ，工件大概质量200kg1、导程确定电机与丝杠直接相连，传动比i=1，该电机的最高工作转速为 n MAX = 2000rpm ，则丝杠导程为：V maxP h》n max 》2000 10，取 P h = 102、确定丝杠的等效转速vn = r/minP h 、.v • 1 最小进给速度时丝杠的转速： n mi n == 10 = 0.1r/min P h 10丝杠的等效转速：（取t 1 = 2t 2）n max t 1 +n min t 2=1333.37r/minX+t 2 3、 估计工作台质量及负重主轴箱质量： G 1 = 150 X 9.8 = 1470N尾坐质量： G 2 = 50 X 9.8 = 490N工作台质量： G 3 = 250 X 9.8 = 2450N工件质量： G 4 = 200 X 9.8 = 1960N总重：G=6370N4、 确定丝杠的等效负载工作负载是指机床工作时，实际作用在滚珠丝杠上的轴向压力，它的数值可用进给牵引力的实验公式计算。

选定导轨为滑动导轨，取摩擦系数为0.03 ,K 为颠覆力矩影响系数, 般取1.1~1.5，现取1.2，则丝杠所受的力为最大进给速度时丝杠的转速:n max v max P h 20000 10 =2000r/min n m2-F y +F max = KF x + f yG+ F Z2 2=1.2 X 9.7 + 0.03 X■7 X 6370 + 145.5 -48.5 + 7 X 6370 =4707NF min = 0N所以 C a T = 32764N6、选择滚珠丝杠型号选定为台湾 ABBA 滚珠丝杠，型号为 SFU3210-4,丝杠公称直径为 32mm ,基本导程为 10mm ,其额定动载荷为 33222N ,额定静载荷为70266N ,螺母长度为90mm ,取丝杠的 精度为3级。

滚珠丝杠计算
（注：本文采用了某品牌丝杆的选型手册来辅助说明，样本的编制非常专业，本人也结合了自己在设计过程中的一些经验来介绍，没有提某品牌的名字是不想大家误会这是某品牌产品的宣传软文，我们在这里只讨论设计的思路和方法，如果牵涉到知识侵权，请通知本人删除）
在机械设计中，特别是机械设备的设计过程中，丝杆作为最普遍和最有效的传动方式被广泛的使用，但是对于很多刚进入机械设计领域的新人来说，如何选择一根适合自己设计的设备的丝杆，是件很为难的事情，也可以说是毫无头绪的事情，下面我将结合一个丝杆选型的样本来给大家介绍一下，到底如何选择一根丝杆。

首先，我们需要知道，丝杆的作用，那就是传递电机扭矩，将电机的扭矩转化为某个方向的推力，并实现某个方向的进给动作。

我们一定要学会一下这些计算知识（本来我是想自己写的，但是发现那些公式的输入太麻烦，而且也太费力了，编写公式真的不是我的强项，所以我就只能用某品牌的选型样本的截图来代替了，当然他们的这个计算要比我做得更专业和详细，是很具有参考价值的）。

以上是计算推力和驱动电机扭矩的公式，这些公式是一个机械设计工程师必须要记住的，当然我也不是很记得住，但是我在需要用的时候，我永远知道去哪里找，并很快的找到，因为从小到大我都讨厌记公式，所以一直以来数学都不好，但是我也不纠结，够用就行了，但是我还是推荐大家尽量记住这些公式，因为当别人向你咨询的时候，你讨个
手机出来按几个键就搞定了别人的选型问题，是件很牛逼的事情。

下面就举个例子来说明，到底如何计算，这个也是有样本截图的，现代科技真是方便（哈哈），当然你也别认为做一篇这样的文章很容易，我还是花了蛮多时间来找资料和选择资料的。

