滚珠丝杠基础知识
一目了然的滚珠丝杆的基础入门知识
一目了然的滚珠丝杆的基础入门知识滚珠丝杠的应用滚珠丝杠机构作为一种高精度的传动部件,大量应用在数控机床、自动化加工中心电子精密机械进给机构、伺服机械手、工业装配机器人、半导体生产设备、食品加工与包装、医疗设备等各种领域。
滚珠丝杠机构的结构如果将滚珠丝杠机构沿纵向剖开,可以看到它主要由丝杠、螺母、滚珠、滚珠回流管防尘等组成。
在图13-4中,各部分结构的作用如下:丝杠属于转动部件,是一种直线度非常高、上面加工有半圆形螺旋槽的螺纹轴,半圆形螺旋槽是滚珠滚动的滚道。
丝杠具有很高的硬度,通常在表面淬火后再进行磨削加工保证具有优良的耐磨性能。
丝杠一般与驱动部件连接在一起,丝杠的转动由电机直接或间接驱动。
既可以采用直联的方法,即将电机输出轴通过专用的弹性联轴器与丝杠相联传动比为1;也可以通过其他的传动环节使电机输出轴与丝杠相连,例如同步带、齿轮等(2) 螺母螺母是用来固定需要移动的负载的,其作用类似于直线导轨机构的滑块。
一般将所需要移动的各种负载(例如工作台、移动滑块)与螺母连接在一起,再在工作台或移动滑块上安装各种执行机构螺母内部加工有与丝杠类似的半圆形滚道,而且设计有供滚珠循环运动的回流管,螺母是滚珠丝杠机构的重要部件,滚珠丝杠机构的性能与质量很大程度上依赖于螺母。
(3)防尘片防尘片的作用为防止外部污染物进入螺母内部。
由于滚珠丝杠机构属于精密部件如果在使用时污染物(例如灰尘、碎屑、金属渣等)进入螺母,可能会使滚珠丝杠运动副严重磨损,降低机构的运动精度及使用寿命,甚至使丝杠或其他部件发生损坏,因此必须对丝杠螺母进行密封,防止污染物进入螺母4 滚珠在滚珠丝杠机构中,滚珠的作用与其在直线导轨、直线轴承中的作用是相同的,滚珠作为承载体的一部分,直接承受载荷,同时又作为中间传动元件,以滚动的方式传递运动。
由于以滚动方式运动,所以摩擦非常小。
(5) 油孔滚珠丝杠机构运行时需要良好的润滑,因此应定期加注润滑油或润滑脂。
滚珠丝杠你知多少，滚柱丝杠你又知多少？
滚珠丝杠你知多少，滚柱丝杠你⼜知多少？滚珠丝杠的是将螺杆轴与螺母滚道内装进钢珠后进⾏⽆限的滚动和循环的⼀种机械形式，从⽽产⽣将旋转运动转化为精确直线定位运动。
为减少钢珠在滚道内循环时产⽣的摩擦⼒矩，把丝杆和螺母滚道与钢珠的线接触设计成点接触结构。
单圆弧制造⼯艺简单；双圆弧制造⼯艺复杂，但精度保持性、载荷性能好。
双圆弧截形轴向刚度⼤于单圆弧截形，机床上普遍采⽤双圆弧截形的丝杠。
丝杆螺帽内滚珠循环有典型的4种结构：分别是：内循环、外循环、端盖循环、盖板循环当丝杠相对于螺母旋转时，丝杠的旋转⾯经滚珠推动螺母轴向移动，同时滚珠沿螺旋形滚道滚动，使丝杠和螺母之间的滑动摩擦转变为滚珠与丝杠、螺母之间的滚动摩擦。
滚珠通过回珠管从⼀端重新回到另⼀端。
分类插管式外循环形式内循环形式端盖式内循环形式特征适⽤⼤型滚珠丝杠适⽤体积⼩的滚珠丝杠适⽤⼤导程的丝杠螺母滚珠可⽤多圈滚珠×1回路可⽤壹圈滚珠×1个回路可⽤多圈滚珠×1个回路回路设计⽤多条回路⽤多条回路⽤多条回路螺母外径⽤于⼤直径⼤型螺母⽤于⼩直径⼩型螺母⽤于中直径、⼤直径以上螺母由此可看出，端盖式由于在同等螺母长度内，能有更多的滚珠，因此丝杆的性能更好。
⼯作原理：⾏星滚柱丝杠是⼀种将旋转运动转换为线性运动的机械装置。
在主螺纹丝杠的周围，⾏星布置了6-12个螺纹滚柱丝杠，滚柱螺母内使⽤的是⼩螺纹滚柱与主丝杠相互啮合，这时螺母的结构类似于⾏星齿轮箱。
