滚珠丝杠的设计教学内容
滚珠丝杠设计说明说
滚珠丝杠设计说明说滚珠丝杠是一种常用于传递旋转运动和直线运动的机械元件，它通常由螺母、螺杆和滚珠组成。
滚珠丝杠具有高效率、高刚度、高精度、长寿命等优点，广泛应用于工程机械、航空航天、机床等领域。
1.长度选择：滚珠丝杠的长度应根据具体应用场景来确定。
较长的丝杠可以提供较大的行程，但也会增加自振频率和扭转刚度，影响系统的稳定性。
因此，在设计过程中需要综合考虑行程需求和系统稳定性。
2.直径选择：滚珠丝杠的直径决定了其负载能力，直径越大，负载能力越高。
选择直径时需要考虑负载情况和运动速度。
通常，通过计算负载系数和速度系数，可以确定滚珠丝杠的合适直径。
3.螺距选择：螺距是滚珠丝杠的重要参数，它决定了滚珠在一个螺旋周期内所传递的行程。
螺距越大，速度越快，但力矩也会增加。
在选择螺距时，需要综合考虑负载和速度要求。
4.滚珠选择：滚珠的选择直接影响滚珠丝杠的负载能力和精度。
一般来说，滚珠越大，负载能力越高，但精度可能降低；滚珠越小，精度越高，但负载能力降低。
根据具体应用要求，选择适当大小的滚珠。
5.轴承支撑方式：滚珠丝杠需要在两端通过轴承来支撑。
轴承的选择要考虑运动速度、负载和刚度等要求。
一般情况下，可以采用角接触球轴承或推力球轴承来支撑。
6.润滑方式：滚珠丝杠在工作时需要进行润滑以减小摩擦和磨损。
常见的润滑方式有油脂润滑和油润滑。
油脂润滑可以提供良好的密封性和冷却效果，适用于低速轴承；而油润滑适用于高速操作，可以提供更好的冷却和泄漏控制。
7.驱动方式：滚珠丝杠的驱动方式可以采用电动、液压或气动。
电动驱动是最常见和广泛应用的方式，它能够提供精确控制和较高的驱动效率。
液压和气动驱动方式适用于承载大负载和长行程的应用。
滚珠丝杠的设计需要根据具体应用需求来选择合适的参数和材料。
设计人员需要结合机械原理、材料力学、热力学等知识，进行系统分析和计算，确保滚珠丝杠能够满足设计要求，提供可靠的运动传递和精确的位置控制。
此外，在设计过程中还需要考虑制造成本、安装要求和维护方便等因素，并与其他机械元件进行协调和配合，以实现整体设计的一致性和优化。
滚珠丝杠设计说明书
广西科技大学机制工艺课程设计（滚珠丝杠）设计说明书学生姓名：刘淮学生学号：20150140702指导教师：唐满专业班级：机械Z135班专业方向：广西科技大学职业技术教育学院二零一六年六月机械制造工艺学课程设计任务书一、设计题目滚珠丝杠的预拉伸结构二、原始资料(1) 滚珠丝杠外径40mm，导程10(2) 双螺母预紧三、上交材料1．CAD制零件图 3张2、设计说明书一份 1套滚珠丝杠预拉伸结构说明书一、用途：该滚珠丝杠可用于车床、铣床等数控铣床使用，定位精度高，制造等级高。
二、重要数据1、规格：滚珠丝杠外径为40mm，导程为10，总长为1407，有效行程为1100mm。
制造材料为45钢，制造等级为研磨级，有较高的接触精度。
2、循环方式：采用弯管是外循环，采用3.5圈X1有效循环圈数，该方式装配简单，使用面广。
3、螺母选用：采用双螺母，法兰盘式连接，方便预紧，预紧方式采用垫片式可调预紧。
螺母内径为65mm，内径为40mm，螺母及法兰盘总长152mm。
4、支撑方式：电机端固定和另一端铰支撑，采用铰接触轴承支撑，轴承型号为7206C，接触为60度，有较好的稳定性，能做到有效支撑。
5、电机连接方式：采用联轴器电机直连方式。
这种连接方式不但方片轻巧，不但能提高传动效率，而且能减少磨损，减少装配所需空间。
6、联轴器的选用：采用最先进的弹性膜片联轴器，冲击载荷小，是现在普遍再用电机直连的一种方式。
7、轴端螺母的选用：采用M30 B级螺母，制造材料为45钢。
三、转配的选用：根据丝杠的材料和外径，导程，选用合理的丝杠形成，达到最佳的配合。
非标自动化设计及滚珠丝杆教材
1、自动化非标设备机械结构设计、材料选用，标准部品选型、成本分析；2、给电气工程师提供动作流程；3、指导安装工程师进行设备的装配调试；4、整理技术竣工资料。
