伺服電機 減速機 滾珠絲杠機構的選型基礎1

精密減速機

在現代工廠自動化設備中，由伺服電機驅動滾珠絲杠機構應用非常廣泛。所

以，諸位有必要非常熟練地掌握其相關元件的選型方法。在工程實踐中，有兩種

常用的使用方式：豎直方向驅動負載和水平方向驅動負載。由于在兩種不同的方

向使用時，負載重力對于扭矩的影響差異大，所以，我們在下面對兩種使用方法

進行分開介紹。

需要選型確定的內容：

滾珠絲杠直徑

導程

精度

軸向間隙（予壓）

滾珠絲杠支撐方式

驅動馬達

水平方向使用時的選型計算方法

導程精度的選擇：

所謂導程精度，是指在單位導程內滾珠絲杠的定位精度。通常，滾珠絲杠的

導程精度是規定的300mm 的精度。

為了得出定位精度±0.1mm/1000mm：

導程精度必須選擇±0.03mm/300mm 以上。

所以滾珠絲杠的精度等級選擇如下。

C5（運行距離誤差：±0.023mm/300mm）

因精度等級C5 既有軋制滾珠絲杠，又有精密滾珠絲杠，在此首先選擇價格

低廉的軋制滾珠絲杠。

軸向間隙（予壓）的選擇：

伺服行星減速機

為了滿足0.15mm 無效行程的要求，必須選擇軸向間隙在0.15mm 一下的滾

珠絲杠。

因此，從滿足軸向間隙0.15mm 一下的軋制滾珠絲杠里選擇軸徑32mm 以下

的滾珠絲杠。

精北傳動

從上所述，選擇絲杠軸之間在32mm 以下、精度等級C5 的軋制滾珠絲杠。高精密行星減速機

導程選擇：因為減速機的減速比為i=2，所以，假設選擇驅動馬達的額定轉速3000r/min、

最高速度400mm/s 時，滾珠絲杠導程如下。

因此，必須選擇16mm 或16mm 以上的導程。

滾珠絲杠的支撐方式選擇：

因行程是很長的1000mm，最高速度是400mm/s 屬中速使用，故絲杠軸的支

撐方法可選擇固定-支撐或固定-固定的方式。

但是，固定-固定的方式結構比較復雜，且部件精度和組裝精度要求高。

因此，在此例中滾珠絲杠的支撐方法選擇固定-支撐的方式。

軸向負荷的計算：

作為在滾珠絲杠上的最大軸向負荷如下所述：

Famax=Fa1=231N

因此，如果使用20mm 絲杠軸直徑、20mm 導程（最小溝槽谷徑17.5mm）

沒問題，那么使用直徑30mm 的絲杠軸也應該符合條件。所以，對于絲杠軸的彎

曲載荷和容許壓縮拉伸負荷的以下計算，是假定20mm 的絲杠軸直徑和20mm 的

導程。

絲杠的彎曲載荷計算：

與安裝方法相關的系數 η2=20