众多的接触点使⾏星滚珠丝杠的承载能⼒⾮常强。
⾏星滚柱丝杠与滚珠丝杠的结构相似，区别在于⾏星滚柱丝杠载荷传递元件为螺纹滚柱，是典型的线接触；⽽滚珠丝杠载荷传递元件为滚珠，是点接触。
主要优势是有众多的接触点来⽀撑负载。
螺纹滚柱替代滚珠将使负载通过众多接触点迅速释放，从⽽能有更⾼的抗冲能⼒。
承载能⼒及寿命⾏星滚柱丝杠与滚珠丝杠的优势在于能够提供⾼于滚珠丝杠的额定动载和静载，螺纹滚柱替代滚珠将使负载通过众多接触线迅速释放，从⽽能有更⾼的抗冲击能⼒。
滚珠丝杠篇
滚珠丝杠篇一、滚珠丝杠知名品牌：韩国：SBC（太敬）日本：NSK、 THK、IKO瑞典：SKF、schneeberger施尼博格台湾：HIWIN（上银）、TBI、ABBA、LSK、PMI银泰德国：亿孚、Rexroth力士乐二、滚珠丝杠的结构特点：滚珠丝杠主要由丝杠轴、螺母（单螺母和双螺母，一般选用单螺母）以及一些防尘件、密封件和滚珠组成。
滚珠丝杠机构具有以下优点：1）启动转矩小，因运动阻力极小，驱动扭矩仅为螺纹丝杠机构的1/3以下，只需要很小的驱动功率；2）精度高；3）运动可逆，因此丝杠在竖直方向使用时应增加制动装置。
4）可实现微进给。
因滚珠丝杠中的滚珠为滚动运动方式，启动扭矩极小，不会出现如滑动运动中容易出现的低速蠕动或爬行现象，所以能实现高精度微量进给，最小进给量可达0.1μm。
5)高刚性。
通过对滚珠丝杠机构施加预压，可使轴向间隙为零或零以下（负间隙），从而获得高刚性，提高机构在负载状态下的运动精度。
6）能高速进给。
大导程的滚珠丝杆副可以实现100m/min甚至更高的进给速度。
7）传动效率高。
螺纹丝杠机构仅能达到20%~40%的机械传动效率，滚珠丝杠可获得92%~98%的机械传动效率。
8）使用寿命长。
螺母和丝杠的硬度均达到HRC58~HRC62,滚珠硬度达到HRC62~HRC66，而且采用滚动的相对运动方式，几乎在没有磨损的状态下运行，因而可以达到很长的使用寿命。
三、滚珠丝杆的分类：按制造方法分根据加工制造方法及精度的区别，一般分为磨制滚珠丝杠和轧制滚珠丝杠两种类型。
磨制滚珠丝杠是用精密磨削方法加工出来的，精度更高，但制造成本较高，因而价格更贵。
轧制滚珠丝杠（又称为转造滚珠丝杠）是指用精密滚轧成形方法加工制造出来的，精度稍低，但制造成本较低，因而价格也更便宜。
四、滚珠丝杆的选型步骤：螺纹部的长度：螺纹部的长度=行程+螺帽长度+余量余量为超行程允许量，一般设定为导程的1.5~2倍（计算总长时需注意，余量两端都要留，因此还要乘以2）。
滚珠丝杠知识汇总
滚珠丝杠副特性滚珠丝杠传动系统是一个以滚珠作为滚动媒介的滚动螺旋传动的体系。
以传动形式分为两种：（1）将回转运动转化成直线运动。
（2）将直线运动转化成回转运动。
•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。
高速滚珠丝杠副是指能适应高速化要求(40 m／min以上)、满足承载要求且能精密定位的滚珠丝杠副，是实现数控机床高速化首选的传动与定位部件。
滚珠丝杠专业知识
滚珠丝杠基础知识(上)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。
