滚珠丝杠参数驱动模型及仿真

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滚珠丝杠型号及参数表 (2)[001]

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。

滚珠丝杠参数介绍

---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。

滚珠丝杆 ppt课件

对滚珠丝杠施加轴向载荷时，有必要对于挫曲载荷以及丝杆的屈服应力容许拉伸压缩负荷进行探讨。
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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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1
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 (滚珠丝杠)PPT课件

2 机械系统设计--机械传动装置滚珠丝杠副
双推—自由
1．轴向刚度低，与螺母位置有关； 2．双推端可预拉伸安装； 3．适宜中小载荷与低速，更适宜垂直安装，短丝杠。
固定可以用深沟球轴承和双向推力轴承组合或用圆锥滚子轴承
2 机械系统设计--机械传动装置滚珠丝杠副
(2) 轴承的组合安装支承示例
2 机械系统设计--机械传动装置滚珠丝杠副
2 机械系统设计--机械传动装置滚珠丝杠副
滚珠丝杠副的特点
传动效率高运动平稳工作寿命长定位精度和重复定位精度高同步性好可靠性高不能自锁制造工艺复杂
2 机械系统设计--机械传动装置滚珠丝杠副
滚珠丝杠副的典型结构类型
从螺纹滚道的截面形状、滚珠的循环方式和消除轴向间隙的调整方法进行区别。
1，产生的轴向位移（即间隙）为：
1 (
Z1
1 )np
Z2
其中：n为螺母同方向转过的齿数
p为丝杠的导程
例：若Z1=99，Z2=100，n=1, p=6mm 则d=0.6μm
2 机械系统设计--机械传动装置滚珠丝杠副
（3）垫片调隙式
调整垫片厚度，使螺母产生轴向位移，该形式结构简单，调整较为方便，应用广，但仅适用于一般精度机构。
滚珠丝杠在工作负载fn和转矩tnm共同作用下引起每个导程的变形量esie38001038机械系统设计机械传动装置滚珠丝杠副按最不利的情况即取ffm则丝杠在工作长度上的弹性变形所引起的导程误差为通常要求丝杠的导程误差应小于其传动精度的12即edpfgjeapf1075216045910206143800101310107521503机械系统设计机械传动装置滚珠丝杠副试设计一数控机床工作台进给用滚珠丝杠副
1．轴向刚度最高； 2．预拉伸安装时，须加载荷较小，轴承寿命较高 3．适宜高速、高刚度、高精度。