职位要求：1、机械专业、正规院校本科及以上学历，能阅读英文产品资料，年龄25-40。
2、具备独立设计能力，有3-5年非标设备、工装夹具设计经验，熟悉机械原理，熟练掌握气动、液压、伺服等传动系统设计，熟悉机械加工工艺，精通计算机辅助设计。
3、具备现场安装调试经验。
4、对所应聘的岗位有浓厚兴趣，工作认真负责，严谨细致，学习新技术能力强，有良好的创新精神和团队协作能力。
大专以上学历，自动化专业，熟练应用C++语言和PLC编程；三年以上相关工作经验.机械工程及自动化的发展前景如何？答：我说几点你考虑一下：1）机械工程及自动化是用机械化代替人的繁重劳动的一门专业；2）中国的打工潮有人预测在二十年要消失，城市劳动力靠机械自动化解决；3）中国机械工业自动化落后于发达国家三十年---五十年。
机械工程及自动化（M e chanical engineering and automation ）机械工程的服务领域很广，凡使用机械、工具，以至能源和材料生产的部门，无不需要机械工程的服务。
现代机械工程有5大服务领域：①研制和提供能量转换机械，包括将热能、化学能、原子能、电能、流体压力能和天然机械能转换为适合于应用的机械能的各种动力机械，以及将机械能转换为所需要的其他能量的能量变换机械。
②研制和提供用以生产各种产品的机械，包括农、林、牧、渔业机械和矿山机械以及各种重工业机械和轻工业机械等。
③研制和提供从事各种服务的机械，如物料搬运机械，交通运输机械，医疗机械，办公机械，通风、采暖和空调设备以及除尘、净化、消声等环境保护设备等。
④研制和提供家庭和个人生活用的机械，如洗衣机、电冰箱、钟表、照相机、运动器械和娱乐器械等。
⑤研制和提供各种机械武器。
机械加工（包括铸造、锻压、焊接、热处理等技术及其设备以及切削加工技术和机床、刀具、量具等）学科内容机械工程的学科内容，按工作性质可分为以下方面：①建立和发展可实际和直接应用于机械工程的工程理论基础。
直线导轨、滚珠丝杠装配与调整教学设计
教学文本目录（一）教学任务分析------------2(二) 教师情况分析-----------2 一、教学目标设计（三）学生情况分析---------2（四）教学资源分析-------3（五）教学目标设定-----5（一）知识内容设计------------6 二、教学内容设计（二）技能内容设计----------8（三）情感内容设计--------9（四）重点难点突破------9（一）教学方法设计------------11 三、教学过程设计（二）学习方法设计----------12（三）教学过程设计--------13（一）课堂教学反馈设计--------16 四、教学评价设计（二）学生学习评价设计------16（三）教学效果总评设计----17 附件：学材设计---------------------------------19数控铣床装调与维修比赛项目任务五：直线导轨、滚珠丝杠的装配与调整一、教学目标设计（一）教学任务分析《数控机床装调维修工》国家职业标准明确提出：数控机床机械功能部件的装配与调整是该工种必备技能。
由于直线导轨、滚珠丝杠具有传动效率高、摩擦阻力小、灵敏度高、定位精度高、精度保持性好等特点，所以广泛应用于现代机械传动系统。
因此，直线导轨、滚珠丝杠的安装与调整被设置为数控机床装调维修专业的典型教学任务，该任务符合岗位职业能力要求，使教学真正做到了“学以致用”。
（二）教师情况分析担任该任务教学的老师，是一位具有22年教龄的高级实习指导教师、高级技师，具备扎实的数控维修专业理论基础和娴熟的操作技能。
该教师长期工作在教学一线，了解中职学生特点，熟知技能形成规律，掌握现代教学理论并能够在教学实践中根据教学实际情况合理应用。
通过分析，该教师完全具备讲授该任务的水平。
（三）学生情况分析本任务的教学对象是中职数控机床装配与维修专业二年级一班的40名学生。
