本文主要是介绍非标独立设计选型--十七--滚珠丝杆选型计算，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
螺纹种类：锁紧螺纹、传动螺纹
自锁性 高效率
传动螺纹：滑动丝杆、滚珠丝杆
滑动丝杆（梯形丝杆）：纯滑动摩擦--黄铜（自润滑性好）效率很低60%，结构简单成本低--没有精度可言---线接触--大负载---启动阻力大导致超低速运行时出现爬行蠕动现象
没有精度要求，需要较大的轴向负载，预算较低需要降低成本，低速运行，不重要场合
1、手摇调节机构
2、锁紧机构
滚珠丝杆：通过滚动介质实现高效率低摩擦的传动---效率高90%以上--滚珠点接触---对比线接触来说，负载较小，精度高，成本高
精度要求高，成本较高，高速运行， 超低速运行
丝杆的转速有 限，最好控制在1500rpm以内---如果丝杆太长了，还需要往下压到1000rpm以内
自锁性：传动效率---效率越低，启动阻力越大 【自锁性越好--传动机构刚性越好】
传动比（单位移动量的大小）：单位移动量越小，自锁性越好（导程越小，自锁性越好）也就是反过来---减速比越大，自锁性越好
丝杆的单位移动量：导程（螺距、Pb）
【固定座】：角接触轴承成对使用，约束丝杆的轴向方向定位，并且主要用于承载丝杆的轴向受力
【支撑座】：深沟球轴承单独使用，纯粹为了把丝杆的尾部支撑起来，别乱跑，轴向能滑动
【固定+支撑】：最经典的结构
【固定+自由】：没办法放，没地方安装支撑座（短行程、结构要求）、转速不能太高、负载最好不要太大
【固定+固定】：不适合高速运行，发热会导致丝杆的变形卡死，刚性非常好，精度高
【支撑+支撑】：没有精度、机构松弛、负载较小、运动性能几乎没有要求---手摇调节机构
【滚珠丝杆的螺母结构】
【外循环】：高速性能更好，结构复杂，成本更高
【内循环】：成本稍微低点，结构部较为紧凑，好安装
根本不太考虑分这个，选到谁就是谁
【丝杆精度】
C0 C1 .......C7 C10 ...
数字越大，精度越差，成本越低
C7及以后的丝杆为挤压成型加工方法---轧制丝杆：生产效率高----便宜、货期短
C5及以前的丝杆为旋风铣+磨削加工---磨制丝杆：生产效率低---很贵、精度高
用的最多的：C7
也有轧制级丝杆做到C5---力士乐
更多的关注重复点位精度：稳定达到那几个位置就行了，别的位置不需要去
【预压、予压】
有效的防止大负载的时候因为间隙导致螺母座发生偏移（提高大负载的动态精度）
增加了内应力，阻力较大，发热量增大
【案例】NG线皮带机械手
夹爪的理论需求行程：500mm（预估750mm）
需求节拍：12秒
负载分析：
【锂电池电芯质量】：2.5kg
【夹爪安装竖版】：15g 一个，总共6个，100g 铝合金1060
【L型尼龙夹爪】：
【E型板】：
【不单独计算，使用软件快速计算】6061铝合金
【软件测算：机构3.5kg ，产品2.5kg---6kg】
【考虑到结构安全性，负载又比较偏小---安全系数取3倍----20kg额定负载】
夹爪的尺寸：20mm，钣金的宽度：26mm，偏差需求在±3mm以内---无脑C7
滑台的行程500mm，考虑到是两条皮带输送机之间的移栽，调节的范围比较大
所以先预定有效行程700mm
【动作分析】
气缸下压---夹爪夹紧---吸盘吸附---气缸提升---丝杆横移---气缸下压---夹爪松开---破真空----气缸提升---丝杆横移
0.5+0.1-----0.5+0.1--- ----0.5 --------0.5 ------- ----- 0.5+0.1----0.5+0.1----- 0.5 -----0.5---
优化后的气动时间：4.4秒
气缸动作部分大约在6秒左右
总节拍12秒---气缸6秒 = 6s给到伺服机构
滑台的最大运行速度：单程500mm 时间3s
考虑到加减速部分
【加速时间】：1.5秒
【减速时间】：1.5秒
滑台运行速度 V= 2L/t = 2 × 500mm / 3s = 350mm/s
考虑人情系数：最大运行速度按600mm/s算
加速时间1.5秒，最大运行速度600m/s
加速度a=0.6 / 1.5 = 0.4 m/s²
【计算：丝杆的最大负载】
【摩擦力】：μmg = 0.2 * 20 * 10 = 40N
【加速力】：ma = 0.4 * 20 kg = 8N
【外力】：无外力
丝杆的最大负载大概在48N左右
【查表可知，最小丝杆直径为14mm左右】
【最小导程计算】
先暂定：40mm
丝杆转速：N =V/A
最高转速大概在900rpm左右
【查表发现有15mm，20mm，40mm三款】
【校核极限转速】
查表发现：最小丝杆直径为10mm
【丝杆总长度大概在750mm及以上，6-12mm直径直接pass】
综合考虑：选20mm
【有效螺纹长度在700mm左右，螺距40mm，口径20mm，滚珠丝杆】
细长比：700/20 = 35（经验公式）
丝杆的细长比一般情况下是不可以超过50的
刚性、响应、速度要求都非常的高，则需要压制在15以内
【全闭环丝杆压机的结构分析】
伺服电机考虑：
转速匹配：电机转速3000rpm 减速比3 减速机最大输出转速1000rpm
最大输出推力：48N
求伺服电机的功率？
传动效率：丝杆0.95 减速机0.95 总效率0.9
【匀速力矩】：T=Pb（μmg+F）/2πη
= 0.04 （48N / 6.28 * 0.9）
=0.33Nm
伺服电机输出力矩大于等于0.11Nm 安全系数取2倍，选型输出力矩0.22Nm以上
选型使用200w伺服电机
查样册发现米思米没有20轴40导程的丝杆
1、是否考虑40轴40导程丝杆
2、或者说，考虑20轴20导程丝杆
导程改为20mm，丝杆转速1800rpm
伺服电机重选，伺服电机直驱，没有减速机了
【匀速力矩】：T=Pb（μmg+F）/2πη
= 0.04 （48N / 6.28 * 0.9）
=0.17Nm
伺服电机输出转矩需要在0.34Nm以上，还是选择200w伺服
等径原则：丝杆的直径可以参考到直线导轨的导轨宽度上---经验，机械美感
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