机电一体化课程设计说明书
机电一体化课程设计指导书
机电一体化课程设计指导书一、课程目标知识目标：1. 理解并掌握机电一体化基本原理，包括机械系统、电子系统、控制系统及信息处理系统的基本构成及相互关系。
2. 学习并掌握常用传感器的工作原理及其在机电一体化系统中的应用。
3. 掌握机电一体化系统的设计方法和步骤，能够运用相关知识进行简单的系统设计。
技能目标：1. 能够运用CAD软件进行简单的机械结构设计，并完成图纸绘制。
2. 能够运用编程软件对控制系统进行编程，实现对机电系统的基本控制。
3. 能够运用相关工具和仪器进行机电一体化系统的调试和故障排除。
情感态度价值观目标：1. 培养学生热爱科学、探索未知的精神，提高对机电一体化技术的兴趣和认识。
2. 培养学生的团队协作意识和沟通能力，使他们在项目实践中能够主动承担责任，共同解决问题。
3. 培养学生具备安全意识、环保意识和质量意识，使其在设计过程中充分考虑这些因素，养成良好的职业素养。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生在掌握基本理论知识的基础上，提高实践操作能力。
课程目标具体、可衡量，有助于学生和教师明确课程预期成果，为后续的教学设计和评估提供依据。
在教学过程中，注重理论联系实际，激发学生的创新思维，培养具备实际操作能力的机电一体化技术人才。
二、教学内容根据课程目标，教学内容分为以下三个部分：1. 理论知识学习：- 机电一体化基本原理：讲解机械系统、电子系统、控制系统及信息处理系统的基本构成及相互关系，涉及课本第一章内容。
- 常用传感器：介绍各种传感器的工作原理及其在机电一体化系统中的应用，对应课本第二章。
- 系统设计方法：学习机电一体化系统的设计方法和步骤，包括需求分析、方案设计、详细设计等，参考课本第三章。
2. 实践操作：- 机械结构设计：运用CAD软件进行简单机械结构设计，绘制图纸，结合课本第四章内容。
- 控制系统编程：使用编程软件进行控制系统编程，实现对机电系统的基本控制，涉及课本第五章。
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机电一体化课程设计说明书题目：食用菌打孔增氧机的优化设计专业：机械设计制造及其自动化姓名：孙章伟学号：090202431指导老师：荀杰完成日期 2012年 12月 4日目录第一章课程设计的目的 (4)第二章课程设计任务及设计参数 (5)2.1课程设计名称 (5)2.2设计任务 (5)2.3提交的设计文件 (5)2.4相关电器参数 (6)第三章系统总体设计方案的确定 (7)第四章三维实体造型图样 (8)4.1整体图 (8)4.2主视图 (8)4.3侧视图 (9)4.4局部图 (9)第五章电器控制部分的设计 (10)5.1原电器设备 (10)5.2改进后电器设备 (11)第六章执行部分的设计 (15)6.1针排架的设计 (15)6.2输送带的设计 (16)6.3设计计算 (18)第七章其他设备 (19)7.1涡轮减速机 (19)7.2普通V带 (19)7.3键 (19)7.4紧固连接件 (19)7.5滚子链 (20)7.6直线运动滚动支撑 (21)7.7滑动轴 (22)7.8轴承 (22)7.9轴承座 (23)7.10普通圆柱螺旋拉伸弹簧 (24)第八章总结 (24)第九章参考文献 (26)第一章课程设计的目的1）学习机电一体化系统总体设计方案拟定、分析与比较的方法。
2）通过对机械系统的设计掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计、计算方法与选用原则。
齿轮同步带减速装置、蜗杆副、滚珠丝杠螺母副、直线滚动导轨副等。
3）通过对进给伺服系统的设计，掌握常用伺服电动机的工作原理、计算选择方法与控制驱动方式，学会选用典型的位移速度传感器；如交流、步进伺服进给系统，增量式旋转编码器，直线光栅等。