滚珠丝杠的特点：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滑动丝杠副的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)。
1 滚珠丝杠公称直径与公称导程组合、制造范围3 滚珠丝杠副的结构类型、编号方法5 滚珠丝杠副的精度5.1 精密等级根据使用范围及要求将滚珠丝杠副分为定位滚珠丝杠幅(P)即通过旋转角度和导程控制轴向位移量的滚珠丝杆副(2)传动滚珠丝杠副(T)，精度分为七个等级，即1、2、3、4、5、6、7、10级，1级精度最高，依次降低。
5.2行程偏差和行程变动量根据滚珠丝杠副类型按下表检验5.2.1 有效行程内的行程偏差ep与行程变动量VUP:有效行程是有精度要求的行程长度LULu=Lx+2La+LnLa安全行程La=(1-2)ph Lx机械最大行程Ln螺母的长度ph公称导程E1-E2按国家标准GB/T17857.3-1998，―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。
滚珠丝杠基础知识
滚珠丝杠基础知识(上)来源: 微小型轴承网 2006-4-19 8:52:001 滚珠丝杠公称直径与公称导程组合、制造范围3 滚珠丝杠副的结构类型、编号方法5 滚珠丝杠副的精度5.1 精密等级根据使用范围及要求将滚珠丝杠副分为定位滚珠丝杠幅(P)传动滚珠丝杠副(T)，精度分为七个等级，即1、2、3、4、5、6、7、10级，1级精度最高，依次降低。
5.2行程偏差和行程变动量根据滚珠丝杠副类型按下表检验5.2.1 有效行程内的行程偏差ep与行程变动量VUP:有效行程是有精度要求的行程长度LULu=Lx+2La+LnLa安全行程La=(1-2)ph Lx机械最大行程Ln螺母的长度ph公称导程E1-E2按国家标准GB/T17857.3-1998，“滚珠丝杠副的验收条件和验收检验”。
见附表1。
5.2.2 300mm行程内与2π弧度行程内行程变动量V300P与V2 π pE3-E4按国家标准GB/T17857.3-1998，“滚珠丝杠副的验收条件和验收检验”。
见附表1续。
5.2.3 余程Le余程是没有精度要求的行程长度。
余程表66 行程补偿值C6.1 滚珠丝杠的热变形将导致长度、定位精度变化，热变形可由下式给出：δt=α*△t*Lu (公式1)α-热膨胀系数(12.0*10-6)△t -温升(一般取2-4℃)Lu-有效行程(Lu=Lx+2La+Ln)或Lu=L1-2LeL1-螺纹全长Le-余程Le见表66.2 目标行程Phs为了补偿由于热膨胀或弹性变形引起的丝杠长度变化，将滚珠丝杠的导程制造得稍大于或小于公称导程，着根据实际需要提出得含有方向目标要求的导程叫目标导程。
目标导程乘以丝杠上的有效圈数叫目标行程。
6.3 目标偏差C目标行程和公称行程之差叫行程偏差C，为了补偿热变形的影响，行程偏差C=δt(δt见公式1)并为负值。
6.4 丝杠的预拉伸力规定了行程偏差C的滚珠丝杠副，在采用固定-固定安装方式时，还可以采用丝杠预拉伸的方法来进一步补偿热变形，预拉伸力Ft:Ft=δt*A*E/ Lu=α*△t*E*(πd22/4)(公式2)E-弹性模量2.1×105Mpa(即2.1×105N/mm2)d2-丝杠底径(mm)△t-温升(一般取2-4℃)7 基本额定载荷及寿命7.1 轴向基本额定静载荷Coa 滚珠丝杠副在承受最大接触应力处产生不大于0.000 1倍的钢球直径的永久变形时，所能承受的最大轴向载荷。
