滚珠丝杠规格型号选型(课件)
滚珠丝杠规格型号选型
滚珠丝杠规格型号选型1、确定定位精度2、通过马达及对速度的要求来确定丝杠导程3、查看螺母尺寸确定行程及相关丝杠轴端数据4、通过负载及速度分布（加减速）来确定平均轴向力和转速5、通过平均轴向力确定预压力6、预期寿命，轴向负荷，转速确定动额定负荷7、基本动额定负荷，导程，临界转速，DmN值限制确定丝杠外径及螺母形式8、外径，螺母，预压，负荷确定刚性（机台设计）9、环境温度，螺母总长确定热变及累积导程10、丝杠刚性，热变位确定预拉力11、机床最高速度，温升时间，丝杠规格确定马达驱动扭矩及规格滚珠丝杠副速选的基本原则种类的选择：目前滚珠丝杠副的性价比已经相当高，无特别大的载荷要求时，都选择滚珠丝杠副，它具有价格相对便宜，效率高，精度可选范围广、尺寸标准化安装方便等优点。
在精度要求不是太高时，通常选择冷轧滚珠丝杠副，以便降低成本；在精度要求高或载荷超过冷轧丝杠最大规格额定载荷时需选择磨制或旋铣滚珠丝杠副。
不管何类滚珠丝杠副，螺母的尺寸尽量在系列规格中选择，以降低成本缩短货期。
精度级别的选择：滚珠丝杠副在用于纯传动时，通常选用“T”类（即机械手册中提到的传动类），其精度级别一般可选“T5”级（周期偏差在1丝以下），“T7”级或“T10”级，其总长范围内偏差一般无要求（可不考虑加工时温差等对行程精度的影响，便于加工）。
因而，价格较低（建议选“T7”，且上述3种级别的价格差不大）；在用于精密定位传动（有行程上的定位要求）时，则要选择“P”类（即机械手册中提到的定位类），精度级别要在“P1”、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”级（精度依次降低），其中“P1”、“P2”级价格很贵，一般用于非常精密的工作母机或要求很高的场合，多数情况下开环使用（非母机），而“P3”、“P4”级在高精度机床中用得最多、最广，需要很高精度时一般加装光栅，需要较高精度时开环使用也很好，“P5”则使用大多数数控机床及其改造，如数控车，数控铣、镗，数控磨以及各种配合数控装置的传动机构，需要时也可加装光栅（因“5”级的“任意300mm行程的偏差为0.023”，且曲线平滑，在很多实际案例中，配合光栅效果非常好）。
滚珠丝杠(选型手册)
滚珠丝杠型号及参数表 (2)[001]
![滚珠丝杠型号及参数表 (2)[001]](https://img.taocdn.com/s3/m/dbed9bdc6aec0975f46527d3240c844769eaa0a8.png)
滚珠丝杠型号及参数表一、介绍滚珠丝杠是一种常用于传递转动运动和直线运动的机械元件，广泛应用于机床、工业自动化设备和精密仪器等领域。
滚珠丝杠不仅具有高效传动、精度高的特点，还能承受较大的载荷。
本文将介绍滚珠丝杠的型号及参数，并提供一个参数表，以帮助读者了解和选择适合自己需求的滚珠丝杠。
二、滚珠丝杠型号及参数表以下是几种常见的滚珠丝杠型号及其参数的详细介绍：1. 滚珠丝杠型号A•直径（D）： 10mm•丝距（P）： 2mm•负载能力（C）： 500N•额定转速（N）： 3000rpm•回转精度（P0）： 0.01mm•重复定位精度（Ps）： 0.003mm•长度（L）： 200mm•推力力矩（Ma）： 10N·m•自锁力矩（Mr）： 5N·m2. 滚珠丝杠型号B•直径（D）： 16mm•丝距（P）： 4mm•负载能力（C）： 1000N•额定转速（N）： 4000rpm•回转精度（P0）： 0.02mm•重复定位精度（Ps）： 0.005mm•长度（L）： 300mm•推力力矩（Ma）： 20N·m•自锁力矩（Mr）： 10N·m3. 滚珠丝杠型号C•直径（D）： 20mm•丝距（P）： 5mm•负载能力（C）： 2000N•额定转速（N）： 5000rpm•回转精度（P0）： 0.03mm•重复定位精度（Ps）： 0.01mm•长度（L）： 400mm•推力力矩（Ma）： 30N·m•自锁力矩（Mr）： 15N·m4. 滚珠丝杠型号D•直径（D）： 25mm•丝距（P）： 6mm•负载能力（C）： 3000N•额定转速（N）： 6000rpm•回转精度（P0）： 0.04mm•重复定位精度（Ps）： 0.015mm•长度（L）： 500mm•推力力矩（Ma）： 40N·m•自锁力矩（Mr）： 20N·m5. 滚珠丝杠型号E•直径（D）： 30mm•丝距（P）： 8mm•负载能力（C）： 4000N•额定转速（N）： 7000rpm•回转精度（P0）： 0.05mm•重复定位精度（Ps）： 0.02mm•长度（L）： 600mm•推力力矩（Ma）： 50N·m•自锁力矩（Mr）： 25N·m三、选型指南选择合适的滚珠丝杠型号需要考虑如下因素：1.载荷能力：根据应用场景的负载要求，选择滚珠丝杠的负载能力。