4）通过对控制系统的设计，掌握一些典型硬件电路的设计方法和控制软件的设计思路；如控制系统选用原则、CPU选择、存储器扩展、I/O接口扩展、A/D与D/A配置、键盘与显示电路设计等，以及控制系统的管理软件、伺服电机的控制软件等。
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机电⼀体化系统设计说明书课程设计说明书课程设计名称：机电⼀体化系统设计专业班级：机械电⼦⼯程XXX 学⽣姓名： X X X 学号： 09143413 指导⽼师： XXX机电⼀体化系统设计摘要：本次系统设计是完成典型机电⼀体化装置，该装置有车体和电路两个模块，车体有三个轮⼦，车体宽度可调，⽤齿轮齿条传动⽅式来实现左右轮距的调节范围为200mm到250mm。
该⼩车能够以光控⽅式启动，从起点出发，并沿“L”形路线运⾏，最终停靠在指定的终点位置。
将⼩车整体车形设计成“凸”形，⽤直流继电器输出稳定电压来控制⼩车驱动电机转动，⽤时控复位开关来控制由555定时器够成的单稳态电路，输出⼀个1S低电平脉冲波来实现⼩车转弯。
转弯后⽤另⼀个时控复位开关，响应时间继电器（E模式），来实现⼩车车轮距从200mm变到250mm，从⽽完成设计任务。
关键词：齿轮齿条、车轮轴、光控、555定时器、直流继电器、时间继电器Abstract:The system design is complete typical electromechanical device, this device has a body and two module circuit, the hull has three wheels, car body width can be adjusted, with gear rack drive ways around the adjustment range between 200 mm to 250 mm. The car to start, from control way start, and the "L" type line operation, at the end of the final designated location. Will the car whole car shape design into "convex" form, with ordinary relay stable output voltage to control the car drive motor rotation and use control switch to control by 555 reset timers enough of a single state circuit, output a 1 S low level pulse wave to realize the turning of the car. After turning with another possession in reset switch, response time relay (E mode), to realize the car wheels from 200 mm changed from 250 to mm, thus completing design task.Keyword:Super-modulus gear, electric, car wheel, 555 timer, Dc relay, time relay⼀、课程设计的⽬的要求和简介设计⽬的：通过典型机电⼀体化装置的设计，进⼀步加深对机械电⼦专业知识和理论知识学习的认识和理解，使⾃⼰的设计⽔平和对所学知识的应⽤能⼒以及分析问题、解决问题的能⼒得到全⾯提⾼。
机电一体化课程设计说明书
机电一体化课程设计说明书目录一、设计的目的 (1)二、设计任务 (1)三、总体方案的确定 (1)四、机械传动部件的计算与选型 (3)五、控制系统设计 (14)六、总结 (17)7 七、附录 (1)一、设计的目的课程设计是一个重要的时间性教学环节，要求学生综合的运用所学的理论知识，独立进行的设计训练，主要目的:1、通过设计，使学生全面地、系统地了解和掌握数控机床的基本组成及其想怪知识，学习总体的方案拟定、分析与比较的方法。
