滚珠丝杠选型计算步骤及计算公式.docx

1、滚珠丝杠选型计算步骤及计算公式随着很多小伙伴在学习非标设备设计过程中。许多小伙伴在对自己的设备所需要的滚珠丝杠选型时，面对丝杠资料上给的复杂的计算公式和繁杂选型步骤，感觉无从下手，不知道那些是需要重点考虑的关键点。为了使滚珠丝杠的选型步骤更为清晰简便，更既具备可操作性，我结合多年来丝杠的选型经验，对丝杠的选型做了一些归纳、简化，让丝杠的选型选型更为简单明了。顺便对应的伺服电机的选型也做说明。以下是我们在非标设备设计中对滚珠丝杠选型计算的步骤，在滚珠丝杠使用安装及各种皮带运用场合等过程中需要用到的一些计算公式和资料，如具体需要了解计算方法和各种参数的选型计算方法的视频教程，请加群进入直播课程和老

2、师进行交流。详情参见精攻开物教育官网（）咨询。主要包含以下几个部分内容：1、滚珠丝杠选型计算流程2、滚珠丝杠驱动扭矩计算方法及相关伺服电机驱动功率计算方法一、滚珠丝杠选型计算流程1 丝杠许用轴向负载计算 (1.1)P丝杠许用轴向负载N安全系数0.5E杨氏模量2.08*105N/mm2 (MPa)d丝杠轴底径mmL安装距离mmI丝杠轴截面最小惯性矩mm4 (1.2)n取决于丝杠安装方法的系数支撑-支撑n=1固定-支撑n=2固定-固定n=4固定-自由n=1/4公式(1.2)带入(1.1)得 (1.3)2 丝杠许用转速 (2.1)N丝杠许用转速r/min安全系数0.8g重力加速度9.8*103mm/

3、s2丝杠材料比重(单位体积材料产生重力)N/mm3 A丝杠最小截面积mm2 (2.2)取决于丝杠安装方法的系数支撑-支撑=固定-支撑=3.927固定-固定=4.730固定-自由=1.875公式推导如下：则 (2.3)(2.3)公式推导过程仅适用于丝杠材料密度为7800kg/m33 丝杠导程、丝杠长度、轴径、导程角3.1 丝杠导程确定 (3.1)l丝杠导程mmVmax负载移动最大速度mm/minNmax丝杠最大转速r/min3.2 丝杠长度确定 (3.2)3.3 轴向最大负载计算丝杠竖直安装时，匀加速上升状态为轴向负载值最大。 (3.3)F轴向最大负载Nm被移动物体重量kg丝杠水平安装时，匀加速

4、移动状态为轴向负载值最大。 (3.4)3.4 丝杠轴径确定公式(1.3)中，使FP，逆运算求d1。 (3.5)根据长径比计算轴径d2。长径比通常必须小于60。 得 公式(2.3)中，使NNmax，逆运算求d3。（丝杠材料为钢） (3.5)丝杠材料为其他时，使用下面公式 (3.6)取 3.5 丝杠导程角 (3.7)丝杠导程角4 基本额定载荷及寿命运转条件轴向负载平均转速使用时间匀加速运动Fa1N1t1匀速运动Fa2N2t2匀减速运动Fa3N3t3相关公式如下表：丝杠水平丝杠竖直速度平均载荷计算如下： (4.1)平均转速如下 (4.2)基本额定静载荷 (4.3)Co基本额定静载荷Nfs静态安全系数

5、正常运行Fs=12有振动、冲击Fs=23基本额定寿命 (4.4) (4.5) (4.6)L丝杠寿命-转数rLh丝杠寿命-小时hLd丝杠寿命-行程kmf负载系数几乎无振动、无冲击f=11.2稍有振动、冲击f=1.21.5强烈振动、冲击f=1.53如果有已知的Lh，可以用公式(4.5)反推Ca (4.7)根据计算得到的Ca、Co选择丝杠，丝杠的响应参数要大于计算值。5 丝杠驱动扭矩丝杠系统驱动扭矩可由下式计算 (5.1)T丝杠驱动扭矩NmT1加速产生的扭矩NmT2负载扭矩(匀速运动时的扭矩)NmT3预压扭矩NmT4其他扭矩Nm几乎无振动、无冲击f=11.2稍有振动、冲击f=1.21.5强烈振动、冲

6、击f=1.53 (5.2) (5.3) (5.4) (5.5) (5.6) (5.7)角加速度rad/sJ惯性矩/转动惯量kgm2JW移动物基于丝杠换算的惯性矩kgm2JS丝杠轴惯性矩kgm2JA丝杠轴侧齿轮惯性矩（无齿轮时取0）kgm2JB电机侧齿轮惯性矩（无齿轮时取0）kgm2mW移动物质量kgmS丝杠质量kgl导程mmd丝杠轴外径mmL丝杠轴长度mm丝杠密度kg/m3A减速比（无减速器时取1）N电机最终加速完成时的转速r/mint加速时间s (5.8) (5.9)P丝杠轴向负载Nl导程mmA减速比 (5.9)Fa预压负载N其他扭矩指除了上述扭矩之外产生的扭矩，例如支撑轴承的摩擦扭矩及油封

7、滑动阻力扭矩等。根据计算得到的T，可以选择电机。2、滚珠丝杠驱动扭矩计算方法及相关伺服电机驱动功率计算方法2.1丝杠正常运行负载扭矩计算0.01 0.03L=螺距(m)F=推力或阻力2.2丝杆电机端驱动惯量L1螺距：(mm)、L2螺距：(m)、Z减速比以上是我们在滚珠丝杠选型计算中总结的一些使用技巧，希望对大家所有帮助，如果大家需要更多的一些关于滚珠丝杠选型计算或其它非标设备设计和标准件选型计算的学习资料和视频教程，可以登录精攻开物教育官网（）进行相关资料下载和学习咨询。Solidworks软件使用技巧学习班部分视频如何才能快速掌握到这些标准件的选型和计算方法呢！ 怎样才能快速的学会solidworks非标设备设计呢？非标设备设计标准件选型计算学习班部分视频在我们的网站学习群内定期更新有标准件选型计算视频教程、solidworks非标设备设计视频、solidworks学习视频教程（请点击以上课程拿学习视频）等学习资料！最重要的每天晚上还有直播交流课程。想要通过学习提高自身能力的小伙伴一定要抓紧哟！更多详情，请登录精攻开物教育官网（）咨询