该班学生已进行过钳工基本技能训练和简单装配训练，具备一定的实际操作能力，学生学习过《极限偏差与技术测量》、《机械基础》、《机械制图》等专业基础课程，具备了一定的专业理论基础知识。
滚珠丝杠的设计与计算
滚珠丝杠的设计与计算滚珠丝杠是一种常用的传动元件，广泛应用于机械设备中。
它通过滚珠在螺纹与螺纹碗之间滚动，实现螺旋运动。
滚珠丝杠具有高精度、高刚性和高效率的特点，因此在自动化设备、数控机床等领域得到广泛应用。
1.材料选择：滚珠丝杠的材料要求具有高强度、耐磨性和耐腐蚀性。
常用的材料有合金钢、不锈钢和工程塑料等。
根据应用环境和负载要求选择合适的材料。
2.基础参数计算：滚珠丝杠设计的第一步是计算基础参数，包括螺距、导程、负载和转速等。
螺距是指在螺纹长度（螺纹峰到螺纹峰之间的距离）上所包含的单位螺纹数，导程是指螺纹移动一周所移动的距离。
负载是指滚珠丝杠所能承受的最大负荷，转速是指滚珠丝杠一分钟内所转过的圈数。
3.力学计算：滚珠丝杠的设计需考虑受力情况。
根据负载和转速计算滚珠丝杠所受到的轴向力、径向力和弯矩力等。
轴向力是指滚珠丝杠在拉伸和压缩方向所受到的力，径向力是指滚珠在滚珠丝杠螺纹轨迹上所受到的力，弯矩力是指滚珠丝杠在扭转方向所受到的力。
4.丝杠型号选择：根据基础参数和力学计算结果选择合适的丝杠型号。
不同型号的滚珠丝杠具有不同的直径、丝距和滚珠数量等，根据具体需求选择适合的型号。
5.传动效率计算：滚珠丝杠的传动效率是指输入功率与输出功率之比。
传动效率计算涉及滚珠丝杠的摩擦力、阻力和滚动摩擦系数等参数。
通过计算传动效率可以评估滚珠丝杠的工作效能和能耗情况。
6.寿命预测：滚珠丝杠设计也需考虑其使用寿命。
根据负载、转速和设计要求等计算滚珠丝杠的寿命。
常用的寿命计算方法有滚动疲劳强度法、滚动疲劳寿命法和滚动接触应力分析法等。
综上所述，滚珠丝杠的设计与计算涉及材料选择、基础参数计算、力学计算、丝杠型号选择、传动效率计算和寿命预测等。
通过科学合理的设计和计算，可以满足滚珠丝杠在机械设备中的高精度传动需求，提高设备的性能和效率。
滚珠丝杠设计手册
滚珠丝杠设计手册滚珠丝杠作为精密传动机构，广泛应用于各种机械领域，如数控机床、工业机器人、精密测量仪器等。
滚珠丝杠的设计手册是指导设计人员进行滚珠丝杠设计的综合性技术手册，包含了滚珠丝杠的基本原理、设计方法、材料选择、制造工艺等方面的内容。
一、滚珠丝杠的基本原理滚珠丝杠是一种将旋转运动转化为直线运动的传动机构，其工作原理基于滚动摩擦。
与传统的滑动丝杠相比，滚珠丝杠具有高精度、高效率、长寿命等优点。
二、滚珠丝杠的设计方法设计滚珠丝杠时，需要考虑多个因素，如载荷、速度、精度、寿命等。
设计步骤一般包括确定设计参数、计算校核和结构设计。
设计参数包括导程、直径、长度等，这些参数直接影响滚珠丝杠的性能和尺寸。
计算校核包括应力分析、热分析、刚度分析等，以确保设计的滚珠丝杠满足要求。
结构设计涉及轴承配置、预加载、防尘措施等，以确保滚珠丝杠的稳定性和可靠性。
三、滚珠丝杠的材料选择滚珠丝杠的材料对其性能和寿命至关重要。
常用的材料包括不锈钢、工具钢、轴承钢等，这些材料具有较好的强度、耐磨性和耐腐蚀性。
此外，表面处理如镀铬、喷塑等可以有效提高滚珠丝杠的抗磨损和耐腐蚀性能。
四、滚珠丝杠的制造工艺制造滚珠丝杠的工艺对其精度和性能有重要影响。
一般而言，滚珠丝杠的制造工艺包括研磨、热处理、装配等。
研磨可以有效提高滚珠丝杠的精度和表面质量。
热处理可以调整材料的内部结构，提高其力学性能。
装配过程中需要注意轴承配置、预加载等细节，以确保滚珠丝杠的性能和稳定性。
五、滚珠丝杠的应用和维护在应用中，需要根据具体的工作环境和要求选择合适的滚珠丝杠型号和规格。
同时，为保证滚珠丝杠的性能和寿命，需要进行定期的检查和维护。
常见的维护措施包括清洁、润滑和防尘等。
在特定情况下，可能需要更换磨损严重的元件或进行全面检修。