2、通过对机械系统的设计，掌握几种典型传动元件与导向元件的工作原理、设计计算及选用的方式3培养学生独立分析问题和解决问题的能力，学习并树立“系统设计”的思想4锻炼提高学生应用手册和标准、查阅文献资料及撰写科技论文的能力二、设计任务题目:X—Y数控工作台机电系统设计任务:设计一种供立式数控铣床使用的X-Y数控工作台，主要参数如下: 1)立铣刀最大直径d=20mm;2)立铣刀齿数Z=4;3)最大铣削宽度; a,15mme4)最大背吃刀量; a,12mmp5)加工材料为碳素钢;6)X、Y方向的脉冲当量/脉冲; ,,,,0.005mmxy,0.01mm7)X、Y方向的定位精度均为;8)工作台尺寸230mmX230mm,加工范围为250mmX250;9)工作台空载最快移动速度; v,v,2000mm/minxy10)工作台进给最快移动速度; v,v,300mm/minxmaxfymaxf11)移动部件总重量为800N;12)每齿进给量 f,0.1mmz13)铣刀转速n=300r/min三、总体方案的确定1 机械传动部件的选择1.1导轨副的选用要设计的X-Y工作台是用来配套轻型的立式数控铣床的，需要承受的载荷不大，但脉冲当量小、定位精度高，因此，决定选用直线滚动导轨副，它具有摩擦系数小、不易爬行、传动效率高、结构紧凑、安装预紧方便等优点。
1.2丝杆螺母副的选用伺服电动机的旋转运动需要通过丝杆螺母副转换成直线运动，要满足0.005mm的脉冲当量和的定位精度，滑动滑动丝,0.01mm 杆副无能为力，只有选用滚珠丝杆副才能达到。
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课前预习，课上听讲、记笔记，课后复习、浏览教学网站。
五、实践教学（含课程实验、课程论文、读书报告、文物考察、野外实习、写生等）
无
六、成绩考核
平时成绩
占总成绩10%。其中，作业质量和上课出席参与占10%。
期末成绩
占总成绩90%，闭卷（时间为120分钟，满分为100分）。
题目类型有名词解释、简答题、判断题、计算题(携带计算器)、填空题等。
第15周
§5.2.2电磁干扰的形式和途径
§5.2.3常用的干扰抑制技术
第16周
第六章机电一体化系统设计
§6.1概述
§6.2机电一体化的产品规划
§6.3机电一体化系统的概念设计
周一9、10节补课
§6.4机电一体化系统的详细设计
§6.5机电一体化系统的评价与决策
周三9、10节补课
教学方法
与手段
通过教材进行基本内容讲解，理论联系实际，并辅以多媒体辅助教学手段。
四、教学信息
教学目标
本课程旨在通过机电一体化系统设计的教与学，使学生掌握机电一体化技术基本知识和技能，掌握测系统分析和设计的基本方法，为进一步学习、研究和处理机械工程技术问题打下基础。
教学进度
（以周为单位）
课堂讲授
实验、实习、作业、课外阅读及参考文献等
教学内容摘要
（章节名称、讲述的内容提要，课堂讨论的题目等）
三、教学资源
指定教材
《机电一体化技术》(第二版).孙卫青、李建勇主编,科学出版社,2010年.
参考文献
《机电一体化系统设计》，赵松年编著，机械工业出版社，2011年.
《机电一体化系统设计》，张建民编著，高等教育出版社，2009年.
《机电一体化系统设计》，姜培刚编著，机械工业出版社，2011年.
机电一体化课程设计
机电一体化课程设计说明书姓名：班级：学号：指导老师：一、设计要求设计一单片机控制的液压、油温检测系统，其中压力P〈=15 MPa，油温T〈=80℃，绘制电路原理图和电路板图。
1、绘制电路原理图；2、绘制印刷电路板图；3、撰写设计报告书。
二、选题意义机电一体化是微电子技术向传统机械工业领域迅速渗透的过程中逐渐形成和发展起来的一门新兴的综合性学科。
机电一体化技术一方面极大地提高了机电产品的性能，另一方面又极大地提高了产品生产系统的生产效率。
