©2010-2026 宁波自信网络信息技术有限公司 版权所有
客服电话：0574-28810668 投诉电话：18658249818
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490
关注我们 ：
1、滚珠丝杠螺母副 是由丝杠、螺母、滚珠等零件组成的机械元件，其作用是将旋转运动转变为直线运动或将直线运动转变为旋转运动，它是传统滑动丝杠的进一步延伸发展。这一发展的深刻意义如同滚动轴承对滑动轴承所带来得改变一样。滚珠丝杠副因优良的摩擦特性使其广泛的运用于各种工业设备、精密仪器、精密数控机床。尤其是近年来，滚珠丝杠副作为数控机床直线驱动执行单元，在机床行业得到广泛运用，极大的推动了机床行业的数控化发展。这些都取决于其具有以下几个方面的优良特性： 传动效率高、 定位精度高、 传动可逆性、 使用寿命长、 同步性能好 编号规则及含义 FFZD
2、 计算举例 某台加工中心台进给用滚珠丝杠副的设计计算: 已知: 工作台重量 W1=5000N 工作及夹具最大重量W2=3000N 工作台最大行程 LK=1000mm 工作台导轨的摩擦系数:动摩擦系数μ=0.1 静摩擦系数μ0=0.2 快速进给速度 Vmax=15m/min 定位精度20 μm/300mm 全行程25μm 重复定位精度10μm 要求寿命20000小时(两班制工作十年)。 表1 切削方式 纵向切削力 Pxi(N)
3、 垂向切削力 Pzi(N) 进给速度 Vi(m/min) 工作时间百分比 % 丝杠轴向载荷 (N) 丝杠转速 r/min 强力切削 2000 1200 0.6 10 2920 60 一般切削 1000 200 0.8 30 1850 80 精切削 500 200 1 50 1320 100 快速进给 0 0 15 10 800 1500 1)确定滚珠丝杠副的导程 因电机与丝杠直联，i=1 由表1查得 代入得， 按第2页表，取 2）确定当量转速与当量载荷 （1） 各种切削方式下
4、丝杠转速 由表1查得 代入得 （1）各种切削方式下，丝杠轴向载荷 由表1查得 代入得 （3）当量转速 由表1查得 代入得 （2）当量载荷 代入得 3）预期额定动载荷 （1） 按预期工作时间估算 按表9查得：轻微冲击取 fw=1.3 按表7查得：1～3取 按表8查得：可靠性97%取fc=0.44 已知：Lh=20000小时 代入得 （2）拟采用预紧滚珠丝杠副，按最大负载Fmax计算： 按表10查得：中预载取 Fe=4.5 代入得 取
5、以上两种结果的最大值 4）确定允许的最小螺纹底径 （1） 估算丝杠允许的最大轴向变形量 ① ≤（1/3～1/4）重复定位精度 ② ≤（1/4～1/5）定位精度 : 最大轴向变形量 µm 已知：重复定位精度10µm, 定位精度25µm ① =3 δm=3 ② =6 取两种结果的小值 =3µm (2）估算最小螺纹底径 丝杠要求预拉伸，取两端固定的支承形式 (1.1～1.2)行程+（10～14） 已知：行程为1000mm, 代入得 5）确定滚珠丝杠副的规格代号 （1）选内循环浮动式法兰，直筒双螺母型垫片
6、预形式 （2） 由计算出的在样本中取相应规格的滚珠丝杠副 FFZD4010-3 6) 确定滚珠丝杠副预紧力 其中 7）行程补偿值与与拉伸力 （1） 行程补偿值 式中： =（2～4） (2) 预拉伸力 代入得 8）确定滚珠丝杠副支承用的轴承代号、规格 （1） 轴承所承受的最大轴向载荷 代入得 （2）轴承类型 两端固定的支承形式，选背对背60°角接触推力球轴承 （3） 轴承内径 d 略小于 取 代入得 （4）轴承预紧力 预加负荷≥ （5）按样本
