智能摆线真轮促动器设计(含全套CAD图纸).doc

毕业设计（论文）
智能摆线针轮促动器的设计

摘 要

促动器是调解反射面的核心部件。望远镜由于自身重量和风载的影响，反射面会有轻微的变动，促动器会进行调节。促动器的设计会影响射电望远镜的正常运行，后期维修和使用寿命。
本文主要设计的是促动器。其中包括了：智能步进电机、制动器、锥齿轮、摆线针轮减速器、滚珠丝杠等零件。促动器的精度会影响射电望远镜的精度。
考虑促动器的运动原理，了解各部件的配合情况，计算各部件的尺寸、应选用的材料并进行强度校核。基于拉杆的运动速度，计算出丝杠的转速，并根据摆线针轮的速比，计算出智能步进电机的转速。了解制动器和摆线针轮的工作原理。了解滚珠丝杠的优点，并进行滚珠丝杠的计算和强度校核。进行锥齿轮的强度校核。

关键词：智能步进电机，制动器，锥齿轮，摆线针轮减速器

THE DESIGN OF INTELLIGENT CYCLOIDAL PINWHEEL ACTUATOR

ABSTRACT

The actuator is the core component in mediating the reflection. Due to the influence of the telescope in its weight and wind load, the reflective surface will have a slight change,then actuators will adjust. The design of the actuator will affect the normal operation of the radio telescope, the late maintenance and service life.
The main design of this paper is the actuator, which includes: intelligent stepper motor, brake, bevel gear, cycloid pin wheel reducer, ball screw, etc. The precision of the actuator can affect the precision of the radio telescope.Considering the movement of the actuator principle, understanding the cooperation of each composition, computing the size of the parts and materials should be chosen, also checking the intensity.Based on the pull rod movement speed, to calculate the speed of a ball screw, and based on the ratio of cycloidal pinwheel, to compute intelligent stepper motor speed.Understanding the working principle of the brake and the cycloidal pinwheel.
Getting information of the advantages of ball screw, calculating the ball screw and checking the intensity.Checking intensity of the bevel gear check.

KEY WORDS: Intelligent stepper motor，Brake，Bevel gear，Cycloidal reducer

II

目　录

前　言 1
第1章 绪 论 3
1.1 智能促动器的研究动态及选题意义 3
1.1.1国内外研究 3
1.1.2 促动器的传动机构原理和优点 4
1.2促动器的应用 6
1.3.促动器的发展趋势 6
第2章 促动器的速度需求及计算 7
2.1电动机的选择 7
2.2联轴器的选择 8
2.3齿轮轴的计算 9
2.4锥齿轮的计算 15
2.4.1 根据齿面接触强度计算 15
2.5滚珠丝杠和电动缸的选用和计算 16
2.5.1滚珠丝杠的选用 17
2.5.2 滚珠丝杠的计算及强度校核 18
2.5.3 电动缸的选用 19
2.6轴承的选择 19
第3章 箱体的设计 20
3.1.电机防护罩的设计 21
3.1.1电机防护罩底座的设计 21
3.1.2电机防护罩和齿轮箱的连接 21
3.1.3电机防护罩的内部结构 21
3.2 齿轮箱的设计 21
3.2.1电机防护罩和齿轮箱的连接部位 22
3.2.2齿轮箱的下部位设计 22
3.2.3齿轮箱端盖 22
3.3 铸造工艺性 23
结 论 24
致 谢 25
参考文献 26
附 录 27