滚珠丝杆 ppt课件
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容许转速
一、丝杠轴的危险速度：
随着滚珠丝杠转速的提高，主见接近丝杠轴的固有频率，因而会发 生共振而不能继续转动。因此，一定要在共振点一下使用。
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DN值的计算
容许转速
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（3）、不要让滚珠丝杠掉落或敲击。否则，可能导致划伤 破损。另为，受到了冲击，即使外观上看不见的破损，也 可能导致功能损失。
（4）、请防止垃圾、切屑等异物进入。否则，可能导致钢 球寻个哑巴部件的破损、功能的损失。
（5）、因冷却液的种类的不同，有事可能给滚珠丝杠的功 能带来障碍。因此，要在冷却液可能进入滚珠丝杠螺母内 部的环境下使用，请咨询厂家。
六、发热量小；
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滚珠丝杠的计算
一、容许轴向载荷； 二、容许转速； 三、静态安全系数； 四、轴向载荷的计算； 五、工作寿命；
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容许轴向载荷
一、丝杠轴的挫曲载荷：
滚珠丝杆在轴向上被施加最大压缩负荷时， 应选择不发生挫曲的丝杠轴。
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容许轴向载荷
二、丝杠轴的容许拉伸压缩负荷:
滚珠丝杠
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滚珠丝杠
循环器式
弯管式
端盖式
弯管式
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2
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3
按精密级分：
滚珠丝杠的种类
滚珠丝杠
精密级
轧制
球保持器型
全钢球型
全钢球型
预压
无预压
精密旋转式
预压
轧制旋转式 预压 无预压
机械系统设计之滚珠丝杠选择计算PPT(共65页)
螺旋升角
λ（°）
滚珠直径
d0(mm)
螺纹滚道半径
R (mm)
此外还有：丝杠外径、丝杠内径、螺母外径、螺母内径等。
2、标注方法
滚珠丝杠副结构、规格、精度的标注方法如图所示：
×
螺纹旋向，右旋不标 检查项目编号 精度等级 滚珠总圈数 基本导程 公称直径 预紧方式 循环方式 外形结构特征
例：1、FC1B-60×6-5-E2 左
Fcr
2 EI a ( l)2
• 式中：E—丝杠的弹性模量，对钢 E20G6Pa
I a —丝杠危险截面的轴惯性矩
Ia6 d144 0.6 04 4452 7 .16 5 1 0 7m 4
—长度系数，双推-简支时， 2/3
• 1.2.4 支承导向机构设计 • 1.4.3 滚动直线导轨副的选择计算
1.4.2 滚珠丝杠副的选择计算
（3）滚珠丝杠副的选择步骤（设计计算）
已知条件： 工作载荷F（N）或平均工作载荷Fm （N）; 丝杠副的使用寿命Lh （h） ； 丝杠的工作长度（或螺母的有效长度）l(m);
丝杠的转速n（平均转速nm或最大转速nmax）(r/min); 滚道硬度HRC及运转情况。
特点： 预紧力小，轴承寿命较高， 适用于中速、精度较高的长丝杠传动系统
3）单推-单推式
特点： 轴向刚度较高，预紧力大，寿命低
4）双推-双推式
特点： 适合于高刚度，高速度，高精度的精密丝杠
传动系统。
四种支承方式的比较：
