滾珠絲杠選型范例

1.設(shè)定螺距(L)

根據(jù)馬達的更大轉(zhuǎn)速與快速進給速度 

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(zhuǎn)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 
 
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(huán)所需的時間（s）

 動作模式

 A

 B

 C

 總共所需時間

螺距為20時的負載條件

 動作模式

 A

 B

 C

根據(jù)負載條件計算軸向平均負載（Pm）與平均轉(zhuǎn)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(jù)預(yù)期壽命，扣除停機時間后的凈運行使用壽命（Lho）為 
 
將運行系數(shù)fw＝1.2代入P.2800③的變形公式中，可得 
 
根據(jù)P.554～的說明，選擇合適的滾珠絲杠，結(jié)果為BSS1520。 

接下來看作為容許轉(zhuǎn)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(nèi)，因此在該尺寸條件下繼續(xù)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＝更大行程+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(shè)負載作用點間距 
ℓ1＝820，從P.2800⑥、⑦可得 

Pk=7220（N） 

充分滿足使用條件。 
設(shè)支撐間距ℓ2＝790，根據(jù) 
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(shè)支撐間距ℓ2＝790， 
根據(jù)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(shè)計

研討精度等級與軸向間隙 
根據(jù)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(jù)重復(fù)定位精度±0.01，設(shè)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(jié)果

選型結(jié)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(zhuǎn)速（Nm）

軸向負載

 轉(zhuǎn)速

 使用時間比率

③壽命時間

 
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(biāo)準時間。 
機床：20000小時  自動控制設(shè)備：15000小時 
工業(yè)機械：10000小時  計量裝置：15000小時

④容許轉(zhuǎn)速（DmN）

⑤壽命時間

⑥危險速度（Nc）

⑦利用歐拉方程式計算的屈曲載荷（Pk）

⑧相對于屈曲的容許軸向載荷（P）

驅(qū)動扭矩

滾珠絲杠的摩擦特性與驅(qū)動馬達的選型

摩擦與效率

根據(jù)絲杠力學(xué)模型的數(shù)學(xué)分析，滾珠絲杠的效率η由下式表示，其中μ為摩擦系數(shù)，β為螺紋升角。 

負載扭矩

驅(qū)動源設(shè)計(馬達等)所需的負載扭矩(恒速驅(qū)動扭矩)如下所示。 

●正向動作 
將旋轉(zhuǎn)力轉(zhuǎn)換為軸向力時的扭矩 
 

●反向動作 
將軸向力轉(zhuǎn)換為旋轉(zhuǎn)力時的軸向外部負載 
 

●預(yù)壓引起的摩擦扭矩 
是指施加預(yù)壓時產(chǎn)生的扭矩，隨著外部負載的增大，螺母的預(yù)壓負載被釋放，預(yù)壓所產(chǎn)生的摩擦扭矩也隨之減小。

驅(qū)動馬達的選型