综上所述，滚珠丝杠设计手册是一本指导设计人员进行滚珠丝杠设计的综合性技术手册，包含了滚珠丝杠的基本原理、设计方法、材料选择、制造工艺等方面的内容。
滚珠丝杠设计与校核
滚珠丝杠设计与校核滚珠丝杠的设计与校核主要包括以下几个方面：1.载荷计算：根据机械装置的工作条件和要求，确定滚珠丝杠所需承受的载荷。
这些载荷通常包括径向力、轴向力和弯矩等。
对于不同的应用场合，载荷类型和大小会有所不同。
2.选型：根据所承受的载荷和工作条件，选择合适的滚珠丝杠型号。
选型时需要考虑滚珠丝杠的负载能力、固有刚度、回程差、寿命等性能指标。
3.寿命计算：根据滚珠丝杠的选型参数和工作条件，计算滚珠丝杠的理论寿命。
滚珠丝杠的寿命一般通过其承受的动载荷、工作速度和工作时间等来确定。
4.勘误计算：根据滚珠丝杠所能承受的载荷和工作条件，对滚珠丝杠进行校核计算，以确保其在使用过程中不会发生过载和疲劳破坏。
勘误计算通常包括滚珠丝杠的轴向刚度、轴向刚度误差、背隙、导轨刚度等。
5.衬套选择：对于大负载和高速运动条件下的滚珠丝杠，为了减少滚珠与导轨的接触压力和摩擦，常常需要在导轨上安装衬套。
衬套材料的选择需要保证其良好的自润滑性能和耐磨性能。
6.温升计算：滚珠丝杠在工作过程中会因摩擦和热量的产生而发生温升。
为了保证滚珠丝杠的稳定性和寿命，需要对其温升进行计算和分析，并采取相应的散热措施。
以上是滚珠丝杠设计与校核的主要内容。
在实际工程中，还需要考虑到其他因素，如安装方式、防尘、密封性能等。
同时，根据不同的应用场合和要求，设计与校核的方法和规范也会有所差异。
因此，在进行滚珠丝杠设计与校核时，需要综合考虑材料、制造工艺、装配和调试等方面的因素，确保设计的可靠性和经济性。
总的来说，滚珠丝杠的设计与校核是一项复杂而重要的工作，需要综合考虑多个因素，确保机械装置的性能和可靠性。
只有在滚珠丝杠设计与校核的过程中，各项参数和性能指标得到合理的选择和计算，才能保证滚珠丝杠的正常工作和长寿命。
机床滚珠丝杠副课程设计
机床滚珠丝杠副课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解机床滚珠丝杠副的基本结构、工作原理及功能；2. 学生能够掌握机床滚珠丝杠副的选用原则、安装调试方法及维护保养知识；3. 学生能够了解机床滚珠丝杠副在机械加工中的应用及其对加工精度的影响。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识对机床滚珠丝杠副进行正确的选用和安装；2. 学生能够掌握机床滚珠丝杠副的调试方法，保证其正常工作；3. 学生能够运用机床滚珠丝杠副进行简单的机械加工操作，提高加工精度。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对机床滚珠丝杠副的探究兴趣，激发学生学习热情；2. 培养学生严谨的科学态度和良好的团队合作精神；3. 增强学生对我国机械制造业的自豪感，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为专业实践课，结合理论知识和实际操作，培养学生的专业技能。
学生特点：高年级学生，具备一定的机械基础知识和动手能力，对机床结构及工作原理有一定的了解。
教学要求：以学生为主体，注重实践操作，提高学生的动手能力和解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 机床滚珠丝杠副的基本概念与结构：- 滚珠丝杠副的定义、分类及特点；- 滚珠丝杠副的组成、结构及工作原理。
2. 机床滚珠丝杠副的选用与安装：- 选用原则及注意事项；- 安装方法、步骤及要求；- 常见故障及排除方法。
3. 机床滚珠丝杠副的调试与维护：- 调试方法、步骤及注意事项；- 维护保养内容、周期及要求；- 故障诊断与排除技巧。
4. 机床滚珠丝杠副在机械加工中的应用：- 在数控机床、普通机床等设备中的应用实例；- 对加工精度、效率等方面的影响；- 提高加工质量的方法与措施。