全套设计图纸加 36396305

IV

前　言

1608年，荷兰眼睛匠汉斯利伯为自己制作的望远镜申请了专利，并遵从当局要求，造了一个双筒望远镜。当时望远镜的消息在欧洲流传开了，伽利略得到这个消息后，他就自己制造了一个望远镜。他制作的第一架望远镜只能把物体放大3倍，第二架放大8倍，第三架放大了20倍。1609年他制作出了能放大30倍的望远镜，他用自己制作的望远镜观察晚上的夜空，第一次看见了月球的表面。同时，开普勒也开始研究望远镜，并且发明了折射望远镜。1688年，牛顿发明了反射式望远镜，解决了色差问题。
望远镜不断在更新换代，并且出现在了不同的领域。1928年美国的卡尔央基做出了世界第一架射电望远镜，并与1933年发现来自银河的电磁辐射，射电望远镜的应用发展也由此拉开序幕，世界各国竞相向太空探索。
我国也在1960年开始建立了我国第一台射电望远镜。北京50m口径和上海佘山口径65m的望远镜。近几年，我国突破了很多技术难题，在贵州平塘建造了口径达到500m的望远镜，成为了世界上最大的射电望远镜。但是，随着射电望远镜口径的增大，自身的重量和风载会对望远镜的造成影响，主反射面会偏离抛物面的形状，这也会严重降低射电望远镜的效率。其高频率更会衰减5倍以上严重影响到科学家的工作，因此我们会把切割成三角形、四边形等许多小块。然后用用一种促动器进行调节用促动器来补偿这种偏差。
我国相对于促动器的研究起步很晚，是从苏联有触电的促动器进行仿制开始的随着电子技术的高速发展，促动器的发展也很快，但是与国外一些国家的促动器知道互相比，现在国内的促动器结构仍存在控制方式落后、可靠性不高精度差等不足，因此需要设计一种智能促动器，尤其是调整大型射电望远镜主反射面主动调节促动器。属于电动执行器技术领域。与其他促动器相比该装置具有以下特点。(1）利用微机技术可以进行总场控制。（2）防磁辐射。（3）可靠性高。(4)定位精度较高。（5）功率重量比大。（6）承受侧向力（7）防尘防水（8）端的可以自锁。
本装置的技术要求：（1）传动形式：直线式 （2）有效行程：60 mm（3）最大行程：60 mm（4）额定出力（N）：2500（5）额定速度（mm/sec）：0.36（6）定位精度（mm）：≤±0.01（负载不变的情况下）（7）内部防转机构：有（8）防护等级：IP67（9）使用温度范围（℃）：-40 - +60（10）抗侧向负载能力（N）：≥5500（11）垂直破坏负载力（N）：≥7,000。

第1章 绪 论

1.1 智能促动器的研究动态及选题意义

1.1.1国内外研究
射电望远镜的发明，拓展了我们地球人的眼界，使我们看见了很多地球外的天体。随着世界科技的发展，人们已经不仅仅满足于看在地球周围的一些天体，想通过建设更大口径的射电望远镜来观察离我们更远的天体，甚至去发现除地球意外的其他生命，纵使到现在为止，我们还什么都没有发现，但是人类的好奇心是很深重的。到目前为止，世界上有很多的射电望远镜，有单个的大型射电望远镜，有排列成一个方阵的很多小型的射电望远镜。单个大型射电望远镜口径达到了300多米，这种望远镜的精度非常的高，比如始建于1963年，有美国国防部投资建设建立在美国的波多黎个自由邦的阿雷西博射电望远镜，口径305m，天顶角扫描20°，它是目前世界上灵敏度最高的宇宙监听系统。再古代，军队打仗的时候都会组成很多的方阵，例如八卦阵，一字长蛇阵等，这些阵型可以很有效的狙击敌人，那如果由很多望远镜组成一个矩阵，那么是不是比他们单个使用的效率和精度要高呢。目前，由中国、日本、韩国三国的科学家正在努力的设计一个直径达到2.4万公里的巨型射电望远镜方阵。这个巨型方阵的建立，我们就有可能了解到银河系的构架和宇宙黑洞的奥秘。
外太空在古代就是一个未知的存在，那时候的人大多数是很迷信的，以为天上都是神仙居住的地方，那时候不存在什么望远镜。西方的科技使我们知道了其他星体的存在。伽利略发明的30倍的望远镜使我们知道了月亮上并没有住着嫦娥现在，天上也没有什么神仙的存在，甚至没有生命的存在。太阳的温度很高，上面有黑子、月亮的表面存在这很多的小型火山。我们生活在一个叫地球的行星上，天上还有除地球以外其他的六个行星，七个行星都是绕着一个叫做太阳的恒星转动，所在的星系就做银河系。恒星爆炸了就会产生黑洞，黑洞会吸收一切东西，甚至我们摸不着的的光在经过黑洞时都会被吸进去。总之，有了射电望远镜，我们发现了很多新奇的东西。最近几年，科学家们通过望远镜发现了好多适合生命成长的星体，只是距离我们很远，我相信，总有一天我们人类会突破距离的界限，去探索宇宙的更深处。
要想建立精度更好，稳定性更强的射电望远镜，你就必须不断的去更新促动器，使促动器可以很快捷的，方便的去调整望远镜的精度，使望远镜可以看的更远。目前，促动器的更新也是很快的，它分为电气缸，液态缸，气缸三种促动器。这三种各有各的优点，各有各的好处。我们这次设计的主要是使用电气缸。这种促动器更容易去维修和保养，使用寿命也很长。上海佘山的60m口径的射电望远镜就是使用的电气缸的促动望远镜。上海佘山的射电望远镜作为亚洲最大的射电望远镜，他的工作效率也是很高的，它凝聚了上海政府和许多方面专家的心血。促动器的设计是影响射电望远镜精度的关键，射电望远镜经过风吹雨淋的，它上面的主动发射面难免肯定会有一定的改变，这一点小小的改变，可能会对我们在天文科学上的发现有很重大的影响，可能会错过那么一点的但是对我们人类发展有很大影响的东西。射电望远镜作为地球观察宇宙的眼睛，我们要使他更为精确，使他更为清晰，让它可以更好的去发现未知的事物。

