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天津市瑞德斯機電有限公司

技術資訊

滾珠絲杠的選型方法 1

2016-12-25 09:23:40 天津市瑞德斯機電有限公司 閱讀

滾珠絲杠的選型范例

圖片關鍵詞

1.設定螺距(L)

根據馬達的最大轉速與快速進給速度 
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2.計算基本動額定負載

范例所需基本動額定負載與容許轉速(DmN值)的各動作模式下的軸向負載的計算 
A.加速時 
軸向負載(Pa)=Wα+μWg≈343(N) 
(g:重力加速度9.8m/s2 
B.勻速時 
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軸向負載(Pb)=μWg≈10(N) 
C.減速時 
軸向負載(Pc)=Wα-μWg≈324(N) 

各動作模式1次循環所需的時間(s)
動作模式ABC總共所需時間使用時間0.600.840.602.04
螺距為20時的負載條件
動作模式ABC軸向負載343N10N324N轉速1500min?13000min?11500min?1所需時間比率29.4%41.2%29.4%
根據負載條件計算軸向平均負載(Pm)與平均轉速(Nm)(P.2800①、②)時, 
Pm=250(N) Nm=2118(min-1) 
計算所需基本動額定負載(C) 
根據預期壽命,扣除停機時間后的凈運行使用壽命(Lho)為 
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將運行系數fw=1.2代入P.2800③的變形公式中,可得 
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根據P.554~的說明,選擇合適的滾珠絲杠,結果為BSS1520。 

接下來看作為容許轉速的DmN值(P.2800④), 
容許值DmN≤70000以下時,DmN=15.8×3000=47400, 
處在容許值范圍內,因此在該尺寸條件下繼續進行下述研討。

3.容許屈曲載荷 危險速度

研討絲杠軸全長(L)與危險速度(Nc)、屈曲載荷(Pk)

L=最大行程+螺帽長度+余量+兩個末端尺寸 
 =720+62+60+78=920(mm) 

下面就屈曲載荷(容許軸向負載)進行研討,設負載作用點間距 
?1=820,從P.2800⑥、⑦可得 

Pk=7220(N) 

充分滿足使用條件。 
設支撐間距?2=790,根據 
P.2800⑤(固定-支撐),計算危險速度,可得 

Pk=7220(N) 

說明危險速度滿足使用條件。 
設支撐間距?2=790, 
根據P.2800⑤(固定-支撐),計算危險速度,可得 
Nc=3024(min-1) 
說明危險速度滿足使用條件。

4.精度設計

研討精度等級與軸向間隙 
根據螺距精度的容許值(P.535),得出定位精度±0.1/720mm的等級為C5(累積代表螺距誤差=0.035變動=0.025)。 
根據重復定位精度±0.01,設軸向間隙為0.005以下。

5.滾珠絲杠與絲杠支座組件的選型結果

選型結果:適合的滾珠絲杠的型式為 

BSS1520-950 

另外,適合的絲杠支座組件的型式為BSW12。

參考計算公式

①軸向平均負載(Pm)②平均轉速(Nm)

軸向負載轉速使用時間比率P1N(最大)N1 min?1t1%P2N(常用)N2 min?1t2%P3N(最小)N3 min?1t3%

③壽命時間

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如果要將使用壽命延長到所需時間以上時,則不僅需要增大滾珠絲杠的尺寸,而且價格也會隨之提高。 
一般以下面所示的使用壽命為標準時間。 
機床:20000小時  自動控制設備:15000小時 
工業機械:10000小時  計量裝置:15000小時

④容許轉速(DmN)

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⑤壽命時間

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⑥危險速度(Nc)

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⑥利用歐拉方程式計算的屈曲載荷(Pk)

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⑦相對于屈曲的容許軸向載荷(P)

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驅動扭矩

滾珠絲杠的摩擦特性與驅動馬達的選型

摩擦與效率

根據絲杠力學模型的數學分析,滾珠絲杠的效率η由下式表示,其中μ為摩擦系數,β為螺紋升角。 
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負載扭矩

驅動源設計(馬達等)所需的負載扭矩(恒速驅動扭矩)如下所示。 

●正向動作 
將旋轉力轉換為軸向力時的扭矩 
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●反向動作 
將軸向力轉換為旋轉力時的軸向外部負載 
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●預壓引起的摩擦扭矩 
是指施加預壓時產生的扭矩,隨著外部負載的增大,螺母的預壓負載被釋放,預壓所產生的摩擦扭矩也隨之減小。

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