近年来，随着大规模集成电路的发展，单片机技术与电电子技术日益得到普遍重视和广泛的应用，它已经遍及人们的日常生活和国民经济各个领域。
现代数学信号处理的发展趋势之一是在通用的硬件上借助软件实现复杂的功能，伴随对软件依赖性的增加，软件的开发成本也相应提高，甚至出现赶超硬件投入的趋势。
机电一体化是指机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进了电子技术，并将机械装备和电子设备以及软件等有机的结合起来所构成的系统的总称。
也就是说机电一体化的连接机械和电子、气压、液压等相关的的关键技术，在微电子技术、计算机技术、及信息处理技术的高速发展，消费者对高性能、高自动化的机械化产品提出了更高的要求，也就是要求我们从事机械设计制造及自动化行业的技术人员掌握机电一体化技术的重要性所在。
机电一体化的关键技术有：（1）机械技术，（2）计算机及信息处理技术，（3）系统技术，（4）自动控制技术，（5）传感检测技术，（6）侍服传动技术。
在新的历史背景下，同时因也是个知识爆炸的年代，不管是对祖国经济的发展，还是一个很现实的问题：对自己将来的发展，对于掌握、精通这门技术都尤为的显得重要。
而这次课程设计，一方面让我们从理论到实践的一个联系，另一方面也是温习和巩固所学的专业知识特别是单片机方面的知识，对于单片机系统能够从整体上认识和把握，能够从整体的高度上根据实际需求设计出有效的系统。
接触和学习一种相当有效的电路设计软件PROTEL99，熟悉和了解基本的操作，能够根据设计需求独立设计和布局出合理的电路原理图（SCH）和电路板图（PCB）。
《机电一体化系统设计课程设计》设计说明书
《机电一体化系统设计课程设计》设计说明书一、课程设计的目的机电一体化系统设计是一门综合性很强的课程，通过本次课程设计，旨在让我们将所学的机电一体化相关知识进行综合运用，培养我们独立设计和解决实际问题的能力。
具体来说，课程设计的目的包括以下几个方面：1、加深对机电一体化系统概念的理解，掌握系统设计的基本方法和步骤。
2、熟悉机械、电子、控制等多个领域的知识在机电一体化系统中的融合与应用。
3、培养我们的工程实践能力，包括方案设计、图纸绘制、参数计算、器件选型等。
4、提高我们的创新思维和团队协作能力，为今后从事相关工作打下坚实的基础。
二、课程设计的任务和要求本次课程设计的任务是设计一个具有特定功能的机电一体化系统，具体要求如下：1、确定系统的功能和性能指标，包括运动方式、精度要求、速度范围等。
2、进行系统的总体方案设计，包括机械结构、驱动系统、控制系统等的选择和布局。
3、完成机械结构的详细设计，绘制装配图和零件图。
4、选择合适的驱动电机、传感器、控制器等器件，并进行参数计算和选型。
5、设计控制系统的硬件电路和软件程序，实现系统的控制功能。
6、对设计的系统进行性能分析和优化，确保满足设计要求。
三、系统方案设计1、功能需求分析经过对任务要求的仔细研究，确定本次设计的机电一体化系统为一个小型物料搬运机器人。
该机器人能够在规定的工作空间内自主移动，抓取和搬运一定重量的物料，并放置到指定位置。
2、总体方案设计（1）机械结构采用轮式移动平台，通过直流电机驱动轮子实现机器人的移动。
机械手臂采用关节式结构，由三个自由度组成，分别实现手臂的伸缩、升降和旋转，通过舵机进行驱动。
抓取机构采用气动夹爪，通过气缸控制夹爪的开合。
（2）驱动系统移动平台的驱动电机选择直流无刷电机，通过减速器与轮子连接，以提供足够的扭矩和速度。
机械手臂的关节驱动选择舵机，舵机具有控制精度高、响应速度快等优点。
抓取机构的气缸由气泵提供气源，通过电磁阀控制气缸的动作。