丝杠基础知识
丝杠基础知识丝杠是指在机床上有一种部件是由细长长的金属棒制造的，上面是光洁度很高的表面，有的还要带有螺纹。
以下是由店铺整理关于丝杠知识的内容，希望大家喜欢!丝杠的基本内容在机床上有一种部件是由细长长的金属棒制造的。
上面是光洁度很高的表面，有的还要带有螺纹。
一般在机床上面有螺纹的，叫丝杠。
1、按照国标GB/T17587.3-1998及应用实例，滚珠丝杠(目前已基本取代梯形丝杠，已俗称丝杠)是用来将旋转运动转化为直线运动;或将直线运动转化为旋转运动的执行元件，并具有传动效率高，定位准确等特点;2、当丝杠作为主动体时，螺母就会随丝杠的转动角度按照对应规格的导程转化成直线运动，被动工件可以通过螺母座和螺母连接，从而实现对应的直线运动。
3、滚珠丝杠丝母间因无间隙，直线运动时精度较高，尤其在频繁换向时无需间隙补偿。
滚珠丝杠丝母间摩擦力很小，转动时非常轻松。
4、滚珠丝杠与电机连接时中间必须加装联轴器以达到柔性连接。
同步带则可以直接用同步轮与电机出力轴连接。
5、滚珠丝杠副依据国家标准GB/T17587.3-1998, 分为定位滚珠丝杠副(P)和传动滚珠丝杠副(T)两大类.精度等级共分七个等级,即1.2.3.4.5.7.10级,1级精度最高.依次降低.6、滚珠丝杆转动一周螺母移动的距离为一个螺距距离,如果是丝杠每转一周螺母移动四个(或五个)螺旋线的距离，那么表示该丝杠是四线(或五线)丝杠，俗称四头(或五头)丝杠。
一般小导程滚珠丝杠都采用单线，中，大或超大导程采用两线或多线。
丝杠的高效加工方法——旋风铣削丝杠丝杠的高效加工旋风铣是安装在车床上与车床配套的高速铣削螺纹装置，将旋风铣安装在车床中拖板上车床夹持丝杠完成低速进给运动，旋风铣带动外旋刀盘硬质合金刀具高速旋转，完成切削运动。
从丝杠上铣削出螺纹的螺纹加工方法。
因其铣削速度高(速度达到400m/min)加工效率快。
并采用压缩空气进行排屑冷却。
加工过程中切屑飞溅如旋风而得名-丝杠旋风铣丝杠的主要参数1)外径d(大径)(D)——与外螺纹牙顶相重合的假想圆柱面直径——亦称公称直径2)内径(小径)d1(D1)——与外螺纹牙底相重合的假想圆柱面直径，在强度计算中作危险剖面的计算直径3)中径d2——在轴向剖面内牙厚与牙间宽相等处的假想圆柱面的直径，近似等于螺纹的平均直径d2≈0.5(d+d1)4)螺距P——相邻两牙在中径圆柱面的母线上对应两点间的轴向距离5)导程(S)——同一螺旋线上相邻两牙在中径圆柱面的母线上的对应两点间的轴向距离6)线数n——螺纹螺旋线数目，一般为便于制造n≤4螺距、导程、线数之间关系：L=nP7)螺旋升角ψ——在中径圆柱面上螺旋线的切线与垂直于螺旋线轴线的平面的夹角。
传动技术基础培训(滚珠丝杆)
单螺母结构
• 单螺母类型
这是最简单的螺母类型，只包含 一个螺母。在应用中，可能产生 少许轴向跳动。丝杠反向会有反 向间隙。可用于一般定位要求系 统。
单螺母预压
在滚珠丝杠的沟道内放入直径较大的滚珠， 使丝滚珠作四点接触进行预压。适用于轻 预压。 在螺母中央位置沟道根据预压量进行偏移 或移位，达到预压的要求。适用于中预压。 此法虽为单螺母，但刚性很好。效果极佳。
通过高精度的螺纹磨床来对 丝杠进行磨削技工而成。一般可 以加工c5,c3,c1级精度丝杠。适于 精密数控设备。如数控铣床，数 控车床，加工中心等。