支承方式 双推-自由 双推-简支 单推-单推 双推-双推
刚度 低
高
承载能力 低ຫໍສະໝຸດ • 考虑各种因素，选FFZD5006-5，其中：
•
公称直径：D0=50mm
滚珠丝杠 选型
滚珠丝杠选型滚珠丝杠选型在滚珠丝杠的选型计算时:需要对其承载力进行计算，承载力的计算包括强度计算、刚度校核、稳定性校核及临界转速校核。
机构的运行的最大速度为:，选择滚珠丝杠的导程为:5mm; 100mm/s,6m/min滚珠丝杠导程的选取方法:(1)设传动比为，丝杠的导程为(mm)，执行部件的最高速度为:，uPV,6m/minhmaxV1000maxn则丝杠的最高转速为:(r/min); ,nmaxmaxPh设伺服电机的最高转速为:;额定转速为:(经验值)，n,3000(r/min)n,2000(r/min)dmaxnmaxu,则传动比为:; ndmax1000V1000，6max所以丝杠的最高转速n,,,1200(r/min); maxP5hn1200maxu传动比为:,,,0.4; n3000dmax(1)强度计算3FffmLmH，，滚珠丝杠的当量动载荷: CN,mfa60nT式中:L—寿命，单位:百万转,; L,6101000，vsn,其中: (r/min); tv:最大切削条件下的进给速度(m/min);; v,6m/nmiss:丝杠螺距 (mm); t:寿命时间，取10000-15000小时; ; TT,15000(h):轴向平均载荷(N)或者最大工作载荷; Fm(这是根据该机构的承载力的估算值); F,320Nmf--精度系数，1、2、3级丝杠f,1;4、5、6级丝杠f,1; aaa(等级越小，对精度的要求越高); ff--运转系数，=1.0-1.5,一般取1.2; ww f——硬度系数。
(设滚珠丝杠最硬的时候的值,); HRC,60f,1HHf,1(1，2，3的滚珠丝杠); af,1.2 ;(这里根据实际情况选取滚珠丝杠的精度为:2级); w; tmm,5100010006，，vsnr,,,1200(/min); t56060120015000nT，，; L,,,1080(百万转)661010带入动载荷计算公式:33Fff32010801.21，，，mLwH ; CN,,=3939.8mf1a从滚珠丝杠系列表中找出额定动载荷大于当量动载荷，并与其相近值，同时考虑刚度CCam要求，初选滚珠丝杠副的型号和有关参数。
滚珠丝杆的选型
滚珠丝杆的选型一、使用条件● 工件与工作台的重量 kg 50=W ● 最大行程 720mm max =S ● 快速进给速度 1000mm/s max =V ● 加减速时间 0.15s t = ● 定位精度 0.1m m ± ● 重复精度 0.01mm ± ●预期寿命h 3000h =L● 直线运动导程摩擦系数 0.02=μ● 驱动马达 1-min 3000max =N ● 额定负载持续率模型线图1、 螺距L 的确定根据马达的最大转速与快速进给速度mm 203000601000max 60Vmax =⨯=⨯≥=N L2、 螺帽的选择（1） 轴向负载计算● 匀速时，轴向负载N Wg Pb 108.95002.0≈⨯⨯==μ● 加速时，加速度233/67.61015.010010max s m t V ≈⨯=⨯=--α 轴向负载N Wg W Pa 3438.95002.067.650≈⨯⨯+⨯=+=μα ● 减速时，轴向负载N Wg W Pc 3248.95002.067.650≈⨯⨯-⨯=-=μα （2） 各运行模式1次循环的运行时间（3） 各运行模式下轴向负载、转速、运行时间轴向平均负载N t N t N t N t N P t N P t N P Pm 25031332211333323321131=⎪⎪⎭⎫⎝⎛++++= （5） 平均负载计算 平均转速1321332211min 2118-=++++=t t t t N t N t N Nm（6） 所需基本动额定负载 1) 净运行适用寿命L h01次循环4.01s 中运行时间为2.04s ，因此，预期寿命扣除停机时间后的净运行使用寿命h L L h h 149271.404.2)(0=⎪⎭⎫⎝⎛⨯=预期寿命 2) 所需基本动额定负载N fw Pm Nm L C h 37002.12501021181492760)1060(3163160=⨯⨯⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=⨯⨯= Lh ：寿命时间hC ：基本动额定负载N Pm ：轴向平均负载N Nm ：平均转速min -1 fw ：运行系数无冲击的静态运行 fw=1.0-1.2 正常运行 fw=1.2-1.5 伴随有冲击的运动 fw=1.5-2.0 （7） 滚珠丝杆的预选选择满足螺距20、基本动额定负载3700N 的滚珠丝杠BSS1520。
