丝杠轴径、导程、螺母的选择

导程(l)的选择

根据DC电机的最高转速、

 

 

导程20mm以上的精密大导程件进行选择。

暂时选择丝杠长度

 

 

选择丝杠轴径

通过检查高速进给时的容许转速选择轴径。轴承支撑结构为最普通的固定-支撑。

危险速度

 

需进行研讨，以使滚珠丝杠的转速和丝杠轴的固有振动数不发生共振。将该危险速度的80%以下设定为允许转速。

 

 

a： 安全系数(a = 0.8)

E： 纵向弹性系数（E = 2.06 × 10⁴（4次方）kPa）

I： 丝杠轴横截面的最小二次力矩

dr： 丝杠轴齿根直径(mm)<参照尺寸表>

r： 材料的比重（r = 7.8 × 10^-6（-6次方）kg/mm³）

A： 丝杠轴横截面面积（A = πdr ²/4mm²）

L： 装配间距(mm)

f ,λ： 根据滚珠丝杠的安装尺寸确定的系数

支撑 - 支撑 f = 9.7 (λ = π )

固定 - 支撑 f = 15.1 (λ = 3.927 )

固定 - 固定 f = 21.9 (λ = 4.730 )

固定 - 自由 f = 3.4 (λ = 1.875 )

 

因此，根据(a)式，

 

dm･n值

允许转速也受表示线速度的dm･n值（dm：钢球的中心圆直径mm、n：转速rmp）限制。

一般而言，

 

因此，

 

 

寿命预测

（加速时(1)(4)）

 

（匀速时(2)(5)）

 

（减速时(3)(6)）

 

平均负荷F_n 、平均转速N_n

轴向负荷频繁变动时，求得其变动负荷条件下的等价疲劳寿命的平均负荷，计算疲劳寿命。

负荷和转速阶梯式分布时

阶梯式变动的负荷	轴向加重 (kgf)	转速 (rpm)	使用时间或 使用时间百分比
	F 1 F 2 ٠ ٠ ٠ F n	n 1 n 2 ٠ ٠ ٠ n n	t 1 t 2 ٠ ٠ ٠ t n

可根据以下公式计算平均负荷F _m 。

 

另外，可根据以下公式计算平均转速。

 

负荷大致呈直线变化时

单一变动的负荷

可通过以下公式计算平均负荷F _m的近似值。

 

负荷呈正弦曲线变化时

可根据以下公式计算平均负荷 F_ｍ 的近似值。

 

 

因此，根据(c)、(d)式，

 

寿命计算

一般用总转速表示疲劳寿命，但有时也用总旋转时间或总走行距离表示疲劳寿命。可根据以下公式计算疲劳寿命。

 

符号	含义	单位
	额定疲劳寿命	(rev)
	寿命时间	(hr)
	走行距离寿命	(km)
	基本额定动负荷	(N)
	轴向负荷	(N)
	转速	(rpm)
	导程	(mm)
	负荷系数（系数因运行条件而异）	-

未发生冲击，顺利运行时	1.0 - 1.2
正常运行时	1.2 - 1.5
运行时伴随有冲击振动时	1.5 - 3.0

 

选择滚珠丝杠时，如果一味地延长疲劳寿命，那么只能选择大的滚珠丝杠，并不节约。请参考所示的疲劳寿命一般目标值。

项目	疲劳寿命（时间）
工作机械	20,000
工业机械	10,000
自动控制装置	15,000
测量装置	15,000

 

因此根据(g)、(h)式（T 间隙 Ca = 7056 kgf）