1、確定滾珠絲杠副的導程 

根據(jù)電機額定轉速和X向滑板最大速度，計算絲杠導程。

X向運動的驅動電機選擇松下MDMA152P1V，電機最高轉速為4500rpm。電機與滾珠絲桿通過聯(lián)軸器連接，傳動比為0.99。X向最大運動速度24m/min，即24000mm/min。

則絲杠導程為 

實際取P_h=10mm，可滿足速度要求。 

2 、滾珠絲杠副的載荷及轉速計算 

滾動導軌承重時的滑動摩擦系數(shù)最大為0.004，靜摩擦系數(shù)與摩擦系數(shù)差別不大，此處計算取靜摩擦系數(shù)為0.006。則導軌靜摩擦力： 

式中： 

M —工件及工作臺質量， M為500kg。 

f  — 導軌滑塊密封阻力，按4個滑塊，每個滑塊密封阻力5N。

由于該設備主要用于檢測，絲杠工作時不受切削力，檢測運動接近勻速，其阻力主要來自于導軌、滑塊的摩擦力。則有： 

滾珠絲杠副的當量載荷：  

滾珠絲杠副的當量轉速： 

3 、滾珠絲杠副預期額定動載荷

3.1、按滾珠絲杠副的預期工作時間計算： 

式中： 

n_m — 當量轉速，

L_h — 預期工作時間，測試機床選擇15000小時 

f _W — 負荷系數(shù)，平穩(wěn)無沖擊選擇 f_W =1 

f_a — 精度系數(shù)，2級精度選擇 f _a =1

 f_c — 可靠性系數(shù)，一般選擇 f_c =1 

3.2 按滾珠絲杠副的預期運行距離計算： 

 式中： 

L_s — 預期運行距離，一般選擇L_s = 24X10³ m

3.3 、按滾珠絲杠副的預加最大軸向負載計算： 

式中： 

f_e — 預加負荷系數(shù)，輕預載時，選擇f_e = 6.7

f_max — 絲杠副最大載荷 

4 、估算滾珠絲杠的最大允許軸向變形量d_m 

*重復定位精度 

X向運動的重復定位精度要求為0.03mm，則 

5 、估計算滾珠絲杠副的螺紋底X  

5.1 、根據(jù)X向運動行程為1000mm，可計算出兩個固定支承的最大距離： 

L? (1.1~1.2) ′l + (10~14) ′P_h= 1.2′1000+14′10 =1340mm

5.2 按絲杠安裝方式為軸向兩端固定，則有絲杠螺紋底X： 

式中： 

F₀ — 導軌靜摩擦力，F₀=49.4N 

L — 滾珠螺母至滾珠絲杠固定端支承的最大距離，L = 1340mm  則有 

6 、導程精度的選擇 

根據(jù)X向運動的定位精度要求達到0.08mm/1000mm，則任意300mm。長度的導程精度為0.024mm。 

7 、確定滾珠絲杠副規(guī)格代號

按照絲杠P_h、d_2m、C_am選擇SFS6310滾珠絲桿，精度等級2級。絲桿基本導程P_h=10mm，絲杠外X _d=61mm，螺母外徑90mm，珠徑6.35mm，額定動載荷C_a =48740N ＞C_am，額定靜載荷C_ao=156912N。 

8 、電機選擇 

條件：選擇伺服電機驅動，伺服電機選取松下MINAS A4系列MDMA152P1*型中慣量電機，其功率：1.5KW；額定轉矩：7.15 N.m；電機慣量JM：0.00123 Kg.m² 

X向運動工件及工作臺質量估計最大值約1500Kg。

8.1 外部負荷的轉動慣量：絲桿部分的轉動慣量： 

 外部負荷的負荷轉動慣量： 

則有：

加在電機上的轉動慣量： 

8.2 、外部負荷產(chǎn)生的摩擦扭矩： 

P_h — 滾珠絲桿副的導程 

h — 未預緊的滾珠絲桿副的效率（2級精度h=0.9）

 F — 外加軸向載荷，含導軌摩擦力，其中含切削力為0 

8.3 、預緊力產(chǎn)生的摩擦扭矩： 

式中：

F_p — 滾珠絲桿副間的預緊力，F_p = F _max/3 = 49.4/31 = 6.47N

8.4 、支承軸承產(chǎn)生的摩擦扭矩： 

選擇深溝球軸承，軸承代號：6207，查軸承樣本可得摩擦力矩：T_b1=0.23N.m。

1.8.5 加速度產(chǎn)生的負荷扭矩： 

根據(jù)設計要求可知：X向工作臺運動速度為v=24m/min，對應電機轉速n₂=144rpm，最大加速度為a=40mm/s²,則工作臺速度從0升至25mm/s所需時間： 

 當電機轉速從n₁=0升至n₂=144rpm時，其負荷扭矩 

8.6、電機總扭矩： 

所選擇電機額定扭矩為7.15N.m，大于計算電機總扭矩3倍以上。所選擇電機扭矩符合要求。 

1. -End-