1.1.2 促动器的传动机构原理和优点

作为调节射电望远镜反射面的主要核心促动器，它分为驱动单元和执行单元。一般的驱动单元微变频器，执行单元是电机+制动器+齿轮（蜗轮蜗杆）减速器+滚珠丝杠。要根据方案选择不同的电机。射电望远镜在建设中，而它的促动器已经设计完毕了，它根据主动反射面所需的运动速度范围、驱动力的情况建立了一个法方案，由变频器、电机、锥齿轮、滚珠丝杠组成一套促动器。在促动器的选择上，我们必须要确保促动器的传动精度，使用寿命，负载能力。促动器的工作效率很大情况下直接影响力望远镜的工作效率，所以我们经过了很长时间的思考，决定选用电动缸启动器。智能摆线针轮促动器的运动原理图如图1-1。
促动器可以很精确的调解射电望远镜主动面反射板的角度。促动器所选用的标准件如制动器、减速器都是很精密的仪器，特别是减速器，体积小，可以达到很大的速比。

图1-1
1-智能步进电机 2-制动器 3-锥齿轮 4-底座 5-减速器 6-电动缸 7-支架
本次设计的是促动器执行元件。由智能步进电机+制动器+锥齿轮+摆线针轮减速器+滚珠丝杠组成的。制动器放在了智能步进电机的后面，当射电望远镜的主动反射面已经调整好的时候，促动器里面的传动机构就需要立即停止，可是由于惯性，传动元件还会由很小的转动，电机不能是它们立即停止。所以将制动器放在了电机的后面。本次设计的促动器选择了两个锥齿轮，用锥齿轮来把横向的传动该变为纵向的传动。并且锥齿轮寿命长，具有高负载和的能力，降噪音和减震的作用，并且它的润滑性好，促动器在刚出厂的时候，里面就会加满润滑油，所以后期不能在给里面加润滑油了。减速器用的是摆线针轮减速器，摆线针轮减速器目前是世界上比较先进的一种减速器，它的体积很小，重量轻，但是它可以达到很大的速比，结构紧凑。这样，就可以很大程度上的减轻促动器的重量，并且会达到我们想要的那种减速效果。促动器没有是同普通的滚珠丝杠，使用了电动缸螺母，这样可有有效的用电来控制丝杠的传动，电动缸螺母两侧开了槽，来装滑动轴承，电动缸螺母可以再电动缸里面上下移动，并且滚珠丝杠还有自锁功能。可以很大的减少促动器调节所带来的误差。

1.2促动器的应用

促动器的应用比较广泛：油压促动器可以应用在机车车辆的悬挂系统中、医学上、测量仪器上等。
促动器也分为电动、液动、气动三种。
电动促动器的应用范围比较广：主要是用在军事领域，如雷达、升降机。有的农用拖拉机后车厢。
气动促动器因为空气的粘度小，多以应用与很多危险，环境恶劣等情况之下。
液压启动器主要应用在很多机床上，例如刨床、铣床、磨床、钻床等。也用在很多冶炼厂的机械上。

