滚珠丝杠导程与扭矩推力的关系
丝杆电机推力计算公式【秘籍】
一、已知电机与滚珠丝杠参数,如何计算推力? 1.电机扭矩:35NM,额定转速1500转 2.丝杠螺距10mm,直径80.如何得到在丝杠端产生的推力.一位教授要我按照F = 2* M /(d*tan(A+B)) [M:力矩,D2丝杆中径,A为螺蚊升角,B为当量磨擦角]但我计算的结果与机械设计的参数出入很大,不知道哪里有问题,这个公式是正确的吗? 此法不对。
1、丝杠中径在扭矩推力关系中没有直接联系，仅通过影响螺旋升角间接影响（但在校验时，须在计算推力与对应中径的丝杠的轴向额定负载中取小值）；2、当量摩擦角仅影响滚道受力状态（参与丝杠副受力分析），但对推力扭矩的关系不产生影响；3、上例为：F=2πM/P=18692 N；（相同扭矩下，推力仅是导程的函数）4、转速对推力没有影响，但对于运动过程表征其与机械效率的函数，功率校验时建议取η=0.85核定。
注：目前业内常常将机械效率在受力分析中体现，实为误区，效率是一个过程量，力则是点量，好比电压与电流分别跟电阻的关系。
电机功率 KW百度电机转速 r/min输出电机扭矩 N/M电机丝杆减速比丝杆导程 mm330009.55220110009.55141.5100014.325142100019.1140.410003.82140.220000.9 55130.114000.6821428574520120004.77515120004.775110120004.77515120004.775110120004.77515120004.775120120004.775115120004.77515120004.7751101 20004.775110120004.77515120004.77515120004.7751100.1814001.22785714350 20输出推力 N输出推力 KG效率实际出力N5400.24540.020.84320.190813500.601350.060.810800.47720250.892025.090.816 200.715527001.192700.120.821600.9545400.24540.020.84320.19081800.08180.01 0.71260.055658678.95867.900.86943.1637865400.24540.020.94860.214652700.12 270.010.82160.09545400.24540.020.84320.19082700.12270.010.82160.09545400.2 4540.020.84320.19081350.06135.010.81080.04771800.08180.010.81440.06365400. 24540.020.84320.19082700.12270.010.82160.09542700.12270.010.82160.0954540 0.24540.020.84320.19085400.24540.020.84320.19082700.12270.010.82160.095417 357.911735.790.813886.32757采用一根螺杆和螺母相啮合，采取某种方法防止螺杆螺母相对转动，从而使螺杆轴向移动。
丝杠推力计算总结
丝杠推力计算总结一、已知电机与滚珠丝杠参数,如何计算推力?1.电机扭矩:35nm,额定转速1500转2.丝杠螺距10mm,直径80.如何获得丝杠端产生的推力一位教授要我按照f=2*m/(d*tan(a+b))[m:力矩,d2丝杆中径,a为螺蚊升角,b为当量磨擦角]但我的计算结果与机械设计参数有很大的不同。
我不知道哪里出了问题。
这个公式正确吗？这种方法是错误的。
1.丝杠的中径与转矩-推力关系没有直接关系，只是通过影响螺旋上升角间接受到影响（但在验证过程中，较小的值必须取自计算推力的轴向额定载荷和相应的中径丝杠）；2.等效摩擦角只影响滚道的受力状态（参与丝杠副的受力分析），而不影响推力和扭矩之间的关系；3、上例为：f=2πm/p=18692n；（相同扭矩下，推力仅是导程的函数）4.转速对推力没有影响，但考虑到运动过程和机械效率的作用，建议取η=0.85。
注：目前，机械效率往往反映在行业的受力分析中，这实际上是一种误解。
效率是一个过程量，而力是一个点量，例如电压、电流和电阻之间的关系。
祝你成功。
