水平方向运用时选型核算

运用工况

作业台质量ml(kg)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　20

工件质量（kg)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10

行程长度Ls(mm)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　650

驱动马达 伺服电机转速r/min　　　　　　　　　　　　　　　　3000

加快时刻t1(s)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.5

减速机减速比i　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1

无效行程mm　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.15

定位精度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.3/1000mm

重复定位精度　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.1

匀速运动时最低速度mm/s　　　　　　　　　　　　　　　　　　　500

减速时刻s　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.15

HNTN直线导轨的冲突系数口＝　　　　　　　　　　　　　　　　0.003

导向面的阻力f(N)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　15

需求选型供认的内容

HNTN滚珠丝杠的直径

导程

精度

轴向空地

HNTN滚珠丝杠支撑方法

驱动马达

导程精度的挑选

一般，HNTN滚珠丝杠的导程精度是规定的300mm的精度

为了得到±0.1/1000mm的则300mm的精度为0.03

因精度等级C3-C7的不同，HNTN既有轧制滚珠丝杠，又有研磨滚珠丝杠，在此首要按照需求挑选，不同精度价格差异不同。

为了满意0.15mm 无效行程的要求，必须挑选轴向空地在0.15mm一下的滚珠丝杠。

因而，从满意轴向空地0.15mm一下的轧制滚珠丝杠里挑选轴径32mm以下的滚珠丝杠。

从上所述，挑选丝杠轴之间在32mm 以下、精度等级C7的轧制滚珠丝杠。

导程挑选

导程＝（运动的最大速度x60x减速比i)/电机最大转速10

轴向加快度a(m/s2)　　　　　　　　　　　1000　　　　　　　　　1

作业行程加快时Fal=u*(ml+m2)g+(m1+m2)*a+f　　　　　　　　　45.9

作业行程等速时Fa2=u*(ml+m2)g+f　　　　　　　　　　　　　　　15.9

作业行程减速时Fa3=u*(ml+m2)g-(ml+m2)*a+f　　　　　　　　　－14.1

滚珠丝杠最大轴向负载为Famax-Fa1,　　　　　　　　　　　　　　45.9

预选丝杠

丝杠直径d(mm)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　15

丝杠导程Ph(mm)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10

设备距离la(mm)(行程＋丝杠螺母的长度　　　　　　　　　　　　670

丝杠轴沟槽直径d1（mm）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　12.894

与设备方法相关的系数n2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　20

丝杠的曲折载荷核算：P1=n 2*(d1"4/1a 2)*104　　　　12314.9

滚珠丝杠的容许拉伸紧缩负荷：P=116*d1^2　　　　　　　　　　　19285、61

最大轴向不得大于核算所得的曲折载荷和容易拉伸紧缩负荷。

因而，满意这些条件的HNTN滚珠丝杠在运用上没有问题。

等效最高转速：Vimax-i*Vmax　　　　　　　　　　　　　　　　　　500

丝杠的最大转速Nmax=V1max*60/Ph　　　　　　　　　　　　　　　　3000

由丝杠轴的风险速度所抉择的容许转速

与设备方法相关的系数入2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　15.1

N1=入2*(d1/1a 2)*10"7(r/min)　　　　　　　　　　　　　4337.256

由DN 值所抉择的容许转速

钢球中心直径D(mm)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　20.75

DN　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　70000

N2=DN/D(r/min)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　3373.494

当Nmax《N1和N2时丝杠可选

最终挑选的滚珠丝杠的标准

直径mm　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　15

导程mm　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　10

电机转速的挑选

电机转速　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　n(r/min)3000 4337.256

n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2000

旋转扭矩的核算：

由外部负荷引起的冲突扭矩

传动功率n　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.9

冲突扭矩如下：T1=(Fa*Ph)/2*3.14*n　　　　　　　　　　　　　　　　28.13163 0.028132

加快时所需的扭矩

惯量：

每单位长度的丝杠轴惯量为：kg.cm2/mm　　　　　　　　　　　　　　　　0.00123

则丝杠轴全长mm　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　720

丝杠轴的惯量Js(kg"cm2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.8856 8.86E-05|kg·m2

在这里，核算HNTN丝杠轴的惯量也能够自己运用圆柱体绕本身中心线旋转的翻滚

惯量核算公式：

J=mr"2(kg.cm2)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2.25 0.000225 kg'm2

m:丝杠质量kg　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1

r:丝杠半径cm　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　1.5

作用于减速机输出端的总体惯量为：

丝杠上的负载惯量核算公式为：Jw-m(Ph/2*3.14)2*10"-6

Jw:丝杠负载惯量，单位：kg·㎡;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　7.61E-05

m:丝杠负载质量，单位：kg;　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　30

Ph:丝杠导程，单位：cm;

J=Js+Jw　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.000165

Jm　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.001

角加快度：

减速机输出转速为Nm(r/min）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2000

加快度a=(2*3.14*Nm)/(60*t1)　　　　　　　　　　　　　　　　　　　418.6667

根据上述，加快所需求的扭矩如下：T2-(J+Jm)*a　　　　　　　　　　　　0.487591

因而，所需扭矩如下：

加快时　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　Tk=T1+T2

0.515723

等速时

Tt-T1　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.028132

减速时

Tg=T1-T2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　－0.45946

需求的最大扭矩为：Nm.　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.515723

折算到电机轴上的最大扭矩和翻滚惯量：

Ja=Jb / i 2　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.000165

Ja:折算到电机轴的翻滚惯量

Jb:减速机输出轴端的负载翻滚惯量；

折算到电机端的最大扭矩为：Ta,Nm　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0.515723

一般，在中低速系统中挑选伺服电机进行惯量匹配时，要求负载惯量小于FA-工业自动化设备规划基础

电机转子惯量的3-5 倍；在高速系统中，要求负载惯量小于或等于电机转子惯量。交直流伺服电机略有差异，具体系数请参阅供货商供给的样本。

电机功率：

电机功率的核算公式：P-T*n/9550　　　　　　　　　　　　　　　　　　　0. 108005