1610滚珠丝杠参数

1610滚珠丝杠参数1610滚珠丝杠是一种常用的传动装置，广泛应用于各种机械设备中。

本文将从滚珠丝杠的结构、工作原理、参数以及应用领域等方面进行介绍。

一、滚珠丝杠的结构1610滚珠丝杠由螺纹轴、滚珠、滚珠循环系统、轴承和壳体等组成。

螺纹轴是滚珠丝杠的核心部件，它具有一定的螺旋角度，滚珠则通过滚珠循环系统与螺纹轴相连接，实现螺纹轴的旋转运动。

二、滚珠丝杠的工作原理滚珠丝杠是通过滚珠在螺纹轴与螺母之间的滚动来实现螺旋运动的。

当螺纹轴旋转时，滚珠被带动滚动，从而推动螺母在螺纹轴上移动。

由于滚珠与螺纹轴和螺母之间的接触点少，滚珠丝杠具有较小的摩擦阻力和较高的传动效率。

三、滚珠丝杠的参数1. 直径：1610滚珠丝杠的直径为16mm，表明螺纹轴的直径为16mm。

2. 螺距：1610滚珠丝杠的螺距为10mm，表示螺纹轴每转一圈，螺母在轴向上移动10mm。

3. 进给：1610滚珠丝杠的进给为10mm，表示螺母在一次滚珠循环中移动的距离为10mm。

4. 额定负载：1610滚珠丝杠的额定负载为1000N，表示在额定负荷下，滚珠丝杠的工作效果和寿命可以得到保证。

5. 寿命：1610滚珠丝杠的寿命为5000公里，表示在正常使用条件下，滚珠丝杠的寿命为5000公里。

四、滚珠丝杠的应用领域1610滚珠丝杠具有结构简单、传动效率高、定位精度高等优点，因此在许多领域得到广泛应用。

1. 机床设备：1610滚珠丝杠可用于各类数控机床、加工中心等设备中，实现工件的定位和加工精度要求。

2. 自动化设备：1610滚珠丝杠可用于自动化生产线、物流输送系统等设备中，实现物料的输送和定位控制。

3. 机器人：1610滚珠丝杠可用于机器人关节传动，实现机器人的运动和精确定位。

4. 医疗设备：1610滚珠丝杠可用于医疗设备中的调节机构，如手术床、检查床等，实现对患者位置的调整。

五、总结1610滚珠丝杠是一种常用的传动装置，具有结构简单、传动效率高、定位精度高等优点。

第3章交流伺服运动控制系统模型及仿真分析

第3章交流伺服运动控制系统模型及仿真分析3.1永磁同步电动机交流伺服运动控制系统3.1.1永磁同步电动机交流伺服运动控制系统简介3.1.2永磁同步电动机交流伺服运动控制系统的组成图3-1交流伺服运动控制系统的集中控制结构1. 控制器图3-2运动控制卡的功能图2交流伺服运动控制系统2. 伺服电机及驱动器图3-3两相交流伺服电机工作原理图图3-4交流伺服电机的机械特性图3-5交流伺服电机控制方式交流伺服运动控制系统 3图3-6交流伺服电机的运行特性3. 检测元件4. 典型机械结构图3-7具有高精度滚珠丝杠驱动机构的运动平台图3-8滚珠丝杠和螺母机构的工作原理图3-9滚珠丝杠螺母机构的调整4交流伺服运动控制系统图3-10预加载荷消除间隙3.2 PMSM伺服系统的数学模型3.2.1PMSM的基本结构及种类图3-11 PMSM的结构图图3-12 PMSM转子的三种结构形式交流伺服运动控制系统 5 3.2.2 PMSM的数学模型图3-13 PMSM等效结构坐标图图3-14永磁同步电动机dq旋转坐标图3.2.3 PMSM等效电路图3-15 dq轴表示的电压等效电路图6交流伺服运动控制系统3.2.4 PMSM的矢量控制原理3.2.5 PMSM的矢量控制方式3.2.6 PMSM解耦状态方程图3-16交流永磁同步电机系统框图3.3 PMSM伺服运动控制系统电流环设计3.3.1影响电流环性能的主要因素分析1. 反电动势的干扰以及PI电流调节器的影响图3-17电流环简化控制框图2. 逆变器传输特性以及零点漂移的影响3.3.2电流环PI综合设计图3-18 PMSM矢量控制系统原理图交流伺服运动控制系统7图3-19电流环动态结构图3.4 PMSM伺服运动控制系统速度环设计3.4.1速度环PI综合设计图3-20 PMSM电流、速度双闭环动态结构框图图3-21采用PI控制的速度环动态结构框图3.4.2滑模变结构基本原理8交流伺服运动控制系统图3-22二阶系统的状态轨迹3.4.3 PMSM伺服运动控制系统速度环的变结构设计图3-23速度调节器简化动态结构图图3-24速度环滑模变结构调节器结构图3.5 PMSM伺服运动控制系统位置环设计3.5.1变结构控制在伺服运动控制系统中的应用剖析3.5.2 PMSM伺服运动控制系统位置环的变结构设计图3-25位置环滑模变结构调节器结构图交流伺服运动控制系统9 3.6 PMSM伺服运动控制系统仿真分析3.6.1基于矢量控制的电流滞环仿真分析1. 电流滞环控制图3-26具有电流滞环的A相控制原理图图3-27电流滞环跟踪控制电流波形示意图图3-28三角波载波比较方式控制电路图10交流伺服运动控制系统2. 电流环仿真分析图3-29 PMSM位置伺服系统矢量控制仿真结构图图3-30常规电流滞环控制仿真模块交流伺服运动控制系统11图3-31三角波载波比较方式电流滞环控制仿真模块图3-32电流滞环控制输出的三相定子电流波形ia、ib、ic图3-33 SPWM控制输出的三相定子电流波形ia、ib、ic12交流伺服运动控制系统图3-34 q轴电流iq图3-35电磁转矩Te图3-36转子电角速度ω3.6.2伺服运动控制系统变结构仿真图3-37串级滑模变结构控制位置伺服系统的结构框图交流伺服运动控制系统13图3-38负载扰动时系统的速度响应曲线图3-39转动惯量变化时系统的速度响应曲线。

基于solidworks的滚珠丝杠传动机构的设计与装配

毕业设计（论文）报告题目基于solidworks的滚珠丝杠传动机构的设计与装配系别中德机电学院专业机电一体化技术班级机电0901学生姓名刘如峰学号 100091508指导教师唐霞2012年 4 月摘要本设计介绍了利用Solidworks软件，来完成数控十字滑台工作原理的仿真设计。

通过对数控十字滑台工作原理分析、组成零件创建、零件组装和动画演示等一系列过程，使原本抽象的工作原理转化为直观的动画演示。

并分析比较Solidworks软件三维建模技术的特点及优势，证明Solidworks软件在进行实物仿真过程中易学、好用方便、快捷等特点动画演示不需要专门的播放器，提高了动画演示的推广和应用。