滚珠丝杠的旋铣加工
通过两个辊子之间的挤压 （塑性变形加工）来滚牙一次 加工成螺纹形状的旋铣工艺， 加工效率高，供货迅速且价格 低廉。 一般可加工c7,c10精度的 丝杠。用于一般精度的设备。 一般轧制工艺被称为：冷 轧，转造，轧制，cold rolled threads等。
螺母转 动型丝杠转动型源自珠丝杠的轴向负载允许轴向负载
下表用于为轴向负载选 择最小轴径 1，斜线表示允许的轴向 负载，通过丝杠的挠度来决 定。根据丝杠的支撑方式来 选择坐标轴。 2，水平线的间隔表示拉 伸或压缩负载的大小。按照 支撑方式选择相应坐标轴。 3，由竖直线的间隔表示 丝杠的支撑间距。代表了标 准工艺能够加工的丝杠长度。
滚珠丝杠副导程精度
滚珠丝杠副导程精度
滚珠丝杠副精度等级
• 滚珠丝杠副根 据使用范围分 为定位型（P） 和传动型（T） 两种。根据精 度要求分为7个 精度等级，即1、 2、 3、 4、 5、 7 和10级。1级精 度最高，依次 递减。传动滚 珠丝杠副主要 考虑传递动力 的能力与稳定 性，定位滚珠 丝杠副则还要 对轴向位移控 制提出较高的 要求。
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滚珠丝杠基础知识1 滚珠丝杠公称直径与公称导程组合、制造范围[img]/hydt/pic/4.18a1.jpg[/img]3 滚珠丝杠副的结构类型、编号方法[img]/hydt/pic/4.18b1.jpg[/img]5 滚珠丝杠副的精度5.1 精密等级根据使用范围及要求将滚珠丝杠副分为定位滚珠丝杠幅(P)传动滚珠丝杠副(T)，精度分为七个等级，即1、2、3、4、5、6、7、10级，1级精度最高，依次降低。
[img]/hydt/pic/4.18c1.jpg[/img]5.2行程偏差和行程变动量根据滚珠丝杠副类型按下表检验[img]/hydt/pic/4.18d1.jpg[/img]5.2.1 有效行程内的行程偏差ep与行程变动量VUP:有效行程是有精度要求的行程长度LULu=Lx+2La+LnLa安全行程La=(1-2)ph Lx机械最大行程Ln螺母的长度ph 公称导程E1-E2按国家标准GB/T17857.3-1998，―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。
见附表1。
5.2.2 300mm行程内与2π弧度行程内行程变动量V300P与V2 π pE3-E4按国家标准GB/T17857.3-1998，―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。
见附表1续。
5.2.3 余程Le余程是没有精度要求的行程长度。
余程表6[img]/hydt/pic/4.18e1.jpg[/img]6 行程补偿值C6.1 滚珠丝杠的热变形将导致长度、定位精度变化，热变形可由下式给出：δt=α*△t*Lu (公式1)α-热膨胀系数(12.0*10-6)△t -温升(一般取2-4℃)Lu-有效行程(Lu=Lx+2La+Ln)或Lu=L1-2LeL1-螺纹全长Le-余程Le见表66.2 目标行程Phs为了补偿由于热膨胀或弹性变形引起的丝杠长度变化，将滚珠丝杠的导程制造得稍大于或小于公称导程，着根据实际需要提出得含有方向目标要求的导程叫目标导程。