丝杆导程和速度的计算一、什么是丝杆导程和速度丝杆导程是指丝杆螺距的一种表达方式，表示丝杆每转一周所能推进的线性距离。

丝杆导程常用于机械传动系统中，用来描述丝杆的传动特性，是丝杆运动学性能的重要参数之一。

速度是指物体在单位时间内所运动的距离，通常用米/秒（m/s）来表示。

在丝杆传动系统中，丝杆的转速和导程决定了丝杆的线速度，即丝杆每秒所推进的距离。

二、丝杆导程的计算丝杆导程的计算需要知道两个重要参数：丝杆螺距（P）和丝杆每转的螺纹数（N）。

丝杆螺距是指丝杆上相邻两个螺纹之间的距离，通常用毫米（mm）来表示。

丝杆每转的螺纹数是指丝杆每转一周有多少个螺纹。

丝杆导程（L）的计算公式为：L = P × N举个例子来说明，假设某丝杆的螺距为5毫米，每转螺纹数为4个，则该丝杆的导程为：L = 5 mm × 4 = 20 mm三、丝杆速度的计算丝杆速度的计算需要知道丝杆的线速度（V）和丝杆的转速（n）。

线速度是指丝杆上一点在单位时间内所运动的距离，通常用米/秒（m/s）来表示。

转速是指丝杆每单位时间内的转动次数，通常用转/分钟（rpm）来表示。

丝杆速度（V）的计算公式为：V = π × D × n / 60其中，π是圆周率，D是丝杆直径，n是丝杆的转速。

举个例子来说明，假设某丝杆的直径为10毫米，转速为100转/分钟，则该丝杆的速度为：V = π × 10 mm × 100 / 60 = 52.36 mm/s四、丝杆导程和速度的关系丝杆导程和速度之间存在一定的关系。

通过丝杆导程和速度的计算公式可以看出，丝杆的导程和速度都与丝杆转速相关。

在其他参数不变的情况下，增加丝杆的转速会使丝杆的线速度增加，从而提高丝杆的传动速度。

而增加丝杆的导程会使丝杆每转的推进距离增加，从而在单位时间内推进的线性距离增加。

因此，在实际应用中，可以根据需要选择合适的丝杆导程和转速来满足工作要求，提高传动效率和速度。

滚珠丝杠的设计步骤：一．确定精度等级不同精度等级表示一定长度的滚珠丝杠机构所对应的导程允许误差.根据滚珠丝杠机构在具体使用场合所需要提供的定位精度及其具体长度,来确定选择轧制滚珠丝杠或磨制滚珠丝杠，以及其精度等级。

数字越大,精度等级越低。

磨制丝杠的精度等级高于轧制丝杠。

通用机械选择C3或C5。

二．确定导程——电机转速；-—最大进给速度；-—滚珠丝杠导程；——电机至丝杠的减速比（电机与蜗杆之间无其他的减速机构，故减速比i=1)在蜗轮蜗杆的计算中，蜗轮转速为，齿轮齿条中小齿轮直径为，所以齿条推主缸的最大速度为：此处，为达到相应的响应速度,设计最大速度市面上一般的esp电机额定转速在2000-3000r/min，根据之前选用的电机,设定其最高转速为得出:导程导程增大，会减小滚珠丝杠的刚度，位移精度，转动惯量（减小转速），增大驱动力矩，但是可以增加寿命。

所以此处，圆整导程三．选定支撑方式1)一端固定，一端支承——中等速度，刚度精度较高；2)两端固定——高速回转，高精度，丝杠长度较大;3)两端支承——中等速度,刚度精度一般；4)一端固定，一端自由——低转速，低精度.一般选用1,2的方式，支承轴承选用大接触角（60°）的高刚度专用角接触轴承。

此处工作行程小，最大速度也不是很大，所以选择一端固定一端支承的方式。

四．选定丝杠外径选定丝杠外径时，需考虑三个因素。

初选:1)在按定位精度选定的滚珠丝杠系列中选定；2)在相应精度等级以及丝杠长度下，丝杠外径必须满足所要求的轴向间隙;3)在标准的导程——丝杠外径组合中选定丝杠外径。