关键词：数控十字滑台；Solidworks软件；仿真设计AbstractThis design is introduced the use of solidworks software, to complete a CNC cross platform sliding working principle of the simulation design. Through numerical control machine to the slippery work principle analysis, composition parts to create, assembly and animation and so on a series of process, make originally the abstract principle of work into intuitive animation. Analyzed and compared Solidworks software of 3 d modeling technical characteristics and advantages, prove Solidworks software in the physical simulation process to learn, use convenient, quickly and so on the characteristic animation does not need special player, improve the extension and application of the animation.Key words: Nc's cross platform sliding; Solidworks software; The simulation design目录摘要 1Abstract 1第1章绪论 11.1 SolidWorks软件特点 11.1.1 特点 11.1.2全动感用户界面 11.1.3 配置管理 21.1.4 协同工作 21.1.5 装配设计 21.1.6 工程图 31.2课题的研究意义 3第 2章十字滑台各零件的设计 6 2.1总体设计 62.2 十字滑台底板三维实体的设计 6 2.3导轨副零件设计 72.3.1滚珠传动中各零件的设计 7 2.3.2导轨条设计 82.4滚珠丝杠螺母副零件 102.4.1丝杠的设计 102.4.2 螺母座的设计 122.4.3螺母卡的设计 15第3章装配图设计 173．1装配过程 173.2运动模拟设计 213.2.1运动模拟设计是虚拟样机技术的组成 213.2.2运动模拟设计 21第4章结束语 224.1总结 224.2 展望 22致谢 23参考文献 23第1章绪论1.1 SolidWorks软件特点1.1.1 特点Solidworks软件功能强大，组件繁多。

平面滚珠丝杠副多结合面建模与动态特性分析

第 43 卷第 5 期2023 年 10 月振动、测试与诊断Vol. 43 No. 5Oct.2023 Journal of Vibration，Measurement & Diagnosis平面滚珠丝杠副多结合面建模与动态特性分析∗李中凯1，孙冉1，2，邹光宇1（1.中国矿业大学机电工程学院　徐州， 221116）（2.徐州威卡电子控制技术有限公司　徐州， 221009）摘要为了提高平面运输设备的传送效率与定位精度，针对x‑y轴平面滚珠丝杠副的多机械装配界面，应用吉村允效法确定螺栓联接界面的法向压缩刚度和切向运动刚度，采用赫兹接触理论确定丝杠螺母、轴承和导轨内接触界面的径向或法向压缩刚度。

基于ABAQUS软件建立x‑y直线进给系统的动力学模型，通过锤击法模态试验和文献对比研究，证明了所提理论模型以及结合面刚度计算的正确性。

数值仿真了工作台质量、滑块间距及导轨间距对于系统动态行为的影响，并给出设计建议值。

通过医疗剪刀毛坯平面进给机床设计试验，验证了所获得动态系统设计规律的有效性。

关键词滚珠丝杠；平面进给系统；结合面建模；动态特性中图分类号TH113；TH132.1引言滚珠丝杠进给系统由于其高灵敏度、高效率、高精度等诸多优点，已成为当代进给系统中最常用的直线传动机构。

然而，滚珠丝杠是一种细长、低刚度元件，在外力作用下极易产生变形、振动和噪声，这种丝杠传动系统的位置精度和稳定性通常受到机械部件结构振动模态的限制，其动态特性对设备定位精度、传动性能和故障诊断有着重要影响［1］。

国内外许多学者围绕滚珠丝杠进给系统进行了动力学建模与分析。

陈勇将等［2］基于丝杠滚道面力与力矩的平衡方程，推导出载荷作用下滚珠丝杠副的刚度数学模型。

蒋书运等［3］借助赫兹（Hertz）接触理论计算滚珠丝杠副的结合面刚度，建立了动力学模型，并基于有限元法分析该模型的动态特性。

杨勇等［4］基于铁木辛柯梁假设，考虑丝杠轴的横向剪切，建立丝杠与工作台系统动力学模型。

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非笔试课程考核报告
（以论文或调研报告等形式考核用）
2013 至2014 学年第 2 学期
考核课程：有限元分析
提交日期：2014 年 6 月 3 日
报告题目：滚珠丝杠的参数化建模及有限元分析Array
姓名XXXXXX
学号XXXXX
年级13级
专业机械电子工程
所在学院机电工程
山东建筑大学研究生处制
图2
图4 设计模型、丝杠约束情况及载荷计算
图5丝杠图
丝杠的支承方式分为一端固定，一端自由、一端固定，一端游动、两端支承、两端固定四种，根据实际情况确定支承方式。

选取丝杠支承方式为两端固定，轴向载荷为12.8KN 时分析其应力分布。

首先将
图 6 丝杠网格划分图
图7 螺母运行到丝杠左端时丝杠应力分布
图9 螺母运行到丝杠右端时丝杠应力分布图
可知，当螺母运动到丝杠中间位置时，丝杠的弯曲变形最小，且丝杠各部分所受应力为最小。

当螺母运行到丝杠两端时，丝杠各部分的应力和弯曲变形都增大了数倍。

其中当螺母运行到丝杠右端时丝杠的变形程度和应力值达到最大，丝杠的弯曲变
图10滚珠有效圈数为 3 时丝杠应力分布图
10 可知，虽然增加有效滚珠承载数可降低滚珠上的应力，但却增大
丝杠上的应力。

丝杠应力极值增大了5.84%，同时丝杠中达到应力极值的部分也明显增加，倍，而且丝杠的弯曲变形程度也增大了。