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1、1丝杠许用轴向负载计算(1.1)n 2EILP丝杠许用轴向负载Na安全系数0.5E杨氏模量2.08*105N/mm 2 (MPa)d丝杠轴底径mmL安装距离mmI丝杠轴截面最小惯性矩mm4(1.2)n取决于丝杠安装方法的系数支撑-支撑n=1固定-支撑n=2固定-固定n=4固定-自由n=1/4公式(1.2)带入(1.1)得(1.3)2丝杠许用转速(2.1)60 2Elg2 L2 AN丝杠许用转速r/min3安全系数0.8g重力加速度9.8*1032mm/sY丝杠材料比重(单位体积材料产生重力)N/mm 3A丝杠最小截面积mm2A(2.2)入取决于丝杠安装方法的系数支撑-支撑入=n固定-支撑Q3.
2、927固定-固定Q4.730固定-自由Q1.875公式推导如下：2则N 107d(2.3)(2.3) 公式推导过程仅适用于丝杠材料密度为7800kg/m33丝杠导程、丝杠长度、轴径、导程角V maxN max3.1丝杠导程确定l丝杠导程mmVmax负载移动最大速度mm/minNmax丝杠最大转速r/min(3.1)3.2丝杠长度确定L最大行程螺帽长度轴端预留量(3.2)3.3轴向最大负载计算丝杠竖直安装时，匀加速上升状态为轴向负载值最大。F mg ma3.4丝杠轴径确定(3.4)F mg mg ma(3.3)F轴向最大负载Nm被移动物体重量kg丝杠水平安装时，匀加速移动状态为轴向负载值最大。公
3、式(1.3)中，使FWP,逆运算求di021/4(3.5)1 64PLd13：n E根据长径比计算轴径d2。长径比通常必须小于60得d260公式（2.3）中，使N沐max，逆运算求d3。（丝杠材料为钢）2.N max" L * .n 7d32*10(3.5)丝杠材料为其他时，使用下面公式.8 N max* L d(3.6)d360 2, 103 E取d max( d1,d2, d3)3.5丝杠导程角3丝杠导程角tan（）G(3.7)4基本额定载荷及寿命运转条件轴向负载平均转速使用时间匀加速运动FaiNiti匀速运动Fa2N2t2匀减速运动Fa3N3t3相关公式如下表:丝杠水平丝杠竖直
4、速度平均载荷计算如下:3331/3am(4.1)FalNitiFa2N2t2N iti N?t2 N 3t3平均转速如下NmN itiN 2七2N 3t 3t1t2t3(4.2)基本额定静载荷Co max( Fai,Fa2, Fa3)* fs(4.3)Co基本额定静载荷Nfs静态安全系数正常运行Fs=12有振动、冲击Fs=23基本额定寿命Lh60NmCafF am36*1036Ca * 106 * fFam 60 N m3LI(4.4)(4.5)(4.6)L丝杠寿命-转数rLh丝杠寿命-小时hLd丝杠寿命-行程kmf负载系数几乎无振动、无冲击f=11.2稍有振动、冲击f=1.21.5强烈振动、
5、冲击f=1.53dCa fFam如果有已知的Lh,可以用公式(4.5)反推Ca1 /32Ca 60NmLh fFam *10(4.7)根据计算得到的Ca、Co选择丝杠，丝杠的响应参数要大于计算值。5丝杠驱动扭矩丝杠系统驱动扭矩可由下式计算T T1 T2 T3 T4(5.1)T丝杠驱动扭矩NmT1加速产生的扭矩NmT2负载扭矩(匀速运动时的扭矩|)NmT3预压扭矩NmT4其他扭矩Nm几乎无振动、无冲击f=11.2稍有振动、冲击f=1.21.5强烈振动、冲击f=1.53T1J(5.2)(5.3)2 N60tJwA2JsA2JaA2Jb(5.4)JwlmW 2*10 6(5.5)(5.6)(5.7)
6、吩 *106a角加速度rad/sj惯性矩/转动惯量kgm2Jw移动物基于丝杠换算的惯性矩kgm2Js丝杠轴惯性矩kgm2Ja丝杠轴侧齿轮惯性矩（无齿轮时取0）2kgmJb电机侧齿轮惯性矩（无齿轮时取0）kgm2mw移动物质量kgms丝杠质量kgl导程mmd丝杠轴外径mmL丝杠轴长度mmP丝杠密度kg/m3a减速比（无减速器时取 1）N电机最终加速完成时的转速r/minmst加速时间sT2P*103(5.8)P丝杠轴向负载|Nl导程mmA减速比(5.9)mg 丝杠竖直mg丝杠水平o.5 Fal 3T3 0.05 tan*10(5.9)Fa预压负载N其他扭矩指除了上述扭矩之外产生的扭矩，例如支撑轴承的摩擦扭矩及油封滑动阻力扭矩等。根据计算得到的T,可以选择电机