1.3.促动器的发展趋势

随着科技的发展，促动器的发展也越来越迅速。促动器的主要发展方向有精度、速度，重量，微控等方向。现如今促动器越来越融入我们普通人类的生活，越来越多的领域都需要促动器，机器人，起重机，农用拖拉机等甚至现在小孩子的玩具车里面也出现了促动器的身影。所以促动器的集成化，轻盈化，简单化，高节能低消耗，高寿命都是我们需要要考虑的方向。
当然，科技是要发展的，但环境的保护还是不能忽略的。所以，促动器也要做到环保，低耗等。

第2章 促动器的速度需求及计算

促动器作为射电望远镜微调的核心机构，我们在设计和计算的是后要尽量的避免很多的误差，是之在工作和运行时不出现不必要的问题。本次设计的促动器是电动式的促动器。它的优点是精度高、负载高、噪音小、寿命长，并且可以实现网络化和智能化，电动缸促动器是我国的主要发展方向。

2.1电动机的选择

促动器实现的是微调，不需要很大的功率和扭矩。电动机上由编码器，编码器作为输出单元，给电动机输出一定的信号让电动机输出一定的扭矩，最后传给了滚珠丝杠，实现微调的功能,智能步进电机如下图：

图2-1
根据任务书给的额定速度为0.36mm/s我们可以算出滚珠丝杠的转速，通过速比我们可以知道电动机的转速从而选择电动机的型号。

滚珠丝杠的转速n1=拉杆的额定速度v1/丝杠的基本导程L0
n1=0.36mm/s/5mm
n1=0.072s/r
减速器的速比为63
所以 锥齿轮的转速n2=n1X63
n2=0.072s/rX63=4.536s/r
锥齿轮的齿数比为1
所以 电机的转速n3=4.536s/r
又已知电动机的扭矩T=1.5N.M
T=9550P/n
电机的选取：
表2-1智能步进电机参数
智能步进电机STM23S/Q-3
扭矩（N*M）
转速s/r
电压v
1.5
4.536
12

2.2联轴器的选择

这次设计的促动器电机和齿轮轴通过联轴器连接。联轴器是随电机的转动带动齿轮轴的转动。
联轴器的需用一般是根据工作条件和原动件的机械的特性来选择的适合的类型。选择联轴器是一定要考虑传递的扭矩大小，载荷是否由冲击、循环转动、装配引起的误差、天气的改变引起温差变化而是联轴器变形，后续的维修拆装。联轴器选定后可以根据其扭矩、转速和功率来选择联轴器。大部分的联轴器是已经标准化和系列化了，我们在选用的时候是可以查表。
选择联轴器是，联轴器的扭矩计算应选取机器的不稳定计算时的最大扭矩所带载荷的最大扭矩。
本次需用的联轴器为夹紧式梅花弹性联轴器。夹紧式梅花弹性联轴器的特点是：结构简单、无需润滑方便维修、便于检查、免维护、可连续长期运行。高强度聚氨酯弹性元件耐磨耐油、承载能力大、使用寿命长、安全可靠。工作时，稳定、具有良好的减震、缓冲和电气绝缘性能。具有较大的轴向、径向和角向补偿能力。结构简单，径向尺寸小，重量轻，转动惯量小。
促动器在出长的时候在里面已经装上了润滑油，所以在选择联轴器的时候就应该选用可以自润滑或无需润滑的联轴器。夹紧式梅花弹性联轴器刚好就适用于这种工作环境，并且它的承载能力可以达到。夹紧式梅花弹性联轴器的扭矩也可以。联轴器如下图2-2。