教学内容依据课程目标制定，注重科学性和系统性。
教学大纲安排如下：- 第1周：机床滚珠丝杠副基本概念与结构学习；- 第2周：机床滚珠丝杠副选用与安装学习；- 第3周：机床滚珠丝杠副调试与维护学习；- 第4周：机床滚珠丝杠副在机械加工中的应用学习。
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滚珠丝杠的设计滚珠丝杠的设计计算与选用滚珠丝杠滚珠丝杠是将回转运动转化为直线运动，或将直线运动转化为回转运动的理想的产品。
滚珠丝杠由螺杆、螺母和滚珠组成。
它的功能是将旋转运动转化成直线运动，这是滚珠螺丝的进一步延伸和发展，这项发展的重要意义就是将轴承从滚动动作变成滑动动作。
由于具有很小的摩擦阻力，滚珠丝杠被广泛应用于各种工业设备和精密仪器。
滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用的传动元件，其主要功能是将旋转运动转换成线性运动，或将扭矩转换成轴向反覆作用力，同时兼具高精度、可逆性和高效率的特点。
1)与滑动丝杠副相比驱动力矩为1/3由于滚珠丝杠副的丝杠轴与丝母之间有很多滚珠在做滚动运动,所以能得到较高的运动效率。
与过去的滑动丝杠副相比驱动力矩达到1/3以下,即达到同样运动结果所需的动力为使用滚动丝杠副的1/3。
在省电方面很有帮助。
2)高精度的保证滚珠丝杠副是用日本制造的世界最高水平的机械设备连贯生产出来的，特别是在研削、组装、检查各工序的工厂环境方面,对温度·湿度进行了严格的控制,由于完善的品质管理体制使精度得以充分保证。
3)微进给可能滚珠丝杠副由于是利用滚珠运动,所以启动力矩极小,不会出现滑动运动那样的爬行现象,能保证实现精确的微进给。
4)无侧隙、刚性高滚珠丝杠副可以加予压,由于予压力可使轴向间隙达到负值,进而得到较高的刚性(滚珠丝杠内通过给滚珠加予压力,在实际用于机械装置等时,由于滚珠的斥力可使丝母部的刚性增强)。
5)高速进给可能滚珠丝杠由于运动效率高、发热小、所以可实现高速进给(运动)。
滚珠丝杠副特性•传动效率高滚珠丝杠传动系统的传动效率高达90%～98%，为传统的滑动丝杠系统的2～4倍，如图1.1.1所示，所以能以较小的扭矩得到较大的推力，亦可由直线运动转为旋转运动（运动可逆）。
•运动平稳滚珠丝杠传动系统为点接触滚动运动，工作中摩擦阻力小、灵敏度高、启动时无颤动、低速时无爬行现象，因此可精密地控制微量进给。
•高精度滚珠丝杠传动系统运动中温升较小，并可预紧消除轴向间隙和对丝杠进行预拉伸以补偿热伸长，因此可以获得较高的定位精度和重复定位精度。
•高耐用性钢球滚动接触处均经硬化（HRC58～63）处理，并经精密磨削，循环体系过程纯属滚动，相对对磨损甚微，故具有较高的使用寿命和精度保持性。
•同步性好由于运动平稳、反应灵敏、无阻滞、无滑移，用几套相同的滚珠丝杠传动系统同时传动几个相同的部件或装置，可以获得很好的同步效果。
•高可靠性与其它传动机械，液压传动相比，滚珠丝杠传动系统故障率很低，维修保养也较简单，只需进行一般的润滑和防尘。
在特殊场合可在无润滑状态下工作。
•无背隙与高刚性滚珠丝杠传动系统采用歌德式（Gothic arch）沟槽形状（见图2.1.2—2.1.3）、使钢珠与沟槽达到最佳接触以便轻易运转。
若加入适当的预紧力，消除轴向间隙，可使滚珠有更佳的刚性，减•少滚珠和螺母、丝杠间的弹性变形，达到更高的精度。
现代制造技术的发展突飞猛进，一批又一批的高速数控机床应运而生。
它不仅要求有性能卓越的高速主轴，而且也对进给系统提出了很高的要求：(1)最大进给速度应达到40m/min或更高；(2)加速度要高，达到1g以上；(3)动态性能要好，达到较高的定位精度。