二、已知电机扭矩0.39nm，减速比5.57，滚珠丝杆直径d=20mm.导程l=4mm螺纹升角φ=3.65度，运动方式为：旋转运动改直线运动，计算丝杆直线运动的推力是多少?1、输出扭矩T=0.39x5 57=2.17nmt=fl/2×三点一四一五九二六×零点九f=2.17×6.28×0.9×1000÷4=3066n2、tanρ＝0.0025（ρ等效摩擦角）t=f×d×tan（φ+ρ）÷1000÷2f=3277n第一种算法，推力与导程有关（摘至丝杆选型手册），计算电机所需扭矩时，要考虑恒速和加速时扭矩；第二种算法是，推力与螺杆直径和螺纹上升角有关（摘自机械设计经典）。
在计算电机所需的扭矩时，应考虑轴承摩擦扭矩和零件惯性。
丝杆传力计算
如何计算丝杆传动方向的推力推力P=2πηT/Lη:丝杆传动效率,大约为0.9~0.95T:转矩L:丝杆导程济宁利兴丝杠希望能帮助一、已知电机与滚珠丝杠参数,如何计算推力?1.电机扭矩:35NM,额定转速1500转2.丝杠螺距10mm,直径80. 如何得到在丝杠端产生的推力.一位教授要我按照F = 2* M /(d*tan(A+B)) [M:力矩,D2丝杆中径,A为螺蚊升角,B为当量磨擦角] 但我计算的结果与机械设计的参数出入很大,不知道哪里有问题,这个公式是正确的吗?此法不对。
1、丝杠中径在扭矩推力关系中没有直接联系，仅通过影响螺旋升角间接影响（但在校验时，须在计算推力与对应中径的丝杠的轴向额定负载中取小值）；2、当量摩擦角仅影响滚道受力状态（参与丝杠副受力分析），但对推力扭矩的关系不产生影响；3、上例为：F=2πM/P=18692 N；（相同扭矩下，推力仅是导程的函数）4、转速对推力没有影响，但对于运动过程表征其与机械效率的函数，功率校验时建议取η=0.85核定。
注：目前业内常常将机械效率在受力分析中体现，实为误区，效率是一个过程量，力则是点量，好比电压与电流分别跟电阻的关系。
祝成功。
二、已知电机扭矩0.39NM，减速比5.57，滚珠丝杆直径D=20mm.导程L=4mm 螺纹升角φ=3.65度，运动方式为：旋转运动改直线运动，计算丝杆直线运动的推力是多少?1、输出扭矩T＝0.39X5.57=2.17NM T= FL / 2×3.1415926×0.9 F=2.17×6.28×0.9×1000÷4=3066N2、tanρ＝0.0025 (ρ当量摩擦角) T= F×D×tan(φ+ρ)÷1000÷2 F=3277N第一种算法，推力与导程有关（摘至丝杆选型手册），计算电机所需扭矩时，要考虑恒速和加速时扭矩；第二算法，推力与丝杆直径和螺纹升角有关（摘至机械设计大典），计算电机所需扭矩时，要考虑轴承摩擦扭矩和零件惯性。
滚珠丝杠的选取与计算part
图1：正效率(旋转→直线)图2：反效率(直线→旋转)
４.1．1.1导程角的计算法
……………………………………( 1）
β:导程角（度)
ｄp：滚珠中心直径（ｍm)
ρh：进给丝杠的导程（mｍ)
4.1.1.2推力与扭矩的关系
当施加推力或扭矩时，所产生的扭矩或推力可用(2）~(４）式计算。
(1）获得所需推力的驱动扭矩
图8动作模式
图9滚珠丝杠的发热数据
滚珠丝杠：双螺母精密滚珠丝杠
CDM40１0-5：（轴径40mｍ，导程10mm)
预压负荷２700N)
最高速度0.2１7m/s（１3ｍ/ｍin）:(滚珠丝杠转速:1300 min－1)
低速度:0．００4２m／s（０．2５m／min）:（滚珠丝杠转速度：25ｍin－１
导向面：LM导轴:ＧGB35A
（１)滚动导向（μ=0.003）
滚珠丝杠及(μ=0.003,效率η=０.96）
导向面的摩擦阻力
Ｆa=0.003×５00×9.8=14.7N
驱动扭矩
（２）滚动导向(μ=0.０03）
滚珠丝杠及（μ＝0．２,效率η＝0.３2)
导向面的摩擦阻力
Fa=0.0０3×5０0×9.8＝１4.7N
驱动扭矩
4.１.２能高速进给
T：驱动扭矩FaLeabharlann 导向面的摩擦阻力Ｆa=μ×mg
μ:导向面的摩擦系数
ｇ：重力加速度（9.８ｍ/s2)
m：运送物的质量（kg)
ρh:进给丝杠的导程（mｍ)
η:进给丝杠的正效率(图1）
（２)施加扭矩时产生的推力
……………………………………(2）
Fa:产生的推力（N )
T：驱动扭矩（N mm）
滚珠丝杠推力计算-沁工
滚珠丝杠推力计算已知电机扭矩0.39NM,减速比5.57,滚珠丝杆直径D=20mm.导程L=4mm 螺纹升角φ=3.65度,运动方式为：旋转运动改直线运动,计算丝杆直线运动的推力是多少? 一、输出扭矩T＝0.39X5.57=2.17 滚珠丝杠推力计算
已知电机扭矩0.39NM,减速比5.57,滚珠丝杆直径D=20mm.导程L=4mm 螺纹升角φ=3.65度,运动方式为：旋转运动改直线运动,计算丝杆直线运动的推力是多少?
