滚珠丝杆的选型
滚珠丝杠选型计算经典版
滚珠丝杠选型计算经典版滚珠丝杠选型计算经典版一、引言滚珠丝杠广泛应用于机械传动中，通过滚珠和螺纹母摩擦作用，将旋转运动转换为直线运动。
滚珠丝杠选型计算是确定滚珠丝杠参数的重要环节，对机械传动系统的性能和寿命具有重要影响。
本文将详细介绍滚珠丝杠选型计算的步骤和方法。
二、滚珠丝杠选型计算的基本原理⑴滚珠丝杠的基本结构和工作原理在滚珠丝杠中，螺纹杠上有若干个弧形的凸台(滚珠槽)，滚珠在这些凸台上滚动，菱形母材左右移动。
利用滚珠的滚动来代替螺纹对螺纹杠进行滑动的方式，实现快速、高效的转换。
⑵滚珠丝杠的选型因素滚珠丝杠的选型需要考虑以下因素：●载荷：确定滚珠丝杠承受载荷的类型和大小。
●转速：根据应用的要求，确定滚珠丝杠的最大转速。
●刚性：考虑滚珠丝杠在系统中的刚性要求。
●寿命：根据使用寿命要求，计算滚珠丝杠的寿命。
●尺寸：根据安装空间和系统要求，确定滚珠丝杠的尺寸。
三、滚珠丝杠选型计算的步骤⑴确定载荷根据机械传动系统的工作条件和负载特点，确定滚珠丝杠所承受的载荷类型和大小。
⑵计算滚珠丝杠的转速根据机械传动系统的要求和滚珠丝杠的工作条件，计算滚珠丝杠的最大转速。
⑶根据载荷和转速计算动载荷根据已知的载荷和转速，计算滚珠丝杠的动载荷，以确定有效载荷。
⑷确定滚珠丝杠的额定载荷根据滚珠丝杠的质量、尺寸和材料等参数，根据滚珠丝杠的额定载荷公式，计算滚珠丝杠的额定载荷。
⑸根据滚珠丝杠的额定载荷和动载荷计算载荷系数根据滚珠丝杠的额定载荷和动载荷，计算载荷系数，以确定滚珠丝杠的使用寿命。
⑹根据滚珠丝杠的使用寿命和工作条件选取滚珠丝杠类型根据滚珠丝杠的使用寿命和工作条件，选择适合的滚珠丝杠类型，包括直径、螺距、导程等参数。
⑺验证滚珠丝杠选型的合理性根据已选定的滚珠丝杠类型和参数，验证滚珠丝杠选型的合理性，包括滚珠丝杠的轴向刚度、刚性、动态特性等。
四、本文档涉及附件本文档涉及的附件详见附件列表：⒉滚珠丝杠承受载荷计算公式⒊滚珠丝杠额定载荷计算公式⒋滚珠丝杠使用寿命计算公式⒌滚珠丝杠选型参数参考表五、法律名词及注释⒈滚珠丝杠：一种利用滚珠在螺纹杠和螺纹母之间的滚动转动来实现机械传动的装置。
滚珠丝杠如何选型？这9个参数一定要多注意!
