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滚珠丝杆和伺服电机选型--第1页
滚珠丝杆和伺服电机的选型
摘要：滚珠丝杆传动系统是以滚珠作为滚动体的滚动螺旋传动
的一个整体，它的作用是将回转运动转化成直线运动或者相反。随
着伺服电机的发展，滚珠丝杆和伺服电机的结合将广泛应用与数控
机床，加工中心，电子设备，仪表仪器等高精度行业中。文章将通
过例子来探讨滚珠丝杆和伺服电机的选型。
关键词：滚珠丝杆；伺服电机
现以水平往返使用滚珠丝杆做高速搬运装置和已知条件如表1
所示说明滚珠丝杆和伺服电机的选型。
表一：
工作台质量m1550kg
工件质量maxm2150kg
行程长度l1250mm
最大速度vmax1500mm/s
加速时间t10.5s
匀速时间t20.36s
减速时间t30.5s
每分钟行程次数n
无效行程0.1mm
定位精度±0.1
反复定位精度±0.03mm
最小进给量s0.02mm
滚珠丝杆和伺服电机选型--第1页
滚珠丝杆和伺服电机选型--第2页
工作寿命时间t25000h
减速机减速比1
导向面的摩擦系数0.01
导向面的阻力140n
（一）导程精度及轴向间隙的选择
为了得出定位精度为±0.1/1300mm，导程精度必须在±
0.1/1300mm以上，因此查看滚珠丝杆的精度等级，初选t5（±
0.1/1300mm）.
（二）轴向间隙（预压）的选择
因无效行程在0.1mm以下，而在水平运动，轴向负荷方向变化，
所以轴向间隙精度要小于无效行程。选用精密滚珠丝杆，轴向间隙
选用0～0.05mm。
（三）滚珠丝杆轴的选择
1．丝杆轴长度：假定螺母长100mm，丝杆末端长度75mm，根据
行程1250mm，初选丝杆长度为1550mm。
2．导程选择：马达额定转速为3000min-1，而最高速度为1.5m/s。
所以丝杆的导程为：
mm
所以丝杆导程必须大于30mm。初选导程为40mm
为了满足最小进给量0.01mm，所以马达每转一圈的最小分辨率
必须为：40/0.02=2000p/rev
滚珠丝杆和伺服电机选型--第2页
滚珠丝杆和伺服电机选型--第3页
3．丝杆直径的选择：根据以上条件，选择精密滚珠丝杆直径为
40mm，导程为40mm。
4．丝杆的支撑方式：行程为1250mm，最高速度为1.5m/s（丝
杆转速2250min-1）所以丝杆轴的支撑方式为固定-固定。
（四）容许轴向负荷的探讨
1．最大轴向负荷计算：
导向面的阻力fa：140n+（550+150）x9.8x0.01=208n
加速度ɑ=1.5/0.5=3m/s2
去程加速时：f1=（550+150）*3-（-208）=2308n
去程匀速时：f2=208n
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