PLC步进电机驱动的单轨道平面关节型机器人设计+CAD图纸(10)
则可以选取10mm导程的丝杆。
（2）选定支承方式
丝杠支撑方式主要根据丝杠长度、转速、定位精度来选定；在较高转速并且精度 要求较高的场合适合用两端固定的场合，因此本设计采用两端固定的支撑方式。
（3）选定丝杠外径
初选定水平丝杠型号为FF2D3210-3型，其公称直径为25mm，导程P_B=5m.
轴向允许载荷计算及校核
装置的移动为匀速运动，最大轴向载荷为： =0.015×30×9.8+15
=19.41N
丝杠在不发生弯曲的前提下所允许的最大轴向载荷计算式:
式子中： ——最大轴向允许载荷，N；
E ——杨氏弹性模量；
L——丝杠安装间距，mm；
——丝杠沟槽最小直径，mm；
J——丝杠断面与转动惯量有关的参数；
——与安装方式有关的系数，见表
表4.2 与安装方式有关的系数 值
丝杠安装方式
丝杠安装方式
固定-固定
固定-支承 4
2 20.0
10.0 支承-支承
固定-自由 1
0.25 5.0
1.2
丝杠沟槽最小直径 =25mm。根据表3.4知与安装方式又关的系数η_1=4，
=20，初定丝杠安装间距L=2000mm。根据式3.9计算最大轴向允许载荷为：
= =19531.25N
最大轴向允许载荷19531.25N大于实际最大轴向载荷15.735N，安全。
丝杠临界转速计算及校核
表4.3 不同安装方式下的λ、f值
丝杠安装方式 f λ 丝杠安装方式 f λ
固定-固定
固定-支承 21.9
15.1 4.730
3.927 支承-支承
固定-自由 9.7
3.4 Π
1.875
根据表4.3知，与安装方式有关的系数f=21.9，根据临界转速计算公式：
= r/min
滚珠中心直径D=29.75mm，根据磨制滚珠丝杠的设计规范：
DN≤70000
根据式丝杠规格由DN决定的临界转速为
= r/min
本设计中的速度为600r/min，综上计算，其满足要求。
(4)刚度验算
丝杆的拉压变形量为
δ_1=(F_max l)/EA(mm)
式中：l为滚珠丝杠在支撑间的受力长度，取l=2000mm；
E=20.6×〖10〗^4MP;
最小面积 A=π×〖25〗^2÷4=490.625mm^2.
代入数据得