纵向滚珠丝杠的设计与计算已知条件：工作台重量1W =80KG =800N 工件及夹具最大重量2W =200N 工作台最大行程L K=950mm 工作台导轨的摩擦系数为u =0.1 快速进给速度 max V=4m /min 定位精度为20um /300mm ,全行程25um ,重复定位精度为10um 要求寿命为10000小时（单班制工作十年）。
各种切削方式的纵向切削力Fa ,速度V 和时间比例q 及其他见下表表一各种切削方式的纵向切削力Fa ,速度V 和时间比例q1）确定滚珠丝杠副的导程maxV ：工作台最高移动速度max n ：电机最高转速； I ：传动比电机与丝杠间为齿轮连接式，i =4（取一级减速齿轮） 由上表查得1W =4m /min ，max n =1500r /min代入得P h=0.67mm查《现代机床设计手册》取P h=5mm2）确定当量转速与当量载荷（1） 各种切削方式下，丝杠转速Vin i ph =由上表查的1v =0.6, 2v =0.8, 3v =1, P h =4 代入得1n =120，2n =160，3n =200，4n =800（2） 各种切削方式下，丝杠轴向载荷12()/10i xi zi F p w w p =+++iF ：丝杠轴向载荷，xi p ：纵向切削力，zi p ：垂向切削力由上表得xi p (i =1,2,3,4)分别为2000 N ,1000N ,500N ,0N zi p (i =1,2,3,4)分别为1200N ,500N ,200N ,0N 已知1w ＝800 N ，2w ＝200 N代入得i F (i =1,2,3,4)分别为2200N ，1150N ，620N ，1000N （3） 当量转速m n =m n =1*n 1t /100+2*n 2t /100+3*n 3t /100+4*n 4t /100数据代入得m n =240r /min（4） 当量载荷m F =带入数据得m F ＝1057N 3）初选滚珠丝杠副由公式《现代机床设计手册》（3.7－24）知63***10*(*)60a t h a k h m m wc f f f f L n F f =查《现代机床设计手册》表（3.7－51）—表（3.7－54） 得t f ＝1，h f ＝1，a f ＝1，k f ＝0.53，w f =1.3，h L ＝10000h 代入数据可求得a c ＝13589N =13.58KN 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 ①m δ≤（1/3—1/4）重复定位精度 ②m δ≤ (1/4—1/5 )定位精度m δ：最大轴向变形量m μ 已知重复定位精度10m μ 定位精度25m μ①m δ＝3m μ，②m δ＝6m μ 取两种结果最小值m δ＝3m μ （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2m d ==2m d ：最小螺纹底径mmL ＝（1.1—1.2）行程+(10—14) P h 静摩擦力0F =01W μ已知行程950mm ，1W ＝800N , 0μ=0.2代入数据得L =1110mm ，0F ＝160N , 2m d =9.5mm5）确定滚珠丝杠副得规格代号（5） 选内循环浮动式法兰，直筒螺母型垫片预紧形式（6） 由计算出的P h ，am c ，2m d 在《现代机床设计手册》中选取相应规格的滚珠丝杠副FFZD4005-5P h=5, a c =22000N >am c =13589N6)确定滚珠丝杠副预紧力P F =max 13F其中max F ＝2200P F ＝733N7)行程补偿值与拉伸力（1）行程补偿值C =11.83*10u tl -∆ 式中u l ＝2k n a L L L ++查《现代机床设计手册》k L ＝950nL ＝110，a L ＝（2—4）P h ＝15t ∆温差取02.5c 代入数据得C =32m μ (2)预拉伸力t F ＝1.95t ∆22d代入得t F ＝4807N8）确定滚珠丝杠副支承用得轴承代号，规格（1）轴承所承受得最大轴向载荷max