计算举例
某台加工中心台进给用滚珠丝杠副的设计计算:
已知: 工作台重量 W 1=5000N 工作及夹具最大重量
W 2=3000N 工作台最大行程 L K =1000mm 工作台导轨的摩擦系数:动摩擦系数μ=0.1 静摩擦系数μ0=0.2 快速进给速
度 V max =15m/min 定位精度20 μm /300mm 全行程25μm 重复定位精度10μm 要求寿命20000小时(两班制工作十年)。 表1
切削方式 纵向切削力Pxi(N) 垂向切削力Pzi(N) 进给速度
Vi(m/min)
工作时间百分比 % 丝杠轴向载荷 (N) 丝杠转
速
r/min 强力切削 2000 1200 0.6 10 2920 60 一般切削 1000 200 0.8 30 1850 80 精切削 500 200 1 50 1320 100 快速进给 0
15
10
800
1500
解： 1)
2) 确定滚珠丝杠副的导程 因电机与丝杠直联，1i = 由表查得 代入得， 2)确定当量载荷
可求得：
12342920,1850,1320,
800,1290m F N F N F N F N F N
=====
3)确定当量转速 4）预期额定动载荷
①按预期工作时间估算。
按表3-24查得：轻微冲击取.w f =13 按表3-22查得：精度等级1-3取.a f =10 按表3-23查得：可靠性97%取.c f =044 已知h L h =20000 得：w m m h nm
a c
f F n L C N ==36024815
②拟采用预紧滚珠丝杠，按最大负载max F 计算， 按表3-25查得：中预载取：.e f =45
max F F N ==12920，代入得
取以上两种结果的最大值 5)确定允许的最小螺纹小径
①估算丝杠允许的最大轴向变形量。
已知：重复定位精度m μ10，定位精度m μ25
(/~/)m δ=1413重复定位精度m μ=3 (//)m δ=-1514定位精度m μ=6
取两种结果的最小值m m δμ=3 ②估算最小螺纹底径
丝杠要求预拉伸，取两端固定的支承形式
已知：行程为mm 1000，,.W N u ==10500002
(1.1~1.2)10~141320h L P mm =+=行程（）有.m m
W L
d a
mm μδ==012259 6）确定滚珠丝杠副的规格代号
（1）选内循环浮动式法兰，直筒双螺母型垫片预形式
（2） 由计算出的,,h am m P C d 2在样本中取相应规格的滚珠丝杠副FFZD4010-3
其相应的参数
7)确定滚珠丝杠副预紧力
8）行程补偿值与与拉伸力
9)预拉伸力
10)确定滚珠丝杠副支承用的轴承代号、规格
本滚珠丝杠副采用两端固定的支承形式，选背靠背60度角接触推力轴承，经计算选7602030TVP轴承。其主要参数为：
11)验算系统刚度
则得
12)验算滚珠丝杠压杆稳定性
13)验算临界转速
16)验算丝杠轴拉压强度