目标导程乘以丝杠上的有效圈数叫目标行程。
6.3 目标偏差C目标行程和公称行程之差叫行程偏差C，为了补偿热变形的影响，行程偏差C=δt(δt见公式1)并为负值。
6.4 丝杠的预拉伸力规定了行程偏差C的滚珠丝杠副，在采用固定-固定安装方式时，还可以采用丝杠预拉伸的方法来进一步补偿热变形，预拉伸力Ft:Ft=δt*A*E/ Lu=α*△t*E*(πd22/4)(公式2)E-弹性模量 2.1×105Mpa(即2.1×105N/mm2)d2-丝杠底径(mm)△t-温升(一般取2-4℃)7 基本额定载荷及寿命7.1 轴向基本额定静载荷Coa 滚珠丝杠副在承受最大接触应力处产生不大于0.0001倍的钢球直径的永久变形时，所能承受的最大轴向载荷。
7.2 轴向基本额定载荷Ca：一组(相当数量)相同参数的滚珠丝杠副，在相同的条件下，运转106转时，90%的滚珠丝杠副的螺纹滚道的表面或钢球的表面不发生疲劳点蚀所能承受的最大轴向载荷。
Coa和Ca在样本中已经给出，可以查找选用7.3 预期寿命Lh –用预期运行时间表示(h)Ls –用预期运行距离表示(km)直径偏大，而不经济。
故通常推荐Lh按表7选择。
[img]/hydt/pic/4.18f1.jpg[/img]7.4 滚珠丝杠副的当量载荷Fm及当量转速nm：滚珠丝杠副在转速n1 n2......ni条件下，工作时间分别是t1t2......ti所受载荷分别是F1 F2 (i)[img]/hydt/pic/4.18g1.gif[/img][img]/hydt/pic/4.18h1.gif[/img]7.5 额定动载荷下限值的Cam计算：滚珠丝杠副在当量载荷Fm及当量转速nm条件下运转，达到预期寿命Lh或Ls时所能承受的最大轴向载荷Cam，设计时选用滚珠丝杠副的Ca≥Cam7.5.1 按滚珠丝杠副的预期工作时间Lh计算：(N)(公式5)[img]/hydt/pic/4.18i1.gif[/img]7.5.1或按滚珠丝杠副的预期运行距离Ls计算：(N)(公式6)[img]/hydt/pic/4.18j1.gif[/img]fa 为精度系数，根据预定的精度按表8选取：[img]/hydt/pic/4.18k1.jpg[/img]fw 为载荷系数，按表9选取：[img]/hydt/pic/4.18l1.jpg[/img]7.6 额定静载荷下限值Coam计算：Coa≥Coam=fsFmax(公式7)Fs 安全系数。
一般为1.2-2，有冲击、震动的运动1.5-3Fmax是外加在滚珠丝杠副上的最大轴向载荷8 滚珠丝杠副安装部位的形位公差[img]/hydt/pic/4.18m1.jpg[/img]图2E5-E11见国家标准GB/T17857.3-1998，―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。
见附表2。
9 滚珠丝杠副的预紧与轴向接触刚性9.1 预紧的目的预紧就是在滚珠丝杠副内，预先施加轴向载荷Fp。
图3是外加轴向载荷Fa和滚珠之间轴向弹性变形δ的关系曲线，曲线1为无预紧状态，曲线2为有预紧状态，Fp是相当于预紧力大小的外加轴向载荷。
表10是有或无预紧的情况下，滚珠丝杠副在承受不同的外加轴向载荷Fa时，滚道与滚珠之间轴向弹性变形δ。