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目录目录 0一、总体方案设计 (1)1.1 设计任务 (1)1.2 总体方案确定 (1)（1）系统的运动方式与伺服系统 (1)（2）计算机系统 (1)（3）X轴进给系统的传动方式 (1)（4）X轴进给传动系统示意图 (2)2.1工作台外形尺寸及重量估算 (2)2.2滚动导轨的参数确定 (2)⑴导轨型式： (3)⑵导轨长度： (3)⑶直线滚动轴承的选型 (3)⑷滚动导轨刚度及预紧方法 (3)2.3滚珠丝杠的设计计算 (3)⑴、最大动负载Q的计算 (4)⑵滚珠丝杠螺母副几何参数计算 (4)⑶传动效率计算 (5)⑷刚度验算 (5)⑸稳定性验算 (6)2.4步进电机的选用 (6)⑴步进电机的步距角 (6)⑵步进电机启动力矩的计算 (6)⑶步进电机的最高工作频率 (7)2.5确定传动比 (8)2.6步进电机惯性负载的计算 (8)三、附录 ................................. 错误！未定义书签。
参考文献 (10)一、总体方案设计1.1 设计任务设计一个数控X-Y工作台及其控制系统。
该工作台可用于铣床上坐标孔的加工和腊摸、塑料、铝合金零件的二维曲线加工，重复定位精度为±0.01mm，定位精度为0.025mm。
设计参数如下：负载重量G=150N；台面尺寸C×B×H＝145mm×160mm×12mm；底座外形尺寸C1×B1×H1＝210mm×220mm×140mm；最大长度L=388mm；工作台加工范围X=55mm，Y=50mm；工作台最大快移速度为1.5m/min。
1.2 总体方案确定（1）系统的运动方式与伺服系统由于工件在移动的过程中没有进行切削，故应用点位控制系统。
定位方式采用增量坐标控制。
为了简化结构，降低成本，采用步进电机开环伺服系统驱动X-Y 工作台。
（2）计算机系统本设计采用了与MCS-51系列兼容的AT89S51单片机控制系统。
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机电一体化课程设计任务书一、课程设计的目的把在机电一体化课程及其它有关先修课程中所学到的知识在实际设计中综合地加以应用,使这些知识得到巩固、加深和扩展。
二、课程设计题目CA6140车床经济型数控改装设计三、设计要求1、能用键盘输入命令控制工作台的运动方向2、能实时显示当前运动位置3、具有越程指示报警及停止功能四、设计内容1、总体方案确定（1）总体方案设计（2）绘制总体方案图2、机械系统设计（1）执行元件参数及规格的确定；（2）传动机构的具体结构及参数设计；（3）执行机构的具体结构及参数设计。
（4）绘制进给传动系统示意图。
3、控制系统硬件电路设计（1）微机的选用、存储器的选用与扩展、译码电路设计、接口电路设计等（2）绘制控制系统原理框图4、传感器的选择（适用于半闭环控制方式和全闭环控制方式）五、设计参数（1）系统分辨率纵向为0.01mm，横向为0.005mm（2）最大加工直径：在床面上为400mm，在床鞍上为210mm（3）最大加工长度为1000mm（4）快进速度：纵向为2.4m/min，横行为1.2m/min（5）最大切削进给速度：纵向为0.5m/min，横行为0.25m/min课程设计正文1.系统总体方案设计对于普通车床的经济型数控改造，在考虑总体方案时应遵行的基本原则是：在满足设计要求的前提下，对机床的改造应尽可能的少，以降低成本。
数控系统总体方案设计内容包括：系统运动方式的确定；伺服系统的选择；执行机构传动方式的确定；计算机系统的选择等内容。
应根据设计任务和要求提出系统的总体方案，对方案进行分析、比较、论证，最后确定总体方案并绘制系统总体方案框图。
1.1数控系统运动方式的确定数控系统按运动方式可分为点位控制系统、点位/直线系统和连续控制系统。
由于要求CA6140车床加工复杂轮廓零件，所以本微机控制（MNC）系统采用连续控制系统。
1.2伺服进给系统的选择数控机床的进给系统有开环、半闭环、闭环之分。
采用直流或交流伺服电机驱动的闭环控制方案的优点是可以达到很好的机床精度，能补偿机械传动系统中的各种误差、传动间隙及干扰等对加工精度的影响。
但他的结构复杂，技术难度大，调试和维修困难，造价高。
本设计的精度要求不是很高，采用闭环控制系统的必要性不大。