一、
输出扭矩T＝0.39X5.57=2.17NM
T= FL / 2×3.1415926×0.9
F=2.17×6.28×0.9×1000÷4=3066N
二、
tanρ＝0.0025 (ρ当量摩擦角)
T= F×D×tan(φ+ρ)÷1000÷2
F=3277N
第一种算法,推力与导程有关（摘至丝杆选型手册）,计算电机所需扭矩时,要考虑恒速和加速时扭矩；
第二算法,推力与丝杆直径和螺纹升角有关（摘至机械设计大典）,计算电机所需扭矩时,要考虑轴承摩擦扭矩和零件惯性.。
滚珠丝杠的选取与计算.part1
4.1.1驱动扭矩仅为滑动丝杠的1/3滚珠丝杠是滚珠丝杠与螺母间的螺纹沟槽做滚动运动，因此可获得高效率，与过去的滑动丝杠相比，驱动扭矩仅为1/3以下（图1与2）。
从而，不仅可将旋转运动变为直线运动，而且可以容易地将直线运动变成旋转运动。
图1：正效率（旋转→直线） 图2：反效率（直线→旋转）4.1.1.1导程角的计算法p d h ⋅⋅=πρβtan …………………………………… （ 1 ）β：导程角 （度）d p ：滚珠中心直径 （mm ）ρh ：进给丝杠的导程 （mm ）4.1.1.2推力与扭矩的关系当施加推力或扭矩时，所产生的扭矩或推力可用（2）~（4）式计算。
（1）获得所需推力的驱动扭矩T ：驱动扭矩Fa ：导向面的摩擦阻力Fa=μ×mgμ：导向面的摩擦系数g ：重力加速度 （ 9.8m/s 2 ）m ：运送物的质量 （ kg ）ρh ：进给丝杠的导程 （ mm ）η：进给丝杠的正效率 （图1）（2）施加扭矩时产生的推力h T Fa ⋅⋅⋅=ρηπ12…………………………………… （ 2 ）Fa ：产生的推力 （ N ）T ：驱动扭矩 （N mm ）ρh ：进给丝杠的导程 （ mm ）η：进给丝杠的正效率 （图1）（3）施加推力时产生的扭矩πηρ22Fa h T ⋅⋅=…………………………………… （ 4）T ：驱动扭矩 （N mm ）Fa ：产生的推力 （ N ）ρh ：进给丝杠的导程 （ mm ）η：进给丝杠的正效率 （图2）4.1.1.3驱动扭矩的计算例用有效直径是：32mm ，导程：10mm （导程角：5O 41’的丝杠，运送质量为500Kg 的物体，其所需的扭矩如下（1）滚动导向（μ=0.003）滚珠丝杠及（μ=0.003，效率η=0.96）导向面的摩擦阻力Fa=0.003×500×9.8=14.7N驱动扭矩mm N T ⋅=⨯⨯=2496.02107.14π（2）滚动导向（μ=0.003）滚珠丝杠及（μ=0.2，效率η=0.32）导向面的摩擦阻力Fa=0.003×500×9.8=14.7N驱动扭矩mm N T ⋅=⨯⨯=7332.02107.14π4.1.2能高速进给因滚珠丝杠效率高，发热低，从而能进行高速进给。
特长与种类
滚动导向(＝0.003) 滚珠丝杠 （由于＝0.003,效率＝0.96）
Fa∶摩擦阻力
T∶驱动扭矩
m∶质量 g
进给丝杠 （滚珠丝杠 的效率η ＝96%）
导向面 （滚动摩擦系数μ ＝0.003） 导向面的摩擦阻力 Fa=0.003×500×9.8=14.7N 驱动扭矩
π
滚动导向(＝0.003) 滑动丝杠 （由于＝0.2,效率＝0.32）