图2-2联轴器
2.3齿轮轴的计算

轴是一个号由弹性的物体，当它工作时，轴和轴周围的其他零件会产生振动，甚至出现共振，而产生共振时轴的转速为临街速度。当达到了临街速度，轴就会出现剧烈的振动，从而破坏其机械的正常工作，甚至会破坏其轴承的滚子。当轴在临界速度的一定范围之外，轴就可以稳定的工作。
1、计算轴的临界转速：
n4=(i=1,2,3为临界转速阶数）
2、输出轴的相关数据
齿轮输入轴选用的是40#钢。这种钢的机械性能很好，广泛应用于机械方面。
45#钢是一种中碳钢，淬火性能并不好，它的强度达到HRC42~46.所以中碳钢只能用于表面淬火，这样就可以发挥45#钢的机械性能。45#钢的抗拉强度为600MPa 屈服强度为355MPa
3、轴1的校核
① 拟定轴上零件的装配方案
该设计的装配方案本着满足各种性能和要求的前提下,尽量简化轴的结构形式.
为了便于装配零件并去掉毛刺,轴端应制出的倒角:需要磨削加工的轴段应该留有砂轮越程槽:需要切削的轴段,应该留有退刀槽.
为了减少装卡的时间,同一轴上不同轴段的键槽应布置在轴的同一母线上.为了减少加工道具种类和提高劳动生产率,轴上直径相近处的圆角,倒角,键槽宽度,砂轮越程槽宽度和退刀槽宽度等应尽可能采用相同尺寸.
② 根据轴向定位的要求确定轴的各段直径和长度
根据要求和牢固性需在轴端制出两个9.5mm和14.5mm的平键槽。
③ 轴承选择 轴承下部采用轴肩定位.由于轴受径向力所以轴上段选择代号为6003的深沟球轴承,其尺寸为.
④ 取安装齿轮轴段直径为10mm;这.在轴的下端安装有一个固定齿轮.采用平键轴定位.齿轮周向定位均采用花键轴定位。
a 作用在齿轮上的力
FT1===250N
tan45。=2501=250N
b 轴承给的作用力
查表得到深沟球轴承的重量为0.039kg 在促动器不工作的情况下，深沟球轴承对轴的作用力是
F=0.0399.8=0.3822N
所以轴所承受的垂直力为F+Ft1=250.3822N
轴所受的垂直弯矩为M1=Ft1L=2505=1250N
水平弯矩为M2=Fr1L=2505=1250N
轴所受的总的弯矩为M总==1250N
根据轴算的弯矩校核轴的疲劳强度：
M==1950N*mm
W==12
轴的疲劳强度=M/W=1950/12=162.5MPa600MPa
所以轴的强度可以承受工作。

轴上载荷分析

(a) 轴的结构图

M=-640 N.mm

M=-520 N.mm
（b）垂直面剪力图

M=200 N.mm

M=-200 N.mm
(c) 水平面剪力图

M=-300 N.m
(d) 垂直面弯矩图

M=-300 N.mm
(e) 水平面弯矩图

M=-405 N.mm
(f) 合成弯矩图

T=805 N.mm

(g) 转矩图

图2-1 轴的受力分析

轴的设计过程
① 轴的总体设计信息如下：
轴的编号：002
轴的名称：平键轴
轴的转向方式：双向恒定
轴的工作情况：无腐蚀条件
轴的转速：275r/min 转矩：1.5N.mm
材料牌号：45调质 硬度(HB)：230
抗拉强度：650MPa 屈服点：360MPa
弯曲疲劳极限：270MPa 扭转疲劳极限：155MPa
许用静应力：260MPa 许用疲劳应力：180MPa
② 确定轴的最小直径如下：
A值为：112 许用剪应力范围：30～40MPa
最小直径的理论计算值：6.5mm 满足设计的最小轴径：6mm
③ 轴的结构造型如下：

表2-6轴各段直径长度
长度 直径
11mm 6mm
17mm 10mm
8mm 17mm
5mm 20mm
13mm 16mm
轴的总长度：71.5mm 轴的段数：5

表2-7轴段的载荷信息
直径 距左端距离 垂直面 垂直面 水平面 水平面 轴向扭矩
剪力 弯矩 剪力 弯矩
11mm 180mm 1190.67N 0N.mm 433.37N 0N.mm 126754.55N.mm

表2-8轴所受支撑的信息
直径 距左端距离
11mm 3.3mm
17mm 11mm
表2-9支反力计算
距左端距离 水平支反力Rh1 垂直支反力Rv13.3
31.5mm -200.19N -550.03N
11mm 233.16N -640.62N

