平面物体二维尺寸检测系统设计+CAD图纸(5)
期望寿命：15000h 伺服电机额定转速： =3000r/min
电机的转动惯量：J =1×10 kg•cm 导向面的阻力：f=15N
工作台与导轨滑动表面的摩擦系数：µ=0.015
滚珠丝杠的传动效率：η=90%
（1） 选定导程
已知电机额定转速 为3000r/min，根据此额定转速与最大进给速度来选定丝杠导程。电机直接与丝杠连接，所以减速比i=1。为了满足最大进给速度要求丝杠具有的最小导程：
= =0.4mm
因此必须选定0.4mm以上的导程。
（2） 选定支承方式
丝杠支撑方式主要根据丝杠长度、转速、定位精度来选定；在中等速度，刚度精度都较高的场合，或者较长丝杠、卧式丝杠的场合，适合选用一端固定一端支承的安装方法。因此选定一端固定一端支承的支承方式。
图3.2 一端固定一端支撑安装方式
（3） 选定丝杠外径
为了满足轴向游隙小于0.02mm的要求，必须选择轴向间隙在0.02mm的滚珠丝杠副。查阅THK公司资料，轴向间隙小于0.02mm的磨制滚珠丝杠外径必须在16mm以下。
查阅THK滚珠丝杠选型目录，磨制滚珠丝杠的标准导程-丝杠外径组合，同时满足导程大于0.4mm,选择外径14mm，导程为8mm。
① 轴向允许载荷计算及校核
装置的移动为匀速运动，最大轴向载荷为：
丝杠在不发生弯曲的前提下所允许的最大轴向载荷计算式: (3.9)
其中， ——最大轴向允许载荷，N
E ——杨氏弹性模量
L——丝杠安装间距，mm
——丝杠沟槽最小直径，mm
J——丝杠断面与转动惯量有关的参数
——与安装方式有关的系数，见表3.4
表3.4 与安装方式有关的系数 值
丝杠安装方式
丝杠安装方式
固定-固定
固定-支承 4
2 20.0
10.0 支承-支承
固定-自由 1
0.25 5.0
1.2
查阅THK滚珠丝杠选型目录，得出丝杠沟槽最小直径 =11.2mm。根据表3.4知与安装方式又关的系数 =10，初定丝杠安装间距L=650mm。根据式3.9计算最大轴向允许载荷为：
= =3724.306N
最大轴向允许载荷3724.306N大于实际最大轴向载荷15.735N，安全。
② 丝杠临界转速计算及校核
表3.5 不同安装方式下的λ、f值
丝杠安装方式 f λ 丝杠安装方式 f λ
固定-固定
固定-支承 21.9
15.1 4.730
3.927 支承-支承
固定-自由 9.7
3.4 Π
1.875
根据表3.5知，与安装方式有关的系数f=15.1，根据临界转速计算公式：
查阅THK滚珠丝杠选型目录,滚珠中心直径D=14.75mm。根据磨制滚珠丝杠的设计规范：
DN≤70000 （3.11）
根据式（3.11）丝杠规格由DN决定的临界转速为
= r/min
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