滚珠丝杠选型
滚珠丝杠选型滚珠丝杠选型在滚珠丝杠的选型计算时: 需要对其承载力进行计算，承载力的计算包括强度计算、刚度校核、稳定性校核及临界转速校核。
机构的运行的最大速度为: ，选择滚珠丝杠的导程为:5mm; 100mm/s,6m/min 滚珠丝杠导程的选取方法:(1) 设传动比为，丝杠的导程为(mm),执行部件的最高速度为：，uPV,6m/minhmaxVlOOOmaxri则丝杠的最高转速为：(r/min); ,nmaxmaxPh 设伺服电机的最高转速为：; 额定转速为：( 经验值)，n,3000(r/min)n,2000(r/min)dmaxnmaxu，贝U传动比为:;ndmax1OOOV1OOQ 6max所以丝杠的最高转速n,,,1200(r/min); maxP5hn 12OOmaxu传动比为：,,,O.4; n3OOOdmax(1) 强度计算3FffmLmH，滚珠丝杠的当量动载荷：CN,mfa6OnT式中:L —寿命，单位：百万转,;L,61O1OOO，vsn, 其中： (r/min); tv：最大切削条件下的进给速度(m/min);; v,6m/nmiss：丝杠螺距(mm); t：寿命时间，取1OOOO-15OOO 小时; ; TT,15OOO(h):轴向平均载荷(N)或者最大工作载荷；Fm( 这是根据该机构的承载力的估算值); F,32ONmf-- 精度系数，1、2、3级丝杠f,1;4 、5、6级丝杠f,1; aaa( 等级越小，对精度的要求越高); ff-- 运转系数，=1.0-1.5, 一般取1.2; wwf ——硬度系数。
( 设滚珠丝杠最硬的时候的值,); HRC,60f,1HHf,1(1 ，2，3的滚珠丝杠); af,1.2 ;( 这里根据实际情况选取滚珠丝杠的精度为:2 级); w; tmm,5100010006，，vsnr,,,1200(/min); t56060120015000nT，，; L,,,1080( 百万转)661010带入动载荷计算公式:33Fff32010801.21 ，，，mLwH ; CN,,=3939.8mf1a从滚珠丝杠系列表中找出额定动载荷大于当量动载荷，并与其相近值，同时考虑刚度CCam要求，初选滚珠丝杠副的型号和有关参数。
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滚珠丝杠规格型号选型
1、确定定位精度
2、通过马达及对速度的要求来确定丝杠导程
３、查看螺母尺寸确定行程及相关丝杠轴端数据
4、通过负载及速度分布（加减速）来确定平均轴向力和转速
5、通过平均轴向力确定预压力
６、预期寿命,轴向负荷,转速确定动额定负荷
7、基本动额定负荷,导程,临界转速，ＤmＮ值限制确定丝杠外径及螺母形式
8、外径,螺母，预压,负荷确定刚性（机台设计）
9、环境温度，螺母总长确定热变及累积导程
10、丝杠刚性，热变位确定预拉力
11、机床最高速度，温升时间，丝杠规格确定马达驱动扭矩及规格
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滚珠丝杠副速选的基本原则
种类的选择：目前滚珠丝杠副的性价比已经相当高,无特别大的载荷要求时，都选择滚珠丝杠副，它具有价格相对便宜，效率高,精度可选范围广、尺寸标准化安装方便等优点。
在精度要求不是太高时，通常选择冷轧滚珠丝杠副,以便降低成本;在精度要求高或载荷超过冷轧丝杠最大规格额定载荷时需选择磨制或旋铣滚珠丝杠副.不管何类滚珠丝杠副,螺母的尺寸尽量在系列规格中选择,以降低成本缩短货期。
ﻫ
精度级别的选择：滚珠丝杠副在用于纯传动时,通常选用“T”类(即机械手册中提到的传动类）,其精度级别一般可选“Ｔ5”级（周期偏差在１丝以下），“Ｔ７”级或“Ｔ10”级,其总长范围内偏差一般无要求（可不考虑加工时温差等对行程精度的影响,便于加工）。