1、公称直径即丝杠的外径，常见规格有12、14、16、20、25、32、40、50、63、80、100、120，不过请注意，这些规格中，各厂家一般只备16~50的货，也就是说，其他直径大部分都是期货（见单生产，货期大约在30~60天之间，日系产品大约是2~2.5个月，欧美产品大约是3~4个月）。
公称直径和负载基本成正比，直径越大的负载越大，具体数值可以查阅厂家产品样本。
这里只说明两个概念：动额定负荷与静额定负荷，前者指运动状态下的额定轴向负载，后者是指静止状态下的额定轴向负载。
设计时参考前者即可。
需要注意的是，额定负荷并非最大负荷，实际负荷与额定负荷的比值越小，丝杠的理论寿命越高。
推荐：直径尽量选16~63。
2、导程也称螺距，即螺杆每旋转一周螺母直线运动的距离，常见导程有1、2、4、6、8、10、16、20、25、32、40，中小导程现货产品一般只有5、10，大导程一般有1616、2020、2525、3232、4040（4位数前两位指直径，后两位指导程），其他规格多数厂家见单生产。
导程与直线速度有关，在输入转速一定的情况下，导程越大速度越快。
推荐：导程尽量选5和10。
3、长度长度有两个概念，一个是全长，另一个是螺纹长度。
有些厂家只计算全长，但有些厂家需要提供螺纹长度。
螺纹长度中也有两个部分，一个是螺纹全长，一个是有效行程。
前者是指螺纹部分的总长度，后者是指螺母直线移动的理论最大长度，螺纹长度=有效行程+螺母长度+设计裕量（如果需要安装防护罩，还要考虑防护罩压缩后的长度，一般按防护罩最大长度的1／8计算）。
在设计绘图时，丝杠的全长大致可以按照一下参数累加：丝杠全长=有效行程+螺母长度+设计余量+两端支撑长度（轴承宽度+锁紧螺母宽度+裕量）+动力输入连接长度（如果使用联轴器则大致是联轴器长度的一半+裕量）。
特别需要注意的是，如果你的长度超长（大于3米）或长径比很大（大于70），最好事先咨询厂家销售人员可否生产，总体的情况是，国内厂家常规品最大长度3米，特殊品16米，国外厂家常规品6米，特殊品22米。
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。
丝杠选型计算
滚珠丝杠选型的计算一、工作条件安装方式水平支撑方式两端支撑定位精度20 μm重复定位精度15 μmV up12 μmV3008 μm工作台质量(m1) 900kg工件与夹具(m2)300kg有效行程400mm二、初步选择最小导程Pℎ=v maxn max=10mm预期额定动载荷空载加速阶段,最大载荷计算：F max1=(μg+ɑ)(m1+m2)=(0.098+6）x1200=7320 N匀速阶段各阶段转速:n1=60r/min,n1=80r/min,n1=100r/min,n1=1500r/min,各阶段时间所占比：10%，30%，50%，10%，各个工况轴向切削负载为：2000N、1000N、500N、0N。
径向切削负载为：3560N、2680N、1815N、0N。
则各阶段载荷计算：F1=μ[(m1+m2)g+P Z1]+P X1=3790NF2=μ[(m1+m2)g+P Z2]+P X2=2810NF3=μ[(m1+m2)g+P Z3]+P X3=1940NF4=μ[(m1+m2)g+P Z4]+P X4=1110NF max2=3790 NF max=7320 N对应当量转速和当量载荷：n m =n 1t 1100+n 2t 2100+n 3t 3100+n 4t 4100=230 r/min F m =√F 31N 1t 1100+F 32N 2t 2100+F 33N 3t 3100+F 34N 4t 4100n m3=8533 N 按照预期工作时间估计预期额定动载荷：C am =√60N m L ℎ3×F m f w 100f a f c=164124 N 取预期工作时间L ℎ=2000h0；载荷系数f w =1.3；精度系数f a =1；可靠性系数f c =0.44（可靠度取97％）按照最大负载估算预期额定动载荷：C am =f e F max =4.5×732=32940 N所以 C am =32940 N最小底径定位精度 20սmδm1=0.2×20=4 μm重复定位精度 10սmδm2=0.25×15=3.75 սm根据优化设计选型算法理论此时取最小值，因此最大允许轴向变形量为3.75սm 。
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。
