1、1.滚珠丝杠及电机选型计算1.1 确定滚珠丝杠副的导程根据电机额定转速和 X 向滑板最大速度，计算丝杠导程。X 向运动的驱动电机选择松下 MDMA152P1V，电机最高转速为 4500rpm。电机与滚珠丝杆通过联轴器连接，传动比为 0.99。X 向最大运动速度 24m/min，即 24000mm/min。则丝杠导程为maxax240/ 5.39.9hPVin实际取 ，可满足速度要求。101.2 滚珠丝杠副的载荷及转速计算滚动导轨承重时的滑动摩擦系数最大为 0.004，静摩擦系数与摩擦系数差别不大，此处计算取静摩擦系数为 0.006。则导轨静摩擦力：00.659.8459.FMgf N式中：工件
2、及工作台质量， 为 500kg。导轨滑块密封阻力，按 4 个滑块，每个滑块密封阻力 5N。f由于该设备主要用于检测，丝杠工作时不受切削力，检测运动接近匀速，其阻力主要来自于导轨、滑块的摩擦力。则有： maxin60/2/10hvPrpmi49.FN滚珠丝杠副的当量载荷： maxin02.3滚珠丝杠副的当量转速： axin14mnrp1.3 滚珠丝杠副预期额定动载荷1.3.1 按滚珠丝杠副的预期工作时间计算： 33 49.160601450253.01mwamhacFfCnL N式中：当量转速，maxmin3mrp预期工作时间，测试机床选择 15000 小时hLwf负荷系数，平稳无冲击选择 =1
3、wf精度系数，2 级精度选择 =1af af可靠性系数，一般选择 =1c c1.3.2 按滚珠丝杠副的预期运行距离计算： 33324109.6784.0smwamhacLFfCNP 式中：预期运行距离，一般选择s 321sLm1.3.3 按滚珠丝杠副的预加最大轴向负载计算： max6.74930.8aCfFN式中：预加负荷系数，轻预载时，选择 =6.7ef ef丝杠副最大载荷max1.4 估算滚珠丝杠的最大允许轴向变形量m重复定位精度4/13X 向运动的重复定位精度要求为 0.03mm，则075mm1.5 估计算滚珠丝杠副的螺纹底 X 1.5.1 根据 X 向运动行程为 1000mm，可计算出
4、两个固定支承的最大距离：(1.2)(14)1.204130hLlPm:1.5.2 按丝杠安装方式为轴向两端固定，则有丝杠螺纹底 X：momLFd039.2式中：F0导轨静摩擦力，F 0=49.4NL滚珠螺母至滚珠丝杠固定端支承的最大距离，L=1340mm 则有 249.13. .69075mdm1.6 导程精度的选择根据 X 向运动的定位精度要求达到 0.08mm/1000mm，则任意 300mm。长度的导程精度为 0.024mm。1.7 确定滚珠丝杠副规格代号按照丝杠 Ph、d2m 、Cam 选择 SFS6310 滚珠丝杆，精度等级 2 级。丝杆基本导程Ph=10mm，丝杠外 Xd=61mm
5、，螺母外径 90mm，珠径 6.35mm，额定动载荷 Ca =48740N C am，额定静载荷 Cao=156912N。1.8 电机选择条件：选择伺服电机驱动，伺服电机选取松下 MINAS A4 系列 MDMA152P1*型中惯量电机，其功率：1.5KW, 额定转矩：7.15 N.m, 电机惯量 JM：0.00123 Kg.m 2X 向运动工件及工作台质量估计最大值约 1500Kg。1.8.1 外部负荷的转动惯量：丝杆部分的转动惯量： 2221 01596.3.6.1mkgrmJ 外部负荷的负荷转动惯量：2221 09.18.059.)( mkgPhL 则有： 4.1023. 89MLJ加在
6、电机上的转动惯量： 2 09.203. 9. mkgL 1.8.2 外部负荷产生的摩擦扭矩： 334.10.8422hpFPTN式中：滚珠丝杆副的导程h未预紧的滚珠丝杆副的效率（2 级精度 =0.9）外加轴向载荷，含导轨摩擦力，其中含切削力为 0F1.8.3 预紧力产生的摩擦扭矩： 2 23 3149./100.622phDPT Nm 式中：滚珠丝杆副间的预紧力，pFmax/49./1.7pF1.8.4 支承轴承产生的摩擦扭矩：选择深沟球轴承，轴承代号：6207，查轴承样本可得摩擦力矩： =0.23N.m。1bT1.8.5 加速度产生的负荷扭矩：根据设计要求可知：X 向工作台运动速度为 v=24m/min，对应电机转速 =144rpm，2n最大加速度为 a=40mm/s2,则工作台速度从 0 升至 25mm/s 所需时间：41.0vt sa当电机转速从 =0 升至 =144rpm 时，其负荷扭矩1n2(140)0. .7366.jTJ Nmt1.8.6 电机总扭矩： .9837.5mpDjbT所选择电机额定扭矩为 7.15N.m，大于计算电机总扭矩 3 倍以上。所选择电机扭矩符合要求。