采用直流或交流伺服电机驱动的半闭环控制，其性能介于开环和闭环之间。
由于调速范围宽过载能力强，有具有反馈控制，因此性能远优于以步进电机驱动的开环控制。
由于反馈环节不包括大部分机械传动元件，调试比闭环简单，系统的稳定性容易保证，所以比闭环容易实现。
但是采用半闭环控制调试比开环控制要复杂，设计上有其自身的特点，技术难度较大。
本设计任务的要求不高，是经济型数控改造，通常情况下均采用以步进电机驱动的开环控制。
因为开环控制具有结构简单，设计制作容易，控制精度较好，容易调试，价格便宜，使用维修方便等优点；缺点是步进电机没有过载能力，启动频率低，工作频率也不高等。
开环控制多用于负载变化不大或要求不高的经济型数控设备中。
经过上述比较，决定采用开环控制系统。
1.3执行机构传动方式的确定为确保数控系统的传动精度和工作平稳性，在设计机械传动装置时，通常提出低摩擦、低惯量、高强度、无间隙、高谐振以及有适宜阻尼比的要求。
在设计中应考虑以下几点：（1）尽量采用低摩擦的传动和导向元件。
如采用滚珠丝杠螺母传动副、滚动导轨、铁塑导轨等。
（2）尽量消除传动间隙,提高传动精度。
如对滚珠丝杠和滚动导轨进行预紧，而传动齿轮通常采用消除间隙结构。
（3）尽量提高传动刚度。
传动刚度是传动元件之间的接触刚度，接触面越多刚度越低，传动误差越大，故应尽量缩短传动链。
通常，在简易数控系统中，只要能够保证步进电机的步距角与运动末端执行件脉冲当量的正确匹配，只采用一对齿轮传动副即可。
给传动元件施加预负载，不但可以提高系统传动精度也可以提高系统的传动刚度。
故滚动导轨、滚珠丝杠以及丝杠轴向固定轴成都带有预紧装置，以便随时调整预紧力。
1.4计算机系统的选择计算机数控系统一般由主机CPU、存储器扩展电路、I/O接口、光电隔离电路、伺服电机驱动电路、检测电路等几部分所组成。
微机是数控系统的核心。
数控系统的功能直接与所选微机相关。
数控系统对微机的要求是多方面的，但主要是字长和速度。
字长不但影响系统的最大加工尺寸，而且影响加工精度和运算精度。
而字长短的计算机在进行多字节数据处理时又会影响加工速度。
目前，高档数控系统普遍采用32位机，主频已达20-30MHz；标准CNC系统通常采用16位机；经济型数控系统通常采用8位机，如采用Z80CPU或MCS-51单片机组成的微机应用系统。
在51系列机型中，因为RAM容量都很小，所以必须扩展外RAM；又由于常用零件加工程序需要固化在EPROM中，而它们不宜和系统控制程序存放在同一存储区内，为方便同一考虑外ROM和外RAM的扩展，故通常都是采用8031单片机作主机。
本经济型数控车床采用MCS-51系列单片微机组成的微机应用系统。
主机是8031，接口选8155，采用步进电机开环控制，传动丝杠为滚珠丝杠。
1.5总体设计方案的确定经以上论证后，确定的CA6140车床经济型数控改造的总体方案图如附图一所示。
CA6140车床的主轴转速部分保留原机床的功能，即手动变速。
车床的纵向（Z轴）和横向（X轴）进给运动采用步进电动机驱动。
由MCS-51系列单片机组成微机作为控制装置的核心，由I/O接口、软环分配器与放大器控制功率步进电动机转动，经齿轮减速器后带动滚珠丝杠转动，从而实现车床的纵向、横向进给运动。
刀架改成由微机控制的经电动机驱动的自动控制的自动换位刀架。
为保持切削螺纹的功能，必需安装主轴脉冲发生器，为此采用主轴靠同步齿形带使脉冲发生器同步旋转，发出两路信号；每转发出的脉冲个数和一个同步信号，经隔离电路以及I/O 接口送给微机。
2．机械系统设计机械系统设计内容包括：系统脉冲当量确定；切削力计算；滚动螺旋副选型计算与验算；滚动导轨选型计算与验算；步进电机选型计算和验算；消除间隙齿轮结构设计、滚珠丝杠支承结构选型、电机固定结构选型设计等几个主要部分。
2.1系统脉冲当量选择脉冲当量是机床移动不见相对于每一个步进脉冲信号产生的位移量。
脉冲当量也称为机床最小设定单位或最小指令增量或机床分辨率。
脉冲当量是衡量数控机床加工精度的一个基本技术参数。
经济型数控车床通常采用的脉冲当量是0.01~0.005mm/脉冲。