表2-10内力
x/mm d/mm m1/N.mm m2/N.mm
3.3 11 0 0
8 17 1.6 .
11 8 1.2 1.3

轴的校核
1. 弯曲应力校核如下：
危险截面的x坐标：3.3mm 直径：11mm
危险截面的弯矩M：2000N.mm 扭矩T：635.22N.mm
截面的计算工作应力：13.64MPa 许用疲劳应力：180MPa
3.3mm处弯曲应力校核通过
结论：弯曲应力校核通过
2. 安全系数校核如下：
疲劳强度校核如下：
危险截面的x坐标：3.3mm 直径： 11mm
危险截面的弯矩M：2000N.mm 扭矩T：635.22N.mm
有效应力集中系数（弯曲作用）：2.62 （扭转作用）：1.89
截面的疲劳强度安全系数S：5.7 许用安全系数[S]：2.0
180mm处疲劳强度校核通过
结论：疲劳强度校核通过
静校核计算：
危险截面的x坐标：3.3mm 直径：11mm
危险截面的弯矩M：2000N.mm 扭矩T：635.22N.mm
截面的静强度安全系数：22.51 许用安全系数[Ss]：1.8
180mm处静强度校核通过
扭转刚度校核如下：
圆轴的扭转角： 许用扭转变形：0.9°/m
扭转刚度校核通过
3. 临界转速计算如下：
当量直径：11mm
轴截面的惯性距I：193.06mm4 支承距离与L的比值：0.87
轴所受的重力：400N 支座形式系数λ1：9.0

2.4锥齿轮的计算

锥齿轮作为很主要的传动机构，他又很多的有点：传动稳定，工作效率高，有一定的减震作用，寿命长，可以把横向传动改变承纵向传动。
齿轮的设计有如下要求：
1. 齿轮的类型，精度，齿轮的材料以及数。
2. 任务书力的要求，齿轮必须使用锥齿轮。
3. 齿轮的工作情况转速不是很高，所以精度选用7级
4. 两个齿轮的材料都选用45#钢，高频淬火，硬度为HRC55。
5. 两个齿轮的齿数Z=20,所以传动比为1.模数m=2.5

2.4.1 根据齿面接触强度计算
1. 确定参数系数K=Kt*KVKK
查表得：系数：Kt= 1 动载系数：1
赤间的载荷系数K=1
齿向载荷分配系数K=1.2
2. 由任务书上电机的参数可以初步知道齿轮的扭矩为
T=1.5NM
3. 估算出齿轮的需用接触应力：
查图得出=1000N/mm2 初定安全系数Sh‘=1
=10001=1000N/mm2
大约算出了
del1951=11.652mm
4.锥齿轮的基本计算：
分锥角=45 模数m=2.5
分度圆直径d=mz=2.520=50mm
外锥距R= del /2sin=16.480
齿宽系数：0.3
齿宽b=0.316.480=4.95mm 元整后取5
实际齿宽系数为4/16.480=0.243
中点模数m=1.75(1-0.50.243)=1.54
中点分度圆直径d1=50(1-0.50.243)=43.925mm
齿顶的缝隙C=0.2 1.75(查表的齿制C=0.2）
5强度校核
开式齿轮不需要进行疲劳强度的校核
齿根抗弯矩疲劳强度校核：

查表得出=1 =1=1.5=1 =85N
复合齿形系数Y1=4.5 Y2=4.35
重合度系数=0.25+=0.82
锥齿轮系数Yk=1
载荷分配系数Yls=1
齿根弯曲应力值=60N/mm
齿根许用应力值=150N/mm
齿根弯曲疲劳基本值为200N/mm
寿命系数为1
尺寸系数为1
最小安全系数为1.4
齿根弯曲强度校核结果=60N/mm150N/mm 通过
2.5滚珠丝杠和电动缸的选用和计算

电动缸的结构比较简单，主要包括驱动机构、减速装置、直线运动机构和辅助机构四大部分这是一种行星滚柱丝杠电动缸。在这里我们采用的是摆线针轮减速器来调解智能步进电机多给的扭矩。摆线针轮是目前国际上最先进的减速零件之一，摆线针轮的速比为63，可以增大扭矩减小转数，这样不仅可以使促动器达到我们所需要的扭矩和转速。这里使用的滚珠丝杠为行星丝杠，行星丝杠的能够在及其艰苦的条件下工作至上千个小时，这就是促动器的合理选择。