初步选定丝杆外径为40mm，内径为20mm，推杆直径为15mm 。

此时，整个滚珠丝杠外径大约为45—50mm（考虑到备份模式，滚珠丝杠制作成空心的，所以整个外径选择较大。

而整体径向尺寸又有要求，所以又不能选的太大）1.轴向允许载荷的计算及校核已知:=22。

2 mm =200 bar为主缸直径,为制动时主缸达到最大压强的值。

滚珠丝杠计算1、确定滚珠丝杠副的导程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。

电机与滚珠丝杆通过联轴器连接，传动比为0.99。

X向最大运动速度24m/min，即24000mm/min。

实际取Ph=10mm，可满足速度要求。

2 、滚珠丝杠副的载荷及转速计算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。

式中：M —工件及工作台质量，M为500kg。

f —导轨滑块密封阻力，按4个滑块，每个滑块密封阻力5N。

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：滚珠丝杠副的当量载荷：滚珠丝杠副的当量转速：3 、滚珠丝杠副预期额定动载荷3.1、按滚珠丝杠副的预期工作时间计算：式中：nm —当量转速，Lh —预期工作时间，测试机床选择15000小时f W —负荷系数，平稳无冲击选择fW =1fa —精度系数，2级精度选择f a =1fc —可靠性系数，一般选择fc =13.2 按滚珠丝杠副的预期运行距离计算：式中：Ls —预期运行距离，一般选择Ls = 24X103m 3.3 、按滚珠丝杠副的预加最大轴向负载计算：式中：fe —预加负荷系数，轻预载时，选择fe = 6.7 fmax —丝杠副最大载荷4 、估算滚珠丝杠的最大允许轴向变形量dm * 重复定位精度X向运动的重复定位精度要求为0.03mm，则5 、估计算滚珠丝杠副的螺纹底X5.1 、根据X向运动行程为1000mm，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´1000+14´10 =1340mm 5.2 按丝杠安装方式为轴向两端固定，则有丝杠螺纹底X：式中：F0 —导轨静摩擦力，F0=49.4NL —滚珠螺母至滚珠丝杠固定端支承的最大距离，L = 1340mm 6 、导程精度的选择根据X向运动的定位精度要求达到0.08mm/1000mm，则任意300mm。

丝杆加速度扭矩计算公式引言。

丝杆是一种用于将旋转运动转换为直线运动的机械装置，它通常由丝杆和螺母组成。

在工程领域中，丝杆常常用于实现精确的位置控制和运动传输。

在丝杆的运动过程中，扭矩是一个非常重要的物理量，它描述了丝杆所受到的力矩大小。

本文将介绍丝杆加速度扭矩计算公式，帮助读者更好地理解丝杆运动过程中的力学特性。

丝杆运动的基本原理。

在了解丝杆加速度扭矩计算公式之前，我们首先需要了解丝杆运动的基本原理。

丝杆由丝杆和螺母组成，当丝杆旋转时，螺母会沿着丝杆的轴线产生直线运动。

这种转换运动的原理是基于螺纹副的工作原理，通过螺纹副的摩擦力和力矩来实现旋转运动到直线运动的转换。

丝杆运动的力学特性。

在丝杆的运动过程中，扭矩是一个非常重要的力学特性。

扭矩描述了丝杆所受到的力矩大小，它是由施加在丝杆上的力和丝杆的长度、直径等参数共同决定的。

在丝杆运动过程中，扭矩的大小直接影响了丝杆的运动速度和加速度。

因此，了解丝杆运动过程中的扭矩计算公式对于工程设计和运动控制非常重要。

丝杆加速度扭矩计算公式。

丝杆加速度扭矩计算公式可以通过以下公式来表示：T = F r。

其中，T表示扭矩，F表示施加在丝杆上的力，r表示丝杆的半径。

这个公式描述了在给定力和丝杆半径的情况下，扭矩的大小是如何计算的。

在丝杆运动过程中，当施加在丝杆上的力发生变化时，扭矩的大小也会随之发生变化。

因此，了解丝杆加速度扭矩计算公式对于工程设计和运动控制非常重要。

丝杆加速度扭矩计算公式的应用。

丝杆加速度扭矩计算公式可以应用于多种工程领域，例如机械制造、自动化设备、航天航空等。

在机械制造领域，丝杆常常用于实现精确的位置控制和运动传输，而丝杆的扭矩大小直接影响了其运动速度和加速度。

因此，工程师可以通过丝杆加速度扭矩计算公式来优化丝杆的设计和运动控制系统，以实现更精确和高效的运动控制。

在自动化设备领域，丝杆也被广泛应用于各种自动化设备中，例如数控机床、工业机器人等。

在这些自动化设备中，丝杆的扭矩大小直接影响了设备的运动速度和加速度，因此工程师可以通过丝杆加速度扭矩计算公式来优化自动化设备的设计和控制系统，以提高设备的性能和精度。