脉冲当量有时也由设计任务书直接给出。
所以根据设计任务书确定脉冲当量：纵向为0.01mm/步，横向为0.005mm/步。
2.2切削力计算 2.2.1纵车外圆根据经验公式计算主切削力，对于车削外圆加工时的主切削力可由下式进行估算：51MAXz D 670F ..=MAX D —车床床身上的最大加工直径，由已知条件mm 400D MAX =,经计算得N 5360N 400670F 51z =⨯=..再按照以下比例计算轴向分力Fz 和径向分力Fx ：402501F F F Y X Z .:.:::=, 故F X =1340N, F Y =2144N 2.2.2横切端面主切削力可取为纵切削力的1/2：N 2680F 21F Z Z ==' 此时走刀抗力为'Y F ,吃刀抗力为'X F 。
仍按上述比例粗略计算：402501F F F Y X Z .:.:::'''= 故'Y F =670N ,'X F =1072N 2.3滚动螺旋副选型计算与验算滚动螺旋副工作原理：滚动螺旋副是一种在丝杠和螺母之间放入滚动体 — 滚珠的一种丝杠螺母副。
由于放入滚珠，故，当丝杠相对螺母转动时，滚珠则在螺旋滚道内即自转又循环转动，迫使丝杠螺母之间产生轴向相对运动，于是将丝杠的旋转运动变为螺母的直线运动或将螺母的旋转运动变为丝杠的直线运动。
滚动螺旋副特点：优点：传动效率高，所需驱动转矩小；传动精度高，反向精度高，定位精度高；传动刚度高；传动平稳，快速响应好，无爬行； 磨损小，精度保持性好，寿命长；具有运动可逆性；缺点：制造成本高；不能自锁，铅垂进给时需加制动机构。
滚动螺旋副的设计步骤是：计算进给牵引力，预选主要尺寸参数，计算最大动负荷，计算最大静负荷，初选滚珠丝杠副型号及列表主要参数，绘制进给系统计算简图，验算轴向刚度，验算传动效率，确定滚珠丝杠副型号。
2.3.1纵向进给丝杠 （1）进给系统牵引力计算纵向进给为综合型导轨，有)('G F f KF F Z X m ++= 式中：K —考虑颠覆力矩时的影响系数，综合型导轨取K=1.15；f '—导轨摩擦系数，f '=0.15~0.18（取f '=0.16）；G —移动部件重量，G=800N 代入公式计算得()N 253080053601601340151F m =+⨯+⨯=..（2）滚珠丝杠副最大动负荷计算m w F f L C 3=最大切削进给速度min /6.0m ax m V f = 最大切削力条件下的进给速度min /)2.0~3.0(min /6.0)3/12/1()3/12/1(m ax m m V V f s =⨯-=-=取0.30/min s v m =滚珠丝杠转速01000sv n L =，其中：滚珠丝杠导程初选06L mm =， 则m in /r 50n =滚珠丝杠寿命值66010n T L ⨯⨯=，其中使用寿命T=15000h ，则)(转61045L = 运转状态系数w f ，按一般运转取21f w .=故N 71079825302145C 3..=⨯⨯= （3）滚珠丝杠螺母副的选型查阅设计手册，可采用W 1L4006外循环螺纹调整预紧的双螺母滚珠丝杠副，1列2.5圈，其额定动负载为16400N ，精度等级选为3级。
（4）传动效率计算 ()ϕγγη+=tan tan式中：γ——丝杠螺母升角；ϕ——摩擦角，滚珠丝杠副的滚动摩擦系数f=0.003~0.004,其摩擦角约等于10´。
本设计中：94010442442.)tan(tan '''''=+= η （5）刚度验算先画出此纵向进给系统的示意图，如附图二所示。
最大进给率引力为2530N ，支承间距L=1500mm 。
丝杠螺母级轴承均进行预紧，预紧力为最大轴向力的1/3。
①丝杠的拉伸或压缩变形量δ1。
查手册，根据Fm=2530N,D 0=40mm ，查出 δL/L=1.2×10-5,可算出 mm 1081150010211500L25L1--⨯=⨯⨯=⨯=..δδ由于两端均采用向心推力球轴承，且丝杠又进行了预拉伸，故其拉压刚度可以提高4倍。