一、选择条件：

1、工作台质量: m1=60kg 2、工件质量: m2=20kg 3、行程长度: ls=1000mm 4、最大速度: Vmax=1m/s 5、加速时间： t1=0.15s 6、减速时间： t2=0.15s 7、每分钟往返次数：=8min-1 8、无效行程： =0.15mm 9、定位精度： ±0.3mm/1000mm 10、反复定位精度： ±0.1mm 11、最小进给量： s=0.02mm/脉冲 12、希望寿命时间： h=30000h 13、驱动马达转速： r=3000r/min 14、马达惯性扭矩： Jm=1*10-3kg.m2 15、减速机速比： A=1

16、导轨摩擦系数： u=0.003（滚动） 17、无负荷阻力： f=15N 二、选择项目： 滚珠丝杠轴直径: 导程： 螺母型号： 精度：

轴向间隙（预压）： 丝杠支撑方式： 驱动马达：

1、导程精度与轴向间隙（预压）的选择 a、导程精度的选择：

为了得到定位精度±0.3mm/1000mm：±0.3/1000 = ±0.09/300

导程精度必须选择±0.09/300mm以上。根据滚珠丝杠精度等级选择如下:

C7（运行距离误差：±0.05mm/300mm）因精度等级C7既有轧制又有精密，在此首选价格低廉的轧制丝杠。

b、轴向间隙（预压）的选择：

为了满足0.15mm无效行程的要求，必须选择轴向间隙在0.15以下的滚珠丝杠。 2、丝杠轴的选择

a、假定丝杠轴长度：假定螺母全长100mm、丝杠轴末端长度100mm 所以根据行程长度1000mm决定全长如下： 1000+100+100=1200mm b、导程的选择：

驱动马达的额定转速3000r/min、最高速度1m/s时，滚珠丝杠导程如下： 1*1000*60/3000=20mm

因此，必须选择导程20mm或20mm以上的导程。 c、丝杠轴直径的选择：

符合15-66上的（导程精度与轴向间隙（预压）的选择）部分中所规定的要求的滚珠丝杠型号：

丝杠轴直径为32mm以下的轧制滚珠丝杠；15-66上的（丝杠轴的选择）部分所规定的要求： 导程：20,30,40,60,80（参照15-33上的表17)如下： 丝杠轴直径 导程 15mm 20mm 15mm 30mm 20mm 20mm 20mm 40mm 30mm 60mm

根据15-66上的（丝杠轴的选择），由于丝杠轴长度必须是1200mm，15mm的轴颈太过细长，因此

应选择直径20mm以上的丝杠轴。

由上所述，有三种符合要求的丝杠轴直径和导程的组合： 丝杠轴直径 导程 20mm 20mm 20mm 40mm

30mm 60mm d、丝杠轴支撑方法的选择

因行程是很长的1000mm，最高速度1m/s属高速使用，故丝杠轴的支撑方法可选择固定-支撑或固定-固定

但是固定-固定的方式结构比较复杂，且部件精度和组装精度要求较高 因此滚珠丝杠的支撑方式选用固定-支撑的方式。 三、容许轴向负荷的探讨： 1、最大轴向负荷的计算

导向面的阻力 f=15N（无负荷时） 工作台质量 m1=60kg 工件质量 m2=20kg 导向面上的摩擦系数 u=0.003 最大速度 Vmax=1m/s 重力加速度 g=9.807m/s2 加速时间 t1=0.15s 由此可知，所需数值如下 加速度：

a=Vmax/t1=6.67m/s2 去路加速时

Fa1=u*(m1+m2)*g+f+(m1+m2)*a=550N 去路等速时

Fa2=u*(m1+m2)*g+f=17N 去路减速时

Fa3=u*(m1+m2)*g+f-(m1+m2)*a=-516N 返程加速时

Fa4=-u*(m1+m2)*g-f-(m1+m2)*a=-550N 返程等速时

Fa5=u*(m1+m2)*g-f=-17N 返程减速时

Fa6=-u*(m1+m2)*g-f+(m1+m2)*a=516N