没有无效行程、 高刚性
由于滚珠丝杠能够施加预压,轴向间隙能降为零以下,从而因预压而获得高刚性。 在图5中,如往正 （＋） 方向上施加轴向载荷,工作台向 （＋） 侧位移。 反之,往负 （－） 方向上施加轴向载荷,工作台向 （－） 侧位 移。 轴向载荷与轴向变位量的关系如图6所示。 由图6可知,如果改变轴向载荷的方向,轴向间隙就会以位 移量的形式表现出来。 另外,如果轴向间隙为零时对滚珠丝杠施加预压,则刚性变大,轴向变位量变小。
511C
特长与种类
滚珠丝杠的特长
驱动扭矩仅为滑动丝杠的三分之一
滚珠丝杠
滚珠丝杠中的钢球在丝杠轴与螺母间滚动,因此能获得高效率。 与过去的滑动丝杠相比,所需驱动扭矩 仅为前者的三分之一 （参照图1和图2） 。 从而,不仅可以将旋转运动变为直线运动,也易将直线运动变为 旋转运动。
μ
μ
滚珠丝杠 正效率 η 1（%）
【推力与扭矩的关系】
当施加推力或扭矩时,所产生的扭矩或推力可用(1)～(3)式计算。
获得所需推力的驱动扭矩
T=
T Fa g m Ph 1
Fa • Ph 2π • η 1
∶驱动扭矩 ∶导向面上的摩擦阻力 ∶导向面上的摩擦系数 ∶重力加速度 ∶运送物的质量 ∶进给丝杠的导程 ∶进给丝杠的正效率 (参照B (9.8 m/s2) (kg) (mm) 上的图1) (N · mm) (N)
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滚珠丝杠导程与扭矩推力的关系
1. 引言
1.1 背景介绍
滚珠丝杠是一种常用于工程机械设备中的传动元件，它通过滚珠的滚动来实现转动运动和线性运动的转换。
滚珠丝杠具有精度高、扭矩大、效率高等优点，在许多工业领域得到了广泛应用。
而滚珠丝杠导程是指滚珠丝杠螺距的长度，它决定了滚珠丝杠在单位长度内所能实现的线性运动。
对于工程机械设备的设计和使用来说，滚珠丝杠导程的选择与扭矩推力密切相关。
扭矩与推力是影响滚珠丝杠导程选择的重要因素之一。
扭矩是指外力作用在滚珠丝杠上时所产生的旋转力，而推力则是指由扭矩产生的线性推动力。
在实际工程中，扭矩大小和推力方向需要根据具体的使用要求来确定，而滚珠丝杠导程的选择就会直接影响到扭矩与推力之间的关系。
深入研究滚珠丝杠导程与扭矩推力的关系对于工程机械设备的设计和优化具有重要意义。
通过实验研究和数学模型分析，可以更好地理解滚珠丝杠导程与扭矩推力之间的内在联系，为相关领域的进一步研究提供理论支持和实践指导。
1.2 研究目的
研究目的是为了深入探究滚珠丝杠导程与扭矩推力之间的关系，
从理论和实验两个方面进行分析和研究。
通过本研究，我们希望能够
揭示不同导程滚珠丝杠在扭矩施加下的推力表现，为工程设计提供更
准确的参考依据。
我们还希望进一步探讨影响滚珠丝杠导程的因素，
以及滚珠丝杠导程与扭矩推力之间的数学模型，为相关领域的研究和
应用提供理论基础和实践指导。
通过本研究的深入分析，我们希望能
够全面了解滚珠丝杠导程与扭矩推力的关系，为优化设计和改进工程
效率提供有力支持。
2. 正文
2.1 滚珠丝杠导程的定义
滚珠丝杠是一种常用的传动元件，具有高效率、高精度、长寿命
等优点，在机械领域中应用广泛。