由表10可见预紧的目的时，消除滚珠丝杠副的轴向间隙，提高滚珠丝杠副的轴向接触刚性K，并且在外加轴向载荷小于3倍预紧力的情况下，轴向刚性K是常数(但Fa>3Fp后，予压消失)图3[img]/hydt/pic/4.18n1.jpg[/img][img]/hydt/pic/4.18o1.jpg[/img]9.2预紧的方式9.3 滚珠丝杠副的轴向接触刚性K样本上给出的刚度值仅考虑滚道与滚珠之间的轴向变形，不考虑螺母本身及丝杠本身的变形。
9.3.1 不预紧的滚珠丝杠副的轴向接触刚性Ka由于其轴向刚性是随外加轴向载荷Fa增大而增大的，所以样本中规定不预紧的滚珠丝杠副轴向接触刚性，是外加轴向载荷等于0.3Ca时的轴向接触刚性值，当实际施加的外加载荷Fa不等于0.3Ca时，对应的轴向接触刚度Ka按下式计算：Ka=K[Fa/0.3Ca]1/3 (N/μm) (公式8)K-样本上的刚度值(N/μm)Ca-样本上的额定载荷(N)Fa-实际工作施加的动载荷(N)9.3.2 预紧滚珠丝杠副的轴向接触刚性Ka[img]/hydt/pic/4.18p1.jpg[/img]Ka随着预紧力Fp的增大而增大，在滚珠丝杠副承受最大轴向载荷Fmax≤3Fp 范围内Ka是一个常数，但预紧力Fp太大，会导致发热量增加，寿命减少。
所以预紧力Fp按Fp=Fmax/3选取，并大致符合表12要求，当Fmax不知道时，推荐按表12选用。
[img]/hydt/pic/4.18q1.jpg[/img]样本中预紧滚珠丝杠副的轴向接触刚度K按预紧力Fp=0.1Ca给出(增大滚珠直径预紧按Fp=0.05Ca给出)，当预紧力Fp不是样本上的数值时，Ka也与样本上的数值不同。
此时Ka可按下式计算Ka=K[Fp/εCa]1/3 (公式9)ε=0.1(增大滚珠直径预紧时ε=0.05)Fp-滚珠丝杠副的预紧力(N)Ca-样本上的额定动载荷(N)10 滚珠丝杠副的转矩10.1 理论动态预紧转矩Tpo:有预加载荷的滚珠丝杠副，在没有外加载荷的情况下，丝杠与螺母相对连续转动所需力矩(不包含螺母两端密封件的摩擦力矩)Tpo=10-3*(Fp*Ph/2π)*[(1-η2)/η] (N*m) (公式10)Fp-轴向预加载荷(N)Ph-导程(mm)η-传动效率精度：1.2级取η=0.95，3.4级取η=0.9，5.7.10级取η=0.8510.2 最大动态预紧转矩Tpmax:丝杠与螺母相对连续转动时，实际动态预紧矩以理论动态预紧转矩为中心上下波动，允许的波动范围ΔTp称动态预紧转矩公差，ΔTp见国家标准GB/T17857.3-1998，―滚珠丝杠副的验收条件和验收检验‖。
见附表2续E12。
Tpmax=Tpo×(1+ΔTp)(N*m)(公式11)10.3 正传动转矩将回转运动转变为直线运动称正传动。
Ta=10-3* FaPh/2πη1(N*m)(公式12)Ta-加在滚珠丝杠副上的驱动力矩η1-正传动效率Fa-滚珠丝杠副承受的轴向载荷(N)10.4 逆传动转矩将直线运动转化为回转运动称为逆传动。
Tb=10-3* FaPh*η2/2π(N*m)(公式13)Tb-加在滚珠丝杠副上防逆转动的力矩η2-逆传动的效率(0.90-0.85)滚珠丝杠副的安装方式安装方式对滚珠丝杠副承载能力，刚性及最高转速有很大影响。
