本案例"潜伏式AGV_旋转升降单元"，介绍该单元采用一体型齿轮滚珠丝杠的小空间设计，有效降低AGV高度。通过实际计算工序，讲解滚珠丝杠和减速机扭矩计算的要点和方法。
规格
用途
将货架顶起
动作·操作性
升降电机驱动齿轮滚珠丝杠上升、下降
潜伏式AGV转向时旋转电机驱动转盘旋转
对象工件
形状种类：长方体货架
外形尺寸：1500×1000×2500[mm]
重量：200kg
特长
动作规格
外观尺寸：W560×D560×H301.5[mm]
行程：
60mm（升降）
±240°（转盘允许旋转角度）速度：
30mm/s（升降）
2r/min（转盘额定转速）
主要零件选型理由
零件：齿轮滚珠丝杠：定制（M=2,歯数:120,t=125;d=85）
理由：一体型的齿轮滚珠丝杠，精密度高，载荷大
设计要点
主要零件的计算工序
1.滚珠丝杠扭矩计算：T=（F*P）/（2*Π*η）=（（1+μ）mg*P）/（2*3.14*η）＝（（1+0.005）*200*9.81*10）/（2*3.14*0.9）=197.181/5.652≒34.9Nm
T:滚珠丝杠扭矩
F:滚珠丝杠受到的轴向力
P:导程
η:机械效率
μ:摩擦系数（根据厂家提供，见图1）
图1 丝杠的机械效率与摩擦系数
2.减速机输出轴扭矩计算：Te=T/N=34.9/（130/55）≒14.77Nm
（见图3，符合厂家额定扭矩）
Te:减速机输出轴扭矩
N:减速机输出端连接的齿轮和滚珠丝杠输入端齿轮的传动比
图3 行星减速机选型目录之额定输出扭矩
3.减速机减速比确认：所选电机输出轴额定扭矩Tm：1.27Nm（见图2）
图2 低压伺服电机选型目录
减速机减速比N1=Te/Tm=14.77/1.27≒11.62
所以齿轮滚珠丝杠选用减速比为15的减速机
构造改善和设计要点
1.由于潜伏式AGV高度较低，内部空间有限。设计升降机构时应当尽量减小其高度。
减速机选用直角形式可以有效减小其高度。2.减速机与滚珠丝杠通过齿轮进行传动，扭矩计算时要将齿轮传动比代入计算过程。
3.上升极限位置使用伺服电机自带控制器控制，程序里追加扭矩确认，避免超出行程
4.下降极限位置为避免破坏其它设备，使用传感器进行确认，出于市场成本控制考虑，此处使用微动开关。
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