滚珠丝杠副选型(3)

接下来我们将用以下公式确定此应用的压缩载荷：

Fc [N] = Cs x 9,687 x 104 x dr4 / I2

式中：

Fc = 临界弯力 (N)

Cs = 末端固定形式系数，数值如下表所示：

dr - 齿根直径 (mm)

I = 跨距 (mm)

输入：

Dr = 56.9

I = 5,818 mm

Cs = 4.00

输出

Fc = 119,991.6 N

Fs = Fc x S (S表示安全系数，取为0.8)

Fs = 95,993 N

验证

680.1 N < 95,993.3 N –满足要求，通过!

最后还要验证滚珠丝杠的预期寿命。预期寿命通常用L10表示，它表示在此时间后90%的滚珠丝杠仍然能够正常工作。

L10 [转数] = ( Cam / Feq )3 x 106

在此应用中，预期寿命为1,035,752.6年。因为计算所得的预期寿命太长，因此我们基于临界转速而非预期寿命来选择滚珠丝杠。

最后，我们要验证轴承支承的预期寿命。典型的固定轴承支承是WBK系列产品。轴承支承的预期寿命可由以下公式计算。

L10 [小时] = (Cam/Pr)3 x (1 x 106 / 60 x n )

Pr = (0.35 x Fr) + (0.57 x Fa)

Cam = 51.5 kN (11,577.7 lbs)

Fa = 68.3 lbs / 2 = 34.15 lbs

Fr = 0.0 lbs

Pr= 19.47 lbs

L10 = 22.1 years

22.1 > 5 –满足要求，通过!

Y轴和Z轴滚珠丝杠副的选型方法类似。

结论

如本示例所示，对于一个特定的应用，滚珠丝杠副的正确选型是一个确定尺寸最小、最具性价比的解决方案的迭代过程。该过程先根据设计负载、直线速度和定位精度来计算滚珠丝杠副的直径、导程和负载能力，然后根据寿命、尺寸限制、安装配置及环境要求选择独立的滚珠丝杠配件。

一种更加简单的滚珠丝杠副选型方法

网页选型工具正成为一种日益流行的简化机械设计流程的方法。这些资源可大大缩短选择最佳标准部件的时间，满足绝大多数应用的需求。

例如Linear MOTIONEERING®：Thomson滚珠丝杠和螺纹丝杠(www.thomsonlinear.com/linear_motioneering_screws)。用户可简单地输入一些关键的产品和应用属性，包括：

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·技术参数

·尺寸信息

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关于Thomson

Thomson拥有超过60年的运动控制单元生产经营历史，是Linear Ball Bushing®轴承、Profile Rail轴承、60 Case™轴系、磨削和轧制滚珠丝杠、直线执行器、减速机、离合器、制动器、直线系统及相关配件的业内领先供应商。Thomson于1945年发明了直线滚珠轴套轴承，并凭借一系列无可比拟的机械运动控制解决方案始终引领全球商用、航天航空和国防市场。Thomson工业公司在北美、欧洲和亚洲都设有制造厂，并在全球拥有超过2000家分销商。