因而，价格较低（建议选“Ｔ7"，且上述３种级别的价格差不大)；在用于精密定位传动(有行程上的定位要求)时,则要选择“P”类（即机械手册中提到的定位类），精度级别要在“P１"、“P2”、“P3”、“P4”、“P5”级(精度依次降低),其
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中“P１"、“P２"级价格很贵，一般用于非常精密的工作母机或要求很高的场合,多数情况下开环使用(非母机)，而“Ｐ３”、“P4”级在高精度机床中用得最多、最广，需要很高精度时一般加装光栅,需要较高精度时开环使用也很好，“P5”则使用大多数数控机床及其改造，如数控车，数控铣、镗,数控磨以及各种配合数控装置的传动机构,需要时也可加装光栅（因“5"级的“任意３00mm行程的偏差为0.0２3”，且曲线平滑，在很多实际案例中,配合光栅效果非常好).ﻫ
规格的选择：首先当然是要选有足够载荷(动载和静载)的规格。
根据使用状态,选择符合条件的规格.同时（重点）,如果选用的是磨制或旋铣滚珠丝杠副（冷轧的不需要考虑长径比），要估算长径比（丝杠总长除以螺纹公称直径的比值)，但因长度在设计时已确定，在规格的确定上需要调整，原则上使其长径比小于５0，（理论上长径比越小越好，对“Ｐ”类丝杠而言，长径比越小越利于加工和保证各项形位公差,故单位价格越便宜）。
所以“规格越小不等于越便宜”.
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预紧方式的选择：对于纯传动的情况，一般要求传动灵活，允许有一定返向间隙（不大，一般为几丝)，多选用单螺母，它价格相对便宜、传动更灵活；对于不允许有返向间隙的精密传动的情况，则需选择双螺母预紧，它能调整预紧力的大小，保持性好,并能够重复调整；另外，在行程空间受限制的情况下，也可选用变位导程预紧（俗称错距预紧），该方式预紧力较小，且难以重复调整，一般不选.
导程的选择:选择导程跟所需要的运动速度、系统等有关,通常在：４、5、6、8、1０、12、2０中选择，规格较大，导程一般也可选择较大(主要考虑承载牙厚）。
在速度满足的情况下,一般选择较小导程(利于提高控制精度）;对于要求高速度的场合，导程可以超过2０，对磨制丝杠而言导程一般可做到约等于公称直径(受磨削螺旋升角限制）,如32(３2*３2)、40（40*40)等，当然也可以更大（非磨削，但极少考虑)。
导程越大,
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同条件下旋转分力越大，周期误差被放大，速度越快.故一般速度很高的场合要求的是灵活，而放弃部分精度诉求,对间隙要求意义变小(导程精度偏差增大)，因此，大导程丝杠一般都是单螺母.ﻫ
完整的滚珠丝杠副设计选型，除了要考虑传动行程(间接影响其他性能参数）、导程(结合设计速度和马达转速选取)、使用状态（影响受力情况）,额定载荷（尤其是动载荷将影响寿命)、部件刚度（影响定位精度和重复定位精度）、安装形式(力系组成和力学模型）、载荷脉动情况(与静载荷一同考虑决定安全性），形状特性（影响工艺性和安装）等因素外,还需要对所选的规格的重复定位精度、定位精度、压杆稳定性、极限转速、峰值静载荷以及循环系统极限速率（Dｎ值)等进行校核，进行修正选择后才能得到完全适用的规格，进而确定马达、轴承等关联件的特征参数。
针对滚珠丝杠副的选型涉及多种复杂条件,用户科学选型的难度较大，本站特推
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出“自动在线选型计算”模块，通过该模块可以根据用户输入的设计初始条件，自动在典型滚珠丝杠副规格库中综合计算、智能选型，并作重复定位精度、压杆稳定性、定位精度、极限转速、最大静载荷及循环系统Dn值等所有项目的校验,给出完全合格的筛选结果。
为协助作对比选择,该模块还包括条件调整的指导性提示，当完全合格的规格数量较少时还能自动提示“对选型结果影响最大的参数”供针对性调整,以辅助选择最佳规格。
最后还给出与之配套的约束轴承、驱动马达以及目标行程补偿量等外围参数基准值供系统设计用.欢迎使用！ﻫ
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