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滚珠丝杠选型和电机选型计算

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1.
滚珠丝杠及电机选型计算

1.1
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

Ph 二 Vmax/i nmax =1500/1 4500 ： 0.34mm

实际取Ph =10mm，可满足速度要求。
1.2
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：

F0 二 ％ M g f =0.006 1500 9.8 4 5 =108.2N
式中：
M ――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。

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：

nmax : nmin =60 v/Ph =60 25/10 =150
rpm

Fmax ：" Fmin ：" F0 - 108.2 N

滚珠丝杠副的当量载荷:

滚珠丝杠副的当量转速:
n
max * n min “ lc
nm 150
rpm

2

1.3
滚珠丝杠副预期额定动载荷

1.3.1
按滚珠丝杠副的预期工作时间计算:

3
，
108 2"
=3
60 150 15000 555.06N
100汉1汉1

L 2F
m ax

F

mil
——mjnL 〜F
0
=108.2N

3

Cam 二 3 60n mL
h "

100faf
c
式中:
nm ----- 当量转速，nm =60 v/ Ph =60 25/10 =150
rpm
f
w
――负荷系数，平稳无冲击选择
f

w
=1

fa ――精度系数，2级精度选择f
a
=1

fc ――可靠性系数，一般选择 f
c
=1

1.3.2
按滚珠丝杠副的预期运行距离计算:

Fmfw _3 25 103 108.2 1
fa fc 10 10' 1 1

3
Ls――预期运行距离，一般选择 Ls =25 10 m

1.3.3
按滚珠丝杠副的预加最大轴向负载计算：

Cam 二 feFmax =6.7 108.2 = 729.94N
式中：
f
e
=6.7

F
max ----
丝杠副最大载荷

1.4估算滚珠丝杠的最大允许轴向变形量 m
「•m乞1 3~1/4 •重复定位精度
X向运动的重复定位精度要求为 0.005mm
，则

、m 乞
14 0.1 =0.00125
mm

1.5估计算滚珠丝杠副的螺纹底X
1.5.1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
:

d2^ 0.039 I—^― 1000
、

m

式中：
F0——导轨静摩擦力， F°=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

、
[108H580
d2m - 0.039 14.42mm
'1000^0.00125

= 14684.9993N
式中:

预加负荷系数，轻预载时，选择
1.6
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。
1.7
确定滚珠丝杠副规格代号

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，夕卜Xd=62mm，公称直 Xd 0=63mm，额定动
载荷 Ca =48740N >Cam，额定静载荷 Cao=156912N。

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
2

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：

丝杆部分的转动惯量：
1 2 1
2 2

J1 m r2 31.633 0.0312 = 0.0151996565kg m2

外部负荷的负荷转动惯量：
2

JL = J1 m （空）2 =0.0151996565 1500 001 =0.0189992009 kg m2
2兀 I 2
兀丿

则有：
J
L

0.0189992009

15.45
JM 0.00123

加在电机上的转动惯量：
J =JL JM =0.0189992009 0.00123 = 0.0202292009 kg m
2
1.8.2
外部负荷产生的摩擦扭矩：

F Ph 二 108 2 "0
」

Tp 丄 10 10 =0.1913396094 N m
2兀 E 2 兀 x 0.9

式中：
P
h
――滚珠丝杆副的导程

——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
0

1.8.3
预紧力产生的摩擦扭矩：

式中:
10^ 空L卫兽仿 2 二 0.92 =0.0134658836 N m
选择HRC轴承，型号：7603050TN，查轴承样本可得摩擦力矩：
Tb1
=0.23N.m

F
p
――滚珠丝杆副间的预紧力,

1.8.4
支承轴承产生的摩擦扭矩：

Fp = Fmax /3 =108.2/3 =36.07N
1.8.5
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/s2,则工作台速度从 0升至25mm/s所需时间：