B F ＝4807＋2200＝7007（2）轴承类型两端固定的支承形式，选背对背600c 角接触推力球轴承 （7） 轴承内径 d 略小于2d ＝40，BP F =13max B F ，取d ＝30 带入数据得BP F ＝2336N（8） 轴承预紧力：预力负荷≥BP F（9） 按《现代机床设计手册》选取轴承型号规格 当d ＝30mm ，预加负荷为：≥BP F所以送7602030TVP 轴承d ＝30，预加负荷为2900>BP F ＝2336N 9)滚珠丝杠副工作图设计(1)丝杠螺纹长度2s u e L L L =+ 由表查得余程e L（2）两固定支承距离1L ，丝杠L (3)行程起点离固定支承距离0Ls L ＝1290，1L ＝1350 eL ＝1410，0L ＝3010）传动系统刚度 （1）丝杠抗压刚度 1）丝杠最小抗压刚度min s k ＝6.62221**10d l2d :丝杠底径1l ：固定支承距离代入数据m ins k ＝782N /m μ2）丝杠最大抗压刚度max s k ＝6 .62221010***104()d l l l l -代入数据得9000 N /m μ （2）支承轴承组合刚度1）一对预紧轴承的组合刚度0B K =Qd ：滚珠直径mm ， Z ：滚珠数 m axa F ：最大轴向工作载荷Nβ：轴承接触角由《现代机床设计手册》查得7602030TVP 轴承m ax a F 是预加载荷得3倍max a k ＝8700N /m μ 0B K =375 N /m μ2）支承轴承组合刚度2b k =0B K b k ＝750 N /m μ3)滚珠丝杠副滚珠和滚道的接触刚度'1/3()0.1p c c aF k k c =ck ：《现代机床设计手册》上的刚度 'ck ＝2150 N /m μ, a c =2200N ,pF =733N代入数据得c k ＝1491 N /m μ11）刚度验算及精度选择Q d =3.5，Z ＝17，β＝060（1）minmin1111s b ck k k k =++ 代入前面所算数据得min1k ＝130maxmax1111s b ck k k k =++ 代入前面所算数据得max1k 1476=001F w μ=已知1w ＝800N , 0μ=0.2, 0F =160NF :静摩擦力，0μ：静摩擦系数，1w ：正压力（2）验算传动系统刚度min k ＝01.6F 反向差值；已知反向差值或重复定位精度为10min k ＝30>25.6（3）传动系统刚度变化引起得定位误差k δ＝0F （min1k －max1k ），代入k δ＝5m μ（4）确定精度300p v ：任意300mm 内行程变动量对系统而言 300p v ≤0.8×定位精度－k δ定位精度为20m μ/300300p v <14.3m μ,丝杠精度取为3级 300p v ＝12m μ<14.3m μ（5）确定滚珠丝杠副得规格代号 已确定得型号：FFZD 公称直径：40，导程：5 螺纹长度1290，丝杠长度1410 P 类3级精度所选规格型号：FFZD4005-3-P3/1410×1290 12）验算临界压缩载荷丝杠所受大轴向载荷max F 小于丝杠预拉伸力F 不用验算13）验算临界转速7222*10c c dn f L =c n ：临界转速n /min f ：与支承形式有关的系数2d ：丝杠底径2c L ：临界转速计算长度mm由《现代机床设计手册》得f ＝21.9, 2d =40, 2c L =10l l - 可得c n ＝5028>max n =1500横向滚珠丝杠的设计与计算已知条件：工作台重量1W =80KG =800N 工件及夹具最大重量2W =200N 工作台最大行程K L =950mm 工作台导轨的摩擦系数为u =0.1 快速进给速度max V =2m /min 定位精度为20um /300mm ,全行程25um ,重复定位精度为10um 要求寿命为10000小时（单班制工作十年）。