切削机床转动丝杠螺母副介绍
1、滚珠丝杠螺母副的特点
滚珠丝杠螺母副是一种低摩擦，高精度，率的机构。它的机构效率（η=0.92-0.96）比滑动丝杠（η=0.20-0.40）高3-4倍。滚珠丝杠螺母副的动（静）摩擦系数基本相等，配以转动导轨，启动力矩很小，运动极灵敏，低速时不会出现爬行。滚珠丝杠螺母副可以*消除间隙并可预紧，故有较高的轴向刚度，且反向无空程死区，反向定位精度高。滚珠丝杠螺母摩擦系数小，无自锁，能实现可逆传动。滚珠丝杠螺母副的滚珠循环方式一般分内循环和外循环两种。
2、滚珠丝杠的主要技术参数
名义直径d0
滚珠丝杠的名义直径d0是指滚珠中心圆的直径。d0值越大，丝杠的承载能力和刚度越大。用于数控机床进给驱动中的滚珠丝杠，取d0=20mm-100mm。选择d0值应大于丝杠长度l0的1/35-1/30。
基本导程ph
导程ph应根据机床的脉冲指令要求和负载情况来选择。当名义直径d0确定后，ph值大，可使螺纹的升角β变大。一般β〉2°，通常取β〉3.5°。
滚珠直径d0
一般取d0=0.6ph。滚珠的工作圈数j和工作滚珠总数n，工作圈数j一般取2.5-3.5圈，而工作滚珠总数n以不大于150个为宜。
列数k
要求工作圈数较多的场合，可采用双列或多列式螺母的结构形式。
3、滚珠丝杠螺母副的设计计算
额定动载荷和额定静载荷
额定动载荷是指一批相同参数的滚珠丝杠螺母副，在n﹥=10r/min的相同工作条件下运转10的6次方转后，90%的螺旋副（指螺纹滚道和转动体）不发生疲惫点蚀损伤所能承受的zui大轴向载荷，定义为额定动载荷ca。
额定静载荷是指把滚珠丝杠副在静态或低转速（n<=10r/min）条件下，受接触应力zui大的滚珠和滚道接触面间产生的塑性变形量之和达到滚珠直径0.0001倍时的zui大轴向载荷，定义为额定静载荷ca0。
滚珠丝杠副疲惫强度计算
滚珠丝杠应根据其额定动载荷选用。滚珠丝杠确当量动载荷
cm=fm*3√l（n）
式中fm---轴向工作载荷（n），当载荷按单调式规律变化，各种转速使用机会相同时，fm=（2fmax
+fmin）/3；
fmax，fmin---丝杠zui大，zui小轴向载荷（n）；
l---工作寿命，以10的6次方转为1单位，l=60nt/1000000
n---丝杠转速（r/min）；
t---使用寿命（h），对数控机床可取t=15000h。
滚珠丝杠的静载强度计算
低速运转时的滚珠丝杠副，应按zui大轴向工作载荷，即按计算静载荷cj为选择依据。其计算公式为：
cj=kp*kr*fmax
式中fmax---zui大轴向工作载荷（n）；
kp---载荷性质系数，数值同上；
kr---硬度影响系数，hrc>=58取kr=2.0-1.2。
4、滚珠丝杠螺母副的选择步骤
（1）计算作用在滚珠丝杠上确当量动载荷cm的数值；
cm=3√l*kp*kr*f
（2）从滚珠丝杠产品样本中找出与当量动载荷cm相近的额定动载荷值ca，并使cm<=ca，初步选取几个丝杠的型号和有关的结构参数；
（3）根据具体工作要求，对于结构尺寸，循环方式，调隙方法及传动效率等方面进行初选，并从初选的几个型号中选出比较合适的名义直径d0，螺距ph，滚珠工作圈数j，滚珠列数k等，再确定某一型号；
（4）根据被选出的型号，列出各参数的数值，并验算其刚度及稳定性安全系数是否满足要求。如不满足要求，需另选其它型号，再作上述验算，直至满足要求为止；
（5）当n<10r/min低速运转时，滚珠丝杠需进行静强度运算。
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2、滚珠丝杠的主要技术参数
名义直径d0
滚珠丝杠的名义直径d0是指滚珠中心圆的直径。d0值越大，丝杠的承载能力和刚度越大。用于数控机床进给驱动中的滚珠丝杠，取d0=20mm-100mm。选择d0值应大于丝杠长度l0的1/35-1/30。
基本导程ph
导程ph应根据机床的脉冲指令要求和负载情况来选择。当名义直径d0确定后，ph值大，可使螺纹的升角β变大。一般β〉2°，通常取β〉3.5°。
滚珠直径d0
一般取d0=0.6ph。滚珠的工作圈数j和工作滚珠总数n，工作圈数j一般取2.5-3.5圈，而工作滚珠总数n以不大于150个为宜。
列数k
要求工作圈数较多的场合，可采用双列或多列式螺母的结构形式。
3、滚珠丝杠螺母副的设计计算
额定动载荷和额定静载荷
额定动载荷是指一批相同参数的滚珠丝杠螺母副，在n﹥=10r/min的相同工作条件下运转10的6次方转后，90%的螺旋副（指螺纹滚道和转动体）不发生疲惫点蚀损伤所能承受的zui大轴向载荷，定义为额定动载荷ca。
额定静载荷是指把滚珠丝杠副在静态或低转速（n<=10r/min）条件下，受接触应力zui大的滚珠和滚道接触面间产生的塑性变形量之和达到滚珠直径0.0001倍时的zui大轴向载荷，定义为额定静载荷ca0。
滚珠丝杠副疲惫强度计算
滚珠丝杠应根据其额定动载荷选用。滚珠丝杠确当量动载荷
cm=fm*3√l（n）
式中fm---轴向工作载荷（n），当载荷按单调式规律变化，各种转速使用机会相同时，fm=（2fmax
+fmin）/3；
fmax，fmin---丝杠zui大，zui小轴向载荷（n）；
l---工作寿命，以10的6次方转为1单位，l=60nt/1000000
n---丝杠转速（r/min）；
t---使用寿命（h），对数控机床可取t=15000h。
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低速运转时的滚珠丝杠副，应按zui大轴向工作载荷，即按计算静载荷cj为选择依据。其计算公式为：
cj=kp*kr*fmax
式中fmax---zui大轴向工作载荷（n）；
kp---载荷性质系数，数值同上；
kr---硬度影响系数，hrc>=58取kr=2.0-1.2。
4、滚珠丝杠螺母副的选择步骤
（1）计算作用在滚珠丝杠上确当量动载荷cm的数值；
cm=3√l*kp*kr*f
（2）从滚珠丝杠产品样本中找出与当量动载荷cm相近的额定动载荷值ca，并使cm<=ca，初步选取几个丝杠的型号和有关的结构参数；
（3）根据具体工作要求，对于结构尺寸，循环方式，调隙方法及传动效率等方面进行初选，并从初选的几个型号中选出比较合适的名义直径d0，螺距ph，滚珠工作圈数j，滚珠列数k等，再确定某一型号；
（4）根据被选出的型号，列出各参数的数值，并验算其刚度及稳定性安全系数是否满足要求。如不满足要求，需另选其它型号，再作上述验算，直至满足要求为止；
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