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滚珠丝杠的选型方法1

2021.11.02 13:24:13
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1. 滚珠丝杠的选型步骤

滚珠丝杠的基本选型步骤及必要的研讨事项如下所示。

滚珠丝杠的选型方法1

2. 滚珠丝杠的螺距精度

滚珠丝杠的螺距精度是在JIS规格中的特性项目（ep、Vu、V300、V2π）中予以规定。
各特性的定义与容许值如下所示。
通常，先确认滚珠丝杠的代表移动量误差处于所需定位精度的范围之内，然后再选择要使用的滚珠丝杠精度等级。

滚珠丝杠的选型方法1

用语	符号	含义
代表移动量误差	ep	用代表移动量减去基准移动量后的值。
变动	V_u V₃₀₀ V_2π	是与代表移动量平行的2根直线截取的实际移动量的最大幅度，是通过如下3个项目予以规定。相对于螺纹部分有效长度的最大宽度相对于螺纹部分有效长度内任意300mm的最大宽度相对于螺纹部分有效长度内任意1圈（2πrad）的最大宽度
基准移动量	l_s	相对于公称移动量（lo），对因温度上升及载荷而导致产生的位移量进行了补偿的轴向移动量
基准移动量的目标值	t	用相对于螺纹部分有效长度的基准移动量减去公称移动量后的值。考虑到因温度变化及外部载荷而导致丝杠轴收缩时，需补偿位移量之后再确定。其取值可通过实验或经验确定。
实际移动量	l_a	实际测量出的移动量
代表移动量	l_m	代表实际移动量趋势的直线。根据表示实际移动量的曲线，利用最小二乘法或简单适当的近似方法计算出的直线。

表1. 定位用（C系列）的代表移动量误差（±ep）与变动（vu）的容许值 单位：μm

螺纹部分有效长度（mm）		精度等级
螺纹部分有效长度（mm）		C3		C5
以上	以下	代表移动量误差	变动	代表移动量误差	变动
	315	12	8	23	18
315	400	13	10	25	20
400	500	15	10	27	20
500	630	16	12	30	23
630	800	18	13	35	25
800	1000	21	15	40	27
1000	1250	24	16	46	30
1250	1600	29	18	54	35

表2.定位用（C系列）相对于300mm的变动（V₃₀₀）和螺距周期性误差（V_2π）的规格值 单位：μm

精度等级	C3		C5
项目	v₃₀₀	v_2π	v₃₀₀	v_2π
规格值	8	6	18	8

表3.传送用（C_t系列）相对于300mm的变动（V₃₀₀）的规格值 单位：μm

精度等级	Ct7	Ct10
v₃₀₀	52	210

传送用（Ct系列）的代表移动量误差（ep）是根据 ep＝2·l_u/300·V₃₀₀ 计算得出。

3. 滚珠丝杠的轴向间隙

轴向间隙并非决定单向进给时定位精度的主要因素，但是在进给方向反转或是轴向载荷反转时，会作为背隙影响到定位精度。
请根据需要达到的定位精度，选择滚珠丝杠的轴向间隙。

压轧滚珠丝杠

种类	代表Type	丝杠轴径	螺距	轴向间隙（mm）	丝杠轴长度（mm）
种类	代表Type	丝杠轴径	螺距	轴向间隙（mm）	最小	最大
紧凑型螺母精度等级 C10	BSSC	8	2	0.05以下	100	400
		10	4		150	600
		12	4		150	800
		15	5	0.10以下	150	1,200
		15	10		200	1,200
		20	5		200	2,000
		20	10	0.15以下	250	2,000
		25	5	0.10以下	200	2,000
标准螺母精度等级C10 C-VALUE 标准螺母精度等级C10	BSSZ BSSR C-BSSC	8	2	0.05以下	100	400
		8	4^*1		100	380
		10	2^*2		150	585
			4		150	600
			10^*1		150	585
		12	4		150	800
			5^*3		150	800
			10	0.10以下	150	800
		14	5＊		150	800
		15	5		150	1,200
			10		200	1,200
			16^*4		200	1,200
			20		200	1,200
		20	5		200	2,000
			10	0.15以下	250	2,000
			20	0.10以下	250	2,000
		25	5	0.10以下	200	2,000
			10	0.20以下	300	2,000
			25	0.12以下	300	2,000
		28	6^*3	0.10以下	250	2,000
		32	5^*4	0.20以下	300	2,000
			10	0.20以下	300	2,000
			32	0.15以下	300	2,000
块状螺母精度等级 C10	BSBR	15	5	0.10以下	150	1,200
		20			200	1,200
		25			200	1,500
		15	10		150	1,200
		20		0.15以下	200	1,200
		25		0.20以下	200	1,500
标准螺母精度等级 C7	BSST	8	2	0.03以下	100	380
		10	4		150	585
		12	4		150	795
		15	5		150	1,200
			10		200	1,200
			20		200	1,200
		20	5		200	1,200
			10	0.05以下	250	2,000
			20	0.03以下	250	2,000
		25	5	0.03以下	200	2,000
		25	10	0.07以下	300	2,000
C-VALUE 标准螺母精度等级 C7	C-BSST	8	2	0.05以下	100	400
		10	2		150	585
		10	4		150	600
		12	4		150	800
			5		150	800
			10	0.10以下	150	800
		15	5		150	1,200
			10		200	1,200
			16		200	1,200
			20		200	1,200
		20	5		200	2,000
			10		250	2,000
			20		250	2,000
		25	5		250	2,000
			10		200	2,000
			25		300	2,000
		32	5		300	2,000
			10	0.14以下	300	2,000
			32	0.14以下	300	2,000

