滚珠螺杆的选定方法4

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1、〔技術計算〕滾珠螺桿的選定方法4技術計算軟體http://download.misumi.jp/mol/fa_soft.htm（l日文網站）可以將複雜的計算簡單化。10.驅動扭矩①施加在馬達輸出軸上的定速扭矩12.滾珠螺桿的選定範例（X軸時）本節將指導如何選擇滾珠螺桿的摩擦性及驅動馬達對抗外部荷重下定速驅動之所需扭矩使用條件PL（3PL－P）Z1工件T1＝＋TP（N・cm）●工件與機台之質量W＝50(kg)10-1.摩擦及效率（2πη3PL）Z2●最大行程Smax.＝720(mm)機台聯軸器啟動馬

2、達滾珠螺桿效率η藉由螺桿力學模式解析，可用下列之公式來表示，其中μ為摩●快進速度Vmax.＝1000(mm/s)擦係數，而β為螺桿導程之角度。說明如下P≦3PL●加減速時間定數t＝0.15(s)●定位精密度±0.1/720(mm)T1：定速下之驅動扭矩（N・cm）將旋轉力轉換成軸向力時（正向動作）●來回精密度±0.01(mm)P：軸向外部荷重（N）●希望壽命Lh＝30000小時P＝F＋μMg●直動導程摩擦係數μ＝0.021－μtanβ－1η＝●驅動馬達Nmax.＝3000(min)1＋μ/tanβ

3、F：削切力下產生之反作用力（N）●工作循環模型線圖M：機台及工件之質量（kg）μ：滑動面之摩擦係數V240㎜(行程)720㎜將軸向力轉換成旋轉力時（反向動作）支撐間距離(危險速度：固定－支撐)ℓ2g：重力加速度（9.8m/s2）㎜/s1000㎜/s1－μ/tanβL：滾珠螺桿導程（cm）η’＝1＋μtanβη：包含滾珠螺桿與齒輪之機械效率TP：預壓產生之摩擦扭矩（N・cm）參照公式10-2-③0.150.090.150.510.150.570.150.53PL：預壓荷重（N）s10-2.負荷扭矩0

4、.9Z1：小齒輪之齒數驅動源設計（馬達等）所需的負荷扭矩（定速驅動扭矩）計算如下。Z2：齒輪齒數0.9×3＝2.71.4荷重作用點間距離(彎曲荷重：固定－固定)ℓ1①正向動作4.1(1循環)當旋轉力轉成軸向力時之扭矩②施加在馬達輸出軸上的加速扭矩PL對抗外部荷重下加速驅動之所需扭矩。1.導程（Ｌ）的設定3.精密度確認T＝（N・cm）2πη2πN依馬達的最大轉速及快進速度由以下公式計算。（1）檢視軸向間隙及精密度等級說明如下T2＝JMω＝JM×10－3（N・cm）由P.2553的2.的「滾珠螺桿的導

5、程精密度」一覽表得知60tVmax×601000×60滿足定位精密度±0.1/720mm，代表移動量誤差±ep0.040/800～1000mm，且精密度等T：負荷扭矩（N・cm）Z12L≧＝＝20級為C5，因此可使用BSS1520。P：軸向外部荷重（N）JM＝J1＋J4＋（）｛（J2＋J3＋J5＋J6）（｝kg・cm2）Nmax3000Z2L：滾珠螺桿的導程（cm）說明如下此時導程必須為20mm以上。另外，由P.2554的3.的「滾珠螺桿的軸向間隙」一覽表得知T2：加速下之驅動扭矩（N・cm）BS

6、S1520的軸向間隙為0.005以下，且滿足反覆定位精密度±0.01mm，因此可使用BSS1520。η：滾珠螺桿的效率（0.9）ω：馬達軸角加速度（rad/s2）2.螺帽的選定N－1（1）計算軸向荷重4.選擇螺桿軸：馬達軸旋轉數（min）P.2557的6-2.的軸向荷重計算式（1）選定螺桿軸全長②反向動作t：加速時間（s）各運轉模式下的軸向荷重如下所示。螺桿軸全長（L）＝將軸向力轉換成旋轉力時之軸向外部荷重JM：施加在馬達上之慣性力矩（kg・cm2）・定速時最大行程＋螺帽長＋預留量＋軸端尺寸（支撐

7、側，固定側）J1：小齒輪之慣性力矩（kg・cm2）軸向荷重（Ｐｂ）＝μＷｇ＝0.02×50×9.8≒1（0N）P＝2πT（N）J2：齒輪之慣性力矩（kg・cm2）・加速時最大行程：720mmη'L加速度（α）＝（Ｖｍａｘ/ｔ）×10－3＝（100/0.15）×10－3＝6.6（7m/s2）螺帽長度：62mmJ3：滾珠螺桿之慣性力矩（kg・cm2）技術資料說明如下軸向荷重（Ｐａ）＝Ｗα＋μＷｇ＝50×6.67＋0.02×50×9.3≒34（3Ｎ）預留量：導程×1.5＝60mm技術資料J4：馬達轉片之

8、慣性力矩（kg・cm2）P：軸向外部荷重（N）・減速時軸端尺寸：72J5：移動體之慣性力矩（kg・cm2）軸向荷重（Ｐｃ）＝Ｗα－μＷｇ＝50×6.67-0.02×50×9.8≒32（4Ｎ）T：負荷扭矩（N・cm）J6：聯軸器之慣性力矩（kg・cm2）螺桿軸全長（L）＝720＋62＋60＋72＝914mmL：滾珠螺桿的導程（cm）M：機台及工件之質量（kg）（2）各個操作模式每一循環所使用之時間＊預留量與超出量一般設定為導程的1.5～2倍左右。η'：滾珠螺桿的效率（0.9）L：滾珠