当电机转速从 山=0升至n2 =150rpm时，其负荷扭矩
2北（门2 —5） 2兀，（150—0）
Tj=J - - 0.0202292009 0.2542076356 N.m
60 t 60 1.25

1.8.6
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。

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滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版

滚珠丝杠选型计算经典版滚珠丝杠选型计算经典版介绍滚珠丝杠是一种常见的传动装置，广泛应用于机械设备中。

正确选型滚珠丝杠对于机械设备的正常运行至关重要。

本文将介绍滚珠丝杠的选型计算方法，旨在帮助读者理解滚珠丝杠选型过程中需要考虑的关键因素。

选型计算滚珠丝杠的选型计算主要包括以下几个方面：负载计算、动态载荷计算、速度计算、精度要求和传动效率。

1.负载计算滚珠丝杠的负载计算是选型过程中的基础步骤。

一般来说，负载计算分为静载荷和动载荷两部分。

静载荷是指作用在丝杠轴上的固定力或扭矩。

在计算静载荷时，需要考虑负载方向、重力影响、斜面负载等因素。

动载荷是指作用在丝杠轴上的变动力或扭矩。

在计算动载荷时，需要考虑工作负载、加速度、减速度、振动力等因素。

2.动态载荷计算动态载荷是滚珠丝杠选型中的重要参数。

动态载荷是指在设定的工作条件下，丝杠所能承受的最大负载。

在动态载荷计算中，需要考虑负荷方向、负荷种类、工作时间等因素。

根据这些因素，可以计算出滚珠丝杠的额定动载荷。

3.速度计算速度是滚珠丝杠选型的另一个重要考虑因素。

滚珠丝杠的速度范围通常在制造商的产品手册中给出。

在进行速度计算时，需要考虑滚珠丝杠的传动形式、传动方式、旋转方向等因素。

根据这些因素，可以计算出滚珠丝杠的额定速度。

4.精度要求滚珠丝杠的精度要求是选型过程中不可忽视的因素。

滚珠丝杠的精度主要包括运动平稳性、重复定位精度和轮廓误差。

在进行精度要求计算时，需要考虑机械设备的应用要求、工作环境影响、传动误差等因素。

根据这些因素，可以选择适合的滚珠丝杠精度等级。

5.传动效率传动效率是评估滚珠丝杠性能的重要指标。

传动效率是指滚珠丝杠在传递功率时的能量损失情况。

在进行传动效率计算时，需要考虑滚珠丝杠的摩擦损失、滚珠与螺纹之间的接触损失等因素。

根据这些因素，可以评估滚珠丝杠的传动效率。

结论通过以上的选型计算，我们可以得出滚珠丝杠的合适尺寸和型号。

在实际选型过程中，还需考虑滚珠丝杠的价格、供货周期等因素，综合考虑后做出最佳选择。

滚珠丝杆的选型计算

滚珠丝杆的选型计算

滚珠丝杆的选型计算设计原理：利用滚珠丝杆的工作原理设计一款用于高强玻纤板等墙体材料的自动存储的升降装置，该装置总共有20层，高强玻纤板通过双层运输平台输送到货架上，然后货架随着升降装置向上移动，完成20层玻纤板的存储。

实现的动作要领:货架每层之间的距离为100mm ，高强板的厚度为10mm ，升降装置上升1层，升降装置停止，玻纤板进入货架，当玻纤板完全停放在货架，升降装置迅速上升1层，完成接下来的存储，等到20层完成存储之后，货架通过小车向上提升一定距离，然后通过链条输送到仓库进行存储，升降装置快速复位到原点，等待另一个货架到来。

设计条件：升降装置是垂直运动工作模式，工作台质量为m 1=440kg ，货架的质量为m 2=460kg ，单个工件的质量m 3=80kg 。

丝杆的工作形成长度l s =2000mm 上升的最大速度V u max =80mm/s ，加速时间t 1=0.1s ，减速时间t 3=0.1s ，停止时间t 4=10s ；下降的最大速度V dmax =250mm/s ，加速时间t 5=0.1s ，减速时间t 7=0.1s 。