滚珠丝杆的选型方法
3、微进给可能 滚珠丝杠副因为是利用滚珠运动,所以开启力矩极小,不会出现滑动运动那样旳爬行 现象,能保证明现精确旳微进给。
◆构成：主要由丝杆、螺母、滚珠和循环器、迷宫式密封 圈、油孔等构成。 ◆工作原理：在丝杆和螺母上加工有弧行螺旋槽，当它们 套装在一起时便形成螺旋滚道，并在滚道内装满滚珠。而 滚珠则沿滚道滚动，并经循环器作周而复始旳循环运动。 循环器两端还起挡珠旳作用，以防滚珠沿滚道掉出。
特点：
◆传动效率高：机械效率可高达92%~98%。 ◆摩擦力小：主要是用滚珠旳滚动替代了一般丝杆螺母副
1.设定螺距(L) 根据马达旳最大转速与迅速进给速度
1.设定螺距(L) 根据马达旳最大转速与迅速进给速度
设备中心专业知识系列教材（三）
（2）螺帽旳选择：
2.螺帽旳选择 (1)所需基本动额定负载与允许转速(DmN值) 各动作模式下轴向负载旳计算
各动作模式1次循环所需旳时间(s)
动作模式
加速 匀速 减速 总共所需时间
参照misumi选型范例
misumi参照范例： (1).规格确认
设备中心专业知识系列教材（三）
1.选择型号：BSS; 2.选择丝杆外径：15； 3.选择精度等级：C7; 4.选择螺距：10
misumi参照范例： (2).尺寸确认
设备中心专业知识系列教材（三）
misumi参照范例： (3).追加工确认
◎滚珠丝杠是工具机和精密机械上最常使用旳传动元 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，同步兼具高精度、可逆 性和高效率旳特点。
滚珠丝杆选型要点
滚珠丝杆选型要点滚珠丝杆是一种常见的传动装置，广泛应用于机械设备中。
选型滚珠丝杆时，需要考虑多个要点，以确保选择合适的规格和型号。
本文将从滚珠丝杆的负载能力、转动精度、速度要求、环境适应性以及可靠性等方面介绍滚珠丝杆选型的要点。
滚珠丝杆的负载能力是选型的关键要点之一。
负载能力取决于滚珠丝杆的直径、螺距以及滚珠数量等因素。
一般来说，直径较大、螺距较小、滚珠数量多的滚珠丝杆具有更高的负载能力。
在选型时，要根据实际应用中所承受的最大负载确定所需的负载能力，并选择相应的规格。
转动精度也是选型的重要要点之一。
滚珠丝杆的转动精度直接影响到机械设备的定位精度和运动平稳性。
一般来说，转动精度越高的滚珠丝杆，定位精度和运动平稳性就越好。
因此，在选型时，要根据实际应用中对转动精度的要求，选择适当的滚珠丝杆型号。
第三，速度要求是滚珠丝杆选型的重要考虑因素之一。
滚珠丝杆的速度受到滚珠丝杆直径、螺距以及润滑方式等因素的影响。
一般来说，直径较大、螺距较小的滚珠丝杆具有较高的速度能力。
此外，滚珠丝杆的润滑方式也会影响其速度能力。
在选型时，要根据实际应用中对速度的要求，选择合适的滚珠丝杆规格。
第四，滚珠丝杆的环境适应性也是选型要点之一。
滚珠丝杆在使用过程中会受到环境的影响，如温度、湿度、腐蚀性介质等。
因此，在选型时要考虑滚珠丝杆的材料和表面处理方式，以确保其能够适应特定的工作环境。
可靠性是滚珠丝杆选型的重要考虑因素之一。
滚珠丝杆的可靠性取决于其制造工艺、材料质量以及润滑方式等因素。
在选型时，要选择具有良好品质和可靠性的滚珠丝杆，以确保其在长期使用过程中能够保持稳定的性能和寿命。
滚珠丝杆选型要点包括负载能力、转动精度、速度要求、环境适应性以及可靠性等方面。
在选型时，需要根据实际应用中的需求，综合考虑这些要点，并选择合适的规格和型号。
通过合理选型，可以确保滚珠丝杆在机械设备中发挥良好的传动效果，提高设备的工作效率和可靠性。
滚珠丝杠选型方法
P.2475·2476 P.2477 P.2478 P.2479 P.2480
2. 滚珠丝杠的螺距精度
JIS的特性项目(ep、vu、v300、v2Q)规定了滚珠丝杠的螺距精度。
各特性的定义和容许值如下所示。
技
通常，在确认滚珠丝杠的代表移动量误差在所需定位精度范围内之后，再选择要使用的滚珠丝杠精度等级。
C3 代表移动量
误差
12 13 15 16
精度等级
变动
C5 代表移动量
误差
8
23
10
25
10
27
12
30
变动
18 20 20 23
t
630
800
18
13
35
25
-
800
1000
21
15
40
27
1000
1250
24
16
46
30
1250
1600
29
18
54
35
ep
■表2.定位用(C系列)相对于位移300mm的变动(V300)和螺距周期性误差(V2π)的标准值 单位: Om
