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1、絲桿選型計(jì)算表
水平方向使用時(shí)選型計(jì)算
使用工況
工作臺(tái)質(zhì)量m1（kg）20
工件質(zhì)量（kg）10
行程長(zhǎng)度Ls（mm）650
驅(qū)動(dòng)馬達(dá)伺服
電機(jī)轉(zhuǎn)速r/min3000
加速時(shí)間t1（s）0.5
減速機(jī)減速比i1
無(wú)效行程mm0.15
定位精度0.3/1000mm
重復(fù)定位精度0.1
勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)最低速度mm/s500
減速時(shí)間s0.15
直線導(dǎo)軌的摩擦系數(shù)μ=0.003
導(dǎo)向面的阻力f（N)15
需要選型確認(rèn)的內(nèi)容
滾珠絲桿的直徑
導(dǎo)程
精度
軸向間隙
滾珠絲桿支撐方式
驅(qū)動(dòng)馬達(dá)
導(dǎo)程精度的選擇
通常，滾珠絲杠的導(dǎo)程精度是規(guī)定的300mm的精度
2、
為了得到0.1/1000mm的則300mm的精度為0.03
因精度等級(jí)C6 既有軋制滾珠絲杠，又有精密滾珠絲杠，在此首先選擇價(jià)格
低廉的軋制滾珠絲杠。
為了滿足0.15mm 無(wú)效行程的要求，必須選擇軸向間隙在0.15mm 一下的滾
珠絲杠。
因此，從滿足軸向間隙0.15mm 一下的軋制滾珠絲杠里選擇軸徑32mm 以下
的滾珠絲杠。
從上所述，選擇絲杠軸之間在32mm 以下、精度等級(jí)C6 的軋制滾珠絲杠。
導(dǎo)程選擇
導(dǎo)程=(運(yùn)動(dòng)的最大速度x60x減速比i)/電機(jī)最大轉(zhuǎn)速10
軸向加速度a（m/s2)10001工作行程加速時(shí)Fa1=μ*（m1+m2）g+（m1+m2）*a+
3、f45.9
工作行程等速時(shí)Fa2=μ*（m1+m2）g+f15.9
工作行程減速時(shí)Fa3=μ*（m1+m2）g-（m1+m2）*a+f-14.1
滾珠絲桿最大軸向負(fù)載為Famax=Fa145.9
預(yù)選絲桿
絲桿直徑d（mm）15
絲桿導(dǎo)程Ph（mm）10
安裝間距l(xiāng)a（mm）（行程+絲杠螺母的長(zhǎng)度）670
絲杠軸溝槽直徑d1（mm）12.894
與安裝方法相關(guān)的系數(shù)η２20
絲杠的彎曲載荷計(jì)算：
P1=η２*(d1^4/la^2)*10^412314.9
滾珠絲杠的容許拉伸壓縮負(fù)荷：
P=116*d1^219285.61
最大軸向不得大于計(jì)算所得的彎曲載荷和容易拉伸
4、壓縮負(fù)荷。因此，滿足這
些條件的滾珠絲杠在使用上沒(méi)有問(wèn)題。
設(shè)計(jì)最高轉(zhuǎn)速：
等效最高轉(zhuǎn)速：V1max=i*Vmax500
絲杠的最大轉(zhuǎn)速Nmax=V1max*60/Ph3000
由絲杠軸的危險(xiǎn)速度所決定的容許轉(zhuǎn)速
與安裝方法相關(guān)的系數(shù) λ215.1
N1=λ2*(d1/la^2)*10^7(r/min)4337.256
由DN 值所決定的容許轉(zhuǎn)速
鋼球中心直徑 D(mm)20.75
DN70000
N2=DN/D(r/min)3373.494
當(dāng)Nmax＜N1和N2時(shí)絲杠可選
最終選擇的滾珠絲杠的規(guī)格
直徑mm15
導(dǎo)程mm10
電機(jī)轉(zhuǎn)速的選擇
電機(jī)轉(zhuǎn)速n（r
5、/min)3000＜n＜4337.256 n2021
旋轉(zhuǎn)扭矩的計(jì)算：
由外部負(fù)荷引起的摩擦扭矩
傳動(dòng)效率η0.9
摩擦扭矩如下∶T1=（Fa*Ph）/2*3.14*η28.131630.028132
加速時(shí)所需的扭矩
慣量：
每單位長(zhǎng)度的絲杠軸慣量為：kg?cm2/mm0.00123
則絲杠軸全長(zhǎng)mm720
絲杠軸的慣量Js(kg?cm2)0.88568.86E-05kg?m2
在這里，計(jì)算絲杠軸的慣量也可以自己使用圓柱體繞自身中心線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)動(dòng)
慣量計(jì)算公式：
J = mr^2(kg?cm2) 2.250.000225kg?m2 m:絲杠質(zhì)量kg1
r：絲杠半徑cm
6、 1.5
作用于減速機(jī)輸出端的總體慣量為：
絲杠上的負(fù)載慣量計(jì)算公式為：Jw=m(Ph/2*3.14)^2*10^-6
Jw：絲杠負(fù)載慣量，單位：kgm2；7.61E-05
m: 絲杠負(fù)載質(zhì)量, 單位：kg；30
Ph：絲杠導(dǎo)程，單位：cm；
J=Js+Jw0.000165
Jm0.001
角加速度：
減速機(jī)輸出轉(zhuǎn)速為Nm（r/min）2021
加速度α=(2*3.14*Nm)/(60*t1）418.6667
根據(jù)上述,加速所需要的扭矩如下∶T2=（J+Jm）*α0.487591
因此,所需扭矩如下∶
加速時(shí)
Tk＝T1+T20.515723
等速時(shí)
Tt＝T1
7、0.028132減速時(shí)
Tg＝T1-T2-0.45946需要的最大扭矩為：Nm。0.515723折算到電機(jī)軸上的最大扭矩和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量：
Ja=Jb / i^20.000165 Ja :折算到電機(jī)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
Jb :減速機(jī)輸出軸端的負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量；
，折算到電機(jī)端的最大扭矩為：Ta,Nm0.515723通常，在中低速系統(tǒng)中選擇伺服電機(jī)進(jìn)行慣量匹配時(shí)，要求負(fù)載慣量小于
FA 工業(yè)自動(dòng)化設(shè)備設(shè)計(jì)基礎(chǔ)
電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量的3-5 倍；在高速系統(tǒng)中，要求負(fù)載慣量小于或等于電機(jī)轉(zhuǎn)子慣量。交直流伺服電機(jī)略有區(qū)別，具體系數(shù)請(qǐng)參考供應(yīng)商提供的樣本。
電機(jī)功率：
電機(jī)功率的計(jì)算公式：P=T*n/95500.108005
2021絲桿選型計(jì)算表