滚珠丝杠导程是指在轴承中心线上，螺杆螺纹的一个回转与螺距之比，通常用毫米表示。
滚珠丝杠导程越大，每转动一圈螺杆就会前进的距离就会变长，这意味着它具有更大
的进给速度和快速移动能力。
滚珠丝杠导程的大小直接影响着其工作性能和传动效率。
通常情
况下，导程越小，滚珠丝杠的扭矩和推力就会越大，因为在同一力矩下，推力跟导程成反比。
选择合适的滚珠丝杠导程对于机械系统的性
能优化至关重要。
在实际应用中，根据具体的工作需求和负载情况来选择合适的滚
珠丝杠导程是非常重要的。
通过合理设计和选择，可以有效提高机械
系统的工作效率和精度，减少能量损耗和机械故障的风险。
深入理解滚珠丝杠导程的定义和其与扭矩推力的关系对于工程师和研究人员来说都具有重要意义。
2.2 扭矩与推力的关系
扭矩与推力的关系是滚珠丝杠导程中非常重要的一部分，它直接影响着滚珠丝杠系统的性能和工作效率。
在滚珠丝杠系统中，扭矩可以通过电机产生，而推力则是通过滚珠丝杠传递给负载的力。
扭矩和推力之间的关系可以通过以下公式来描述：
\[T = Fr\]
T表示扭矩，F表示推力，r表示滚珠丝杠的半径。
这个公式告诉我们，扭矩和推力是成正比的关系，也就是说，当扭矩增加时，推力也会相应增加。
这意味着如果我们需要更大的推力来推动负载，就需要增加电机输出的扭矩。
扭矩和推力之间的关系还受到滚珠丝杠导程的影响。
导程越大，滚珠丝杠每转动一周所产生的推力也会相应增加。
在设计滚珠丝杠系统时，需要根据实际需要来选择合适的导程大小，以确保系统能够提供足够的推力来满足工作要求。
扭矩与推力的关系在滚珠丝杠系统中起着至关重要的作用，它直接影响着系统的性能和工作效率。
在实际应用中，我们需要认真分析和控制扭矩与推力之间的关系，以确保滚珠丝杠系统能够稳定可靠地工作。
2.3 影响滚珠丝杠导程的因素
1. 材料选择：滚珠丝杠的导程受材料的硬度、强度、耐磨性等因
素的影响。
选用质量好的材料能够提高滚珠丝杠的导程，增加其使用
寿命。
2. 制造工艺：制造工艺对滚珠丝杠导程的影响也十分重要。
如何
正确选择合适的制造工艺，能够确保滚珠丝杠的精密度和稳定性，进
而影响到导程的精度和稳定性。
3. 润滑方式：滚珠丝杠在工作过程中需要良好的润滑以减少摩擦力，并且增加导程。
选择合适的润滑方式可以提高滚珠丝杠的导程及
运行效率。
4. 环境条件：工作环境的温度、湿度等环境因素也会影响滚珠丝
杠的导程。
恶劣的环境条件可能会导致滚珠丝杠的损坏和导程的不稳定。
5. 装配精度：正确的装配是保证滚珠丝杠导程稳定性的重要因素。
装配不当会造成滚珠丝杠偏移、倾斜等问题，影响导程的准确性和稳
定性。
在选择滚珠丝杠时，要考虑以上因素并加以重点关注。
2.4 滚珠丝杠导程与扭矩推力的实验研究
要求、格式要求等。
谢谢！
在进行滚珠丝杠导程与扭矩推力的实验研究时，首先需要建立实
验模型和测试方案。
实验中通常会使用力传感器和扭矩传感器来测量
扭矩和推力的大小，以及滚珠丝杠导程的长度。
实验过程中需要注意
保持实验环境的稳定性，以确保测试结果的准确性。
通过实验研究，可以得出滚珠丝杠导程与扭矩推力之间的关系。
实验表明，随着滚珠丝杠导程长度的增加，所需的扭矩推力也会增加。