注释

*1 仅BSSR使用。

*2 仅C-BSSC使用。

*3 BSSZ不使用。

*4 C-BSSC不使用。

精密滚珠丝杠

种类	代表Type	丝杠轴径	螺距	轴向间隙（mm）	丝杠轴长度（mm）
种类	代表Type	丝杠轴径	螺距	轴向间隙（mm）	最小	最大
标准螺母精度等级 C7	BSS	8	2	0.005以下	100	210
		10	2		100	315
			4		150	380
			10		150	450
		12	2		150	445
			4		150	400
			5		150	450
			10		200	600
		15	5		150	1,095
			10		200	1,095
			20		230	1,095
		20	5		200	1,000
			10		250	1,500
			20		250	1,500
		25	5		300	995
			10		300	1,500
			20		300	1,500
C-VALUE 标准螺母精度等级 C5	C-BSS	8	2	0.008以下	100	210
		10	2		100	315
		10	4		150	380
		12	2		150	445
			5		150	450
			10		200	600
		15	5	0.015以下	150	1,095
			10		200	1,095
			20		230	1,095
		20	5		200	1,000
			10		250	1,500
			20		250	1,500
		25	5		300	995
			10		300	1,500
			25		300	1,500
标准螺母精度等级 C3	BSX	6	1	0 （予圧品）	80	205
		8	1		80	255
		8	2		100	240
		10	2		100	310
		12	2		150	390
		12	5		150	440
		15	5		150	590
标准螺母精度等级 C7	BSSE	8	2	0.030以下	100	210
		10	2		100	315
		10	4		150	380
		12	2		150	445
			5		150	450
			10		200	600
		15	5		150	1,095
			10		200	1,095
			20		230	1,095
		20	5		200	1,000
			10		250	1,500
			20		250	1,500
		25	10		300	1,500
		25	20		300	1,500

螺距精度的选择案例

＜使用条件＞

丝杠轴径 φ15 螺距 20

行程 720mm

定位精度 ±0.05mm/720mm

＜选择内容＞

请计算出符合使用条件的滚珠丝杠螺距精度，相应选择精度等级。

① 探讨螺纹部分长度

行程＋螺帽长度＋余量＝720＋62＋60＝842mm

* 余量是指超程允许量，通常设定为螺距的1.5～2倍左右。

螺距20×1.5×2（两端）＝60

② 探讨螺距精度

根据表1.，计算出与螺纹部分长度842mm相对应的代表移动量误差±ep的容许值。

C3・・・±0.021mm/800～1000mm
C5・・・±0.040mm/800～1000mm

③ 确定螺距精度

可以发现，为了满足使用条件中的定位精度±0.05mm/720mm，最适合的是C5级（±0.040/800～1000mm）的螺纹。

轴向间隙的选择案例

＜使用条件＞

丝杠轴径 φ15 螺距 5

容许背隙量 ±0.01mm

＜选择内容＞

根据表5.可以发现，丝杠轴径φ15时，轴向间隙0.005mm以下的C5级可以满足容许背隙量±0.01mm的条件要求。

关联类别

Ø 滚珠丝杠

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