伺服电机 减速机 滚珠丝杠机构的选型基础1

精密减速机

在现代工厂自动化设备中，由伺服电机驱动滚珠丝杠机构应用非常广泛。所

以，诸位有必要非常熟练地掌握其相关元件的选型方法。在工程实践中，有两种

常用的使用方式：竖直方向驱动负载和水平方向驱动负载。由于在两种不同的方

向使用时，负载重力对于扭矩的影响差异大，所以，我们在下面对两种使用方法

进行分开介绍。

需要选型确定的内容：

滚珠丝杠直径

导程

精度

轴向间隙（予压）

滚珠丝杠支撑方式

驱动马达

水平方向使用时的选型计算方法

导程精度的选择：

所谓导程精度，是指在单位导程内滚珠丝杠的定位精度。通常，滚珠丝杠的

导程精度是规定的300mm 的精度。

为了得出定位精度±0.1mm/1000mm：

导程精度必须选择±0.03mm/300mm 以上。

所以滚珠丝杠的精度等级选择如下。

C5（运行距离误差：±0.023mm/300mm）

因精度等级C5 既有轧制滚珠丝杠，又有精密滚珠丝杠，在此首先选择价格

低廉的轧制滚珠丝杠。

轴向间隙（予压）的选择：

伺服行星减速机

为了满足0.15mm 无效行程的要求，必须选择轴向间隙在0.15mm 一下的滚

珠丝杠。

因此，从满足轴向间隙0.15mm 一下的轧制滚珠丝杠里选择轴径32mm 以下

的滚珠丝杠。

精北传动

从上所述，选择丝杠轴之间在32mm 以下、精度等级C5 的轧制滚珠丝杠。高精密行星减速机

导程选择：因为减速机的减速比为i=2，所以，假设选择驱动马达的额定转速3000r/min、

最高速度400mm/s 时，滚珠丝杠导程如下。

因此，必须选择16mm 或16mm 以上的导程。

滚珠丝杠的支撑方式选择：

因行程是很长的1000mm，最高速度是400mm/s 属中速使用，故丝杠轴的支

撑方法可选择固定-支撑或固定-固定的方式。

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高。

因此，在此例中滚珠丝杠的支撑方法选择固定-支撑的方式。

轴向负荷的计算：

作为在滚珠丝杠上的最大轴向负荷如下所述：

Famax=Fa1=231N

因此，如果使用20mm 丝杠轴直径、20mm 导程（最小沟槽谷径17.5mm）

没问题，那么使用直径30mm 的丝杠轴也应该符合条件。所以，对于丝杠轴的弯

曲载荷和容许压缩拉伸负荷的以下计算，是假定20mm 的丝杠轴直径和20mm 的

导程。

丝杠的弯曲载荷计算：

与安装方法相关的系数 η2=20