每分钟往返次数n =0.447min −1，定位精度±2.4mm/2000mm ，反复定位精度±0.3mm ，最小进给量s =0.1/脉冲，工作寿命时间20000h ，驱动马达 AC 伺服马达 额定转速N R =3000r/min ，马达的转动惯量（假设）J m =1×10−3kg ∙m 2；减速机减速比i =1.5：1，导向面上的摩擦系数u =0.003（滚动）；导向面的阻力f =20N （无负荷时）。

(1)选定丝杆精度要求的定位精度为±2.4mm/2000mm ，换算为300mm 时允许误差为±2.42000=±0.36300因此，为了满足要求的定位精度，必须选择误差低于±0.36mm/300mm 的导程精度。

丝杠搭配电机选型标准

丝杠搭配电机选型标准

丝杠搭配电机选型标准
丝杠搭配电机的选型标准主要考虑以下因素：
1. 负载：电机的输出扭矩应与丝杠的负载相匹配。

如果需要更大的推力，可以使用减速器来计算实际工况下需要的推力。

2. 速度：丝杠的导程应与电机的输出速度相匹配。

考虑到所需的最大直线速度，将电机转速乘以丝杠导程的值应大于所需值。

3. 精度：根据实际需要选择滚珠丝杠的精度。

4. 长度：根据实际需要确定滚珠丝杠的长度。

5. 安装条件和尺寸结构：根据安装条件和尺寸结构确定滚珠丝杠螺母的形式。

6. 价格、付款条件和交货时间：选择产品时需要询问价格、付款条件和交货时间。

7. 导向部件和安装能力：推荐使用滚珠直线导轨，也可以选择直线轴和直线轴承的搭配，相对经济实惠。

8. 工作周期、系统寿命、环境因素、重复定位精度、可接受的背隙、加速/减速需求以及驱动条件（水平或垂直安装）等其他变量也需要考虑。

伺服电机和丝杆选型计算

伺服电机和丝杆选型计算

伺服电机和丝杆选型计算1.伺服电机选型计算：伺服电机是一种将电能转化为机械能的装置，它通过电机驱动系统的精确控制，实现对机械位置、转速和力矩的精确控制。

在选型时，需要考虑以下几个方面：1.1额定输出功率：根据机械系统的工作要求和负载要求，确定伺服电机的额定输出功率。

通常，额定输出功率应略大于所需的最大功率。

1.2额定转速：根据工作要求和负载要求，确定伺服电机的额定转速。

通常，额定转速应略大于所需的最大转速。

1.3额定转矩：根据负载的特性和工作要求，确定伺服电机的额定转矩。

通常，额定转矩应略大于所需的最大转矩。

1.4动态响应速度：根据控制系统的要求，确定伺服电机的动态响应速度。

通常，要求动态响应速度能够满足系统的响应时间要求。

1.5额定电压：根据工作环境和电源供应的要求，确定伺服电机的额定电压。

通常，额定电压应与电源供应的电压相匹配。

2.丝杆选型计算：丝杆是一种将旋转运动转化为直线运动的装置，它通常由丝杆和螺母组成。

在选型时，需要考虑以下几个方面：2.1螺距：根据工作要求，确定丝杆的螺距。

螺距是丝杆每转一周所移动的距离，通常用毫米/转表示。

2.2进给速度：根据机械系统的工作要求，确定丝杆的进给速度。

进给速度是丝杆上点的线速度，通常用毫米/秒表示。

2.3进给力：根据工作负载和系统要求，确定丝杆的进给力。

进给力是丝杆在工作过程中所受的力，通常用牛顿表示。

2.4精度等级：根据工作要求，确定丝杆的精度等级。

精度等级决定了丝杆的运动精度，通常用C级、T级等表示。

2.5长度：根据机械系统的工作空间和要求，确定丝杆的长度。

丝杆的长度应能够满足系统的工作范围要求。