Широкий ассортимент подшипников ведущих мировых производителей. SKF, FAG, INA, NSK, TIMKEN
Направляющие, каретки, шарико-винтовые передачи для станков и автоматизации
Изготовление нестандартных деталей и узлов по чертежам заказчика
Консультации инженеров, помощь в подборе аналогов, расчёт ресурса
Ищете специалиста или подрядчика? Попробуйте биржу INNER →
Уже доступен
Выбор шага (Ph) по скорости:
Ph = v × 60 / n
где:
v - линейная скорость (м/мин)
n - частота вращения (об/мин)
КПД прямого хода:
η = 1 / (1 + πμ/tanα)
КПД обратного хода:
η_r = (tanα - πμ)/(tanα + πμ)
μ - коэффициент трения
α - угол подъема резьбы
Крутящий момент:
M = F × Ph / (2000π × η)
Момент предварительного натяга:
M_p = F_p × Ph / (2000π)
F - осевая сила (Н)
Ph - шаг резьбы (мм)
F_p - сила предварительного натяга
Пример расчета для ШВП с параметрами:
F = 5000 Н
Ph = 10 мм
η = 0.9
M = 5000 × 10 / (2000π × 0.9) = 8.84 Нм
Осевая сила:
F_a = F_m + F_i + F_f
F_m - сила от массы перемещаемого груза
F_i = m × a - инерционная сила
F_f - сила трения
Эквивалентная нагрузка:
F_e = (F_m × t_m + F_p × t_p)³√(t_m + t_p)
Критическая скорость вращения:
n_cr = (λ × d × 10⁶)/(l²)
λ - коэффициент опор (15.5-48.5)
d - диаметр винта (мм)
l - длина между опорами (мм)
Рабочая скорость:
n_w = 0.8 × n_cr
Суммарная погрешность:
Δ = √(Δv² + Δk² + Δt²)
Δv - погрешность винта
Δk - кинематическая погрешность
Δt - температурная погрешность
Общая жесткость системы:
1/K = 1/K_s + 1/K_n + 1/K_b + 1/K_h
K_s - жесткость винта
K_n - жесткость гайки
K_b - жесткость подшипников
K_h - жесткость корпуса
Сила преднатяга:
F_p = K × C_a
K - коэффициент натяга (0.07-0.15)
C_a - динамическая грузоподъемность
Срок службы в оборотах:
L = (C_a/F_m)³ × 10⁶
Срок службы в часах:
L_h = (L × Ph)/(n × 60 × 1000)
Температурное удлинение:
ΔL = α × L × ΔT
α - коэффициент теплового расширения
L - длина винта
ΔT - изменение температуры
Примечание: Данная статья носит ознакомительный характер. При проектировании реальных систем необходимо учитывать рекомендации производителей и проводить детальные расчеты.
Источники:
1. NSK Technical Guide for Ball Screws
2. THK Ball Screw Technical Documentation
3. HIWIN Ball Screw Technical Information
4. Bosch Rexroth Ball Screw Technology Handbook
5. ISO 3408-1:2006 Ball screws -- Part 1: Vocabulary and designation
6. DIN 69051 Ball screws with ground threads
7. JIS B1192:2018 Ball screws
ООО «Иннер Инжиниринг»