7、选轴承型号规格 当d=30mm 预加负荷为：≥FBP 所以选7602030TVP轴承 d=30mm 预加负荷为 9 ) 滚珠丝杠副工作图设计 (1) 丝杠螺纹长度Ls： Ls=Lu+2Le 由表二查得余程Le=40 绘制工作图 （2）两固定支承距离L1 按样本查出螺母安装联接尺寸 丝杠全长L （3）行程起点离固定支承距离L0 由工作图得 Ls=1290 L1=1350 L=1410 L0=30 10 ) 电机选择（略） 11 ) 传动系统刚度 （1）丝杠抗压刚度 1）丝杠最小抗压刚度 Ksmin
8、 6.6 ×10 Ksmin ：最小抗压刚度 N/m d2 ：丝杠底径 L1 ：固定支承距离 Ksmin=575 N/m 2）丝杠最大抗压刚度 Ksmax=6.6 ×10 Ksmax ：最大抗压刚度 N/m Ksmax=6617 N/m (2) 支承轴承组合刚度 1)一对预紧轴承的组合刚度 KBO=2×2.34 KBO：一对预紧轴承的组合刚度 N/m dQ ：滚珠直径 mm Z ：滚珠数 Famax ：最大轴向工作载荷 N ：轴承接触角 由样本查出7602030TUP轴承是预加载荷的3倍 dQ=7.
9、144 Z=17 =60 Kamax=8700 N/m KBO=375 N/m 2）支承轴承组合刚度 由表13两端固定支承 Kb=2 KBO Kb=750 N/m Kb ：支承轴承组合刚度 N/m 3）滚珠丝杠副滚珠和滚道的接触刚度 KC= KC( KC ：滚珠和滚道的接触刚度 N/m KC ：查样本上的刚度 N/m FP ：滚珠丝杠副预紧力 N Ca ：额定动载荷 N 由样本查得： KC=1410 N/m；Ca=3600N； FP=1000 N 得KC=920 N/m 12) 刚度验算及精
10、度选择 （1） = = N/m = N/m F0 = 已知W1=5000 N ， =0.2 F0=1000 N F0 ： 静摩擦力 N ：静摩擦系数 W1 ：正压力 N （2）验算传动系统刚度 Kmin Kmin ：传动系统刚度 N 已知反向差值或重复定位精度为10 Kmin=222＞160 （3）传动系统刚度变化引起的定位误差 =1.7m （4）确定精度 V300p ：任意300mm内的行程变动量对半闭环系统言， V300p≤0.8×定
11、位精度- 定位精度为20m/300 V300p＜14.3m 丝杠精度取为3级 V300p=12m＜14.3 (5) 确定滚珠丝杠副的规格代号 已确定的型号：FFZD 公称直径：40 导程：10 螺纹长度：1290 丝杠全长：1410 P类3级精度 FFZD4010-3-P3 /1410×1290 13) 验算临界压缩载荷 Fc ： N 丝杠所受最大轴向载荷Fmax小于丝杠预拉伸力F不用验算。 14 ) 验算临界转速 nc=f×10 nc : 临界转速 r/min f ：与支承形式有关的系数 ：丝杠底径 mm ：
12、临界转速计算长度 mm 由表14得f=21.9 由样本得d2=34.3 由工作图及表14得：Lc2= L1- L0 4310＞nmax=1500 15 ) 验算： Dn=Dpw nmax D pw ： 滚珠丝杠副的节圆直径 mm nmax : 滚珠丝杠副最高转速 r/min Dpw≈41.4mm nmax=1500r/min 62100＜70000 16) 滚珠丝杠副形位公差的标注 （略） 表1： 支承方式 简 图 K2 λ f 一端固定 一端自由 0.25 1.875 3.4 一端固定 一端游动 2 3.927 15.1 二端支承 1 3.142 9.7 二端固定 4 4.730 21.9 δm=3
©2010-2026 宁波自信网络信息技术有限公司 版权所有
客服电话：0574-28810668 投诉电话：18658249818
浙ICP备2021020529号-1 | 浙B2-20240490
关注我们 ：