12
标准型螺帽
BSS
精度等级C5
(BSL)
15
2
4
5
10
5
0.005以下
10
20
14
5
5
标准型螺帽
BSSZ
15
5 10
0.10以下
精度等级C10
BSSR
20
20
10
20
5
技
5
25
10
术
20
10
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.选择型号：BSS; 3.选择精度等级：C7;
2.选择丝杆外径：15； 4.选择螺距：10
misumi参考范例： misumi参考范例： (2).尺寸确认 (2).尺寸确认
misumi参考范例： misumi参考范例： (3).追加工确认 (3).追加工确认
2.滚珠丝杆在做Z轴（垂直运动）时如何选型？ （1）设定螺距
三. 滚珠丝杆的使用范例
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)。 ◎精度公差:P5 .P7 --
1.滚珠丝杆在做X轴（水平运动）时如何选型？ （1）设定螺距
1.设定螺距(L)
根据马达的最大转速与快速进给速度
1.设定螺距(L) 根据马达的最大转速与快速进给速度
（2）螺帽的选择：
2.螺帽的选择 (1)所需基本动额定负载与容许转速(DmN值) 各动作模式下轴向负载的计算
各动作模式1次循环所需的时间(s)
学员多多的查阅选型手册，从中了解和 掌握选型的正确方法 • 谢谢
动作模式 所需时间 加速 0.60 匀速 0.84 减速 0.60 总共所需时间 2.04
（2）螺帽的选择：
（3）丝杆轴的选择：
3.丝杠轴的选择 丝杠轴全长(L)与危险速度(Nc)、屈曲载荷(Pk)的研讨
（4）精度设计： （5）丝杆与丝杆支座组件的选型结果
参考misumi选型范例
misumi参考范例： misumi参考范例： (1).规格确认 (1).规格确认
滚珠丝杆的选型
一.什么是滚珠丝杆
• ◎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。
1.选择型号：BSSR; 3.选择精度等级：C7;
2.选择丝杆外径：25； 4.选择螺距：5或者10
misumi参考范例： misumi参考范例： (2).尺寸确认 (2).尺寸确认
misumi参考范例： misumi参考范例： (3).追加工确认 选型手册，请各位 本教材参考misumi的选型手册，请各位
四. 滚珠丝杆的选型
滚珠丝杠的选型 ◆螺纹滚道型面的选择： 1.单圆弧型面 2.双圆弧型面 选择要求:经济易调试 稳定 选择方案 2双圆弧型面 选择原因 接触角不变双圆弧交接处尚有小空隙可容纳一些赃物这读滚珠丝杠有利而不致堵塞 ◆滚珠循环方式: 1内循环 2外循环 选择方案:外循环 选择原因:结构制造较易 经济实用 ◆轴向间隙的调整和预紧力的选择 1垫片式 2螺纹式 3齿差式 选择要求: 经济可靠 易拆装 刚度高 选择方案：双螺母垫片式预紧 选择原因：结构简单 可靠性好刚度高 拆装方便
1.设定螺距(L) 根据马达的最大转速与快速进给速度
（2）螺帽的选择
2.螺帽的选择 (1)所需基本动额定负载与容许转速(DmN值) 各动作模式下轴向负载的计算
（2）螺帽的选择
（3）丝杆轴的选择
（4）精度设计： （5）丝杆与丝杆支座组件的选型结果
参考misumi选型范例
misumi参考范例： misumi参考范例： (1).规格确认 (1).规格确认
•
◎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。
二. 滚珠丝杆的结构
滚珠丝杠螺母副是回转运动转换为直线运动常用的传动 装置。它以滚珠的滚动代替丝杆螺母副中的滑动，摩擦 力小，具有良好的性能 性能。 性能 ◆组成：主要由丝杆、螺母、滚珠和循环器、迷宫式密封 圈、油孔等组成。 ◆工作原理：在丝杆和螺母上加工 加工有弧行螺旋槽，当它们 加工 套装在一起时便形成螺旋滚道，并在滚道内装满滚珠。而 滚珠则沿滚道滚动，并经循环器作周而复始的循环运动。 循环器两端还起挡珠的作用，以防滚珠沿滚道掉出。 特点： ◆传动效率高：机械 机械效率可高达92%~98%。 机械 ◆摩擦力小：主要是用滚珠的滚动代替了普通丝杆螺母副 的滑动。 ◆轴向间隙可消除：也是由于滚珠的作用，提高了系统 系统的 系统 刚性。经预紧后可消除间隙。 ◆使用寿命长、制造 制造成本高：主要采用优质合金材料，表 制造 面经热处理 热处理后获得高的硬度。 热处理