这是因为在相同的扭矩下，较长的导程需要更大的推力来产生相同的
转动效果。
实验还表明影响滚珠丝杠导程与扭矩推力关系的因素包括滚珠丝
杠的材料、螺距、直径等。
不同材料和尺寸的滚珠丝杠对扭矩推力的
影响也有所不同，需要进行进一步的研究和分析。
实验研究为我们深入了解滚珠丝杠导程与扭矩推力的关系提供了
重要的实验数据和参考。
这对于设计和选择滚珠丝杠系统具有重要意义，并为未来的研究提供了基础。
2.5 滚珠丝杠导程与扭矩推力的数学模型分析
滚珠丝杠导程与扭矩推力的数学模型分析是研究滚珠丝杠性能的
重要方面之一。
在实际工程中，通过建立数学模型可以更好地理解滚
珠丝杠在扭矩推力作用下的工作原理，优化设计方案并预测其性能。
我们可以从滚珠丝杠的结构和工作原理入手，建立其受力分析模型。
滚珠丝杠通常由螺纹轴、螺母和滚珠组成，而扭矩推力作用于螺
纹轴上，传递给滚珠和螺母，最终转化为线性推力。
利用力学原理和
静力学知识，可以推导出滚珠丝杠在扭矩推力下的力学方程。
考虑滚珠丝杠的传动效率、摩擦和变形等因素，在建立数学模型时需要综合考虑这些影响因素。
通过分析滚珠丝杠的工作特性和各种损失，可以建立更为准确的模型，使其能够更好地描述实际工况下的性能表现。
通过数学模型分析，可以优化滚珠丝杠的设计参数，提高其工作效率和精度。
还可以预测滚珠丝杠在不同扭矩推力下的性能表现，为工程实践提供参考依据。
滚珠丝杠导程与扭矩推力的数学模型分析是深入研究滚珠丝杠性能的重要途径，对于提高滚珠丝杠的工作效率和精度具有重要意义。
在未来的研究中，可以进一步完善数学模型，深入探讨滚珠丝杠在复杂工况下的性能特性，推动滚珠丝杠技术的发展。
3. 结论
3.1 滚珠丝杠导程与扭矩推力的关系总结
通过本文的研究，我们可以得出以下结论：
1. 滚珠丝杠导程和扭矩推力之间存在着密切的关系，导程的大小会直接影响到扭矩和推力的大小。
通常情况下，导程越小，扭矩和推力就越大。
3. 影响滚珠丝杠导程的因素有很多，包括工作环境、材料质量、润滑情况等。
这些因素都会直接影响到扭矩和推力的表现。
滚珠丝杠导程与扭矩推力之间是相互影响、相互作用的。
只有深入研究它们之间的关系，才能更好地应用于实际生产中，提高机械设备的效率和性能。
未来的研究也需要继续对这方面进行深入探讨，以便更好地满足不同领域的需求。
3.2 未来研究展望
在未来的研究中，可以从以下几个方面展开，以进一步揭示滚珠丝杠导程与扭矩推力之间的关系：
1.深入探讨影响滚珠丝杠导程的因素：除了已知的因素外，还可以考虑一些新因素对滚珠丝杠导程的影响，如温度、润滑情况、载荷大小等。
2.拓展实验研究的范围：可以扩大实验样本量，增加实验参数的变化范围，以获得更加全面的数据，进一步验证数学模型的准确性。
3.优化数学模型分析方法：可以尝试使用更加先进的数学工具和方法，如有限元分析、计算流体力学等，深入研究滚珠丝杠导程与扭矩推力之间的精细关系。
4.应用研究成果于实际工程：将研究成果转化为实际应用，设计新型滚珠丝杠或优化现有设计，提高传动效率和工作性能，推动该领域的发展和进步。
通过以上工作的不断深入和完善，将有助于更好地理解和利用滚珠丝杠导程与扭矩推力之间的关系，为相关工程领域的发展提供科学依据和技术支持。