2.5.1滚珠丝杠的选用
滚珠丝杠作为促动器的最终传动部分，它的工作很大部分都是都要成受 很大的力，所以滚珠丝杠的负载能力一定要强。滚珠丝杠是一种可以把回转的构建转化为直线运动的构件。
滚珠丝杠作为很精密的一起，主要是把回转运动转化为线性运动。把扭矩转化为线上的反复作用力。滚珠丝杠的特点是精度高，润滑性好，摩擦阻力小，使用与很多精密的仪器。
滚珠丝杠有丝杠、滚子、螺母组成。丝杠和螺母逐渐有一条可以是滚子通过的圆形轨道，丝杠的旋转是滚子不断的往上走，滚子在走的同时，又给螺母作用的一定的力，是螺母也不断的向上走，这样，滚珠丝杠就可以把回转运动转化为直线反复运动了。并且滚珠丝杠还有一定的锁死功能。当丝杠不运动时，滚子并不会向下运动，丝杠和螺母螺纹之间有一定的差距，并且成了一定的角度，当丝杠不运动是这个角度刚好会把丝杠紧紧的卡住，不让滚子往下走。
促动器的丝杠选用的是高碳铬轴承钢，这种材料硬度和强度高、韧性和塑性等力学性能也很好，这样是滚珠丝杠的精度也就更高了。滚珠丝杠的螺母选用的电动缸螺母，在电动缸的螺母外围开了两个长方形的槽，使滚珠丝杠工作的时候不至于卡死。这次的滚珠丝杠丝杠的上下左右自由度会被锁死，在上一阶段的摆线针轮减速器减小转速并增大扭矩时把增大的扭矩传给了滚珠丝杠，滚珠丝杠不东，但是做旋转运动，迫使滚子把扭矩上的力转化给了电动缸螺母是电动缸螺母做反复运动。

2.5.2 滚珠丝杠的计算及强度校核
(1)滚珠丝杠基本计算
公称直径查表的 d=25
基本导程查表的 L=5
螺纹升角 =3.64°
滚珠直径 d0=(0.60~0.66）L=0.605=3
滚道半径 R=（0.54~0.555）d0=0.503=1.5
圆弧偏心距 e=0.7071（R-)=0.7071
螺纹长度 l=100
丝杠大径 D=d-（0.2~0.25)d0=24.4
丝杠的小径 D1=d+2e-2R=25+20.7071-3=23.4142
丝杠接触点的直径 D=d-d0cos=25-2.212=22.879
丝杠牙顶圆角半径 r=（0.1~0.15）d0=0.13=0.3
螺母螺纹大径 D=d-2e+2R=25-1.4142+3=26.5858
螺母小径 D=d+0.5（d-d0）=23
滚动丝杠的额定动载荷C的计算
C=f(icos)tgZd
查表可得 f=71
计算可得C=2289N
使用寿命
假设滚珠丝杠的工作寿命T=6年
使用寿命L=（）
再高速、定载荷情况下滚珠丝杠的工作寿命L所对应的计算动载荷值C
C ==1500N2288N
所以所选用的滚珠丝杠是复合其使用寿命要求的。
滚珠丝杠的刚度计算，作为制作精密仪器的必备零件，滚珠丝杠的刚度是必须要经过计算的。

2.5.3 电动缸的选用
随着电动缸型号的不断增加，在选用电动缸时我们都会不知道是选电动缸还是私服电动缸，这样就出现了很多电动缸选型的问题。电动缸的选择也是很重要的：
1. 电动缸的丝杠一般分为5级和7级，在高的就需要特殊预定了。
2. 最大瞬时推理，连续推力为最大推力的60% 静载荷可以达到最大力。
3. 电动缸对丝杠精度和导向精度的影响。
这样我们在选择电动缸时就会有一个很明确的方向了。
电动缸是由变频电机、心轴、行星轴、拉杆、线性位移传感器等部分组成。
电动缸在促动器里面是很重要的部分，它的运动直接影响导致了促动器调整主动反射曲面的精度，在促动器中，各传动级之间都会有或多或少的损耗，所以在电动缸这里，必须要把精度损耗降到最低。电动缸和滚动丝杠组合在一起，可以更好的结合，让促动器的精度更为准确。

2.6轴承的选择

1. 设计参数
径向力 Fr= (N) 轴向力=0 (N) 轴颈直径 d1=70 (mm)
转速 n=270 (r/min) 要求寿命=5000 (h)
温度系数 ft=1 润滑方式 Grease=油润滑
2.被选轴承信息
轴承类型 深沟球轴承
轴承型号 6003 轴承内径 d=17(mm)
轴承外径 D=35 (mm) 轴承宽度 B=10(mm)
基本额定动载荷 C=6400 (N)
基本额定静载荷 Co=3250 (N)
3. 当量动载荷
接触角 a=0 (度) 负荷系数=1.2 判断系数 e=0.16