常见安装方式有以下四种情况(见图4)(1)固定-自由；(2)支承-游动(3)固定-固定图中以左端sunthai 轴承作轴向定位，各符号的意义见表13[img]/hydt/pic/4.18r1.jpg[/img][img]/hydt/pic/4.18s1.jpg[/img](2)支承——游动[img]/hydt/pic/4.18t1.jpg[/img](3)固定——游动[img]/hydt/pic/4.18u1.jpg[/img](4)固定——固定(图中设b1≥b2)[img]/hydt/pic/4.18v1.jpg[/img]滚珠丝杠副的传动系统的轴向刚性12.1 滚珠丝杠副传动系统的刚性包括轴向刚性及扭转刚性。
扭转刚性与丝杠联轴器、传动齿轮、电机及控制系统有关，由于扭转刚性对定位精度的影响比轴向刚性的影响小的多，一般设计时就忽略，在高精度定位传动设计需要考虑时，欢迎咨询。
12.2 滚珠丝杠副传动系统的轴向弹性定位δf与滚珠丝杠副传动系统的轴向刚性Kf关系如下：δf=Fa/Kf (公式14)1/ Kf=1/KS+1/KN+1/KB+1KH (公式15)δf-滚珠丝杠副传动系统的弹性位移(μ)Fa-滚珠丝杠副承受的轴向载荷(N)Kf-滚珠丝杠副承受的轴向刚性(N/μ)KS-丝杠的轴向刚性(N/μ)KN-螺母的轴向刚性(N/μ)KB-支撑sunthai 轴承的轴向刚性(N/μ)KH-螺母安装座及sunthai 轴承座的轴向刚性(N/μ)12.2.1 丝杠的轴向刚性KS丝杠的轴向刚性KS与丝杠的安装方式有关，并且随螺母在丝杠上的位置a变化而变化。
如固定-自由、支承-游动、固定-游动安装方式中，在a=L2的KS达最大，在a=L3时KS达最小，a是螺母到丝杠轴向位置定位sunthai 轴承处的距离。
按照丝杠的安装方式不同，对实心丝杠有以下分析：12.2.2 丝杠安装方式图4中固定--自由、固定--游动、支承--游动KS=πd22E×10-3/4a=1.65 d22×102/a (N/μm)(公式16)Ksmin=1.65 d22×102/L3 (N/μm)(公式17)Ksmax=1.65 d22×102/L2 (N/μm)(公式18)12.2.3 安装方式图4中固定--固定、固定--游动、支承--游动KS=πd22ELz×10-3/4a(Lz-a)=6.6 d22Lz×102/4a(Lz-a) (N/μm)(公式19)Ksmin=6.6 d22×102/ Lz (N/μm)(公式20)Ksmax=6.6 d22Lz×102/4L5(Lz-L5) (N/μm)(公式21)式中：d2-滚珠丝杠螺纹底径(mm)E-弹性模量2.1×105Mpa(即2.1×105N/min2)L2、L3、Lz、L5见表13，单位mm12.3 螺母的轴向刚性Kn样本上滚珠丝杠副的轴向刚性K值，仅考虑了滚珠与滚道的(包括丝杠的滚道)之间在承受轴向载荷后的弹性变形，未考虑到螺母本体也有变形，在螺母本体尺寸基本符合样本情况下Kn=0.8Ka (N/μm)(公式22)Ka按(公式8或9)计算12.4 支承sunthai 轴承的轴向刚性KBKB也与滚珠丝杠的支承方式有关对固定--自由、固定--游动、支承--游动的安装方式KB等于固定端-对sunthai 轴承组的刚度Kb1即KB=Kb1 (N/μm)(公式23)对固定--固定的安装方式KB = Kb1+ Kb2 (N/μm)(公式24)Kb1、Kb2分别式左右两端sunthai 轴承组的刚度，可以查阅sunthai 轴承手册得到12.5 螺母座及sunthai 轴承安装座的轴向刚性KH在机构设计时，注意加强此处刚性。