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滚珠丝杠的选型宝典一

发布时间:2020/1/15 9:46:58来源:安昂传动作者:admin浏览量:1531

滚珠丝杠的选型宝典一

1.设定螺距(L)

根据马达的最大转速与快速进给速度 

2.计算基本动额定负载

范例所需基本动额定负载与容许转速(DmN值)的各动作模式下的轴向负载的计算 
A.加速时 
轴向负载(Pa)=Wα+μWg≈343(N) 
(g:重力加速度9.8m/s2) 
B.匀速时 
 
轴向负载(Pb)=μWg≈10(N) 
C.减速时 
轴向负载(Pc)=Wα-μWg≈324(N) 

各动作模式1次循环所需的时间(s)
动作模式 A B C 总共所需时间
使用时间 0.60 0.84 0.60 2.04
螺距为20时的负载条件
动作模式 A B C
轴向负载 343N 10N 324N
转速 1500min−1 3000min−1 1500min−1
所需时间比率 29.4% 41.2% 29.4%
根据负载条件计算轴向平均负载(Pm)与平均转速(Nm)(P.2800①、②)时, 
Pm=250(N) Nm=2118(min-1) 
计算所需基本动额定负载(C) 
根据预期寿命,扣除停机时间后的净运行使用寿命(Lho)为 
 
将运行系数fw=1.2代入P.2800③的变形公式中,可得 
 
根据P.554~的说明,选择合适的滚珠丝杠,结果为BSS1520。 

接下来看作为容许转速的DmN值(P.2800④), 
容许值DmN≤70000以下时,DmN=15.8×3000=47400, 
处在容许值范围内,因此在该尺寸条件下继续进行下述研讨。

3.容许屈曲载荷 危险速度

研讨丝杠轴全长(L)与危险速度(Nc)、屈曲载荷(Pk)

L=最大行程+螺帽长度+余量+两个末端尺寸 
 =720+62+60+78=920(mm) 

下面就屈曲载荷(容许轴向负载)进行研讨,设负载作用点间距 
ℓ1=820,从P.2800⑥、⑦可得 

Pk=7220(N) 

充分满足使用条件。 
设支撑间距ℓ2=790,根据 
P.2800⑤(固定-支撑),计算危险速度,可得 

Pk=7220(N) 

说明危险速度满足使用条件。 
设支撑间距ℓ2=790, 
根据P.2800⑤(固定-支撑),计算危险速度,可得 
Nc=3024(min-1) 
说明危险速度满足使用条件。

4.精度设计

研讨精度等级与轴向间隙 
根据螺距精度的容许值(P.535),得出定位精度±0.1/720mm的等级为C5(累积代表螺距误差=0.035变动=0.025)。 
根据重复定位精度±0.01,设轴向间隙为0.005以下。

5.滚珠丝杠与丝杠支座组件的选型结果

选型结果:适合的滚珠丝杠的型式为 

BSS1520-950 

另外,适合的丝杠支座组件的型式为BSW12。

参考计算公式

①轴向平均负载(Pm)②平均转速(Nm)

轴向负载 转速 使用时间比率
P1N(最大) N1 min−1 t1%
P2N(常用) N2 min−1 t2%
P3N(最小) N3 min−1 t3%

③寿命时间

 
如果要将使用寿命延长到所需时间以上时,则不仅需要增大滚珠丝杠的尺寸,而且价格也会随之提高。 
一般以下面所示的使用寿命为标准时间。 
机床:20000小时  自动控制设备:15000小时 
工业机械:10000小时  计量装置:15000小时

④容许转速(DmN)

⑤寿命时间

⑥危险速度(Nc)

⑥利用欧拉方程式计算的屈曲载荷(Pk)

⑦相对于屈曲的容许轴向载荷(P)

驱动扭矩

滚珠丝杠的摩擦特性与驱动马达的选型

摩擦与效率

根据丝杠力学模型的数学分析,滚珠丝杠的效率η由下式表示,其中μ为摩擦系数,β为螺纹升角。 

负载扭矩

驱动源设计(马达等)所需的负载扭矩(恒速驱动扭矩)如下所示。 

●正向动作 
将旋转力转换为轴向力时的扭矩 
 

●反向动作 
将轴向力转换为旋转力时的轴向外部负载 
 

●预压引起的摩擦扭矩 
是指施加预压时产生的扭矩,随着外部负载的增大,螺母的预压负载被释放,预压所产生的摩擦扭矩也随之减小。